[发明专利]三组分自动混联导电饱和度模型的建立方法

摘要

本发明公开了一种三组分自动混联导电饱和度模型的建立方法，能够解决致密砂岩储层孔隙结构复杂而使阿尔奇含水饱和度公式不适用的难题。将致密砂岩储层的孔隙分为大、中、小三部分，即所谓的三组分，在适当的假设条件下，认为每一组分电阻率由阿尔奇公式给出，储层岩石中串联和并联导电同时存在并自动混联耦合，串联和并联所占的比重随着含水饱和度的变化而变化，进而推导出储层岩石总电阻率公式，即三组分自动混联导电饱和度模型；运用三维数字岩心技术计算的数据拟合出串并联权系数，利用岩电实验数据拟合各组分系数。本发明通过实际资料处理分析，更接近于岩石的真实导电情况，有效避免非阿尔奇现象造成含水饱和度计算不准的现象。

主权项

1.一种三组分自动混联导电饱和度模型的建立方法，首先给出岩石三组分自动混联导电的物理模型，然后在假设条件下，推导该物理模型的数学公式，最后利用三维数字岩心数值模拟以及岩电实验数据拟合模型公式系数，其特征是具体按如下步骤实现：a.建立等效物理模型：分析研究区压汞孔喉分布情况，以孔喉尺寸大小为界将孔隙分为大、中、小三部分，即等效模型的三组分，岩石中串并联导电同时存在，并且串联导电与并联导电是自动混联在一起的，两部分的比重由各自的权系数给出；b.给出假设条件：模型的提出是基于以下假设的，(1)储层岩石主要存在三种导电形式，即大孔隙中自由孔隙水导电、中等孔隙中润湿薄膜导电和微孔隙水导电；(2)由于岩石孔隙结构以及流体分布的不均匀性，使得各个导电形式之间既有并联导电，也有串联导电；(3)并联导电和串联导电所占的比重随含水饱和度的变化而变化；(4)岩石整体电导率上限为各导电形式纯为并联，岩石整体电导率下限为各导电形式纯为串联；c.确定数学模型公式：每一组分的电阻率可由阿尔奇公式给出，然后分别推导出串联和并联部分的电阻率，最后将并联和串联自动组合起来便得到岩石的总电阻率，并联和串联自动组合各自所占的比重由与含水饱和度有关的权系数给出，最终得到三组分自动混联导电饱和度模型；大孔隙组分的电阻率为：中孔隙组分的电阻率为：小孔隙组分的电阻率为：因此，串联导电部分的电阻率为：并联导电部分的电阻率为：将串联和并联导电部分自动混联并冠以权系数，便可得到最终的三组分自动混联导电饱和度模型：式中，R_t——岩石等效电阻率，Ω·M；      S_w——地层含水饱和度，小数；      Φ——地层有效孔隙度，小数；      R_w——地层水电阻率，Ω·M；      m1、m2、m3、n1、n2、n3、p1、p2、p3——模型系数，无量纲；      F1、F2——分别为并联、串联部分权系数，与含水饱和度有关；d.数字岩心数值模拟确定权系数：首先利用数字岩心技术数值模拟不同含水饱和度下的串并联权系数值，然后分别拟合出串并联权系数随含水饱和度变化的关系式，拟合公式如下：F1=0.4179e0.0423Sw]]>F2=1767.7S_w^-2.6037F1表示并联权系数，F2表示串联权系数，S_w表示含水饱和度；e.岩电实验数据拟合模型公式参数：利用岩电实验数据的地层因素与孔隙度之间的关系，拟合出三组分各自的模型系数m值，电阻增大系数与含水饱和度之间的关系拟合出三组分各自的模型系数n值；f.p1、p2、p3为与岩性和饱和度指数有关的参数，具体形式由下式给出：p1=Cⁿ¹，p2=Cⁿ²，p3=Cⁿ³，C是地区系数，一般为一个常数。