一种碳酸盐岩储层孔洞空间双侧向测井半定量评价方法

摘要

本发明公开了一种碳酸盐岩储层孔洞空间双侧向测井半定量评价方法，包括步骤：S1、根据区块地质资料，建立不同类型的洞穴模型；S2、正演模拟所述洞穴模型的双侧向测井响应特征，得到不同洞穴条件下洞穴型地层双侧向测井响应规律；S3、根据所述洞穴型地层双侧向测井响应规律，结合双侧向测井资料与FMI成像测井资料，定性识别洞穴模型的类型，得到与洞穴模型相应的初始洞穴模型参数；S4、根据洞穴模型以及相应的初始洞穴模型参数正演重构双侧向测井曲线，通过不断更新洞穴模型参数，使得重构双侧向测井曲线与实际曲线的误差达到设定容许精度误差以内，输出最终的洞穴参数。本发明利于解决油气勘探中洞穴型碳酸盐岩储层的电测井识别和评价问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳酸盐岩储层孔洞空间双侧向测井半定量评价方法。

背景技术

在油气资源勘探中，碳酸盐岩缝洞型储层占有重要的地位，孔洞作为最有效的储集空间， 对其进行识别和测井评价显得尤为重要。目前对孔洞的测井定性识别与评价主要依赖于微电 阻率扫描成像技术(FMI)，此种技术在实际应用中存在如下技术问题：1)、FMI成像测井只能 识别井眼钻穿部分洞穴尺寸，不能反映井眼钻穿型洞穴延伸与径向发育特征；2)、电成像测 井仪器贴井壁测量，探测深度浅，受井眼环境影响大(如井眼扩径等)，测井资料有失真，且 部分地区FMI资料可能缺失；3)、FMI成像测井对井旁洞穴不敏感，无法反映井旁洞穴尺寸、 发育位置以及填充物电阻率等信息。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种碳酸盐岩储层孔洞空间双侧向 测井半定量评价方法，利于解决油气勘探中洞穴型碳酸盐岩储层的电测井识别和评价问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种碳酸盐岩储层孔洞空间双侧向测井半定量评价方法，包括如下步骤：

S1、根据区块地质资料，建立不同类型的洞穴模型；

S2、采用有限元方法正演模拟所述洞穴模型的双侧向测井响应特征，得到不同洞穴条件 下洞穴型地层双侧向测井响应规律、以及双侧向测井对洞穴的敏感性；

S3、根据所述洞穴型地层双侧向测井响应规律、以及双侧向测井对洞穴的敏感性，结合 双侧向测井资料与FMI成像测井资料，定性识别洞穴模型的类型，得到与所述洞穴模型相应 的初始洞穴模型参数；

S4、根据洞穴模型以及相应的初始洞穴模型参数正演重构双侧向测井曲线，通过不断更 新洞穴模型参数，使得重构双侧向测井曲线与实际曲线的误差达到设定容许精度误差以内， 此时输出最终的洞穴参数，完成洞穴识别与评价。

进一步，上述洞穴模型包括井眼钻穿型洞穴模型和井旁洞穴模型。

进一步，上述洞穴条件包括洞穴尺寸、洞穴填充物电阻率、填充程度和洞穴发育位置。

进一步，上述步骤S2中，进行双侧向测井过井眼洞穴正演模拟，获取不同洞穴尺寸、填 充物电阻率、填充程度及井眼钻穿位置条件下的双侧向测井响应规律。

进一步，上述步骤S3中，结合双侧向测井资料与FMI成像测井资料，根据双侧向测井 的正幅度差、洞穴边界处深浅侧向曲线突然变化和FMI成像的低电阻率特征，确定井眼钻穿 型洞穴的初始洞穴模型参数。

进一步，上述步骤S2中，利用井旁洞穴的双侧向测井响应特征，得到不同洞穴大小以及 发育位置的双侧向测井曲线形态及幅度特征，建立双侧向测井对洞穴的识别图版。

进一步，上述步骤S3中，根据双侧向测井曲线形态及幅度特征，识别井旁洞穴存在，并 根据建立的双侧向测井对洞穴的识别图版得到井旁洞穴的初始洞穴模型参数。

进一步，上述洞穴参数包括洞穴半径、洞穴位置和洞穴填充物电阻率。

本发明具有如下优点：

本发明述及的碳酸盐岩储层孔洞空间双侧向测井半定量评价方法，基于双侧向测井正、 反演技术，同时结合FMI成像测井资料，进行不同类型洞穴的洞穴参数确定，达到了碳酸盐 岩洞穴储集体电测井定性识别和评价的目的，适用于储层测井评价。

附图说明

图1为本发明中碳酸盐岩储层孔洞空间双侧向测井半定量评价方法的流程示意图；

图2为井眼钻穿型洞穴模型示意图；

图3为井旁洞穴模型示意图；

图4为不同洞穴半径大小的井眼钻穿型洞穴深侧向测井响应示意图；

图5为不同洞穴半径大小的井眼钻穿型洞穴浅侧向测井响应示意图；

图6为不同洞穴半径大小的井旁洞穴深侧向测井响应示意图；

图7为不同洞穴半径大小的井旁洞穴浅侧向测井响应示意图；

图8为不同洞穴半径下洞穴中心处井旁洞穴双侧向测井响应示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，一种碳酸盐岩储层孔洞空间双侧向测井半定量评价方法，包括如下步骤：

S1、根据区块地质资料，建立不同类型的洞穴模型，常见的洞穴模型包括井眼钻穿型洞 穴模型和井旁洞穴模型，分别如图2和图3所示。

一般的，建立的洞穴模型宜采用球形、椭球形、或扇形等规则洞穴储集体，图2和图3 中建立的洞穴模型采用球形洞穴模型。

S2、采用有限元方法正演模拟洞穴模型的双侧向测井响应特征，得到不同洞穴条件下洞 穴型地层双侧向测井响应规律、以及双侧向测井对洞穴的敏感性。

此处指的洞穴条件包括洞穴尺寸、洞穴填充物电阻率、填充程度和洞穴发育位置等。针 对复杂洞穴边界剖分问题可采用自适应加密技术。

洞穴型地层双侧向测井满足的有限元泛函方程为：

Φ(U)＝Φ₁(U)-Φ₂(U)，

Φ₂＝I_EU_E

式中在柱坐标系(r,φ,z)，用U表示电位，σ为介质电导率，I_E表示发射电极电流。

具体的，对于井眼钻穿型洞穴模型，进行双侧向测井过井眼洞穴正演模拟，获取不同洞 穴尺寸、填充物电阻率、填充程度及井眼钻穿位置等条件下的双侧向测井响应规律；

对于井旁洞穴模型，通过研究井旁洞穴双侧向测井响应特征，得到不同洞穴大小以及发 育位置的双侧向测井曲线形态及幅度特征，建立双侧向测井对洞穴的识别图版，诸如洞穴距 井壁的距离与填充物电阻率的识别图版、洞穴半径与洞穴边界距井壁距离识别图版。

S3、根据所述洞穴型地层双侧向测井响应规律、以及双侧向测井对洞穴的敏感性，结合 双侧向测井资料与FMI成像测井资料，定性识别洞穴模型的类型，得到与所述洞穴模型相应 的初始洞穴模型参数。

如图4和图5所示，球形洞穴半径r，基岩、泥浆以及洞穴内填充物电阻率分别为R_b、 R_m和R_fill，D_h代井眼直径。综合常规测井及FMI成像测井资料，根据双侧向测井响应特征及 FMI成像测井资料，根据双侧向测井大的正幅度差、洞穴边界处深浅侧向曲线突然变化和FMI 成像的低电阻率特征，确定井眼钻穿型洞穴钻穿洞穴长度、填充物电阻率等信息，并以此信 息作为初始洞穴模型参数代入正演模型中；

识别钻穿界面及填充界面从而确定不同的填充程度，

假设填充物自底向上填充，flag表示填充程度，D_up代表井眼与洞穴上交界面，D_low代表 井眼与洞穴下交界面，D_in代表洞穴内填充界面。

如图6、图7和图8所示，球形洞穴半径r，基岩、泥浆以及洞穴内填充物电阻率分别为 R_b、R_m和R_fill，D_h和r_off分别代表井眼直径及洞穴边界距井壁的距离。根据双侧向测井曲线形 态及幅度特征，即当FMI成像无明显异常、双侧向测井值高、曲线形态呈剖物线形态及无明 显幅度差时，通过步骤S2中的双侧向测井对洞穴的识别图版确定井旁洞穴半径、距井壁距离 以及填充物电阻率等初始洞穴参数，并以此作为初值带入正演模型中。

通过深侧向测井响应最低值RLLD_min和最高值RLLD_max，利用经验公式 RLLD_max-(RLLD_max-RLLD_min)*0.1计算临界深度位置从而确定洞穴半径大小；

对于井旁孤立洞穴，双侧向测井视电阻率值高，无法直观反映仪器对洞穴敏感程度，因 此，定义敏感因子从而减小基岩电阻率绝对值的影响，其中，R_b为基岩电 阻率值，R_a为视电阻率值。

S4、根据洞穴模型以及相应的初始洞穴模型参数正演重构双侧向测井曲线，正演重构双 侧向测井曲线与实际曲线进行相关对比，若不满足设定容许精度误差，则不断更新洞穴模型 参数直到正演重构双侧向测井曲线与实际曲线误差达到设定容许精度误差以内，若满足设定 容许精度误差，则输出最终的洞穴参数，完成洞穴识别与评价。

其中，洞穴参数包括洞穴半径、洞穴位置和洞穴填充物电阻率等。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说 明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变 形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。