致密储层分类模型建立方法及致密储层分类方法

摘要

本发明涉及一种致密储层分类模型建立方法及致密储层分类方法。致密储层分类模型建立方法包括：获取多个第一取样岩心的孔隙度、含油饱和度和含水饱和度；根据每个第一取样岩心的含油饱和度和含水饱和度，求取该第一取样岩心的油水饱和度；以孔隙度作为横轴，以含油饱和度、含水饱和度和油水饱和度作为纵轴，建立孔隙度与饱和度的交会图版，并绘制含油饱和度、含水饱和度和油水饱和度关于孔隙度的趋势线；根据各趋势线上的极值点或拐点，确定致密储层的各分类的孔隙度范围，得到致密储层分类模型。本发明操作简单，分类结果实用性强，可以为致密油储层评价提供较准确的依据，降低后期勘探开发的失误率。

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种致密储层分类模型建立方法及致密储层分类方法。

背景技术

在常规油气藏储层评价中，常常需要确定储层分类方法，常用的储层分类方法是以孔隙度和渗透率大小来区分的。

现有技术中对砂岩油气藏的储层分类标准常用5的倍数来确定区分点，按孔隙度、渗透率从大到小分为特高孔隙度特高渗透率储层、高孔隙度高渗透率储层、中等孔隙度中等渗透率储层、低孔隙度低渗透率储层、特低孔隙度特低渗透率储层、非储集层六类，这种分类方法虽然简单，但分类结果实用性较差；页岩气的分类方法考虑因素较多，增加了有机碳含量、成熟度、有效厚度、含气量、埋藏深度等，分类方法复杂，操作难度较大费用较高。在常规油气藏储层分类方法实际应用中，在确定储层下限，用于区分储层与非储集层时，有时还要测定喉道半径、压汞数据等来寻找储层分类方法，而测定喉道半径、压汞数据等需要专用装置，费用较高。

致密储层孔隙度一般小于10％，按照现有技术中对砂岩油气藏的储层分类标准，属于特低孔隙度特低渗透率储层和非储集层，要进行致密储层评价，还得对致密储层进行详细分类，现有致密储层分类方法繁多、不统一，且有些分类方法复杂、费用较高，大多分类方法实用性不强，因此急需要统一的、操作简单、实用性较强的致密储层分类方法。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供致密储层分类模型建立方法及致密储层分类方法，以准确划分出致密储层类型。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种致密储层分类模型建立方法，其特征在于，包括：

获取多个第一取样岩心的孔隙度、含油饱和度和含水饱和度；

根据每个第一取样岩心的含油饱和度和含水饱和度，求取该第一取样岩心的油水饱和度；

以孔隙度作为横轴，以含油饱和度、含水饱和度和油水饱和度作为纵轴，建立孔隙度与饱和度的交会图版，并绘制含油饱和度、含水饱和度和油水饱和度关于孔隙度的趋势线；

根据各趋势线上的极值点或拐点，确定致密储层的各分类的孔隙度范围，得到致密储层分类模型。

可选择地，还包括：

获取多个第二取样岩心的孔隙度和氯根含量；

以孔隙度作为横轴，以氯根含量作为纵轴，建立孔隙度与氯根含量交会图版，并绘制氯根趋势线；

根据氯根趋势线上的极值点或拐点，确定常规储层的孔隙度范围。

可选择地，所述求取该第一取样岩心的油水饱和度，包括：

将该第一取样岩心的含油饱和度和含水饱和度相加，得到该第一取样岩心的油水饱和度。

可选择地，所述获取多个第一取样岩心的孔隙度、含油饱和度和含水饱和度，包括：

将每个第一取样岩心进行洗油干燥；

将洗油干燥后的第一取样岩心放入装有原油的高压密闭容器充分浸泡；

将放入原油中的第一取样岩心迅速取出后放入装有水的容器中充分浸泡；

将先在原油中、后在水中浸泡的第一取样岩心取出放在空气中晾干；

测定第一取样岩心的孔隙度、含油饱和度和含水饱和度。

可选择地，所述获取多个取样岩心的孔隙度和氯根含量，包括：

将每个第二取样岩心进行洗油干燥；

将洗油干燥后的第二取样岩心放入装有盐水的高压密闭容器充分浸泡；

将在盐水中浸泡的第二取样岩心放在空气中晾干；

测定第二取样岩心的孔隙度和氯根含量。

可选择地，所述致密储层分类模型中，含油饱和度为0％的孔隙度区段为非储集层；油水饱和度为100％、含水饱和度与孔隙度呈负相关、含油饱和度与孔隙度呈正相关的孔隙度区段为流体束缚储层；油水饱和度小于100％与孔隙度且呈负相关、含水饱和度与孔隙度呈负相关、含油饱和度与孔隙度呈负相关的孔隙度区段为毛细管储层；油水饱和度小于100％、含水饱和度与孔隙度呈低斜率正相关、含油饱和度与孔隙度呈低斜率负相关的孔隙度区段为油水平衡储层。

可选择地，所述非储集层的孔隙度小于1％；所述流体束缚储层的孔隙度在1～3.5％之间；所述毛细管储层的孔隙度在3.5～5％之间；所述油水平衡储层的孔隙度在5～10％之间。

可选择地，孔隙度与氯根含量不呈正相关趋势的孔隙度区段为常规储层。

可选择地，所述常规储层的孔隙度大于10％。

一种致密储层的分类方法，包括：

测定待分类储层的取样岩心的孔隙度；

根据获得的孔隙度和上述致密储层分类模型建立方法建立的致密储层分类模型，得到待分类储层的确定分类。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

本发明的致密储层分类模型建立方法，根据取样岩心的油饱和度、含水饱和度和油水饱和度与孔隙度的关系建立致密储层分类模型，操作简单，费用较低，分类结果实用性较强，可以为致密油储层评价提供较准确的依据，降低后期勘探开发的失误率，分类时只需要测定待分类储层的取样岩心的孔隙度，根据致密储层分类模型就能得到确定分类，操作简单，结果准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明一实施例的致密储层分类模型建立方法的流程图；

图2是原油浸泡取样岩心的示意图；

图3是水浸泡取样岩心的示意图；

图4是岩心孔隙度与饱和度交会图版。

图5是盐水浸泡取样岩心的示意图；

图6是岩心孔隙度与含盐量(氯根)交会图版。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明的原理在于：利用水基钻井液在油层钻井取心、地面分析过程中，储层孔隙流体(主要为石油和水)保存状况，确定石油和水的流动情况，由于储层岩心多为亲水非亲油地层，毛细管力作用方向对石油来说，一般是从储层岩心流出到岩心外界，对水来说，一般是从岩心外界渗入到储层岩心；随着致密储层孔隙度增大，毛细管作用力在阻力和驱动力之间来回变换，从阻止石油流出储层岩心，到驱动石油流到岩心外界，同时置换水进入储层岩心内，最后进入储层岩心内的水变为了毛细管阻力，石油流出储层岩心变得困难。在石油和水的流出、渗入过程中，石油和水的饱和度发生变化，出现极值点、突变点，这就可以作为储层分类的区分点。

基于上述原理，如图1所示，本发明一实施例提供了一种致密储层分类模型建立方法，包括：

步骤S1：获取多个第一取样岩心的孔隙度、含油饱和度和含水饱和度；

这多个第一取样岩心的孔隙度应当覆盖了各类储层尤其是致密储层的一般范围，数量越多越好，该步骤可以这样实现：

将每个第一取样岩心进行洗油干燥；

将洗油干燥后的第一取样岩心放入装有原油的高压密闭容器充分浸泡，参见图2；

将放入原油中的第一取样岩心迅速取出后放入装有水的容器中充分浸泡，参见图3；

将先在原油中、后在水中浸泡的第一取样岩心取出放在空气中晾干；

测定第一取样岩心的其孔隙度、含油饱和度和含水饱和度，这是本领域技术人员所熟知的，在此不再详述。

步骤S2：根据每个第一取样岩心的含油饱和度和含水饱和度，求取该第一取样岩心的油水饱和度；

该步骤具体可以这样实现：将该第一取样岩心的含油饱和度和含水饱和度相加，得到该第一取样岩心的油水饱和度。

步骤S3：以孔隙度作为横轴，以含油饱和度、含水饱和度和油水饱和度作为纵轴，建立孔隙度与饱和度的交会图版，并绘制含油饱和度、含水饱和度和油水饱和度关于孔隙度的趋势线。得到的图版和趋势线参见图4。

步骤S4：根据各趋势线上的极值点或拐点，确定致密储层的各分类的孔隙度范围。

在该步骤中，根据图4可以得到致密储层分类模型：

含油饱和度为0％的孔隙度区段为非储集层，非储集层不含油。

油水饱和度为100％、含水饱和度与孔隙度呈负相关、含油饱和度与孔隙度呈正相关的孔隙度区段为流体束缚储层，在流体束缚储层，毛细管阻力较大，储层岩心中油和水无法流出到岩心外界，岩心外界的水和空气也不能渗入到储层岩心中，所有原始地层孔隙中的流体被束缚在储层中。

油水饱和度小于100％与孔隙度且呈负相关、含水饱和度与孔隙度呈负相关、含油饱和度与孔隙度呈负相关的孔隙度区段为毛细管储层，在流体束缚储层与毛细管储层的分界线处，毛细管阻力变小，油冲破毛细管阻力后，从静摩擦阻力变为动摩擦阻力，动摩擦阻力比静摩擦阻力更小，油突然从储层岩心流出到井筒中，井筒中水被置换到储层岩心内部，因此水饱和度趋势线出现突变增高。

油水饱和度小于100％、含水饱和度与孔隙度呈低斜率正相关、含油饱和度与孔隙度呈低斜率负相关的孔隙度区段为油水平衡储层。在该层中，随着孔隙度增大，浮力越来越高于毛细管力，在井筒中时，水被置换进储层岩心内的量也出现缓慢增加，因此水饱和度趋势线缓慢上升；储层岩心取出到地面后，岩心外界没有了水的毛细管阻力，储层岩心中油在毛细管力作用下再次流出到岩心外界，由于地面大气压的作用，从储层岩心流出部分油后，其余油在浮力作用下被水封闭在储层岩心内不再流出，因此油水总饱和度趋势线保持水平大致不变，而油饱和度趋势线与水饱和度趋势线相反，出现缓慢下降。

相应的可以看到，非储集层的孔隙度小于1％；流体束缚储层的孔隙度在1～3.5％之间；毛细管储层的孔隙度在3.5～5％之间；油水平衡储层的孔隙度在5～10％之间。流体束缚储层、毛细管储层和油水平衡储层合称为致密储层，可以看做是致密储层的第三、二、一类致密储层。

为了区分开常规储层和致密储层，本实施例的方法还可以包括以下步骤：

步骤S5：获取多个第二取样岩心的孔隙度和氯根含量。

这多个第二取样岩心的孔隙度应当覆盖了各类储层的一般范围，数量越多越好，该步骤可以这样实现：

将每个第二取样岩心进行洗油干燥；

将洗油干燥后的第二取样岩心放入装有盐水的高压密闭容器充分浸泡，如图5所示；

将在盐水中浸泡的第二取样岩心放在空气中晾干；

测定第二取样岩心的孔隙度和氯根含量，这是本领域技术人员所熟知的，在此不再详述。

步骤S6：以孔隙度作为横轴，以氯根含量作为纵轴，建立孔隙度与氯根含量交会图版，并绘制氯根趋势线，得到的图版和趋势线参见图6；

步骤S7：根据氯根趋势线上的极值点或拐点，确定常规储层的孔隙度范围。从而致密储层分类模型也能区分出常规储层。

从图6可见，孔隙度与氯根含量不呈正相关趋势的孔隙度区段为常规储层，常规储层的孔隙度大于10％。随着孔隙度增高，氯根含量与孔隙度呈线性正相关关系，这是因为当储层岩心取出到地面后，如果储层岩心中地层水没有流出到岩心外界，则孔隙度越高，储层岩心样品(即取样岩心)中含有的地层水也越多，因此氯根含量越高，并与孔隙度呈线性正相关；当储层岩心中地层水流出到岩心外界时，地层水开始自由流动了，并且孔隙度越高，流出到岩心外界的地层水也越多，因此储层岩心样品中含有的地层水开始减少，氯根含量也会降低，在致密储层与常规储层分界处，即孔隙度为10％处出现氯根含量极大值，这也是致密储层与常规储层的分界线；也就是说，储层中水出现自由流动是常规储层开始的标志。

需要注意的是，上述各层的孔隙度范围是根据一些具体的样本中测试得到的结果，使用其他样本测试的结果不一定相同，即在其他实施例中，各层的孔隙度范围也可能是另外的数值范围。

本实施例提供的致密储层分类模型建立方法，根据取样岩心的油饱和度、含水饱和度和油水饱和度与孔隙度的关系建立致密储层分类模型，操作简单，费用较低，分类结果实用性较强，可以为致密油储层评价提供较准确的依据。

本发明另一实施例提供了一种致密储层分类方法，包括：测定待分类储层的取样岩心的孔隙度；根据孔隙度和上一实施例的致密储层分类模型建立方法建立的致密储层分类模型，得到待分类储层的确定分类。例如孔隙度大于10％即为常规储层，孔隙度在5～10％之间为油水平衡储层，孔隙度在3.5～5％之间为毛细管储层，孔隙度在1～3.5％之间为流体束缚储层，孔隙度小于1％为非储集层。

本实施例提供的致密储层分类方法，只需要测定待分类储层的取样岩心的孔隙度，根据致密储层分类模型就能得到确定分类，操作简单，结果准确。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。