[发明专利]基于逾渗网络模拟的双重介质储层岩石含水饱和度计算法

说明书

本发明公开了基于逾渗网络模拟的双重介质储层岩石含水饱和度计算法，包括：(1)将岩石样品切割为A段、B段和C段，对A段进行岩电实验和核磁共振实验，对B段进行润湿性测量，对C段进行扫描电镜实验；(2)拟合地层因素F与孔隙度φ之间的函数关系；(3)计算常数C₁和C₂，C₁、C₂反映了双重介质储层基质孔隙的孔喉特征和电阻率性质；(4)计算岩石溶孔系统的孔喉半径变异系数σ；(5)建立双重介质逾渗网络模型，采用试错法通过网络模拟确定溶孔系统的配位数z；(6)确定B′的取值以及获取双重介质储层岩石含水饱和度S_w。本发明完善了地球物理电法测井的解释方法，弥补了储层岩石电学性质的理论认识以及岩石含水饱和度计算方法上的不足。

技术领域

本发明涉及双重介质油气储层岩石电学性质以及储层岩石含水饱和度的计算方法，特别是根据岩石电性实验数据和电法测井数据，实现对油气储层岩石含水饱和度的定量计算，是一种地球物理电法测井数据解释方法。

背景技术

油气资源主要蕴藏在地下岩层中，这些岩层包括砂岩和碳酸盐岩等。砂岩和碳酸盐岩储层岩石都可以发育成为单一介质或双重介质储层。这里，储层岩石孔隙类型主要有孔隙、裂缝、溶孔三种。在本发明中，单一介质指孔隙空间中只有孔隙的岩石，双重介质是指岩石孔隙空间中有孔隙和溶孔两种孔隙类型的岩石，其中仅有孔隙的岩块称为基质岩块。在双重介质中，孔隙存在于岩石基质骨架中，因此本发明中的双重介质又可称为基质-溶孔双重介质。不论是单一介质还是双重介质储层，它的油气含量都主要是通过地球物理方法进行探测和计算(石油工业用油气饱和度来度量地下油气含量的多少，饱和度定义为岩石中油气所占的体积与岩石中的有效孔隙体积之比，而油气饱和度等于一减去含水饱和度)。因此，只要测得含水饱和度，就可以得到含油气饱和度，其中应用最广泛的方法是通过电法测井技术结合岩石物理实验进行含油气饱和度评价，该方法获取的储层岩石含油气饱和度数值可应用于油气藏勘探开发的各个阶段。

据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5385-2007《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法》和Q/SY 1380-2011《特低渗油气藏室内岩石电阻率测定及计算方法空格删掉称重法》，饱和度解释方法大致为：对岩样进行选取、制备、洗油洗盐以及测量岩样的孔隙度，并进行岩样电阻率实验测量，最后根据常规电测井数据采用饱和度解释模型(阿尔奇公式)来计算含水饱和度。阿尔奇公式表达式如下：

式中，F—地层因素，与地层水电阻率无关；

I—电阻增大系数；

a—与岩性有关的岩性系数；

m—胶结指数，与岩石胶结情况和孔隙结构有关的指数；

b—与岩性有关的系数；

n—饱和度指数；

S_w—岩石含水饱和度，小数；

φ—岩石孔隙度，小数；

R_t—岩石部分饱和地层水(盐水)时的电阻率，单位为欧姆米(Ω·m)；

R_w—地层水电阻率，单位为欧姆米(Ω·m)；

R₀—岩石完全饱和地层水(盐水)时的电阻率，单位为欧姆米(Ω·m)。

联立式(1)和式(2)，可以得到岩石含水饱和度计算公式为：

通过阿尔奇公式进行岩电实验结果的拟合，可以得到4个岩电参数(a，b，m，n)。将这4个参数代入式(3)中，并结合常规电阻率测井得到的R_t和水分析资料得到的R_w，即可求出油气储层的含水饱和度。