[发明专利]一种利用测井数据预测储层天然气水合物饱和度的方法

说明书

本发明公开了一种利用测井数据预测储层天然气水合物饱和度的方法，涉及石油天然气勘探开发领域，其特征在于：利用电阻率测井数据，依据修正的阿尔奇公式初步估算储层天然气水合物饱和度；根据初步估算值，将储层天然气水合物分为流体(A)和骨架(B)两种赋存模式，划分出A、B模式井段；基于等效介质理论得出A、B模式计算模型，并通过地层声波测井和密度测井数据解释得到两种模型参数；将模型参数分别带入A、B模式计算模型得出相应井段天然气水合物饱和度，合并各井段预测结果得到储层连续井段天然气水合物饱和度。本发明考虑了天然气水合物在储层中的赋存形式，模型参数确定简单，预测结果可靠，可为天然气水合物资源储量精确评价提供指导。

技术领域

本发明属于石油天然气勘探开发领域，具体涉及一种储层天然气水合物饱和度评价方法。

背景技术

储层天然气水合物饱和度是进行储量评价的重要参数。目前，常规天然气储层的气体饱和度通常是以电阻率测井数据为依据构建数学模型(如Archie公式)进行预测的。但由于天然气水合物储层与常规天然气储层特征差异较大，利用常规天然气储层的气体饱和度计算方法还难以实现储层天然气水合物饱和度的准确评价。因此，构建一套适用于储层天然气水合物饱和度计算方法对于准确评价其储量意义重大。

利用电阻率数据评价储层天然气水合物饱和度的方法，一般认为储层岩石孔隙内只含有水和天然气水合物两种物质，通过电阻率与储层含水饱和度之间的关系式求出储层的含水饱和度S_w，从而计算天然气水合物饱和度S_h＝1-S_w。通过储层的电阻率数据计算含水饱和度的方法主要有标准Archie公式、修正Archie公式、印度尼西亚公式和Simandoux公式等。其中标准Archie公式和修正Archie公式的应用最为广泛。但是，郭星旺等指出由于Archie公式所适用的储层地质条件与实际天然气储层地质条件之间的差异，导致利用Archie公式所计算出的天然气水合物饱和度数据较实际饱和度数据可能存在一定的偏差。

利用声波测井数据评价储层天然气水合物饱和度的方法，通常是根据储层天然气水合物饱和度与纵波速度之间的关系式来计算天然气水合物饱和度的，赵军等利用声波速度基于Lee权重方程计算了实验室环境下的岩心试样中天然气水合物饱和度。肖昆等利用声波测井资料与两端元层状介质模型相结合的方法，计算了祁连山冻土区天然气水合物DKXX-19井裂缝型储层天然气水合物饱和度。Lu等应用加入了ODP Leg 164航次的测井数据作为约束条件的弹性波阻抗反演技术，分别拟合出了饱和水沉积物的孔隙度、天然气水合物饱和度、含游离气与地震波阻抗的经验公式。除此以外，国内外学者还构建了储层天然气水合物饱和度和声波速度的数学模型，如时间平均方程、Wood方程、BGTL模型、等效介质模型、KT方程、Frenkle-Gassmann方程，基于这些模型可实现利用地层声波速度预测天然气水合物的饱和度。这些方程主要是根据天然气水合物储层的岩石组分、孔隙度、密度、天然气水合物饱和度等参数与储层纵横波速度的相关性构建的，并且具有各自的适用性。

此外，也有学者利用数学推演与地震反演的方式计算储层天然气水合物饱和度，例如，Wang等采用迭代正演模拟反演法估算储层中的天然气水合物和游离气饱和度的方法，Shelander等提出的在无井条件下基于地震反演、岩石物理模型和地层层序来计算天然气水合物饱和度的方法。