一种裂缝性储层的产能预测方法

摘要

本发明涉及一种裂缝性储层的产能预测方法，包括：S1、测量岩心孔隙度；S2、计算岩石矿物组分含量和测井孔隙度；S3、得到裂缝倾角、裂缝密度、裂缝孔隙度、裂缝宽度；S4、划分裂缝性储层的储层类型；S5、得到同一口井的有效厚度和毛厚度；将有效厚度与毛厚度的比值作为该同一口井的净毛比；S6、计算得到裂缝性储层的基质渗透率；S7、反演得到裂缝性储层的总渗透率；S8、计算总渗透率与基质渗透率的差为裂缝渗透率；S9、建立多口井中实际无阻流量与有效厚度、净毛比及裂缝渗透率之间的函数关系，得到产能预测公式；S10、采用产能预测公式预测待钻井中裂缝性储层的产能。本发明能够针对裂缝性储层形成一种科学准确的产能预测方法。

说明书

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，具体涉及一种裂缝性储层的产能预测方法。

背景技术

对于不含裂缝的常规油气储层，其产能预测主要依据达西(Darcy)定律和裘皮(Dupuit)公式，表示为式：

式中：Q为流量，m

由上面流量Q的计算公式可知，影响不含裂缝的常规油气储层产能的因素主要有：有效渗透率、有效厚度、生产压差、有效供油半径和表皮因子。但在裂缝性储层，由于裂缝横向、纵向的沟通，使得渗流规律变得更加复杂，从而导致裂缝性储层产能的影响因素并不完全限于上述因素，其预测也变得非常困难。

随着油气勘探开发不断向深层、超深层发展，裂缝性储层逐渐成为增储上产的主力；而裂缝性储层产能的准确预测，不仅可以节约勘探阶段的测试费用，而且可以指导开发阶段的井位数量并优化井位部署，从而大幅提高经济效益。目前业界尚未形成有效的裂缝性储层产能预测方法，因此，针对裂缝性储层形成一种产能预测方法，能够有效地提高裂缝性油气藏勘探、开发的效益。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种裂缝性储层的产能预测方法，以便能够准确预测裂缝性储层的产能，从而有效地提高裂缝性油气藏勘探、开发的效益。

本发明提出一种裂缝性储层的产能预测方法，所述方法包括以下步骤：

S1、开展岩心样品的物性分析实验，测量得到岩心样品的孔隙度，即岩心孔隙度；

S2、基于测井数据，计算得到裂缝性储层的岩石矿物组分含量和测井孔隙度；

S3、基于测井数据，得到裂缝性储层的裂缝倾角、裂缝密度、裂缝孔隙度、裂缝宽度；

S4、综合测井孔隙度、测井数据、裂缝密度、裂缝孔隙度，划分裂缝性储层的储层类型；

S5、统计同一口井中裂缝性储层的油层或气层的厚度之和，得到该同一口井的有效厚度；统计所述同一口井中的地层厚度，得到该同一口井的毛厚度；将所述有效厚度与所述毛厚度的比值作为该同一口井的净毛比；

S6、基于所述裂缝性储层的岩石矿物组分含量，计算得到裂缝性储层的基质渗透率；

S7、基于所述测井数据，反演得到裂缝性储层的总渗透率；

S8、计算所述总渗透率与所述基质渗透率的差，即为所述裂缝性储层的裂缝渗透率；

S9、建立多口井中实际无阻流量与所述有效厚度、所述净毛比及所述裂缝渗透率之间的函数关系，从而得到该多口井所属油气田的裂缝性储层的产能预测公式；

S10、通过计算所述油气田的待钻井中裂缝性储层的有效厚度、净毛比和裂缝渗透率，采用所述产能预测公式以预测所述待钻井中裂缝性储层的产能。

根据本发明的一种实施方式，在步骤S2中计算时，使所述测井孔隙度与实验测量得到的所述岩心孔隙度之间的误差尽量小。

根据本发明的一种实施方式，所述储层类型包括油层、气层、水层和干层中的全部或部分。

根据本发明的一种实施方式，在步骤S6中，计算裂缝性储层的所述基质渗透率时，采用下式的Herron模型计算公式：

其中：K

根据本发明的一种实施方式，所述测井数据包括自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率、体积密度、中子孔隙度、纵波时差、横波时差、斯通利波时差、电成像中的部分或全部。

根据本发明的一种实施方式，在步骤S2中，基于电成像测井数据，得到所述裂缝倾角、裂缝密度、裂缝孔隙度、裂缝宽度。

根据本发明的一种实施方式，将所述测井数据中的斯通利波的主频和到时进行匹配，采用最小二乘法构建裂缝性储层的所述总渗透率的计算公式：

K＝f(Δf,Δt)

其中：K为总渗透率，mD；Δf为斯通利波的频移，kHz；Δt为斯通利波的时滞，ms。

根据本发明的一种实施方式，在步骤S4中，参考裂缝性储层的气测显示，划分所述裂缝性储层的储层类型。

根据本发明的一种实施方式，所述方法还包括：将裂缝-孔隙型储层的壁心渗透率的分析结果作为基质渗透率，以验证计算的所述基质渗透率的准确性。

根据本发明的一种实施方式，所述方法还包括：将裂缝性储层的全直径岩心分析的总渗透率对测井计算的所述总渗透率进行验证。

本发明的方法可以准确预测裂缝性储层的产能，在保证裂缝性储层产能准确预测的同时，提供了一种简单实用、具有极大推广应用价值的方法。

本发明采取以上技术方案，能够避免开展大量的岩心实验，能够有效地节约成本，具有较强的经济性。

附图说明

图1为本发明一实施例M气田裂缝-孔隙型储层岩心铸体薄片显示所发育的裂缝和孔隙；

图2为本发明一实施例M气田裂缝-孔隙型储层电成像测井显示所发育的裂缝和孔隙；

图3为本发明一实施例M气田孔隙-裂缝型储层岩心铸体薄片显示所发育的孔隙和裂缝；

图4为本发明一实施例M气田孔隙-裂缝型储层电成像测井显示所发育的孔隙和裂缝；

图5为本发明一实施例M气田E井裂缝性储层岩心分析的基质渗透率与测井计算的基质渗透率；

图6为本发明一实施例M气田C井裂缝性储层岩心分析的总渗透率与测井计算的总渗透率；

图7为本发明一实施例M气田E井裂缝性储层的裂缝倾角、裂缝密度、总渗透率、基质渗透率与裂缝渗透率；

图8为本发明一实施例M气田不同井的有效厚度、总渗透率与产能之间的关系；

图9为本发明一实施例M气田孔隙度、总渗透率与裂缝渗透率之间的关系；

图10为本发明一实施例M气田A井、B井孔隙度与裂缝渗透率之间的关系；

图11为本发明一实施例M气田模型井的有效厚度、净毛比、裂缝渗透率与无阻流量之间的关系；

图12为本发明一实施例M气田G井、F井的有效厚度、净毛比、裂缝渗透率与无阻流量之间的关系；

图13为本发明一实施方式裂缝性储层的产能预测方法流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

本发明针对裂缝性储层形成一种基于裂缝连通性及渗透率的裂缝性储层产能预测方法，能够有效地提高裂缝性油气藏勘探、开发的效益。

本发明实施方式的裂缝性储层产能预测方法如图1所示，主要包括：

S1、测量岩心孔隙度；S2、计算岩石矿物组分含量和测井孔隙度；S3、得到裂缝倾角、裂缝密度、裂缝孔隙度、裂缝宽度；S4、划分裂缝性储层的储层类型；S5、得到同一口井的有效厚度和毛厚度；将有效厚度与毛厚度的比值作为该同一口井的净毛比；S6、计算得到裂缝性储层的基质渗透率；S7、反演得到裂缝性储层的总渗透率；S8、计算总渗透率与基质渗透率的差为裂缝渗透率；S9、建立多口井中实际无阻流量与有效厚度、净毛比及裂缝渗透率之间的函数关系，得到产能预测公式；S10、采用产能预测公式预测待钻井中裂缝性储层的产能。本发明能够针对裂缝性储层形成一种科学准确的产能预测方法。

需要说明的是，上述步骤并非都是必要设置，也并不限于上述顺序，可根据具体需要设置。

具体地，本发明的实施方式主要包括以下步骤：1)基于某油气田裂缝性储层岩心样品的物性分析实验，可以测量得到每一块岩心样品的孔隙度；2)基于测井仪器所采集的测井数据，可以计算得到裂缝性储层的岩石矿物组分含量和孔隙度；3)基于电成像测井数据，可以处理得到裂缝倾角、裂缝密度、裂缝孔隙度、裂缝宽度；4)综合孔隙度、深电阻率、深浅电阻率差值、裂缝密度、裂缝孔隙度，并参考裂缝性储层的气测显示，精细划分裂缝性储层的储层类型；5)统计一口井中裂缝性储层油层和气层的厚度之和，得到这口井的有效厚度；统计一口井中的地层厚度，得到这口井的毛厚度；有效厚度与毛厚度之比便得到这口井的净毛比；6)基于步骤2)所得到裂缝性储层的岩石矿物组分含量，采用Herron模型可以计算得到裂缝性储层的基质渗透率；7)基于步骤2)所采集的斯通利波，可以反演裂缝性储层的总渗透率；8)基于步骤7)所计算的总渗透率与步骤6)所计算的基质渗透率之差，便得到裂缝性储层的裂缝渗透率；9)基于上述步骤2)到步骤8)，可以建立多口井中无阻流量与有效厚度、净毛比及裂缝渗透率之间的函数关系，从而得到该油气田裂缝性储层的产能预测公式；10)基于步骤2)到步骤8)计算该油气田一口新钻井中裂缝性储层的有效厚度、净毛比和裂缝渗透率，采用步骤9)中的产能预测公式可以预测这口新钻井中裂缝性储层的产能。

更具体地，根据本发明的一种实施方式，一种基于裂缝连通性及渗透率的裂缝性储层产能预测方法，包括以下步骤：

1)基于某油气田裂缝性储层一定深度下的岩心样品，开展岩心样品的物性分析实验，从而可以测量得到每一块岩心样品的孔隙度，即岩心孔隙度。

2)针对该油气田的裂缝性储层，测井仪器可以测量得到一系列的测井数据(自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率、体积密度、中子孔隙度、纵波时差、横波时差、斯通利波时差、电成像)；基于自然伽马、深电阻率、浅电阻率、体积密度、中子孔隙度、纵波时差等测井数据，可以计算得到裂缝性储层的岩石矿物组分含量和孔隙度，即测井孔隙度，并使测井计算的孔隙度与步骤1)实验测量得到的孔隙度之间的误差最小；另外，基于电成像测井数据，可以处理得到裂缝倾角、裂缝密度、裂缝孔隙度、裂缝宽度。

3)综合该油气田裂缝性储层的测井孔隙度、深电阻率、深浅电阻率差值、裂缝密度、裂缝孔隙度，并参考裂缝性储层的气测显示，精细划分一口井中裂缝性储层的油层、气层、水层和干层。

4)基于步骤3)中该油气田一口井中裂缝性储层的油层、气层、水层和干层的厚度，统计这口井中所有油层和气层的厚度之和，可以得到这口井的有效厚度；统计这口井中的地层厚度，可以得到这口井的毛厚度；有效厚度与毛厚度之比便得到这口井的净毛比。

5)基于步骤2)所得到该油气田裂缝性储层的岩石矿物组分含量，采用下式中的Herron模型可以计算得到裂缝性储层的基质渗透率。

式中：K

6)基于步骤2)所采集该油气田一口井中裂缝性储层的斯通利波，将斯通利波的主频和到时进行匹配，采用最小二乘法构建裂缝性储层总渗透率的计算公式，见式(2)：

K＝f(Δf,Δt) (2)

式中：K为总渗透率，mD；Δf为斯通利波的频移，kHz；Δt为斯通利波的时滞，ms。

7)基于步骤6)所计算该油气田一口井中裂缝性储层的总渗透率，与步骤5)所计算裂缝性储层的基质渗透率之差，便得到该油气田一口井中裂缝性储层的裂缝渗透率，见式(3)：

K

式中：K

8)重复上述步骤3)到步骤7)，从而可以得到该油气田多口井中裂缝性储层的有效厚度、净毛比和裂缝渗透率，建立这些井的无阻流量与有效厚度、净毛比及裂缝渗透率之间的函数关系，见式(4)：

Q＝f(He,NTG,K

式中：Q为无阻流量，×10

9)采用步骤3)到步骤7)计算一口新钻井中裂缝性储层的有效厚度、净毛比和裂缝渗透率，基于步骤8)中的式(4)可以计算这口新钻井中裂缝性储层的无阻流量，从而可以预测这口新钻井中裂缝性储层的产能。

实施例

下面以M气田裂缝性储层为例，结合附图详细阐述裂缝性储层产能预测的具体过程。

1)M气田裂缝-孔隙型储层岩心铸体薄片和电成像测井显示所发育的裂缝和孔隙见图1和图2，孔隙-裂缝型储层岩心铸体薄片和电成像测井显示所发育的裂缝和孔隙见图3和图4；基于M气田裂缝性储层一定深度下的岩心样品，开展岩心样品的物性分析实验，从而可以测量得到每一块岩心样品的孔隙度，即岩心孔隙度。

2)针对M气田的裂缝性储层，测井仪器可以测量得到一系列的测井数据(自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率、体积密度、中子孔隙度、纵波时差、横波时差、斯通利波时差、电成像)；基于自然伽马、深电阻率、浅电阻率、体积密度、中子孔隙度、纵波时差等测井数据，可以计算得到裂缝性储层的岩石矿物组分含量和孔隙度，即测井孔隙度，并使测井计算的孔隙度与步骤1)实验测量得到的孔隙度之间的误差尽量小，一般情况下，相对误差小于8％；另外，基于电成像测井数据，可以处理得到裂缝倾角、裂缝密度、裂缝孔隙度、裂缝宽度。

3)综合M气田裂缝性储层的测井孔隙度、深电阻率、深浅电阻率差值、裂缝密度、裂缝孔隙度，并参考裂缝性储层的气测显示，精细划分一口井中裂缝性储层的气层、干层和非储层。

4)基于步骤3)中M气田一口井中裂缝性储层的气层、干层和非储层的厚度，统计这口井中所有气层的厚度之和，可以得到这口井的有效厚度；统计这口井中的地层厚度，可以得到这口井的毛厚度；有效厚度与毛厚度之比便得到这口井的净毛比。M气田A井、B井、C井、D井、E井5口井裂缝性储层的孔隙度、有效厚度、毛厚度和净毛比见表1。

表1 M气田5口井裂缝性储层的孔隙度、有效厚度、毛厚度和净毛比

5)基于步骤2)所得到M气田裂缝性储层的岩石矿物组分含量，主要为石英、长石和云母，采用式1中的Herron模型可以计算得到裂缝性储层的基质渗透率。

式中：K

M气田裂缝-孔隙型储层壁心渗透率的分析结果即为基质渗透率，图5中的第6道是M气田E井裂缝性储层壁心分析的基质渗透率与测井计算的基质渗透率，二者的吻合程度较高，验证了测井计算的基质渗透率计算结果的合理性；M气田A井、B井、C井、D井、E井5口井裂缝性储层测井计算的孔隙度和基质渗透率见表2。

表2 M气田5口井裂缝性储层的孔隙度和基质渗透率

6)基于步骤2)所采集M气田一口井中裂缝性储层的斯通利波，将斯通利波的主频和到时进行匹配，采用最小二乘法构建裂缝性储层总渗透率的计算公式，见式(2)：

K＝f(Δf,Δt) (2)

式中：K为总渗透率，mD；Δf为斯通利波的频移，kHz；Δt为斯通利波的时滞，ms。

M气田全直径岩心渗透率的分析结果即为总渗透率，图6中的第6道是M气田C井裂缝性储层全直径岩心分析的总渗透率与测井计算的总渗透率，二者的吻合程度较高，验证了测井计算的总渗透率计算结果的合理性；M气田A井、B井、C井、D井、E井5口井裂缝性储层测井计算的孔隙度、基质渗透率和总渗透率见表3。

表3 M气田5口井裂缝性储层的孔隙度、基质渗透率和总渗透率

7)基于步骤6)所计算M气田一口井中裂缝性储层的总渗透率，与步骤5)所计算裂缝性储层的基质渗透率之差，便得到该油气田一口井中裂缝性储层的裂缝渗透率，见式(3)：

K

式中：K

M气田A井、B井、C井、D井、E井5口井裂缝性储层的孔隙度、基质渗透率、总渗透率和裂缝渗透率见表4。

表4 M气田5口井裂缝性储层的孔隙度、基质渗透率、总渗透率和裂缝渗透率

本发明可以通过Geolog、GeoFrame、Forward、Lead等软件来预测M气田新钻井裂缝性储层的产能。

M气田E井裂缝性储层的裂缝倾角、裂缝密度、总渗透率、基质渗透率与裂缝渗透率见图7，其中第1道是地层测量深度；第2道是自然伽马和自然电位，表示该地层的岩性特征；第3道是深、浅电阻率测井曲线，刻画该地层的电性特征；第4道是体积密度、中子孔隙度和声波时差，反映该地层的物性特征；第5道是裂缝倾角；第6道是裂缝密度；第7道是岩心分析的孔隙度与测井计算的孔隙度；第8道是测井计算的总渗透率与基质渗透率；第9道是测井计算的裂缝渗透率；第10道是测井计算的石英、长石、云母的含量；第11道是测井解释结论。

M气田不同井的有效厚度、总渗透率与产能之间的关系见图8，可知有效厚度和总渗透率均需达到一定程度的井，才能具备较高的产能基础。

M气田孔隙度、总渗透率与裂缝渗透率之间的关系见图9，可知在相同孔隙度条件下，裂缝渗透率也会存在较大的差异。

M气田A井、B井孔隙度与裂缝渗透率之间的关系见图10，A井的孔隙度为3.0％，裂缝渗透率为1.04mD；B井的孔隙度为3.3％，裂缝渗透率为0.2mD。

8)基于M气田A井、B井、C井、D井、E井5口井中裂缝性储层的有效厚度、净毛比和裂缝渗透率，建立这些井的无阻流量与有效厚度、净毛比及裂缝渗透率之间函数关系，见式(4)和图11：

Q＝0.3621×(He·NTG·K

式中：Q为无阻流量，×10

9)采用步骤3)到步骤7)计算新钻井G井、F井中裂缝性储层的有效厚度、净毛比和裂缝渗透率，见表5和图12；基于步骤8)中的式(4)可以计算G井、F井中裂缝性储层的无阻流量，从而可以预测G井、F井中裂缝性储层的产能；其中G井预测的无阻流量为0.04×10

表5M气田新钻井裂缝性储层的有效厚度、净毛比和裂缝渗透率

上述各实施例仅用于说明本发明，其中方法的实施步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。