评价致密油储层的裂缝的方法

摘要

本发明提供一种评价致密油储层的裂缝的方法。本发明的评价致密油储层的裂缝的方法，包括：获取第一致密油储层中的分布在不同位置处的各第二致密油储层的裂缝面密度、裂缝分形维度及裂缝孔隙度；根据裂缝面密度及裂缝分形维度，得到各第二致密油储层的裂缝渗透系数；根据裂缝孔隙度和裂缝渗透系数，得到各第二致密油储层的裂缝评价指数；根据裂缝评价指数评价各第二致密油储层的裂缝发育程度，以得到第一致密油储层的不同位置处的裂缝发育程度。本发明的评价致密油储层的裂缝的方法获取参数少，工作量小，对致密油储层中裂缝的发育程度评价客观准确。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及致密油勘探技术，尤其涉及一种评价致密油储层的裂缝的方法。

背景技术

致密油是一种重要的非常规油气资源，具有巨大的勘探开发潜力。理论研究与生产实践表明，致密油开发要获得商业价值，其致密油储层要具备发育程度好的裂缝。因此，评价致密油储层的裂缝非常重要。

通常用于表征裂缝的参数包括裂缝的密度(包括线密度、面密度和体密度)、裂缝的规模(裂缝的长度、开度和深度)、裂缝的产状(裂缝的走向、倾向和倾角)和充填性(未充填杂质、半充填杂质、全充填杂质)。目前，对裂缝的评价主要集中和局限于常规储层领域，主要有裂缝孔隙度法、裂缝渗透率法、裂缝强度系数法等。在致密油储层领域，近年来，研究人员从应变密度、应力场、能量拟合等不同的角度与裂缝发育程度建立定量关系，来定量评价裂缝的发育程度；并将分形理论引入裂缝研究，提出了利用裂缝分维数和裂缝面密度来共同分类评价裂缝发育程度的方法。

但是，上述评价方法参数多造成的工作繁琐、工作量大，且在评价裂缝发育程度时没有考虑裂缝中的致密油储集空间，造成对裂缝的评价不够准确。

发明内容

本发明提供一种评价致密油储层的裂缝的方法，以克服现有技术中评价致密油储层的裂缝的方法工作繁琐、工作量大和对裂缝的评价不够准确的技术问题。

本发明提供一种评价致密油储层的裂缝的方法，包括：

获取第一致密油储层中的分布在不同位置处的各第二致密油储层的裂缝面密度、裂缝分形维度及裂缝孔隙度；所述第一致密油储层是指预设深度范围内的致密油储层；其中，所述裂缝孔隙度用以表征裂缝的致密油储集空间；

根据所述裂缝面密度及所述裂缝分形维度，得到各所述第二致密油储层的裂缝渗透系数；

根据所述裂缝孔隙度和所述裂缝渗透系数，得到各第二致密油储层的裂缝评价指数；

根据所述裂缝评价指数评价各所述第二致密油储层的裂缝发育程度，以得到所述第一致密油储层的不同位置处的裂缝发育程度；其中，所述裂缝评价指数的值与所述裂缝的发育程度成正比，所述裂缝的发育程度与产油量成正比。

如上所述的方法，获取第一致密油储层中的分布在不同位置处的各第二致密油储层的裂缝面密度，包括：

所述裂缝面密度ρ_s由公式一得到：

其中，L为第二致密油储层中的裂缝的总长度，单位cm，L_i为第i条裂缝的长度，S_B为第二致密油储层的截面积，n为裂缝条数。

如上所述的方法，获取第一致密油储层中的分布在不同位置处的各第二致密油储层的裂缝分形维度，包括：

将第二致密油储层分为M个边长为x的正方形样本，所述裂缝分形维度D由公式二得到

其中，所述M为x的函数。

如上所述的方法，所述根据所述裂缝面密度及所述裂缝分形维度，得到第二致密油储层的裂缝渗透系数，包括：

所述裂缝渗透系数f由公式三得到：

如上所述的方法，获取第一致密油储层中的分布在不同位置处的各第二致密油储层的裂缝孔隙度，包括：

所述裂缝孔隙度φ_f由公式四或公式五获得：

其中，V_f是指第二致密油储层中裂缝的总体积，cm^3,，V₀是指第二致密油储层的体积，cm³；

其中，m_f是指裂缝孔隙度系数，取值范围为1～1.5，R_m是指第二致密油储层的泥浆滤液电阻率，Ω.m，R_LLS为第二致密油储层的浅侧向电阻率,Ω.m，R_T＝2.589×R_LLD-1.589×R_LLS，R_LLD为第二致密油储层的深侧向电阻率,Ω.m。

如上所述的方法，所述根据所述裂缝孔隙度和所述裂缝渗透系数，得到各第二致密油储层的裂缝评价指数，包括：

所述裂缝评价指数＝所述裂缝渗透系数×所述裂缝孔隙度。

如上所述的方法，在所述根据所述裂缝评价指数评价各所述第二致密油储层的裂缝发育程度以得到所述第一致密油储层的不同位置处的裂缝发育程度之后，还包括：

根据所述裂缝孔隙度和所述裂缝渗透系数评价各第二致密油储层的裂缝的发育类型；所述发育类型是指与致密油的渗透性和储集性相关的发育类型。

如上所述的方法，根据所述裂缝孔隙度和所述裂缝渗透系数评价各第二致密油储层的裂缝的发育类型，具体为：

根据各第二致密油储层的裂缝渗透系数的值和裂缝孔隙度的值，确定各第二致密油储层在裂缝分类图上的位置；

根据第二致密油储层在所述裂缝分类图上的位置，分析各第二致密油储层的致密油储层的所述发育类型；

其中，所述裂缝分类图为一根据预设规则分割成N部分的正方形，每一部分代表一个所述发育类型；其中，所述预设规则为所述裂缝渗透系数和所述裂缝孔隙度与所述裂缝的发育类型的关系。

本发明的评价致密油储层的裂缝的方法，包括：获取第一致密油储层中的分布在不同位置处的各第二致密油储层的裂缝面密度、裂缝分形维度及裂缝孔隙度；第一致密油储层是指预设深度范围内的致密油储层；其中，裂缝孔隙度用以表征裂缝的致密油储集空间；根据裂缝面密度及裂缝分形维度，得到各第二致密油储层的裂缝渗透系数；根据裂缝孔隙度和裂缝渗透系数，得到各第二致密油储层的裂缝评价指数；根据裂缝评价指数评价各第二致密油储层的裂缝发育程度，以得到第一致密油储层的不同位置处的裂缝发育程度；其中，裂缝评价指数的值与裂缝的发育程度成正比，裂缝的发育程度与产油量成正比。本发明的评价致密油储层的裂缝的方法仅仅采用了裂缝面密度、裂缝分形维度、裂缝孔隙度和裂缝渗透系数参数，参数少，工作量小，且综合考虑了裂缝中的致密油储集空间，对致密油储层中裂缝的发育程度评价更加客观准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的评价致密油储层的裂缝的方法实施例一的流程图；

图2为新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点裂缝评价指数平面图；

图3为新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点裂缝评价指数平面图；

图4为本发明提供的裂缝分类图；

图5为本发明提供的根据裂缝分类图对第二致密油储层的发育类型评价结果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

致密油储层的基本特征是致密坚硬、超低孔超低渗、与烃源岩一体或共生，多尺度裂缝共存、微裂缝发育。裂缝的发育程度直接影响了致密油储层的产油量，因此，对致密油储层中裂缝的评价尤为重要。致密油储层中存在裂缝甜点，存在裂缝甜点的致密油储层位置处产油量相对较高。裂缝甜点指整体超低孔超低渗的致密储层背景下局部存在的裂缝发育区，主要表现为：裂缝密度相对大、条数多，裂缝分布相对均匀、可大面积地沟通致密油储层的孔隙和孔喉，裂缝充填程度低、裂缝空间相对大及裂缝孔隙度相对高。因此，对致密油储层中的裂缝评价以寻找裂缝甜点，对后期的致密油开采过程具有指导意义。下面对本发明提供的评价致密油储层的裂缝的方法进行详细的说明。

图1为本发明提供的评价致密油储层的裂缝的方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

S101、获取第一致密油储层中的分布在不同位置处的各第二致密油储层的裂缝面密度、裂缝分形维度及裂缝孔隙度；第一致密油储层是指预设深度范围内的致密油储层；其中，裂缝孔隙度用以表征裂缝的致密油储集空间；

S102、根据裂缝面密度及裂缝分形维度，得到各第二致密油储层的裂缝渗透系数；

S103、根据裂缝孔隙度和裂缝渗透系数，得到各第二致密油储层的裂缝评价指数；

S104、根据裂缝评价指数评价各第二致密油储层的裂缝发育程度，以得到第一致密油储层的不同位置处的裂缝发育程度；其中，裂缝评价指数的值与裂缝的发育程度成正比，裂缝的发育程度与产油量成正比。

具体地，某一油田内的致密油储层在深度方向上被分为很多层，可以分别对各层进行裂缝的评价，此时，该油田内的致密油储层在深度方向上被分为的各层均为第一致密油储层；以每层为单位，在第一致密油储层中的不同位置处选择第二致密油储层进行裂缝评价，已得知第一致密油储层不同位置处的裂缝发育情况。但是在实际的评价裂缝的过程中，并不是致密油储层的每层都适合开采，因此，通常情况下，需要通过对某一油田内的致密油储层进行大量的分析预测，选择出N个层进行裂缝评价，该N个层在前期的分析预测中被预测含有较高的含油量，为适合开采的层，此时，该N个层均为第一致密油储层，同样在第一致密油储层中的不同位置处选择第二致密油储层进行裂缝评价，已得知第一致密油储层不同位置处的裂缝发育情况。优选地，本实施例中N取值为5。

本领域技术人员应当明白，各第二致密油储层的选取位置应该尽可能的满足可以客观准确的评价第一致密油储层不同位置处的裂缝发育情况。

下面以一个第一致密油储层为例，详细说明本实施例的评价致密油储层的裂缝的方法。

在第一致密油储层不同的位置处选取第二致密油储层，比如，可以采用勘探打井的方法将选择的第二致密油储层取出以进行后续的分析，第二致密油储层的高度应尽可能的和第一致密油储层的深度相同，以使得后续对裂缝的评价结果客观准确；还可以采用在第二致密油储层处勘探打井，不将选择的第二致密油储层取出，而通过测井资料的方法进行后续的分析。

分析各第二致密油储层中的裂缝，得到裂缝面密度、裂缝分形维度及裂缝孔隙度。其中，裂缝面密度用于表征裂缝的密度，即在第一预设长度内有多少条裂缝，裂缝面密度越大，越有利于致密油的开采；裂缝分形维度用于裂缝的分布均匀程度，裂缝分形维度越大，裂缝分布越均匀，越有利于连通基质的孔隙、孔喉，形成孔缝网络系统，促进致密油的渗透与聚集；裂缝孔隙度用以表征裂缝的致密油储集空间，裂缝孔隙度越大，表明裂缝对致密油的储集空间越大，越有利于致密油储层对致密油的富集。

下面对第二致密油储层的裂缝面密度、裂缝分形维度及裂缝孔隙度的具体获取方法进行说明。

首先，第二致密油储层的裂缝面密度ρ_s由公式一得到：

其中，L为第二致密油储层中的裂缝的总长度，单位cm，L_i为第i条裂缝的长度，S_B为第二致密油储层的截面积，n为裂缝条数；

其次，第二致密油储层的裂缝分形维度的获取方法如下：

将第二致密油储层分为M个边长为x的正方形样本，裂缝分形维度D由公式二得到

其中，M为x的函数。

接着，第二致密油储层的裂缝孔隙度φ_f由公式四或公式五获得：

其中，V_f是指第二致密油储层中裂缝的总体积，cm^3,，V₀是指第二致密油储层的体积，cm³；公式四适合于将选择的第二致密油储层取出的方法；

其中，m_f是指裂缝孔隙度系数，取值范围为1～1.5，R_m是指第二致密油储层的泥浆滤液电阻率，Ω.m，R_LLS为第二致密油储层的浅侧向电阻率，Ω.m，R_T＝2.589×R_LLD-1.589×R_LLS，R_LLD为第二致密油储层的深侧向电阻率，Ω.m；公式五适合于测井资料的方法。

第二致密油储层的浅侧向电阻率R_LLS，通过现有技术中的浅侧向方法测量得到，第二致密油储层的深侧向电阻率R_LLD，通过现有技术中的深侧向方法测量得到。

在获取了第二致密油储层的裂缝面密度、裂缝分形维度及裂缝孔隙度后，接着根据裂缝面密度及裂缝分形维度，得到各第二致密油储层的裂缝渗透系数，其中，第二致密油储层的裂缝渗透系数f由公式三得到：

在得到裂缝孔隙度和裂缝渗透系数后，接着根据裂缝孔隙度和裂缝渗透系数，得到各第二致密油储层的裂缝评价指数，裂缝评价指数用g来表示：

裂缝评价指数＝裂缝渗透系数×裂缝孔隙度，g＝f×φ_f。

在得到了各第二致密油储层的裂缝评价指数g后，就可以评价第一致密油储层不同位置处的裂缝发育程度。其中，g越大，第二致密油储层的裂缝发育区的孔(储集致密油的空间)、渗(促进致密油流动的结构)性越好，裂缝综合发育程度越高，第二致密油储层所处位置处越有利于致密油的开采。反之，g越小，第二致密油储层的裂缝综合发育程度越低，其孔渗性越差，第二致密油储层所处位置处越不利于致密油的开采，即裂缝评价指数的值与裂缝的发育程度成正比，裂缝的发育程度与产油量成正比。

下面结合具体实例说明本发明裂缝评价致密油储层的裂缝的方法的客观准确性。图2为新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点裂缝评价指数平面图，图3为新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点裂缝评价指数平面图。

参见图2和图3，图中各井号为探测井的井号，探测井是用来评价各第二致密油储层的裂缝所打的井，各探测井所在的位置即第二致密油储层在的位置；上甜点指的是在上述选取的N个第一致密油储层中深度最浅的第一致密油储层。图2中显示了新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点(第一致密油储层)的不同位置处的第二致密油储层的裂缝评价指数，在图2中部分探测井位置处进行试油量开采，得到图3，从图3可以看出，随着第二致密油储层的裂缝评价指数的降低，第二致密油储层位置处的试油量逐渐降低，说明了通过本发明的裂缝评价指数可以客观准确的判断第一致密油储层不同位置的裂缝发育程度，从而选择裂缝发育程度好的位置进行勘探打井开采致密油。

本实施例的评价致密油储层的裂缝的方法，包括：获取第一致密油储层中的分布在不同位置处的各第二致密油储层的裂缝面密度、裂缝分形维度及裂缝孔隙度；第一致密油储层是指预设深度范围内的致密油储层；其中，裂缝孔隙度用以表征裂缝的致密油储集空间；根据裂缝面密度及裂缝分形维度，得到各第二致密油储层的裂缝渗透系数；根据裂缝孔隙度和裂缝渗透系数，得到各第二致密油储层的裂缝评价指数；根据裂缝评价指数评价各第二致密油储层的裂缝发育程度，以得到第一致密油储层的不同位置处的裂缝发育程度；其中，裂缝评价指数的值与裂缝的发育程度成正比，裂缝的发育程度与产油量成正比。本实施例的评价致密油储层的裂缝的方法仅仅采用了裂缝面密度、裂缝分形维度、裂缝孔隙度和裂缝渗透系数参数，参数少，工作量小，且综合考虑了裂缝中的致密油储集空间，对致密油储层中裂缝的发育程度评价更加客观准确。

上述实施例中的裂缝评价指数g值可反映第二致密油储层的裂缝的综合发育程度，有利于比较不同第二致密油储层的裂缝综合发育程度，但不能对某一个第二致密油储层中其裂缝分别对渗透性和储集性的贡献大小进行评价，即裂缝评价指数g值不能直观反映某一个第二致密油储层的渗透能力和对致密油的储集能力。为了解决上述缺陷，本实施例在上一实施例的基础上进行了改进，本实施例的是在步骤“根据裂缝评价指数评价各第二致密油储层的裂缝发育程度以得到第一致密油储层的不同位置处的裂缝发育程度之后”之后进行的，本实施例的评价致密油储层的裂缝的方法包括：根据裂缝孔隙度和裂缝渗透系数评价各第二致密油储层的裂缝的发育类型；发育类型是指与致密油的渗透性和储集性相关的发育类型。

其中，根据裂缝孔隙度和所述裂缝渗透系数评价各第二致密油储层的裂缝的发育类型，具体为：根据各第二致密油储层的裂缝渗透系数的值和裂缝孔隙度的值，确定各第二致密油储层在裂缝分类图上的位置；

根据第二致密油储层在裂缝分类图上的位置，分析各第二致密油储层的致密油储层的发育类型；

其中，裂缝分类图为一根据预设规则分割成N部分的正方形，每一部分代表一个所述发育类型；其中，预设规则为裂缝渗透系数和裂缝孔隙度与裂缝的发育类型的关系。

具体地，图4为本发明提供的裂缝分类图，图5为本发明根据裂缝分类图对第二致密油储层的发育类型评价结果图。本实施例中N优选5。

参见图4和图5，图4中裂缝分类图的制作方法如下：裂缝分类图以裂缝渗透系数f为横坐标，以裂缝孔隙度φ_f为纵坐标，构成一个φ_f-f不规则直角坐标系，不规则是指：将裂缝渗透系数f所在的边作为第一边，将裂缝孔隙度φ_f所在的边作为第二边，使得第一边的长度和第二边的长度相等；再以第一边和第二边为正方形的两边作一个正方形，第三边和第一边平行，第四边和第二边平行。以新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例：0≤f≤0.3，0≤φ_f≤0.08，对于其它的地理位置处的油田，裂缝渗透系数f的值及裂缝孔隙度φ_f的值可以改变，裂缝渗透系数f的值及裂缝孔隙度φ_f的值可通过大量统计分析获得。其中，可按如下预设规则分割上述正方形：将第一边三等分，第一个三等分点靠近0点，称为第一点，将第二边三等分，第一个三等分点靠近0点，称为第二点，连接第一点和第二点得到第一线段，将第一线段四等分，靠近第一点的第一线段的四等分点称为第三点，靠近第二点的第一线段的四等分点称为第四点；将第三边的二等分点称为第五点，将第四边的二等分点称为第六点，连接第三点和第六点得到第二线段，连接第四点和第五点得到第三线段，最后连接第二线段的二等分点和第三线段的二等分点得到第四线段。第一线段、第二线段、第三线段、第四线段将正方形分为五部分，得到裂缝分类图。裂缝分类图的五部分根据裂缝渗透系数f的值和裂缝孔隙度φ_f的值分别标为I区：高孔高渗发育类型，II区：中高孔中高渗发育类型，III区：高渗低孔发育类型，IV区：高孔低渗发育类型，V区：低孔低渗发育类型。

本领域技术人员可以理解的是，还可以按照其它的预设规则将正方形分成5部分，只要可以反映上述高孔高渗发育类型、中高孔中高渗发育类型、高渗低孔发育类型、高孔低渗发育类型和低孔低渗发育类型即可

裂缝分类图制作好后，根据上述各第二致密油储层的裂缝渗透系数f的值和裂缝孔隙度φ_f的值，确定各第二致密油储层在裂缝分类图上的位置，确定了各第二致密油储层在裂缝分类图上的位置，就知道了各第二致密油储层的致密油储层的发育类型，该发育类型与致密油的渗透性和储集性相关。如果落在了I区，该第二致密油储层中的裂缝的发育类型就为高孔高渗发育类型，即有利于致密油的渗透，又有利于致密油的储集；如果落在了Ⅱ区，该第二致密油储层中的裂缝的发育类型就为中高孔中高渗发育类型，即有利于致密油的渗透，又有利于致密油的储集，但是对致密油的渗透性能和储集性能低于落在I区中的第二致密油储层；如果落在了Ⅲ区，该第二致密油储层中的裂缝的发育类型就为高渗低孔发育类型，有利于致密油的渗透，但不利于致密油的储集；如果落在了Ⅳ区，该第二致密油储层中的裂缝的发育类型就为高孔低渗发育类型，有利于致密油的储集，但不利于致密油的渗透；如果落在了Ⅴ区，该第二致密油储层中的裂缝的发育类型就为低孔低渗发育类型，即不利于致密油的储集，又不利于致密油的渗透；

因此，采用上述裂缝分类图可以评价裂缝对致密油渗透和储集的贡献，得到第二致密油储层的渗透能力和对致密油的储集能力。

另外，上述裂缝分裂图还可以在一定程度上评价第二致密油储层的裂缝的发育程度，比如落在I区内的高孔高渗发育类型的第二致密油储层的裂缝的发育程度肯定比落在Ⅴ区内的低孔低渗发育类型的第二致密油储层的裂缝的发育程度好。

参见图五，吉172井11位于I区，表明吉172井11裂缝发育程度最高，该位置处的致密油储层中的裂缝即有利于致密油的渗透，又有利于致密油的储集，实际钻探表明吉172井所在位置处的致密油储层可获得高产商业油流。吉251井12、吉32井13、吉30井14位于II区，它们所在位置处的致密油储层均获得商业油流。其它井多位于III区，它们所在位置处的致密油储层的致密油的实际产量要低于前面4口井，说明了采用裂缝分裂图对裂缝的评价结果与实际生产情况相符。

本实施例通过制作关于裂缝对致密油的渗透性和储集性的贡献的裂缝分类图，确定第二致密油储层在裂缝分类图上的位置，进一步分析各第二致密油储层的致密油储层的发育类型，可以对第二致密油储层中裂缝的发育程度、及裂缝对致密油渗透和储集的贡献进行评价，还可以评价第二致密油储层中的致密油的渗透能力和第二致密油储层对致密油的储集能力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。