[发明专利]一种基于碳酸盐岩孔隙结构预测渗透率的方法及其装置

说明书

本发明提供了一种基于碳酸盐岩孔隙结构预测渗透率的方法及其装置，该方法首先通过压汞曲线的相似程度进行孔隙结构分类，进而通过数理统计方法分析每类孔隙结构储层，识别控制渗透率关键孔喉大小Rs，然后每类孔隙结构建立其关键孔喉大小Rs与渗透率的关系，以实现预测强非均质性储层渗透率的方法。本发明提供的方案综合利用岩心、物性测试、压汞和测井，实现微观和宏观相结合，理论基础牢靠，操作性强，经实践证明，应用效果好，对孔隙型碳酸盐岩储层适用性强，可以有效预测碳酸盐岩渗透率，对于强非均质性碳酸盐岩隔夹层的识别、油气田开发方案的设计和调整，具有重要意义。

技术领域

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种基于碳酸盐岩孔隙结构预测渗透率的方法及其装置。

背景技术

储层岩石的渗透率是指在压力差的作用下，岩石允许流体通过的性质，是反映储层岩石渗流能力的关键参数，准确预测渗透率对油气田开发方案的设计和调整至关重要。储层渗透率的预测主要有以下几种方法：

(1)基于孔隙度与渗透率的关系预测渗透率

Herron通过对单重孔隙型砂岩储层研究发现，渗透率的对数与孔隙度有线性相关性：

式中，K为渗透率，mD；为孔隙度，％；a与b为经验系数。

该方法的缺点为对与强非均质性碳酸盐岩储层，没有考虑到孔隙结构的影响，孔渗关系差，不足以满足预测精度。

(2)根据毛细管理论预测渗透率

Kozeny根据岩石毛细管理论提出了一个公式，Carman后来对这个公式进行了证明，称Kozeny-Carman公式：

式中，S₀为比表面积，m²/m³；a为经验系数。

该方法的缺点为S₀比表面积不能直接从测井资料获得，因而应用范围有限。

(3)基于孔隙度、束缚水饱和度预测渗透率

Timur提出了基于储层岩石孔隙度、束缚水饱和度预测渗透率的关系式：

式中，S_wi为束缚水饱和度，％。

(4)基于流动单元分类渗透率预测

近年来有学者提出流动单元的概念，通过流动单元与储层岩石渗透率的关系预测渗透率。FZI与渗透率的关系式：

式中：为有效孔隙度，％。

该方法的局限性在于，不同流动单元的识别难度较大，目前学者依靠神经网络、Fisher判别等方法识别储层流动单元类型，识别率较低，从根源上增加了渗透率预测的不确定性。

(5)基于储层岩石组构特征预测渗透率

KrumbeinMonk建立了渗透率与岩石颗粒分选性和平均粒径的关系；杨建利用分形模型计算疏松砂岩的渗透率；HerronRd建立了一个考虑矿物组成的渗透率模型；Erats基于相邻铸模孔壁厚和渗透率的关系，建立了含铸模孔碳酸盐岩渗透率预测公式。

(6)基于储层岩石孔隙结构预测渗透率