[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

摘要

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。

主权项

1.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，依次包括以下步骤：(1)对岩石样品进行制备、洗油洗盐、测量孔隙度、配置地层水，并切割为A段、B段和C段，对A段岩样进行岩电实验，得到岩样地层因素F、电阻增大系数I与含水饱和度S_w双对数关系曲线，对A段岩样进行核磁共振实验，得到岩样的T2谱，获取基质地层因素F_m；对B段岩样进行润湿性测量；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，该函数关系如下：式中，m为岩石胶结指数，x₁、y₁为拟合系数；(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，包括以下内容：根据步骤(1)得到的岩样的基质地层因素F_m和地层因素F，采用下式计算C₁和C₂：(4)计算岩石溶孔系统的孔喉半径变异系数σ，过程如下：根据步骤(1)核磁共振实验测得的岩样T2谱数据，将其转化为孔喉半径频率分布图，以频率分布图中双峰曲线凹处中间点为基质孔隙与溶孔孔隙的分界点，计算溶孔系统的孔喉半径变异系数σ，即溶孔的孔喉半径分布标准偏差除以溶孔孔喉半径的平均值；(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，包括以下内容：在建立的双重介质逾渗网络模型中，在溶孔系统的孔喉半径变异系数σ、基质地层因素F_m确定的情况下，假设岩样的溶孔配位数z为4，进行油(气)/水两相流和电阻增大系数双对数曲线I‑S_w的网络模拟，模拟结果与步骤(1)中岩电实验测得的岩样I‑S_w双对数曲线进行对比，若吻合，可认为溶孔配位数z＝4；否则减小z的取值，直到能够与岩电实验数据相匹配，双重介质溶孔配位数的变化范围为1.5～4；(6)通过网络模拟计算并确定B’的取值以及获取双重介质储层岩石含水饱和度S_w，包括以下内容：根据双重介质微观结构参数，即溶孔系统的孔喉半径变异系数σ、基质地层因素F_m和溶孔系统的配位数z，建立双重介质逾渗网络模型，进行两相流模拟获取电阻增大系数曲线I‑S_w，得到不同含水饱和度S_w下的z_w和σ_w的数值，根据下式计算不同含水饱和度S_w下的参数B’的数值：式中，γ_w—与地层水在溶孔孔隙空间中的分布有关的系数，γ—与溶孔孔喉半径分布有关的系数，z—溶孔平均配位数，描述溶孔的连通性，z_c—临界配位数，三维孔隙空间中z_c＝1.5，z_w—地层水所占据溶孔孔隙空间的配位数，σ—溶孔孔喉半径变异系数，σ_w—地层水所占据溶孔孔隙空间的孔喉半径变异系数；当岩石亲水时，根据下式计算出的值：当岩石亲油时，根据下式计算出的值：式中，R_t为岩石部分饱和地层水时的电阻率，R_w为地层水电阻率，将以上模拟数据和计算结果列到如下数据表中：通过S_w与或之间存在的线性关系或直接查上述数据表得到含水饱和度S_w。