[发明专利]一种基于岩心图像的非常规储层渗透率评价方法

说明书

本发明提供一种基于岩心图像的非常规储层渗透率评价方法，包括如下步骤：使用岩石成像技术对真实岩样进行扫描和识别后得到相应图像，将图像中岩样划分为相应的特征；分别提取每种特征的频谱，然后以混合分形方法对分析结果进行拟合，得到各相应特征的分形参数；将各拟合后的分形参数进行组合，得到基于混合分形理论的岩石孔隙模型；通过孔隙连通性算法对岩石孔隙模型中不同种类孔隙之间的连通概率按连通概率矩阵排列后进行计算，即可得到当前非常规储层的表观渗透率的评估结果。本发明从真实岩样数据出发，结合孔隙连通性算法，得到了不同种类孔隙之间的连通概率矩阵，最终实现快速准确地评估非常规储层表观渗透率。

技术领域

本发明属于石油开采领域，特别是涉及一种基于岩心图像的能够快速准确地评估非常规储层表观渗透率的评价方法。

背景技术

页岩气是从页岩储层中开采出的天然气，成分以甲烷为主，是一种重要的新兴能源。然而成功开发页岩气需要解决很多难题，其中的基础问题之一是快速而有效地评估页岩的表观渗透率。

影响页岩气表观渗透率的因素有很多，主要有以下几点：第一，页岩非常致密，孔隙度和渗透率低，渗流空间小，主要孔隙直径在纳米量级；第二，渗流空间种类繁多，连通性较差，尺度不一，包括纳米级有机孔，微米级裂缝无机孔；第三，气体渗流和赋存机理复杂，包括游离态(以自由气形式存在于岩石孔隙与裂隙中)，吸附态(吸附于岩石孔隙壁面)和溶解态(溶解于干酪根、沥青质和液态原油中)等。现有的各种技术方案对非常规储层样品的渗透率计算时计算量巨大，需要建立一种快速评估非常规储层样品渗透率的新方法。

目前表征岩石孔隙空间的方法有毛管束法和孔隙空间重构法，其中毛管束法是表征岩石孔隙空间的经典方法之一。该方法将岩石孔隙简化为一系列平行的毛管束，以研究流体在高孔隙度岩石渗流过程中的渗流过程。该方法模型简单，计算简便。在此基础上发展了添加迂曲度、更改毛管束直径以及增加滑移项等一系列方程，以模拟不同种类岩石孔隙空间和流体流动过程。但毛管束法的缺点在于未考虑岩石中复杂的孔隙网络结构，也未考虑孔喉连通性，模型的建立基于毛管束理论模型，这类模型的孔隙网络组成与真实岩石有一定差距。

而孔隙空间重构法则基于统计来表征岩石孔隙空间，该方法首先统计岩石中的孔隙分布频谱以及配位数。进一步建立一个网状联通管道组成的网络，管道模拟喉道，两个管道的交点模拟孔隙，将统计得到的孔径按比例分散进网络的交点上，然后按统计的配位数随机封堵管道，最终完成孔隙空间的重构。该方法的缺点在于将复杂的孔隙空间简化为标准的方形网状结构模型后，打散后随机分散进网络，取消了孔隙和喉道在空间上分布的独立性。此外，喉道的迂曲度、以及喉道本身的孔径分布也未加以考虑。

发明内容

本发明的目的是提供及一种基于岩心图像的能够快速准确地评估非常规储层表观渗透率的评价方法。

特别地，本发明提供一种基于岩心图像的非常规储层渗透率评价方法，包括如下步骤：

步骤100，使用岩石成像技术对真实岩样进行扫描和识别后得到相应图像，将图像中岩样的有机质块体和矿石颗粒类型划分为组分特征，将有机质块体，矿石颗粒和岩石基质中的孔隙信息划分为孔隙特征，将岩样中的其它特征划分为辅助特征；

步骤200，分别提取每种特征的频谱，然后以混合分形方法对分析结果进行拟合，得到各相应特征的分形参数；

步骤300，将各拟合后的分形参数进行组合，得到基于混合分形理论的岩石孔隙模型；

步骤400，通过孔隙连通性算法对岩石孔隙模型中不同种类孔隙之间的连通概率按连通概率矩阵排列后进行计算，即可得到当前非常规储层的表观渗透率的评估结果。

在本发明的一个实施方式中，所述步骤100中的所述孔隙特征是指有机质块体、矿石颗粒中的有机质孔隙和矿石中的粒间孔或粒内孔；所述辅助特征是指所述岩样中的天然裂缝或人工裂缝特征。