基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法

摘要

本发明提供一种基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法，该基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法包括：步骤1，根据岩心分析资料结合测井资料，获取基础参数；步骤2，确定流动系数，启动压力梯度；步骤3，利用多元回归建立产量定量预测模型；步骤4，建立产能预测简便图版，对低渗透砂岩储层产能进行预测；步骤5，建立压裂选层图版，评价低渗透砂岩储层是否需要进行压裂；步骤6，建立压裂后产量预测图版，对压裂后产量进行定量预测。该基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法解决了目前油田高勘探程度阶段低渗透砂岩储层产能评价和预测的困难，实现了低渗透砂岩储层产能定性和定量评价。

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，特别是涉及到一种基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法。

背景技术

国内外较早的开始了低渗透储层产能评价研究，但多是对低渗透储层的宏观地质和微观渗流特征的定性描述。前人从地质、测井、地层、地化等多方面进行了综合研究，取得了重要认识和成果，在油气勘探中发挥了重要作用，主要集中在以下几个方面：①通过对已发现低渗透油藏地质特征研究，明确了低渗透油藏沉积类型及主控因素；②在低渗透储层渗流理论方面，国内外学者通过大量的实验和理论研究对渗吸机理进行了深入地分析并建立了一些低渗透裂缝性油藏的渗吸数学模型，研究结果表明在低渗透砂岩中存在明显的非达西渗流；③不同的低渗透油藏，气测渗透率相近的岩心，由于喉道大小和分布规律不同，水测渗透率差异很大。在油藏条件下，岩心的水测渗透率不是常数，而是随压力梯度变化的参数。国内一些油田针对低渗透储层产能形成了一些针对性的图版，可以有效地预测产能，对目前的低渗透砂岩储层产能评价有着较好的参考和指导意义，但是目前尚没有利用测井资料直观预测产能的技术。为此我们发明了一种新的基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用测井资料，针对不同沉积类型低渗透砂岩储层回归了产量预测模型，对完钻井的产量进行定量预测的基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法，该基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法包括：步骤1，根据岩心分析资料结合测井资料，获取基础参数；步骤2，确定流动系数，启动压力梯度；步骤3，利用多元回归建立产量定量预测模型；步骤4，建立产能预测简便图版，对低渗透砂岩储层产能进行预测；步骤5，建立压裂选层图版，评价低渗透砂岩储层是否需要进行压裂；步骤6，建立压裂后产量预测图版，对压裂后产量进行定量预测。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，通过常规测井解释得到空气渗透率K、油层厚度h；通过原油分析资料获 得地面原油粘度μ；通过启动压力梯度实验获得启动压力梯度λ；通过试油数据获得试油目的层的日产油量q、地层压力P_e和流动压力P_w。

在步骤2中，利用获取的空气渗透率K、油层厚度h和地面原油粘度μ计算储层的流动系数；用地层压力P_e和流动压力P_w计算生产压差ΔP，用日产油量q、生产压差ΔP和油层厚度h计算储层每米采油指数η_o。

在步骤2中，流动系数是指地层系数K*h与地下原油粘度μ的比值，表示流体在岩层中流动的难易程度；地层系数是地层有效厚度h与空气渗透率K的乘积；生产压差ΔP是指地层压力P_e和流动压力P_w的差值；每米采油指数η_o是指单位生产压差ΔP下、单位储层厚度h的油井日产油量q。

在步骤3中，基于低渗透非达西渗流，考虑启动压力的定压边界圆形油藏中心一口垂直井的单井产量公式：

$Q=\frac{2\mathrm{\pi Kh}[(P_e-P_{\mathrm{wf}})-\lambda (r_e-r_w)]}{\mu \ln \left(\frac{r_e}{r_w}\right)}---\left(1\right)$

式中：Q—单井产量，m³/d；

P_e，P_wf—供给边界压力和生产井井底流压，MPa；

r_e，r_w—供给半径、井筒半径，m；

K—储层有效渗透率，mD；

h—储层厚度，m；

μ—地层流体粘度，mPa·s；

λ—启动压力梯度，MPa/m；

利用上述获取的所有参数得出流动系数与每米采油指数的定量关系式：

$\mathrm{LOG}\left({\eta }_o\right)=0.7097\times \mathrm{LOG}\left(\frac{K_o\times h}{{\mu }_o}\right)-0.9696\times \lambda -1.9688---\left(2\right)$

相关系数，R＝0.902

式中：η_o——采油指数，t/MPa·d

K_o——油层油相渗透率，mD

h——油层有效厚度，m

μ_o——油层地层原油粘度，mPa·s

λ——启动压力梯度，MPa/m。

在步骤4中，依据流动系数与每米采油指数的定量关系预测低渗透砂岩储层产能进行预测，预测单井层在不同的生产压差下日产油量。

在步骤5中，依据单井层的流动系数，利用流动系数与压力系数建立交会图，用于评价低渗透砂岩储层是否需要进行压裂。

在步骤6中，针对需要压裂的井层，根据油层压裂后的流动系数与每米采油指数的定量关系，针对不同缝长、不同压差下日产油预测图版，对压裂后产量进行定量预测。

本发明中的基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法，针对低渗透储层压裂措施风险高的难题，提出了以地质因素、储层因素与产能相结合的压裂选层评价图版和产量预测图版，实现低渗透砂岩储层压裂后产能的定性和定量评价。该方法利用岩心、测井、测试等数据确定产能预测相关的参数，在此基础上，利用多元回归的方法，针对不同沉积类型的低渗透砂岩储层建立压裂前产能预测模型和产量预测图版。为提高低渗透储层的产能，必须优选石油地质条件好、储量丰度高的区块上物性好的井，在技术经济评价的基础上，针对不同的地质条件，选择最佳的压裂方式，达到压裂增产的目的。优选了压裂选井选层的参数，进而来定性判断油井压裂后是否有效，并对需压裂的井层，建立压裂后产量定量预测模型。该发明利用常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法，解决了目前油田高勘探程度阶段低渗透砂岩储层产能评价和预测的困难，实现了低渗透砂岩储层产能定性和定量评价。

附图说明

图1为本发明的基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中东营凹陷沙四段滩坝砂低渗透储层产量预测图版；

图3为本发明的一具体实施例中滩坝砂压裂选层评价图版；

图4为本发明的一具体实施例中东营凹陷沙四段滩坝砂储层不同半缝长流动系数与日产油关系图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法的流程图。

步骤101：根据岩心分析资料结合测井资料，获取基础参数。通过常规测井解释得到空气渗透率K、油层厚度h；通过原油分析资料获得地面原油粘度μ；通过启动压力梯度实验获得启动压力梯度λ；通过试油数据获得试油目的层的日产油、地层压力P_c和流动压力P_w。

步骤102：确定流动系数，启动压力梯度。利用获取的空气渗透率K、油层厚度h和地面原油粘度μ计算储层的流动系数；用地层压力P_e和流动压力P_w计算生产压差ΔP，用日产油、生产压差和油层厚度计算储层每米采油指数η_o。

所述流动系数是指地层系数(k*h)与地下原油粘度(μ)的比值，表示流体在岩层中流动的难易程度。地层系数是地层有效厚度(h)与渗透率(k)的乘积。

所述生产压差ΔP是指地层压力P_e和流动压力P_w的差值。

所述的每米采油指数η_o是指单位生产压差下(ΔP)、单位储层厚度(h)的油井日产油量(q)。

步骤103：利用多元回归建立产量定量预测模型。基于低渗透非达西渗流，考虑启动压力的定压边界圆形油藏中心一口垂直井的单井产量公式(不考虑表皮系数)(1)，利用上述获取的所有参数得出流动系数与每米采油指数的定量关系式(2)。

$Q=\frac{2\mathrm{\pi Kh}[(P_e-P_{\mathrm{wf}})-\lambda (r_e-r_w)]}{\mu \ln \left(\frac{r_e}{r_w}\right)}---\left(1\right)$

式中：Q—单井产量，m³/d；

P_e，P_wf—供给边界压力和生产井井底流压，MPa；

r_e，r_w—供给半径、井筒半径，m；

K—储层有效渗透率，mD；

h—储层厚度，m；

μ—地层流体粘度，mPa·s；

λ—启动压力梯度，MPa/m；

$\mathrm{LOG}\left({\eta }_o\right)=0.7097\times \mathrm{LOG}\left(\frac{K_o\times h}{{\mu }_o}\right)-0.9696\times \lambda -1.9688---\left(2\right)$

相关系数，R＝0.902

式中：η_o——采油指数，t/MPa·d

K_o——油层油相渗透率，mD

h——油层有效厚度，m

μ_o——油层地层原油粘度，mPa·s

λ——启动压力梯度，MPa/m。

步骤104：依据所述的流动系数与每米采油指数的定量关系对低渗透砂岩储层产能进行预测。同时也可得到产量定量预测图版，进行单井层在不同的生产压差下日产油量的预测。如附图2所示，附图2中根据所确定的流动系数与每米采油指数的定量关系，建立产量定量预测图版，进行单井层在不同的生产压差下日产油量的预测。

步骤105：依据所述的单井层的流动系数，利用流动系数与压力系数建立交会图，用于评价低渗透砂岩储层是否需要进行压裂，如附图3所示。

步骤106：依据上述图版判识后，针对需要压裂的井层，根据油层压裂后的流动系数与每米采油指数的定量关系，针对不同缝长、不同压差下日产油预测图版，对压裂后产量进行定量预测，如附图4所示。

本发明中的基于常规测井资料预测低渗透砂岩储层产能的新方法，结合岩心分析资料和测试资料，基于测井资料回归建立一系列实用有效的产能预测图版，并以东营凹陷滩坝砂储层为例进行了预测验证，预测结果与实际测试结果一致性良好。