首页> 中国专利> 基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法和装置

基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法和装置

摘要

本申请提供了一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法和装置,其中,该方法包括:获取目标储层的多个岩心样品中各岩心样品的核磁共振回波数据以及多个岩心样品中各岩心样品在多个预设注汞压力中各预设注汞压力下的注汞饱和度;根据各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数;根据各岩心样品的多个回波参数和各岩心样品在各预设注汞压力下的注汞饱和度,确定目标模型在各预设注汞压力下的模型系数;根据目标模型和目标模型在各预设注汞压力下的模型系数,确定目标储层的毛管压力曲线。上述基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法无需对回波数据进行反演,能够有效减少计算量以及提高计算精度。

著录项

  • 公开/公告号CN110261922A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2019-09-20

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中国石油大学(北京);

    申请/专利号CN201910593754.5

  • 发明设计人 谢然红;吴勃翰;肖立志;金国文;

    申请日2019-07-03

  • 分类号

  • 代理机构北京三友知识产权代理有限公司;

  • 代理人徐焕

  • 地址 102249 北京市昌平区府学路18号

  • 入库时间 2024-02-19 14:12:23

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-07-28

    授权

    授权

  • 2019-10-22

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01V3/32 申请日:20190703

    实质审查的生效

  • 2019-09-20

    公开

    公开

说明书

技术领域

本申请涉及油气勘探开发技术领域,特别涉及一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法。

背景技术

毛管压力曲线及其形态可以表征储层岩石孔喉大小和分布,是评价储层岩石孔隙结构的重要手段之一。目前研究岩石孔隙结构所用的毛管压力曲线通常是通过岩心压汞实验获得,然而在实际生产中,由于取心数量少,且取心费用高,在一定程度上限制了其应用范围,如何连续获得储层岩石的毛管压力曲线一直都是油气勘探和开发工作者研究的主要课题。

目前,通常对核磁共振测井采集到的核磁共振回波数据进行反演得到核磁共振横向弛豫时间T2分布,然后对核磁共振横向弛豫时间T2分布做一定的变换从而得到相应的毛管压力曲线。然而,对于比常规储层更加复杂的致密砂岩储层,进行核磁共振测井时,在低信噪比下核磁共振回波数据的反演会存在较大的误差,导致反演后核磁共振横向弛豫时间T2分布存在较大的不确定性,从而导致转化后的毛管压力曲线存在较大的误差。

针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法,以解决现有技术中获得的毛管压力曲线存在较大误差的问题。

本申请实施例提供了一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法,包括:获取目标储层的多个岩心样品中各岩心样品的核磁共振回波数据以及多个岩心样品中各岩心样品在多个预设注汞压力中各预设注汞压力下的注汞饱和度;根据各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数;根据各岩心样品的多个回波参数和各岩心样品在各预设注汞压力下的注汞饱和度,确定目标模型在各预设注汞压力下的模型系数;根据目标模型和目标模型在各预设注汞压力下的模型系数,确定目标储层的毛管压力曲线。

在一个实施例中,多个回波参数包括以下至少之一:总孔隙度、回波数据包围面积、回波数据衰减时间和最优回波幅度值;其中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数,包括以下至少之一:根据各岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值确定各岩心样品的总孔隙度;根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的所有回波的幅度值确定各岩心样品的回波数据包围面积;根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的平均值确定各岩心样品的回波数据衰减时间;根据多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数确定各岩心样品的最优回波幅度值。

在一个实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值确定各岩心样品的总孔隙度,包括:按照以下公式确定各岩心样品的总孔隙度:

φk=Echo_amp_1,k

其中,φk为第k个岩心样品的总孔隙度,φk=Echo_amp_1,k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值,其中,k=1,2...K,K为多个岩心样品的个数。

在一个实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的所有回波的幅度值确定各岩心样品的回波数据包围面积,包括:按照以下公式确定各岩心样品的回波数据包围面积:

其中,Eak为第k个岩心样品的回波数据包围面积,TE为回波间隔,Echo_amp_i,k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据的第i个回波的幅度值,i=1,2,…N,其中N为核磁共振回波数据中的回波的总个数,k=1,2,...K,K为多个岩心样品的总个数。

在一个实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的平均值确定各岩心样品的回波数据衰减时间,包括:

按照以下公式确定各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的幅度平均值:

将各岩心样品的核磁共振回波数据中第一个与幅度平均值相等的回波幅度值对应的时刻确定为各岩心样品的回波数据衰减时间;

其中,Echo_cf_k为第k个岩心样品的幅度平均值,Echo_amp_i,k为第k个岩心样品的第i个回波的幅度值,i=N-n+1,N-n+2,...N,其中N为大于n的整数,为核磁共振回波数据中的回波的总个数,n为预设的正整数。

在一个实施例中,根据多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数确定各岩心样品的最优回波幅度值,包括:

按照以下公式确定多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数:

将得到的多个相关系数中值最大的相关系数对应的回波序号确定为最优回波序号;

根据最优回波序号和各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的最优回波幅度值;

其中,R_i(Eamp_i)是多个岩心样品的核磁共振回波数据中的第i个回波幅度值与注汞饱和度的相关系数,i=2,3,...N,N为核磁共振回波数据中的回波的总个数;(Eamp_i)1×K为多个岩心样品中各岩心样品的第i个回波的幅度值Echo_amp_i,k构成的1×K矩阵,k=1,2...K,K为多个岩心样品的总个数;(Shg_j)1×K为注汞饱和度,为在预设注汞压力Pc_j下多个样品中各样品的注汞饱和度Shg_j,k构成的1×K矩阵,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数。

在一个实施例中,目标模型为:

log(Shg_j)=Dj+C1,j(log(φ))+C2,j(log(Ea))+C3,j(log(t_dec))+C4,j(log(Echo_amp_best));

其中,Shg_j为在预设注汞压力Pc_j下的注汞饱和度,φ、Ea、t_dec和Echo_amp_best为多个回波参数,其中,φ为总孔隙度、Ea为回波数据包围面积、t_dec为回波数据衰减时间,Echo_amp_best为最优回波幅度值,Dj、C1,j、C2,j、C3,j和C4,j为目标模型在预设注汞压力Pc_j下的模型系数,其中,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数。

本申请实施例还提供了一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的装置,包括:获取模块,用于获取目标储层的多个岩心样品中各岩心样品的核磁共振回波数据以及多个岩心样品中各岩心样品在多个预设注汞压力中各预设注汞压力下的注汞饱和度;第一确定模块,用于根据各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数;第二确定模块,用于根据各岩心样品的多个回波参数和各岩心样品在各预设注汞压力下的注汞饱和度,确定目标模型在各预设注汞压力下的模型系数;第三确定模块,用于根据目标模型和目标模型在各预设注汞压力下的模型系数,确定目标储层的毛管压力曲线。

本申请实施例还提供一种计算机设备,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现上述任意实施例中所述的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的步骤。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被执行时实现上述任意实施例中所述的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的步骤。

在本申请实施例中,提供了一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法,获取目标储层的多个岩心样品的岩心数据,岩心数据包括核磁共振回波数据和多个预设注汞压力中各压力下的注汞饱和度,根据各岩心样品的回波数据确定各岩心样品的回波参数,根据所有岩心样品的回波参数以及所有注汞压力下的注汞饱和度确定目标模型在各预设注汞压力下的模型系数,目标模型用于表征注汞饱和度与回波参数的关系,然后根据目标模型以及目标模型在各预设注汞压力下的模型系数确定目标储层的毛管压力曲线。上述方案中,通过获取目标储层的多个岩心样品的岩心数据,根据岩心数据确定目标模型在多个注汞压力下的模型系数,并根据模型和经确定的模型系数确定目标储层的毛管压力曲线,无需对核磁共振回波数据进行反演,可以避免回波数据反演引起的误差,有效减少计算量并提高计算精度。通过上述方案解决了现有的获取毛管压力曲线的方法误差较大的技术问题,达到了有效减少计算量以及提高计算精度的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本申请的限定。在附图中:

图1示出了本申请一实施例中的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的流程图;

图2示出了本申请一实施例中的计算岩心样品的核磁共振回波数据的衰减时间的示意图;

图3示出了本申请一实施例中的计算核磁共振回波数据最优幅度值的流程图;

图4示出了本申请一实施例中的计算核磁共振回波数据最优幅度值的示意图;

图5示出了#4岩心样品通过实验测得的毛管压力曲线和通过本申请实施例提供的方法预测的毛管压力曲线的示意图;

图6示出了#12岩心样品通过实验测得的毛管压力曲线和通过本申请实施例提供的方法预测的毛管压力曲线的示意图;

图7示出了#16岩心样品通过实验测得的毛管压力曲线和通过本申请实施例提供的方法预测的毛管压力曲线的示意图;

图8示出了19块岩心样品通过实验测量的排驱压力值与通过本申请实施例提供的方法预测的排驱压力值的交会图;

图9示出了19块岩心样品通过实验测量的中值压力值与通过本申请实施例提供的方法预测的中值压力值的交会图;

图10示出了本申请一实施例中的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的装置的示意图;

图11示出了本申请一实施例中的计算机设备的示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本申请的原理和精神。应当理解,给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本申请,而并非以任何方式限制本申请的范围。相反,提供这些实施方式是为了使本申请公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域的技术人员知道,本申请的实施方式可以实现为一种系统、装置设备、方法或计算机程序产品。因此,本申请公开可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等),或者硬件和软件结合的形式。

考虑到现有的获取毛管压力曲线的方案是通过对核磁共振回波数据进行反演得到T2分布后再对T2分布做变换来获取毛管压力曲线的,由于反演会存在较大的误差,导致获得的毛管压力曲线存在较大的误差,因此,发明人通过研究发现,可以直接通过核磁共振回波数据获取毛管压力曲线,而无需进行回波数据反演,可以避免反演引起的误差,有效提高获得的毛管压力曲线的精度,并减少计算量。

基于以上问题,本申请实施例提供了一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法,图1示出了本申请一实施例中基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的流程图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构,但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中,这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例描述及附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构在实际中的装置或终端产品应用时,可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构连接进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至分布式处理环境)。

具体地,如图1所示,本申请一种实施例提供的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法可以包括以下步骤:

步骤S101,获取目标储层的多个岩心样品中各岩心样品的核磁共振回波数据以及多个岩心样品中各岩心样品在多个预设注汞压力中各预设注汞压力下的注汞饱和度。

具体地,可以先获取目标储层的多个岩心样品,通过对多个岩心样品中各岩心样品进行核磁共振实验,并在多个预设注汞压力下进行高压压汞实验,可以得到各岩心样品的核磁共振回波数据,以及各岩心样品在各预设注汞压力下的注汞饱和度(即,可以得到各岩心样品的毛管压力曲线)。其中,核磁共振回波数据包括多个回波的回波幅度值以及对应时刻,相邻回波之间的时间间隔称为回波间隔TE。

步骤S102,根据各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数。

步骤S103,根据各岩心样品的多个回波参数和各岩心样品在各预设注汞压力下的注汞饱和度,确定目标模型在各预设注汞压力下的模型系数。

在获取各岩心样品的核磁共振回波数据之后,可以根据各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数。目标模型为预设的模型,用于表征注汞饱和度与多个回波参数的关系,包含多个待定的模型系数。因此,可以通过将确定的所有岩心样品的多个回波参数和所有岩心样品在预设注汞压力下的注汞饱和度代入目标模型,以得到目标模型在多个预设注汞压力中各预设注汞压力下的模型系数,即,一个预设注汞压力对应一个确定的目标模型。示例性地,可以利用多个岩心样品中各岩心样品的多个回波参数和各岩心样品在预设注汞压力下的注汞饱和度对目标模型做多元线性回归分析来求解模型系数。可以理解的是,还可以采用其他方法来求解模型系数,本申请对此不作限制。

步骤S104,根据目标模型和目标模型在各预设注汞压力下的模型系数,确定目标储层的毛管压力曲线。

在确定目标模型在各预设压力下的模型系数之后,可以根据目标模型和目标模型在各预设注汞压力下的模型系数,即可以根据各预设注汞压力下的确定的目标模型,确定目标储层的毛管压力曲线。其中,毛管压力曲线可以为注汞压力和注汞饱和度之间的关系曲线。具体地,可以获取目标储层各层位的核磁共振回波数据,根据各层位核磁共振回波数据确定目标储层的多个回波参数,根据多个回波参数和各预设注汞压力下的目标模型确定各预设注汞压力下的注汞饱和度,然后根据各预设注汞压力和各预设注汞压力下的注汞饱和度确定目标储层的毛管压力曲线。

上述方案中,通过获取目标储层的多个岩心样品的岩心数据,根据岩心数据确定目标模型在多个注汞压力下的模型系数,并根据模型和经确定的模型系数确定目标储层的毛管压力曲线,无需对核磁共振回波数据进行反演,可以避免回波数据反演引起的误差,有效减少计算量并提高进行精度。

进一步地,在本申请一些实施例中,多个回波参数可以包括以下至少之一:总孔隙度、回波数据包围面积、回波数据衰减时间和最优回波幅度值。相应的,根据各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数,可以包括以下至少之一:根据各岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值确定各岩心样品的总孔隙度;根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的所有回波的幅度值确定各岩心样品的回波数据包围面积;根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的平均值确定各岩心样品的回波数据衰减时间;根据多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数确定各岩心样品的最优回波幅度值。

具体地,在获取各岩心样品的核磁共振回波数据之后,可以根据各岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值来确定各岩心样品的总孔隙度。其中,首波幅度值是指核磁共振回波数据中的第一个回波的幅度值。可以根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的所有回波的幅度值以及回波间隔确定各岩心样品的回波数据包围面积。可以根据岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的平均值确定各岩心样品的回波数据衰减时间,其中,多个回波幅度值可以是回波数据中在时间上比较靠后的多个回波的幅度值。可以根据多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数确定各岩心样品的最优回波幅度值。其中,最优回波幅度值可以是与注汞饱和度相关性最高的回波对应的回波幅度值。在确定各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数时,综合考虑多个岩心样品的回波幅度值以及多个岩心样品在多个预设注汞压力下的注汞饱和度。通过上述方式,可以根据核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数。

进一步地,在本申请一些实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值确定各岩心样品的总孔隙度,可以包括:按照以下公式确定各岩心样品的总孔隙度:

φk=Echo_amp_1,k

其中,φk为第k个岩心样品的总孔隙度,φk=Echo_amp_1,k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值,其中,k=1,2...K,K为多个岩心样品的个数。

进一步地,在本申请一些实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的所有回波的幅度值确定各岩心样品的回波数据包围面积,可以包括:按照以下公式确定各岩心样品的回波数据包围面积:

其中,Eak为第k个岩心样品的回波数据包围面积,TE为回波间隔,Echo_amp_i,k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据的第i个回波的幅度值,i=1,2,…N,其中N为核磁共振回波数据中的回波的总个数,k=1,2,...K,K为多个岩心样品的总个数。

进一步地,在本申请一些实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的平均值确定各岩心样品的回波数据衰减时间,可以包括:

按照以下公式确定各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的幅度平均值:

将各岩心样品的核磁共振回波数据中第一个与对应岩心样品的幅度平均值相等的回波幅度值对应的时刻确定为各岩心样品的回波数据衰减时间,即t_deck=i_cf_k·TE;

其中,Echo_cf_k为第k个岩心样品的幅度平均值,Echo_amp_i,k为第k个岩心样品的第i个回波的幅度值,i=N-n+1,N-n+2,...N,其中N为大于n的整数,为核磁共振回波数据中的回波的总个数,n为预设的正整数,t_deck为第k个岩心样品的回波数据衰减时间,i_cf_k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据中第一个与Echo_cf_k相等的回波对应的序号,TE为回波间隔。其中,N远大于n。例如,n的取值范围可以为50-100。

具体地,在确定各岩心样品的回波数据衰减时间时,取回波数据中倒数n个回波,并求该n个回波的幅度平均值Echo_cf_k,然后确定该幅度平均值Echo_cf_k与该岩心样品的回波数据的第一个交点对应的时刻t_deck,将该时刻t_deck确定为该岩心样品的回波数据衰减时间。如图2所示,示出了本申请一实施例中的计算一岩心样品的核磁共振回波数据的衰减时间的示意图。在图2中,示出了一岩心样品的回波数据,即回波幅度值与时间的曲线,在确定该岩心样品的幅度平均值Echo_cf后,确定该幅度平均值Echo_cf与回波数据曲线的第一个交点,该交点对应的时刻即该岩心样品的回波数据衰减时间t_dec。可以理解的是,回波数据可以是回波数据曲线,即回波幅度值与时间的关系曲线,其中时间为回波序号与时间间隔的乘积。

进一步地,在本申请一些实施例中,根据多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数确定各岩心样品的最优回波幅度值,可以包括:

按照以下公式确定多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数:

将得到的多个相关系数中值最大的相关系数对应的回波序号确定为最优回波序号;

根据最优回波序号和各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的最优回波幅度值;

其中,R_i(Eamp_i)是多个岩心样品的核磁共振回波数据中的第i个回波幅度值与注汞饱和度的相关系数,i=2,3,...N,N为核磁共振回波数据中的回波的总个数;(Eamp_i)1×K为多个岩心样品中各岩心样品的第i个回波的幅度值Echo_amp_i,k构成的1×K矩阵,k=1,2...K,K为多个岩心样品的总个数;(Shg_j)1×K为注汞饱和度,为在预设注汞压力Pc_j下多个样品中各样品的注汞饱和度Shg_j,k构成的1×K矩阵,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数。

请参考图3,图3示出了本申请一实施例中的计算核磁共振回波数据最优幅度值的流程图。如图3所示,在每一个注汞压力下,所有岩心样品的注汞饱和度构成的矩阵为(Shg_j)1×K,在图3中简写为Shg_j,j=1,2,…m;在第i个回波下,所有岩心样品的核磁共振回波数据幅度值构成的矩阵为(Eamp_i)1×K,在图3中简写为Eamp_i。计算在每一个回波下Eamp_i与Shg_j的相关系数R_i,j,j=1,2,…m,并将相关系数R_i,j求和后取平均,得到第i个回波幅度值与注汞饱和度的相关系数R_i。然后,再求取R_i中的最大值R_h,确定最优回波序号为h,则第k个样品的最优回波幅度值为Echo_amp_h,k,k=1,2...K。请参考图4,图4示出了本申请一实施例中的计算核磁共振回波数据最优幅度值的示意图。如图4所示,通过绘出相关系数与时间(时间为回波序号与回波间隔的乘积)的关系曲线,可以确定出最大相关系数对应的时刻,并将该时刻除以回波间隔,即可得到回波序号h,然后再根据回波序号h和各岩心样品的回波数据,即可得到各岩心样品的最优回波幅度值。其中图4的右上角的曲线图为在0ms-90ms之间相关系数与时间的曲线图的放大图,可以找到最大相关系数R_h,最大相关系数R_h对应的回波序号h对应的回波幅度值即最优幅度值,即其中,Echo_amp_best_k为第k个样品的最优回波幅度值。

进一步地,在本申请一些实施例中,目标模型可以为:

log(Shg_j)=Dj+C1,j(log(φ))+C2,j(log(Ea))+C3,j(log(t_dec))+C4,j(log(Echo_amp_best));

其中,Shg_j为在预设注汞压力Pc_j下的注汞饱和度,φ、Ea、t_dec和Echo_amp_best为多个回波参数,其中,φ为总孔隙度、Ea为回波数据包围面积、t_dec为回波数据衰减时间,Echo_amp_best为最优回波幅度值,Dj、C1,j、C2,j、C3,j和C4,j为目标模型在预设注汞压力Pc_j下的模型系数,其中,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数。

可以通过以下方式推导出目标模型:

基于核磁共振回波数据计算渗透率的Sezginer公式:

其中,A、B是模型系数;k是岩心渗透率;HI是含氢指数;φ是孔隙度;TE是回波间隔;<T2>为弛豫时间平均值。

表征储层性质的Leverett J函数为:

其中:Pc是毛管压力;σ是界面张力;θ是流体内表面和孔隙壁的接触角;k是岩心渗透率;φ是岩心孔隙度;J(Sw)是无量纲的函数;Sw是含水饱和度,与J(Sw)之间呈幂函数关系。

联立上述两式可得:

其中,a,b,c是模型系数。

由于非润湿相饱和度Snw(即注汞饱和度Shg)与润湿相饱和度Sw(即含水饱和度)存在关系:Snw+Sw=1(即:Shg+Sw=1)。上式中,在给定的注汞压力Pc下,J(Sw)与φ、Ea之间存在相关性,由此可知,对于每一个注汞压力,注汞饱和度Shg与φ、Ea之间存在一定的相关性,记为Shg~log(Ep),Ep是核磁共振回波数据的多个回波参数。核磁共振测井中基于核磁共振回波数据评价地层渗透率的Sezginer公式中只考虑了两个参数,而在实际应用中,渗透率与核磁共振回波数据的多个回波参数(总孔隙度φ、回波数据包围的面积Ea、回波数据衰减时间t_dec和回波数据幅度值Echo_amp)均有关,因此,对每一个注汞压力Pc_j,建立注汞饱和度Shg与回波数据的多个回波参数Ep的关系如下:

log(Shg_j)=Dj+Cl,j(log(Ep))(j=1:m;l=1:n);

其中:m为注汞压力点个数,n为核磁共振回波数据参数的个数,log(Shg_j)为压力为Pc_j时所有样品的注汞饱和度Shg,j的对数值构成的矩阵,Dj为常数,Cl,j为模型系数,log(Ep)为提取并参与建模的核磁共振回波数据中的回波参数Ep的对数值,Ep可以包括总孔隙度φ、回波数据包围的面积Ea、回波数据衰减时间t_dec和最优回波数据幅度值Echo_amp_best

因此,每一个注汞压力点Pc_j下,建立的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的目标模型表示如下:

log(Shg_j)=Dj+C1,j(log(φ))+C2,j(log(Ea))+C3,j(log(t_dec))+C4,j(log(Echo_amp_best));

其中,Shg_j为在预设注汞压力Pc_j下的注汞饱和度,φ为总孔隙度、Ea为回波数据包围面积、t_dec为回波数据衰减时间,Echo_amp_best为最优回波幅度值,Dj、C1,j、C2,j、C3,j和C4,j为目标模型在预设注汞压力Pc_j下的模型系数,其中,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数。

下面结合一个具体实施例对上述方法进行说明,然而,值得注意的是,该具体实施例仅是为了更好地说明本申请,并不构成对本申请的不当限定。

本实施例中,基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法可以包括以下步骤:

步骤1,获取目标储层的多个岩心样品中各岩心样品的核磁共振回波数据以及多个岩心样品中各岩心样品在多个预设注汞压力中各预设注汞压力下的注汞饱和度;

步骤2,按照以下公式确定各岩心样品的总孔隙度:

φk=Echo_amp_1,k

其中,φk为第k个岩心样品的总孔隙度,φk=Echo_amp_1,k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值,其中,k=1,2...K,K为多个岩心样品的个数;

步骤3,按照以下公式确定各岩心样品的回波数据包围面积:

其中,Eak为第k个岩心样品的回波数据包围面积,TE为回波间隔,Echo_amp_i,k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据的第i个回波的幅度值,i=1,2,…N,其中N为核磁共振回波数据中的回波的总个数,k=1,2,...K,K为多个岩心样品的总个数;

步骤4,按照以下公式确定各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的幅度平均值:

将各岩心样品的核磁共振回波数据中第一个与幅度平均值相等的回波幅度值对应的时刻确定为各岩心样品的回波数据衰减时间,即t_deck=i_cf_k·TE;

其中,Echo_cf_k为第k个岩心样品的幅度平均值,Echo_amp_i,k为第k个岩心样品的第i个回波的幅度值,i=N-n+1,N-n+2,…N,其中N为大于n的整数,为核磁共振回波数据中的回波的总个数,n为预设的正整数,t_deck为第k个岩心样品的回波数据衰减时间,i_cf_k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据中第一个与Echo_cf_k相等的回波对应的序号,TE为回波间隔;

步骤5,按照以下公式确定多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数:

将得到的多个相关系数中值最大的相关系数对应的回波序号确定为最优回波序号,即R_h=max(R_i),h为所述最优回波序号;

根据最优回波序号和各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的最优回波幅度值,即

其中,R_i(Eamp_i)是多个岩心样品的核磁共振回波数据中的第i个回波幅度值与注汞饱和度的相关系数,i=2,3,...N,N为核磁共振回波数据中的回波的总个数;(Eamp_i)1×K为多个岩心样品中各岩心样品的第i个回波的幅度值Echo_amp_i,k构成的1×K矩阵,k=1,2...K,K为多个岩心样品的总个数;(Shg_j)1×K为注汞饱和度,为在预设注汞压力Pc_j下多个样品中各样品的注汞饱和度Shg_j,k构成的1×K矩阵,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数,Echo_amp_best_k为第k个样品的最优回波幅度值;

步骤6,利用确定的所有岩心样品的回波参数和所有岩心样品在多个预设注汞压力下的注汞饱和度对下面的目标模型进行多元线性回归,以确定目标模型在多个预设注汞压力中各预设注汞压力下的模型系数,得到多个预设注汞压力下对应的确定模型系数的目标模型:

log(Shg_j)=Dj+C1,j(log(φ))+C2,j(log(Ea))+C3,j(log(t_dec))+C4,j(log(Echo_amp_best));

其中,Shg_j为在预设注汞压力Pc_j下的注汞饱和度,φ、Ea、t_dec和Echo_amp_best为多个回波参数,其中,φ为总孔隙度、Ea为回波数据包围面积、t_dec为回波数据衰减时间,Echo_amp_best为最优回波幅度值,Dj、C1,j、C2,j、C3,j和C4,j为目标模型在预设注汞压力Pc_j下的模型系数,其中,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数;

步骤7,获取目标储层各层位的核磁共振回波数据;

步骤8,根据目标储层各层位的核磁共振回波数据提取多个回波参数;

步骤9,根据提取的回波参数以及目标模型确定各层位中多个预设注汞压力下的注汞饱和度;

步骤10,根据注汞饱和度和预设注汞压力的对应关系确定目标储层的毛管压力曲线。

利用上述实施例构造的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法预测#4,#12,#16这三块物性差别较大样品的毛管压力曲线。在本实施中,共采集19块岩心样品,其中,将#4,#12,#16这三块岩心样品作为预测集,其余的16块岩心作为训练集,用于构造基于核磁共振回波数据预测致密砂岩毛管压力曲线的模型。请参考图5、图6和图7,图5示出了#4岩心样品通过实验测得的毛管压力曲线和通过本申请实施例提供的方法预测的毛管压力曲线的示意图;图6示出了#12岩心样品通过实验测得的毛管压力曲线和通过本申请实施例提供的方法预测的毛管压力曲线的示意图;图7示出了#16岩心样品通过实验测得的毛管压力曲线和通过本申请实施例提供的方法预测的毛管压力曲线的示意图。在图5、图6和图7中,实线为根据本申请实施例提供的方法预测得到的结果,圆点为通过高压压汞实验测得的毛管压力曲线。由图5、图6和图7可知,预测的毛管压力曲线具有较高的精度,说明本申请提供的方法的可靠性和稳定性较高。

利用上述实施例构造的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法预测19块岩心样品的排驱压力值和中值压力值。请参考图8和图9,图8示出了19块岩心样品通过实验测量的排驱压力值与通过本申请实施例提供的方法预测的排驱压力值的交会图;图9示出了19块岩心样品通过实验测量的中值压力值与通过本申请实施例提供的方法预测的中值压力值的交会图。在图8中,Pd_predict为根据本申请提供的方法预测的排驱压力值,Pd_measured为通过实验测得的排驱压力值,R为预测的排驱压力值与实验测得的排驱压力值的相关系数,RMSE为预测的排驱压力值与实验测得的排驱压力值的均方根误差。在图9中,Pc50_predict为根据本申请提供的方法预测的排驱压力值,Pc50_measured为通过实验测得的排驱压力值,R为预测的中值压力值与实验测得的中值压力值的相关系数,RMSE为预测的中值压力值与实验测得的中值压力值的均方根误差。由图8和图9可知,采用本申请提供的目标模型预测的排驱压力值与实际测量的排驱压力值相关性较高,均方根误差较低,而且采用本申请提供的目标模型预测的中值压力值与实际测量的中值压力值相关性较高,均方根误差较低,说明该模型的性能稳定,预测误差小。

基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的装置,如下面的实施例所述。由于基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的装置解决问题的原理与基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法相似,因此基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的装置的实施可以参见基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图10是本申请实施例的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的装置的一种结构框图,如图10所示,包括:获取模块1001、第一确定模块1002、第二确定模块1003和第三确定模块1004,下面对该结构进行说明。

获取模块1001用于获取目标储层的多个岩心样品中各岩心样品的核磁共振回波数据以及多个岩心样品中各岩心样品在多个预设注汞压力中各预设注汞压力下的注汞饱和度。

第一确定模块1002用于根据各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的多个回波参数.

第二确定模块1003用于根据各岩心样品的多个回波参数和各岩心样品在各预设注汞压力下的注汞饱和度,确定目标模型在各预设注汞压力下的模型系数。

第三确定模块1004用于根据目标模型和目标模型在各预设注汞压力下的模型系数,确定目标储层的毛管压力曲线。

在本申请一些实施例中,多个回波参数可以包括以下至少之一:总孔隙度、回波数据包围面积、回波数据衰减时间和最优回波幅度值;其中,第一确定模块可以具体用于以下至少之一:根据各岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值确定各岩心样品的总孔隙度;根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的所有回波的幅度值确定各岩心样品的回波数据包围面积;根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的平均值确定各岩心样品的回波数据衰减时间;根据多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数确定各岩心样品的最优回波幅度值。

在本申请一些实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值确定各岩心样品的总孔隙度,可以包括:按照以下公式确定各岩心样品的总孔隙度:

φk=Echo_amp_1,k

其中,φk为第k个岩心样品的总孔隙度,φk=Echo_amp_1,k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据的首波幅度值,其中,k=1,2...K,K为多个岩心样品的个数。

在本申请一些实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的所有回波的幅度值确定各岩心样品的回波数据包围面积,可以包括:按照以下公式确定各岩心样品的回波数据包围面积:

其中,Eak为第k个岩心样品的回波数据包围面积,TE为回波间隔,Echo_amp_i,k为第k个岩心样品的核磁共振回波数据的第i个回波的幅度值,i=1,2,…N,其中N为核磁共振回波数据中的回波的总个数,k=1,2,...K,K为多个岩心样品的总个数。

在本申请一些实施例中,根据各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的平均值确定各岩心样品的回波数据衰减时间,可以包括:

按照以下公式确定各岩心样品的核磁共振回波数据中的多个回波幅度值的幅度平均值:

将各岩心样品的核磁共振回波数据中第一个与幅度平均值相等的回波幅度值对应的时刻确定为各岩心样品的回波数据衰减时间;

其中,Echo_cf_k为第k个岩心样品的幅度平均值,Echo_amp_i,k为第k个岩心样品的第i个回波的幅度值,i=N-n+1,N-n+2,…N,其中N为大于n的整数,为核磁共振回波数据中的回波的总个数,n为预设的正整数。

在本申请一些实施例中,根据多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数确定各岩心样品的最优回波幅度值,可以包括:

按照以下公式确定多个岩心样品的核磁共振回波数据中各回波幅度值与注汞饱和度的相关系数:

将得到的多个相关系数中值最大的相关系数对应的回波序号确定为最优回波序号;

根据最优回波序号和各岩心样品的核磁共振回波数据确定各岩心样品的最优回波幅度值;

其中,R_i(Eamp_i)是多个岩心样品的核磁共振回波数据中的第i个回波幅度值与注汞饱和度的相关系数,i=2,3,...N,N为核磁共振回波数据中的回波的总个数;(Eamp_i)1×K为多个岩心样品中各岩心样品的第i个回波的幅度值Echo_amp_i,k构成的1×K矩阵,k=1,2...K,K为多个岩心样品的总个数;(Shg_j)1×K为注汞饱和度,为在预设注汞压力Pc_j下多个样品中各样品的注汞饱和度Shg_j,k构成的1×K矩阵,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数。

在本申请一些实施例中,目标模型可以为:

log(Shg_j)=Dj+C1,j(log(φ))+C2,j(log(Ea))+C3,j(log(t_dec))+C4,j(log(Echo_amp_best));

其中,Shg_j为在预设注汞压力Pc_j下的注汞饱和度,φ、Ea、t_dec和Echo_amp_best为多个回波参数,其中,φ为总孔隙度、Ea为回波数据包围面积、t_dec为回波数据衰减时间,Echo_amp_best为最优回波幅度值,Dj、C1,j、C2,j、C3,j和C4,j为目标模型在预设注汞压力Pc_j下的模型系数,其中,j=1,2,...m,m为预设注汞压力的总个数。

从以上的描述中,可以看出,本申请实施例实现了如下技术效果:通过获取目标储层的多个岩心样品的岩心数据,根据岩心数据确定目标模型在多个注汞压力下的模型系数,并根据模型和经确定的模型系数确定目标储层的毛管压力曲线,无需对核磁共振回波数据进行反演,可以避免回波数据反演引起的误差,有效减少计算量并提高进行精度。通过上述方案解决了现有的获取毛管压力曲线的方法误差较大的技术问题,达到了有效减少计算量以及提高计算精度的技术效果。

本申请实施方式还提供了一种计算机设备,具体可以参阅图11所示的基于本申请实施例提供的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的计算机设备组成结构示意图,所述计算机设备具体可以包括输入设备111、处理器112、存储器113。其中,所述存储器113用于存储处理器可执行指令。所述处理器112执行所述指令时实现上述任意实施例中所述的基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的步骤。所述输入设备31具体可以用于输入多个岩心样品的核磁共振回波数据和预设注汞压力以及对应的注汞饱和度。

在本实施方式中,所述输入设备具体可以是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。所述输入设备可以包括键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、语音输入装置等;输入设备用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。所述输入设备还可以获取接收其他模块、单元、设备传输过来的数据。所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如,处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。所述存储器具体可以是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。所述存储器可以包括多个层次,在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。

在本实施方式中,该计算机设备具体实现的功能和效果,可以与其它实施方式对照解释,在此不再赘述。

本申请实施方式中还提供了一种基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序指令,在所述计算机程序指令被执行时实现上述任意实施例中所述基于核磁共振回波数据获取毛管压力曲线的方法的步骤。

在本实施方式中,上述存储介质包括但不限于随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、缓存(Cache)、硬盘(Hard DiskDrive,HDD)或者存储卡(Memory Card)。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。网络通信单元可以是依照通信协议规定的标准设置的,用于进行网络连接通信的接口。

在本实施方式中,该计算机存储介质存储的程序指令具体实现的功能和效果,可以与其它实施方式对照解释,在此不再赘述。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本申请实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本申请的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号