[发明专利]一种基于非导电孔隙模型的含油气饱和度评价方法

说明书

技术领域

本发明属于油气勘探开发领域，具体涉及一种基于非导电孔隙模型的含油气饱和度评价方法。

背景技术

利用测井资料确定储层中含油气饱和度是高效勘探和开发油气田的基础，也是储层测井评价的核心。早在1942年，阿尔奇先生(壳牌公司石油测井工程师)发表了著名的阿尔奇公式，奠定含油气饱和度定量评价的基础，在实际生产中得到广泛应用，目前仍然是测井含油气饱和度定量评价的主流方法。传统阿尔奇理论适合于以原生粒间孔隙为主且孔隙度较大(一般大于15％)的干净砂岩储层。对于这类储层，依据阿尔奇理论，利用测井资料确定含油气饱和度精度很高，其应用得到了石油工业界的广泛认同，这类储层称为阿尔奇储层。传统阿尔奇理论是含油气饱和度定量评价的理论基础。但是，近年来，随着油气勘探开发领域的不断深入以及油气勘探开发对象日益复杂化，出现了大量的缝洞型碳酸盐岩、火山岩、变质岩储层，甚至裂缝性泥岩储层，阿尔奇理论的局限性也体现出来。这类储集体储集空间类型复杂，且非均质性强，导电机理明显不同于阿尔奇储层，显现“非阿尔奇化”现象，对于这类储层如果直接套用阿尔奇公式进行含油气饱和度评价，将会带来很大的误差，甚至是错误的结论。

目前对“非阿尔奇化”复杂储层含油气饱和度测井评价方法还在不断探索中，主要方法是针对复杂储层特点，对阿尔奇理论中关键参数进行修正，然后应用于储层含油气饱和度评价。具体作法分为三类：

其一，研究影响阿尔奇方程中关键参数(主要是胶结指数m和饱和度指数n)地质因素，在实验基础上或者凭个人地区经验对这些关键参数进行量化修正，然后应用阿尔奇方程确定储层含油气饱和度，如李军、张超谟等(2009年)在库车地区复杂储层含油气饱和度评价中，利用实验数据，确定m指数和n指数量化关系，修正阿尔奇公式；王青、李国平等(2003年)，在复杂储集层测井解释研究中采用经验估计m、n指数方法对阿尔奇理论进行修正。

其二，依据多重孔隙介质导电模型，进行推导和数字模拟计算，以此为基础对阿尔奇理论进行修正，如潘保芝、张丽华等(2006年)提出由基质、裂缝和不连通孔洞构成三孔隙模型，依据并联和串联导电原理，推导出不同孔隙组合形式下的m指数表达式，在此基础上对传统阿尔奇理论进行修正。

其三，在一定假设条件下，依据导电网络并联导电原理，结合阿尔奇理论和电测井响应特征，推导得到含油气饱和度评价方程，如赵良孝、张树东等(2005年)，在复杂碳酸盐岩饱和度评价中，根据地层流体在孔、洞和裂缝中不同赋存状态和电阻率测井响应特征，利用并联导电原理，并结合阿尔奇理论，提出一种含油气饱和度评价方法。

显然，这些方法就本质来说，并没有脱离阿尔奇理论的框架范畴，含油气饱和度评价精度难以把握，在实际操作过程中或凭个人经验，随机性较大；或操作过于复杂，难以推广使用。而且应该看到，阿尔奇理论是有应用条件限制的，对于那些含有大量孤立孔隙的储层和储集空间极度非均质分布的储层，从根本上来说是不符合阿尔奇理论应用条件的，也就不能对其进行修正。

从导电性能上来讲，孔隙分为导电孔隙和非导电孔隙，储层“非阿尔奇化”的根本原因在于复杂储层非导电孔隙分布形式不同于传统阿尔奇储层，从而导致阿尔奇理论的不适应性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于非导电孔隙模型的含油气饱和度评价方法，其是针对复杂储层“非阿尔奇化”现象，以麦克斯威尔导电理论为指导设计实验方法和流程，测定非导电孔隙，在此基础上确定含油气饱和度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于非导电孔隙模型的含油气饱和度评价方法，所述方法首先依据岩石物理实验确定地层中非导电孔隙度及其所占总孔隙度的比例，然后利用基于非导电孔隙含油气饱和度评价方程确定储层的含油气饱和度。

所述方法包括以下步骤：

(1)利用密度测井资料与中子测井资料交会计算得到储层的物理总孔隙度φ_t；

(2)将储层孔隙划分为导电孔隙和非导电孔隙：把储层孔隙中能够通过电流的孔隙称为导电孔隙，把不能通过电流的孔隙称为非导电孔隙；

(3)通过实验确定非导电孔隙度φ_s及其与总孔隙度φ_t的比值；

(4)确定储层的含油气饱和度。

所述步骤(3)具体如下：