[发明专利]确定混合体中成分参数的方法

说明书

本专利涉及一种确定由多种成份构成的混合体中一种成分的电导率和体积比参数的方法。本发明特别有利于确定地层中一种成分的体积比，例如确定含烃地层中油气的成分。截止目前，已有许多确定这些油气方法被应用，它们一般都是以经验模型为基础的。

这类已知的方法被描述为“含油泥质砂岩中的导电性”。1967年10月1～4日在德克萨兹州休斯顿举行SPE第42届秋季年会上，Waxman M.H.和Smits L.J.M.提出上述观点。

他们的论文提出了确定由多种成分构成的混合体中一种成分的导电率和体积比参数方法，其中包括混合体的电传导性的测量和混合体传导性和一种成分传导性关系的选择。

这种已知方法采用下面关系式，通常称之为Waxman-Smits模型：

C_o＝C_w/F^*+BQ_v/F^*其中：C_o＝完全被盐水浸透岩石的导电性

  C_w＝地层中盐水的导电性

  F^*＝地层系数

  B＝钠粘土-交换阳离子作为C_w的函数的等价导电性

  Q_v＝单位孔隙体积阳离子交换量。

这种方法所得出的结果并非总是十分精确的，可能是由于Waxman-Smits模型的经验性质，它仅提供了地层导电率和其它多种参数之间一种关系。

本发明的目的在于提供一种比较精确的方法确定由多种成分构成的混合体(composition)中一种成分的导电率和体积比参数方法。

根据本发明的方法包括以下内容：

-测量混合体的导电性；

-选择混合体导电性和各种混合体参数的一种关系，对于每一种成分包括代表该成分的导电性和体积比例的物理参数，这些成分实际上在所述关系中运用所述物理参数被等同地表示。

-从所述关系和混合体的所测导电性中确定所述被选择参数。

显然地，用导电率可以表示它自己或由它所推导的任何数量，诸如电阻率。而且，在这种关系中，成分实际上等同地代表成分特征暗示在这种关系中每一种成分可以实际上用与其它任何成分一样的方法表示。

根据这个发明的方法能够实现结果的精度的提高。这种选择的关系精确地说明各成分分别对混合体的传导性的贡献。据此发明的方法中所应用的关系在成分上是对称的，即任何成分都不较其它成分占优势。而且，已经发现据此发明的方法为成分的任何渗滤门限提供理想的精度。在这方面已被认识到一种成分的渗滤量取决于这种成分在混合体的连续程度。例如，一种成分突然停止渗滤则意味着这种成分在混合体中完地被驱散，同样一种成分完全渗滤则表明该成分在整个混合体中是连续的。

所述有利的各种混合体参数包括至少一种适当的参数，其中每一适合的参数由运用所述关系到一个数据库来决定，该数据库由测量代表所述混合体的至少一个所述参数的各种值的至少一个样品的导电所获得。

所述优选各种参数包括一个辅助参数，它取决于该成分在混合体中的几体结构。

如果所述辅助参数被选作各种变量的函数，用辅助成分的精确几何表示可以实现。每个变量取决于所述成分之一的传导率和一个混合系数，这个混合系数取决该成分在混合体的几何结构。

确定每一个适合的参数的有利步骤是将所述关系输入到这个成分的数据库中且反复地进行此过程。这个重复过程包括采用最小化方案反复地运行所述关系。这种最小化方案优先应用利所述成分所测得导电率和通过所述关系确定的成分的导电率之间松散关系。

本发明将在之后用下面实例和对比例子详细地描述。

例子

假定地层中内含主要球状成分的均质体系统，其成分主要由四种物质组成：非传导性的孔隙岩石介质，非传导性烃流体，传导性粘土，和传导性盐水。地层的传导性取决于孔隙空间中部分盐水的饱和度，烃流体成分与岩石介质结合，两者均为非导体。因此，烃成分和岩石介质成分仅以它们的体积比代入下面方程。这个地层的有效传导率S_eff可以通过下面公式进行评价：