[发明专利]一种基于数字岩心技术的非常规储层多尺度融合方法

权利要求书

1.一种基于数字岩心技术的非常规储层多尺度融合方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤1：依据电成像测井资料以及测井曲线数据，构建致密砂岩三维数字地层初始物理模型；

步骤2：依据致密砂岩数字岩心的三维数字岩石物理实验，建立孔隙微观结构、流体特性与矿物组分与岩石物理属性定量关系模型；

步骤3：采用有限元电阻率数值模拟方法将反映孔隙微观结构电阻率融合到测井探测尺度的三维数字地层物理模型中，并获取数字地层电阻率曲线；

步骤4：基于致密砂岩三维数字地层，确定孔隙微观结构对于地层物理属性的影响。

2.如权利要求1所述的一种基于数字岩心技术的非常规储层多尺度融合方法，其特征在于，所述步骤1包括，

步骤1.1：依据电成像资料，获取地层产状信息；

步骤1.2：依据三孔隙度、深侧向电阻率、浅侧向电阻率以及岩性测井曲线，获取孔隙度、饱和度与泥质含量；

步骤1.3：依据测井资料获取致密砂岩地层产状信息，不同深度处的孔隙度、饱和度、矿物组分含量以及电阻率标定后的电成像数据，对不同深度处测井探测尺度的数字地层几何模型进行孔隙度、饱和度、矿物组分和电成像电阻率属性赋值，建立对应三维数字地层初始物理模型。

3.如权利要求1所述的一种基于数字岩心技术的非常规储层多尺度融合方法，其特征在于，所述步骤2包括，

步骤2.1：研究层段为致密砂岩，岩心图片主要识别孔隙；

步骤2.2：构建研究层段致密砂岩多尺度三维数字岩心模型，而后采用最大球法提取孔隙网络模型；

步骤2.3：采用最大球算法提取孔隙网络模型，计算孔隙微观结构参数；

步骤2.4：基于致密砂岩三维数字岩心，采用格子玻尔兹曼方法模拟油水驱替过程，获取不同流体饱和度的三维数字岩心模型；

步骤2.5：设定三维数字岩心中孔隙流体与岩石骨架电阻率数值，采用有限元法模拟计算三维数字岩心的电阻率；

步骤2.6：采用曲线拟合与理论推导相结合的方法建立致密砂岩三维数字岩心岩石物理属性与孔隙结构、孔隙度、流体特性以及矿物含量的定量关系；

采用泥质与含水岩石并联导电模型，岩心等效电阻率为：

式中，R_t为岩心部分含水岩石电阻率，R_sh为泥质电阻率，R_ma为岩石骨架与孔隙构成岩石系统在岩石部分含水时的电阻率，V_sh为泥质含量；

其次，致密砂岩岩石骨架与孔隙构成岩石系统在岩石部分含水时电阻率R_ma采用以下公式计算；

式中，R_w为岩心中地层水的电阻率，φ为岩心孔隙度，S_w为岩心含水饱和度，m为孔隙度指数，n为饱和度指数；

确定致密砂岩孔隙结构参数与孔隙度指数m，以及饱和度指数n的定量关系；

依据岩心图片中孔隙分布特点，建立等效孔喉腔模型，采用以下公式推导出孔隙结构参数与孔隙度指数的定量关系；

式中，FF为地层因素，表示完全含水岩石电阻率R₀与岩心中地层水电阻率Rw的比值，φ为岩心孔隙度，m为孔隙度指数；k为喉道面积因子，TT_P为孔喉腔中孔隙体迂曲度，TT_t为孔喉腔中喉道迂曲度，PTAR为孔喉比，N为配位数；

依据有限元模拟计算的不同含水饱和度岩心模型电阻率增大指数RI与含水饱和度Sw关系曲线，通过曲线拟合确定饱和度指数n；

步骤2.7：采用实验室岩石物理实验数据，验证所述孔隙结构参数与孔隙度指数的定量关系的正确性。

4.如权利要求1所述的一种基于数字岩心技术的非常规储层多尺度融合方法，其特征在于，所述步骤3包括，

步骤3.1：网格化后的致密砂岩三维数字地层初始模型中，每个网格相当于一个三维数字岩心；

步骤3.2：依据三维数字岩石物理实验建立的岩心电阻率与岩心孔隙结构、流体特性以及矿物组分的定量关系将岩心电阻率赋值到数字地层的各个网格中，构建三维数字地层物理模型；

步骤3.3：采用物理属性数值模拟方法-有限元法计算数字地层物理属性，从而将孔隙微观结构信息融合到测井探测尺度-数字地层物理属性中。

5.如权利要求1所述的一种基于数字岩心技术的非常规储层多尺度融合方法，其特征在于，所述步骤4包括，

步骤4.1：依据测井资料和岩心分析数据，获取岩心孔隙度、饱和度、矿物组分以及孔隙微观结构参数及其变化范围；

步骤4.2：选取不同孔隙度与孔隙结构参数，计算三维数字地层每个网格岩石物理属性，而后有限元法计算三维数字地层物理属性；

步骤4.3：采用单因素分析法，研究孔隙结构参数对于地层物理属性的影响。