[发明专利]一种提高致密砂岩油藏含油饱和度的解释精度的方法

说明书

本发明涉及一种提高致密砂岩油藏含油饱和度的解释精度的方法。在地层中岩石、孔隙中石油与孔隙中地层水的电阻率呈数量级差的前提下，把岩石与原油视为高电阻体，将低电阻的地层水独立出来做为单独部分研究。运用(孔隙体积—地层水体积)/孔隙体积的思路研究储层的含油饱度。本发明中所用的纯油层、纯水层可以通过测井、岩心与产量共同验证，油水层数据可依据普通岩心分析获得，实验工作量大大减少。在本发明方法下，油饱和度解释方法所需实验工作量减小、实验技术要求低(无需在实验室内做阿尔奇公式所需的岩电实验)、实验成本降低、并适用真电阻率与各梯度电阻率、工作量更简化，在致密油藏饱和度解释方面具有较大技术潜力与经济价值。

技术领域

本发明是致密砂岩油藏测井解释方法领域，特别是一种提高致密砂岩油藏含油饱和度的解释精度的方法。

背景技术

致密砂岩油藏的含油饱和度解释关系到储量计算的精度，同时对高含油带上产建工作具有直接指导作用。国内外对碎屑岩储层含油饱和度解释研究中，阿尔奇公式作为经典方法被广泛应用于诸多油藏，在勘探储量计算与油层二次解释中均有涉及^[1,2]。该公式中地层因子F与电阻增大率I所涉及的a、b、m、n参数对解释精度至关重要，参数自身通过实验获得，但实验过程中参数之间又相互影响，致使每个参数本身的精度降低，最终造成解释结果变差。为了应对经典公式中存在的这一问题，对阿尔奇公式理论的深入探讨、探索新的解释思路与方法，进而提高致密砂岩油藏含油饱和度的解释精度，该项研究工作具有重要的理论与现实意义。

阿尔奇(Archie)公式是美国壳牌公司的石油测井工程师G E Archie在1942年发表的关于砂岩电阻率的定律：

(1)对于纯净的、无泥质且100％含水的砂岩(即含水饱和度S_w＝1时的砂岩)，其电阻率与孔隙水的电阻率成正比，其比例系数称为地层因子F。因此得到地层因子F是孔隙度的函数：

(2)对于含水饱和度小于1的纯砂岩(即在纯净砂岩的孔隙中除了水之外还有石油或天然气等其他类型的流体)，其电阻率与同种砂岩在100％含水时的电阻率成正比，其比例系数称为电阻率指数或电阻率放大系数I。

电阻率指数I是含水饱和度S_w的函数：

式中：

F—相对电阻率，无量纲； R_o—含水岩石电阻率，Ω·m；

R_w—地层水电阻率，Ω·m； φ—岩石孔隙度，无量纲；

a—岩性系数，无量纲； m—结构指数，无量纲；

I—电阻增大率，无量纲； R_t—岩石真电阻率，Ω·m；

b—饱和度系数，无量纲； S_w—含水饱和度，无量纲；

n—饱和度指数，无量纲。

根据(1)×(2)可得：

化简可得：

式(4)即阿尔奇饱和度解释公式，公式中含水饱和度的解释通过先分析孔隙占储层体积百分比，再分析含水体积占孔隙的百分比来实现的。

阿尔奇公式争议

阿尔奇公式的目前仍有争论，或受质疑，其中最为重要的在于以下几点：