[发明专利]致密砂岩储层渗透率计算模型的建立方法

说明书

本发明涉及一种致密砂岩储层渗透率计算模型的建立方法，基于激光扫描共聚焦显微镜和图像处理，利用激光扫描共聚焦显微镜提取孔隙，然后利用图像处理提取面孔率、孔隙形状因子、等效孔径、孔径分选指数、分形维数参数来表征孔隙结构，进而通过孔隙结构参数建立渗透率计算模型。本发明方法建立的渗透率计算模型对致密砂岩储层渗透率进行预测，能够准确预测渗透率大小，且可以完成样品任意位置的渗透率预测，解决了以往单纯依赖岩石柱状样品或测井数据对致密砂岩储层渗透率进行评价的不足，使储层渗透率评价更加体现储层的非均质性，评价结果更为全面，有效提高了勘探开发成功率。

技术领域

本发明属于油气地质勘探技术领域，具体地说，涉及了一种致密砂岩储层渗透率计算模型的建立方法。

背景技术

致密砂岩储层是覆压基质渗透率≤0.1×10^-3μm²(相当于空气渗透率≤1×10^-3μm²)，孔隙度小于10％的储层(邹才能等，2013)。与常规储层不同，致密砂岩储层具有孔径小、孔隙度和渗透率差、孔隙结构复杂、非均质性强的特征(朱如凯等，2016)，其孔隙结构决定了储层的孔隙度和渗透率，并影响其储集性能和渗流能力(王国亭等，2013)。目前孔隙结构表征技术致力于提高表征维度与分辨率(吴松涛等，2018)。常用的致密砂岩储层表征方法可分为定量表征技术和定性表征技术两类。其中，定量表征技术有高压压汞(简称：HPMI)、恒速压汞(简称：RCP)、核磁共振(简称：NMR)等；定性表征技术有铸体薄片观察、扫描电镜(简称：SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(简称：LSCM)等。但是高压压汞仅能表征连通孔隙孔径分布情况，受小孔隙屏蔽作用影响严重(Zhao et al.,2015；Li et al.,2015)；恒速压汞受最大进汞压力(约900psi)的制约无法反映喉道半径小于0.12μm的孔隙发育情况(Wanget al.,2018)；核磁共振无法表征不含流体的孔隙空间及孔隙结构的复杂程度(Lai,etal.,2018；Li,et al.,2018)。铸体薄片观察是最为直观的基础研究方法，但该方法存在分辨率低，人为操作误差大等缺点；扫描电镜分辨率高但分析视域小，这导致代表性差而不能反映致密砂岩储层整体孔喉结构特征(Liu,et al.,2017)。激光扫描共聚焦显微镜相较传统光学显微镜，其分辨率提高了30％-40％，且可以有效排除焦点以外的光信号干扰(柳少波等，2016)，准确提取储集空间，并形成准三维储集空间分布图像(关振良等，2009)。但目前利用LSCM研究致密储层多局限于定性表征孔隙结构(Liu et al.,2017；Xu et al.,2020；刘春等，2017)，缺少定量表征孔隙结构。

现有致密砂岩储层渗透率的评价方法中，一般通过柱状岩石样品进行实验测试获取。但是，实验测试需要完整规则的柱状样品，而且仅能宏观上解释整块样品的渗透率，无法体现岩石样品内部的渗透率非均质性差异，获得的渗透率准确性差，影响了致密砂岩储层中流体流动规律的认识。

发明内容

本发明针对现有技术存在的无法体现岩石样品内部的渗透率非均质性差异等上述问题，提供一种致密砂岩储层渗透率计算模型的建立方法，通过该方法建立的渗透率计算模型，能够准确计算样品任意位置的渗透率，解决以往单纯依赖岩石柱状样品或测井数据对致密砂岩储层渗透率进行评价的不足，使储层渗透率评价更加体现储层的非均质性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种致密砂岩储层渗透率计算模型的建立方法，其具体步骤为：

S1、样品准备

将岩石样品制成0.03mm厚的激光扫描共聚焦岩石薄片并采用荧光剂染色；

S2、采集图像、提取孔隙参数

通过激光扫描共聚焦显微镜采集孔隙图像；对孔隙图像依次进行灰度、二值化、阈值分割处理，提取视域面积、所有孔隙的孔隙面积和孔隙周长；

S3、孔隙结构参数计算