[发明专利]一种利用核磁共振反演识别致密砂岩储层流体的方法

说明书

本发明提供了一种利用核磁共振反演识别致密砂岩储层流体的方法，考虑了地层中水弛豫不完全的问题，改进了原来的核磁共振双TW测井数据处理方法，提出了孔隙度差的弛豫理论公式，在流体弛豫时间未知情况下无法采用固定流体弛豫经验参数进行线性反演，须利用非线性反演算法计算油的横向、纵向弛豫时间以及含油体积，使分析成果更可靠。利用冲洗带的含油体积计算得到含油饱和度参数，该参数数值能够反映原状地层中的含油性。本发明改进了现有核磁共振双TW数据处理的理论问题，使原来处理方法中假定的流体弛豫时间为固定经验参数变成了变化的流体弛豫时间参数，差谱分析中的线性反演变成了非线性反演问题，计算结果更可靠。

技术领域

本发明属于储层流体识别技术领域，具体涉及一种利用核磁共振反演识别致密砂岩储层流体的方法。

背景技术

致密砂岩储层物性差、非均质性强，孔隙结构和油水关系复杂，传统的测井解释方法和评价模型难以准确计算储层参数，测井解释难度大，流体识别困难，测井解释符合率低。

目前，常用的流体识别方法有深浅双侧向电阻率法和核磁共振法。在一些复杂油水储层中，油层和水层电阻率差异小，单纯利用电阻率测井技术难以实现储层流体识别。核磁共振可以直接测量岩石中的流体，，油水的弛豫特性存在明显差异，因此，核磁共振(NMR)测井在低孔低渗储层孔隙度、渗透率、含油性及孔隙结构评价中具有重要优势，在复杂碎屑岩储层测井解释中极具研究价值。

核磁共振(NMR)测井是利用氢质子与外加磁场的相互作用来观测储层信息，是一种重要的地球物理勘探方法，核磁共振测井能提供地层总孔隙度、有效孔隙度、可动流体与束缚流体等储层参数，观测方式主要包括长短等待时间(双TW)测井和长短回波间隔(双TE)测井。双TW测井是最有效的流体识别方法之一，在不同等待时间里流体极化率是不同的，长等待时间里，水和烃完全极化，短等待时间里，只有水完全极化。对比分析不同等待时间的核磁共振测井响应能实现储层流体的定性与定量评价。在油气藏勘探开发中，核磁共振双TW测井数据处理是采用差谱分析和时间域分析(TDA)来实现，软件中的处理方法都是假定流体的横向弛豫时间与纵向弛豫时间已知的情况下对回波串差进行线性反演，计算地层中油、气、水的体积以及含油饱和度。

现有的基于核磁共振双TW测井数据计算的含油体积以及流体识别的方法主要缺点是：(1)核磁共振测井探测深度较浅，只能计算出冲洗带含油体积，不能计算原状地层的含油量。(2)核磁共振双TW测井数据的处理是差谱分析与时间域分析(TDA)。在实际数据处理时，假定油、气、水的横向、纵向弛豫时间是已知的情况下，整个储层也是固定不变的，对回波串或回波串差直接进行线性反演，完成储层油、气、水体积的计算。然而，新的勘探区块中，储层中流体类型以及流体的弛豫时间等特性参数是不知道的，在不确定这些参数的情况下还采用原来固定的经验参数进行线性反演，得到核磁共振双TW测井分析结果是不准确的。(3)在核磁共振双TW测井数据差谱分析与时间域分析(TDA)分析中，现有方法是假定地层是水湿地层，而且水完全极化，回波串差中只保留油、气的信号。实际上，在大孔隙地层中或油湿地层中，差谱信号中仍然存在水的信号。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用核磁共振反演识别致密砂岩储层流体的方法，克服现有技术中存在的上述技术问题。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种利用核磁共振反演识别致密砂岩储层流体的方法，包括以下步骤：

步骤1)根据地层中水弛豫不完全机理，对核磁共振双TW测井数据进行处理，得到孔隙度差的弛豫理论公式；

步骤2)对孔隙度差的弛豫理论公式进行非线性反演算法，得到冲洗带的含油孔隙度φ_o，再根据含油孔隙度得到含油饱和度S_o,NMR；

步骤3)构建孔隙度差Δφ_E与含油饱和度S_o,NMR的交会图，得到流体识别版图；