一種核磁共振測井資料定量計算儲層產液剖面方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及地球物理測井技術領域，具體地說是一種核磁共振測井資料定量計算 儲層產液剖面方法。
【背景技術】
[0002] 油氣田開發(fā)評價一般使用由電阻率和孔隙度測井資料計算的含水飽和度來估算 可開采儲層的厚度，并確定射孔的層段。這個方法通常能夠可靠地預測儲層產水或烴，但是 當含水飽和度值在35%-75%的中間范圍，產液預測必須依靠現場經驗，然而有些經驗往往 被證明是模糊不定的，容易導致決策錯誤和出水。有些高束縛水低阻油氣藏計算的含水飽 和度在70%以上，仍然能夠產烴不產水，可見束縛水飽和度是產量預測的關鍵參數。
[0003] 曾文沖（1985)很早就意識到了這種現象，那時并沒有測井資料可以直接得到束縛 水，他提出了利用巖心粒度與束縛水建立關系。隨著核磁共振測井技術的發(fā)展，如今測井解 釋可以量化束縛流體和自由流體的體積，繼而可以得到束縛水飽和度。利用束縛水與總含 水飽和度的比值可預測儲層產烴時是否有水產出，Jacobsen和Dodge等人（1998)的研宄充 分利用了這個技術，這是一個明顯的改進。
[0004]事實上要獲得儲層產烴時出水的情況，更直接的方法是得到儲層產水率，而產 水率最關鍵的參數是相對滲透率曲線，在這方面不同學者發(fā)展了不同的方法，Burdine和 Corey(1966)最先利用毛管壓力計算相對滲透率，Li和Horne(2000)發(fā)展了他們的方法， 最新的進展是Altunbay等人（1998)利用核磁T2譜轉換的毛管壓力來計算相對滲透率繼 而得到產水率，國內學者肖亮毛志強等（2008)也提出了核磁T2譜轉換毛管壓力的新方法； 當然也有些學者直接利用經驗公式得到相對滲透率，如Jacobsen等人（2006)，這樣就不需 要利用核磁資料變相得到相對滲透率，經驗公式簡單但理論依據不強。本文的處理方法是 首先將核磁共振T2譜轉換為偽毛管壓力，然后利用Burdine方法結合束縛水飽和度與殘余 烴飽和度將毛管壓力轉換為相滲曲線，這是一種很有意義的方法。
[0005] 本發(fā)明提出一種新的方法，引入水相和烴相的相對流動物理特點對這種方法作進 一步的改進，可以使測井解釋從靜態(tài)領域發(fā)展到動態(tài)領域，這個新技術的關鍵是利用相對 滲透率的計算，依靠測井資料逐層預測產烴量與產水量比值。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明提出了一種核磁共振測井資料定量計算儲層產液剖面方法，利用核磁共振 測井資料計算毛管壓力的基礎上結合束縛水、殘余烴轉換為相滲曲線，進而得到儲層產水 率和產液剖面。
[0007] 為解決上述技術問題，本申請?zhí)峁┝艘环N核磁共振測井資料定量計算儲層產液剖 面方法，包括以下步驟： 1.利用已知的巖心核磁資料得到T2截止值、束縛水飽和度、T2幾何平均值，建立本區(qū) 域T2截止值與T2幾何平均值的模型； 2. 利用已知的核磁共振測井資料得到儲層逐深度點的T2譜及幾何平均值，結合步驟 S1建立的模型計算不同深度的變T2截止值以及束縛水飽和度； 3. 利用輕烴的密度與核磁共振測井計算含烴校正總孔隙度和沖洗帶含烴飽和度，后 者可被定為殘余烴飽和度； 4. 利用隨鉆深電阻率測井數據可計算儲層原始含水飽和度； 5. 利用已知的巖心毛管壓力與核磁T2譜建立非線性冪函數擬合關系，應用到實際核 磁共振測井T2譜便可轉換得到逐深度點的毛管壓力； 6. 建立Burdine相對滲透率方程，輸入步驟2中的束縛水飽和度，輸入步驟3中的殘 余烴飽和度，輸入步驟5中逐深度點的毛管壓力，得到逐深度點的相對滲透率曲線； 7. 根據步驟6中得到的相對滲透率曲線，結合PVT樣品的流體粘度，利用產水率方程 計算廣水率； 8. 根據步驟7中的產水率，把它作為求積函數，在各深度把儲層滲透率下限以上的滲 透率用產水率刻度，然后把這些相對的水、烴貢獻在測試層段深度范圍內累加得到100%，即 可得到流量剖面。
[0008] 步驟1所述的T2截止值、束縛水飽和度、T2幾何平均值，分別是巖心核磁飽和水 T2譜與離心T2譜確定的T2截止值、巖心T2截止值計算巖心束縛水飽和度、飽和水巖心核 磁T2譜的幾何均值。
[0009] 步驟2所述的變T2截止值束縛水飽和度是將實際核磁共振測井資料的T2幾何平 均值代入巖心建立的T2截止值與T2幾何平均值模型得到逐深度點的變T2截止值，然后得 到束縛水飽和度，束縛水飽和度公式如（1)式所表示：
[0011] 式中BFV為束縛水孔隙，單位為％ ;巾總孔隙，單位為％;SwilT為束縛水飽和度， 單位為小數。
[0012] 步驟3所述的密度與核磁共振測井資料計算沖洗帶含烴飽和度是氣或者輕烴的 密度、核磁兩個不同響應方程計算的結果，如公式（2)、（3)所示：
[0013] Pb=PM(l-4>t) +Pf4>t(l-SgJ+Pg(i)tSgx。 ⑵
[0014]TCMR= <i>tSgX0 (HI)gPg+ <i>t (l-SgX0) (HI)f (3)
[0015] 式中Sgx。為地層中的含烴飽和度，單位為小數；Pg是烴密度，單位為g/cm3;Pg是極 化因子，無量綱；HI是含氫指數，無量綱。 步驟4所述的原始含水飽和度是阿爾奇公式計算的原狀地層含水飽和度，公式如（4) 所示：
式中a、b、m、n為阿爾奇指數，無量綱；心是地層水電阻率，單位Qm;Rt是原狀地層電 阻率，單位Qm;Sw是原狀地層總含水飽和度，單位％。 步驟5所述的巖心毛管壓力與核磁T2譜冪函數關系是指：使T2譜的總幅度之和為 100%，將T2譜從大孔向小孔進行反向累加，得到一條在物理意義和形態(tài)上與壓汞毛管壓 力曲線相似的T2譜累積曲線，不再用簡單線性公式進行擬合而是在對數坐標下用非線性 冪函數進行擬合，如式（5)所示：
其中P。為壓汞過程中施加的毛管壓力，單位為MPa;T2為核磁共振測井橫向弛豫時間， 單位為ms;m、n均為巖心分析參數，無量綱。 步驟6中所述的Burdine相對滲透率是利用毛管壓力曲線、束縛水、殘余烴飽和度計算 相滲曲線的一種方法，其為公式（6)、（7)所示：
其中，K"t、Kmwt分別是濕相與非濕相的相滲曲線，單位小數；t為孔隙介質濕相迂曲 度，為孔隙介質非濕相迂曲度，單位無量綱。 步驟7中所述產水率方程為公式（8)所示：
其中，？￥是任何已知飽和度時的分流量，單位小數；是該飽和度時水相和烴相相對滲透 率的函數，K。是烴的相對滲透率，Kw是水的相對滲透率，單位小數；y。是烴的粘度，yw是水 的粘度，單位mPa.s。 步驟8所述的儲層滲透率下限為實際試油或者測壓取樣資料確定的儲層產出滲透率 下限，被積分函數如（9)式所示：
其中，fwt是某深度點的分流量，單位小數；K,是某深度點滲透率值，單位ym2
[0016] 本方面的有益效果是：本發(fā)明提出了一種利用測井資料預測產液比值剖面的新方 法，提供的含輕烴砂巖初期烴、水生產預測值比傳統(tǒng)方法更精確。相對于靜態(tài)的處理方法， 該方法基本上是一個動態(tài)分析方法，有效的把電阻率、密度、中子和核磁共振測井數據綜合 起來，解決地層的束縛水、殘余烴、毛管壓力以及相滲曲線等問題，最終提供的產液比值剖 面能滿足射孔決策的分析結果，顯示適合率達到90%，精度提高15%。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本發(fā) 明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明利用核磁共振測井資料計算產液剖面的流程圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明巖心毛管壓力曲線和巖心核磁T2譜分類。
[0020] 圖3為本發(fā)明巖心刻度與T2譜轉換毛管壓力結果。
[0021]圖4為本發(fā)明毛管壓力曲線計算的相滲曲線與巖心相滲曲線對比圖。
【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明是利用核磁共振測井資料計算毛管壓力的基礎上結合束縛水、殘余烴轉換 為相滲曲線，進而得到儲層產水率和產液剖面的一種新方法。下面結合附圖，對本發(fā)明的具 體實施方式作進一步的詳細說明。
[0023] 參見圖1為本發(fā)明的實施流程圖，具體步驟如下： 由于我們的解釋模型采用親水巖石，用BFV值除以巖層總孔隙度就得到束縛水飽和 度；
式中BFV為束縛水孔隙，單位