一种求取储层平均毛管压力曲线的新方法

摘要

本发明公开了一种求取储层平均毛管压力曲线的新方法，包括以下步骤：判断岩样的储层非均质性；对岩样进行压汞实验测得毛管压力的原始数据，再将原始数据绘制在毛管压力曲线半对数坐标系下；作平行于横坐标的直线与毛管压力曲线相交；拟合毛管压力曲线的数学表达式；将拟合毛管压力曲线的数学表达式和平行于横坐标的直线求取交点坐标，并将交点坐标绘制成孔渗比开方与非湿相饱和度关系图；对曲线数据点进行插值加密；统计插值点数据并补充上压汞实验在低压下未进汞时的汞压与零饱和度值，得到不同孔渗比开方下的毛管压力曲线；求取平均毛管压力曲线。本发明方法原理可靠，求取精度高；可实现能代表储层平均毛管压力曲线的准确求解。

说明书

技术领域

本发明属于储层毛管压力技术领域，尤其涉及一种求取储层平均毛管压力曲线的新方法。

背景技术

实验室测取的毛管压力曲线采取极小的岩样，虽然具有一定的代表性，但它仅代表储层一个点的情况。在油田实际应用中，需要获取能代表储层的平均毛管压力曲线，以便于进行不同储层之间的对比、并基于平均毛管压力曲线求得某一具体储层平均的孔隙大小分布参数和孔隙结构综合参数，为储层评价、油气层改造、开发方案的编制提供可靠的依据。

以往求取平均毛管压力曲线的J函数在实际应用中受到了限制，主要原因有：①J函数是基于岩石毛管束模型推导的半经验公式，而研究发现，毛管束模型与实际岩芯的孔隙结构相差很大，真实岩芯应描述为更为准确的孔隙网络模型；②J函数表达式由于仅仅引入了孔隙度和渗透率两个参数，该值不能完全反应不同样品孔隙结构之间的差异，因此不适当；③J函数的准确性不高，J函数是根据散点求趋势线，其数学原理是散点数据趋势的图形表示形式，并用拟合优度R²判断趋势线的可靠性，一般情况下拟合优度都远偏离1；④J函数改进模型仍基于J函数表述模型，并没有从本质上得到提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供针对现有技术中的不足，提供了一种原理可靠、求取精度高的求取储层平均毛管压力曲线的新方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种求取储层平均毛管压力曲线的新方法，包括以下步骤：

步骤1、判断岩样的储层非均质性；

步骤2、对岩样进行压汞实验测得毛管压力的原始数据，再将原始数据绘制在毛管压力曲线半对数坐标系下；

步骤3、在毛管压力曲线半对数坐标系上作平行于横坐标的直线与毛管压力曲线相交；

步骤4、拟合毛管压力曲线的数学表达式；

步骤5、将拟合毛管压力曲线的数学表达式和平行于横坐标的直线求取交点坐标，并将交点坐标绘制成孔渗比开方与非湿相饱和度关系图；

步骤6、在孔渗比开方与非湿相饱和度关系图中做不同数值的平行于横坐标的孔渗比开方直线，并采取贝塞尔插值的方式对曲线数据点进行插值加密；

步骤7、统计插值点数据并补充上压汞实验在低压下未进汞时的汞压与零饱和度值，得到不同孔渗比开方下的毛管压力曲线，作出加密曲线图；

步骤8、将步骤8的加密曲线图与压汞实验测试数据曲线进行对比，从而验证加密曲线图的准确性；

步骤9、根据平均孔渗比开方，在加密曲线图中求取平均毛管压力曲线。

进一步的是，所述步骤2中测取的毛管压力取平均值，统一实验步长。

进一步的是，步骤4中采用Matlab或1stOpt软件拟合不同岩样的毛管压力曲线数学表达式。

进一步的是，步骤6中具体采用excel编写调用VB宏程序进行插值加密。

发明的有益效果是：本发明方法原理可靠，求取精度高；可实现能代表储层平均毛管压力曲线的准确求解。

附图说明

图1是实验测取的毛管压力原始数据图；

图2是统一了实验步长下的毛管压力曲线图；

图3是孔渗比开方与非湿相饱和度关系图；

图4是贝塞尔曲线插值示意图(第7条曲线)；

图5是曲线加密最终结果；

图6是新方法求取结果图与实验数据曲线对比图一；

图7是新方法求取结果图与实验数据曲线对比图二。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做更进一步的详细说明。

本发明的一种求取储层平均毛管压力曲线的新方法，包括以下步骤：

(1)判断岩样的储层非均质性

以某气田D105井山2-2层的6块岩芯为例，其基本物性参数如下表1。

表1岩芯物性分析报告表

从表1可知，这6块岩芯取自同一口井同一层位，并且岩性相同。对于同一层位非均质性程度评价重点是研究层位纵向上渗透率的变化，这里从渗透率变异系数、突变系数定量地评价层位非均质性。渗透率变异系数V_k计算式为下列方程，由表1数据计算得到V_k为0.511，根据划分标准，非均质性程度弱。

$>V_k=\frac{\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(k_i-k_a)}^2}{n}}}{k_a}$>

式中，k_i—渗透率；

k_a—平均渗透率；

n—样本数。

渗透率突变系数T_k指层位中最大渗透率与平均渗透率的比值：

$>T_k=\frac{k_{max}}{k_a}$>

式中：k_max—最大渗透率。

计算得到T_k为1.93，小于2，为均匀型，即非均质性程度较弱。

由以上计算结果可知，该层位的非均质性弱。

(2)对实验测试的毛管压力数值取平均值

首先将实验测试的原始数据点绘制在毛管压力曲线半对数坐标系下(如图1)，由于压汞实验在加压后毛管压力数值会发生微小波动，不同样品稳定后压力有微小差别，因此需要将实验测试的毛管压力取平均值，统一实验步长。

(3)作平行直线，取相交点

作平行于横坐标的直线(该直线为毛管压力，其数值可取任意值)与图2毛管压力曲线相交。考虑到交点可能不为实验点，如果在曲线上直接读取，不仅不方便而且会引起较大误差，因此需要拟合出每条毛管压力曲线的数学表达式。

(4)获取毛管压力曲线数学表达式

拟合曲线数学表达式的方法很多，这里直接采用商业软件1stOpt拟合出不同样品的毛管压力曲线函数关系式，拟合结果见下表2。

表2拟合出的毛管压力曲线数学表达式表

(5)取交点坐标，作孔渗比开方与湿相饱和度关系图

基于拟合的毛管压力曲线数学表达式和平行于图2横坐标的直线求取交点坐标，将交点坐标绘制成孔渗比开方与非湿相饱和度关系图3。

(6)作直线，取交点坐标

图3中任一曲线的毛管压力数值相同，因此可以将其作为曲线的特征标量。作不同数值的平行于横坐标的孔渗比开方直线，与图3曲线相交。同样地，交点具有不确定性，因此不能直接在曲线上读取；注意到图3曲线上的数据点太少，采用拟合软件获取曲线数学模型会引起较大误差，这里采取贝塞尔插值的方式对曲线数据点进行插值加密，具体是采用excel编写调用VB宏程序，具体插值加密实例如图4。

(7)整理插值点数据，作曲线加密图

重新整理上一步贝塞尔插值点数据并补充上压汞实验在低压下未进汞时的汞压(即毛管压力)与零饱和度值，得到不同孔渗比开方下的毛管压力曲线，作图(图5)，从而实现了曲线加密。

(8)验证方法的准确性

验证新方法准确性最好的办法是将新方法求取的结果与实验测试数据进行对比，因此，将新方法插值加密获取的曲线与实验测试数据曲线进行对比，如图6、7。由图可知，新方法得到的曲线与实验数据曲线重合率很高，从而验证了新方法的准确性。

(9)求取平均毛管压力曲线

根据平均孔渗比开方，在插值加密曲线图5中便能求取平均毛管压力曲线。