阅读说明：本技术 松辽盆地北部致密油储层甜点分类方法 (Dessert classification method for compact oil reservoir in northern part of Songliao basin ) 是由 姚东华 赵杰 付晨东 许淑梅 汪爱云 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明属于油气储层评价技术领域,尤其涉及松辽盆地北部致密油储层甜点分类方法。本发明考虑储层孔隙度、渗透率、含油饱和度以及加砂量,建立了合试层产能劈分原则；对研究区试油、试采资料进行统计分析,由采油强度确定了松辽盆地北部致密油储层“甜点”分类标准；再综合考虑储层的储油能力、渗流能力以及工程压裂难易,构建了储层宏观品质、微观孔隙结构品质以及工程品质三个品质因子,建立了三维致密油储层“甜点”分类图版和Fisher判别公式,提高了致密油储层“甜点”分类的判准率；本发明由核磁T<Sub>2GM</Sub>法分类计算储层的孔隙结构特征参数,避免中、小孔隙结构储层由核磁T<Sub>2</Sub>谱转换至伪毛管压力时产生的误差,提高了致密油储层孔隙结构特征参数的计算精度。(The invention belongs to the technical field of oil and gas reservoir evaluation, and particularly relates to a method for classifying desserts of a dense oil reservoir in the north of Songliao basin. According to the invention, the porosity, permeability, oil saturation and sand adding amount of the reservoir stratum are considered, and a yield splitting principle of a qualified stratum is established; performing statistical analysis on oil testing and production testing data in a research area, and determining a dessert classification standard of a compact oil reservoir in the north of the Songliao basin according to the oil production intensity; then comprehensively considering the oil storage capacity, the seepage capacity and the engineering fracturing difficulty of the reservoir, constructing three quality factors of the macroscopic quality, the micro-pore structure quality and the engineering quality of the reservoir, establishing a three-dimensional compact oil reservoir dessert classification chart and a Fisher discrimination formula, and improving the precision rate of the dessert classification of the compact oil reservoir; the invention consists of nuclear magnetic resonance T 2GM The method calculates the characteristic parameters of the pore structure of the reservoir layer in a classification way, and avoids the reservoir layer with the medium and small pore structures from nuclear magnetism T 2 The error generated when the spectrum is converted to the pseudo capillary pressure,the calculation precision of the pore structure characteristic parameters of the compact oil reservoir is improved.)

松辽盆地北部致密油储层甜点分类方法

技术领域

本发明属于油气储层评价技术领域，尤其涉及松辽盆地北部致密油储层甜点分类方法。

背景技术

松辽盆地北部致密油资源丰富，储层普遍含泥含钙。与常规油相比，致密油储层物性、渗透性更差、孔隙结构也更加复杂。按照通常由孔隙度、渗透率及其组合等宏观测井参数(储层品质指数RQI和地层流动带指数FZI)建立二维空间图版只能大致划分致密油的储层类别，不能细致区分储层微观孔隙结构的差异。此外，致密油储层一般无自然产能，只有通过大规模压裂改造才能形成工业产能，通常的储层分类方法不能表征储层压裂的难易程度，不能为致密油“甜点”优选、压裂施工设计提供准确的技术支持，无法满足松辽盆地北部致密油勘探开发评价的需求。

发明内容

为解决背景技术中现有储层“甜品”分类方法不够全面、准确的问题，本发明提供一种松辽盆地北部致密油储层甜点分类方法，本发明采用三个品质因子一起建立三轴空间交会图版，使分类准确性大大提升。

本发明提供的技术方案是：一种松辽盆地北部致密油储层甜点分类方法，该分类方法包括以下步骤：

S1：采油强度求取方法及致密油“甜点”分类标准确定：

S1.1：根据研究区内多口井的试油资料和测井参数，建立研究区内单层产能评价指数M_i，以此为基础，对研究区内合试井产能进行劈分，求得单层采油强度Q_si，

其中Q为合试井的总产量，h_i为第i层的厚度，φ_i为第i层的孔隙度，K_i为第i层的渗透率，S_oi为第i层的含油饱和度，V_s为总加砂量；

S1.2：根据地区情况，按采油强度大小，将储层“甜点”划分为三类，制定出分类标准；

S2：致密油储层“甜点”分类测井表征方法：

S2.1：考察各储层参数与采油强度的相关性，优选出的采油强度敏感参数包括孔隙度、含油饱和度、渗透率、孔喉半径均值、排驱压力、脆性指数和破裂压力；每一个敏感参数与采油强度之间的线性关系均作为研究该区域后续开发井的依据性信息；

S2.2：对采油强度敏感参数进行了归一化处理，再从宏观、微观以及工程三个方面，由归一化的七个采油强度敏感参数构建储层宏观品质RQ₁、微观孔隙结构品质RQ₂以及工程品质CQ三个品质因子：RQ₁＝φ*S_o，

其中K为空气渗透率，D_m为孔喉半径均值，P_d为排驱压力，BRIT为脆性指数，FPG为破裂压裂；

S2.3：由三个品质因子一起建立三轴空间交会图版，再采用Fisher判别法，建立三类储层“甜点”的判别表达式，进而将致密油层“甜点”进行分类。

所述储层微观孔隙结构品质的参数精确求取方法为：采用核磁T_2GM法分类计算储层微观孔隙结构品质RQ₂的参数D_m和P_d。

本发明的有益效果为：

(1)本发明考虑储层孔隙度、渗透率、含油饱和度以及加砂量，建立了合试层产能劈分原则；对研究区试油、试采资料进行统计分析，由采油强度确定了松辽盆地北部致密油储层“甜点”分类标准。

(2)本发明综合考虑储层的储油能力、渗流能力以及工程压裂难易，构建了储层宏观品质、微观孔隙结构品质以及工程品质三个品质因子，建立了三维致密油储层“甜点”分类图版和Fisher判别公式，提高了致密油储层“甜点”分类的判准率，为致密油“甜点”优选、压裂施工设计提供准确的技术支持。

(3)本发明由核磁T_2GM法分类计算储层的孔隙结构特征参数，避免中、小孔隙结构储层由核磁T₂谱转换至伪毛管压力时产生的误差，提高了致密油储层孔隙结构特征参数的计算精度，为储层“甜点”的判准率提供保证。

附图说明

图1储层参数与采油强度关系图。

图2致密油储层测井参数分类评价标准。

图3储层宏观品质与微观孔隙结构品质交会图。

图4储层宏观品质与工程品质交会图。

图5储层微观孔隙结构品质与工程品质交会图。

图6三维致密油储层“甜点”分类图版。

图7孔隙结构分类图。

图8某样品核磁共振T₂分布和压汞孔喉半径分布对比图。

图9核磁实验T_2GM与孔隙结构特征参数关系图。

图10单层压裂试油井“甜点”分类结果检验图。

图11大庆油田某试油井A的测井解释综合图。

图12松辽盆地北部致密油储层分类图版。

图13松辽盆地北部致密油“甜点”分类图版。

图1中：(a)孔隙度与采油强度；(b)含油饱和度与采油强度；(c)渗透率与采油强度；(d)孔喉半径均值与采油强度；(e)排驱压力与采油强度；(f)脆性指数与采油强度；(g)破裂压力与采油强度。

图2中：(a)孔隙度分类标准；(b)含油饱和度分类标准；(c)渗透率分类标准；(d)孔喉半径均值分类标准；(e)排驱压力分类标准；(f)脆性指数分类标准；(g)破裂压力分类标准。

图(9)中：(a)核磁实验T_2GM与半径均值；(b)核磁实验T_2GM与排驱压力。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合线形图、分布图和表格及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种松辽盆地北部致密油储层甜点分类方法，该分类方法包括以下步骤：

S1：采油强度求取方法及致密油“甜点”分类标准确定：储层每米每天的产油量即采油强度，反映了储层的产油能力，可由采油强度大小划分储层的类别。

S1.1：松辽盆地北部中上部油层组普遍发育薄层和砂泥岩薄交互层，试油多以多层合试为主，为了评价单层的产油能力，需要对产能进行合理的劈分，为了消除不同井压裂工艺不同的影响，考虑了加砂量，再与储层品质参数相结合，根据研究区内多口井的试油资料和测井参数，建立单层产能评价指数M_i(式1)，以此为基础，对合试井产能进行劈分，求得单层采油强度Q_si(式2)，

其中Q为合试井的总产量，h_i为第i层的厚度，φ_i为第i层的孔隙度，K_i为第i层的渗透率，S_oi为第i层的含油饱和度，V_s为总加砂量；

S1.2：根据地区情况，按采油强度大小，将储层“甜点”划分为三类：

I-1类“甜点”：改造后高产，采油强度大于0.3t/d/m；

I-2类“甜点”：改造后产能明显改善，采油强度在0.03～0.3t/d/m之间；

II类“甜点”：改造后产能无明显改善，有待进一步研究，采油强度小于0.03t/d/m；

S2：致密油储层“甜点”分类测井表征方法：由采油强度确定储层“甜点”分类标准后，为了实现储层“甜点”分类评价的目的，需要实现储层“甜点”分类的测井表征；

S2.1：根据研究区内5口井6个单试层的试油和测井资料，考察各储层参数与采油强度的相关性，优选出的采油强度敏感参数包括孔隙度、含油饱和度、渗透率、孔喉半径均值、排驱压力、脆性指数(实验室条件下通常由差应变实验的峰值强度τ_p和残余强度τ_r建立脆性指标,岩石脆性指数BI＝(τ_p-τ_r)/τ_p*100，其测井计算可由矿物组分法或弹性参数法求取)和破裂压力，其中每一个敏感参数与采油强度的线性关系见图1所示；每一个敏感参数与采油强度之间的线性关系均作为研究该区域后续开发井的依据性信息；

S2.2:选取研究区内7口合压试油井，由劈分原则计算了49个层的采油强度，将各产能敏感参数与采油强度进行交会，如图2所示，即可得到不同“甜点”类别的各储层测井参数分类评价标准，见表1。考虑到各产能敏感测井参数的变化区间大小不同，对产能的影响也不同，对采油强度敏感参数进行了归一化处理，再从宏观、微观以及工程三个方面，由归一化的七个采油强度敏感参数构建储层宏观品质RQ₁、微观孔隙结构品质RQ₂以及工程品质CQ三个品质因子：

RQ₁＝φ*S_o (式4)

其中K为空气渗透率，D_m为孔喉半径均值，P_d为排驱压力，BRIT为脆性指数，FPG为破裂压裂；

表1致密油储层测井参数分类评价标准表

“甜点”类别

孔隙度

含油饱和度

渗透率

半径均值

排驱压力

脆性指数

破裂压力

Ⅰ-1类“甜点”

≥11

≥50

≥0.3

≥0.3

≤1

≥56

≤35

Ⅰ-2类“甜点”

[8,11)

[30,50)

[0.06,0.3)

[0.1,0.3)

(1,4]

[47,56)

(35,40]

Ⅱ类“甜点”

<8

<30

<0.06

<0.1

>4

<47或>60

>40

然而将三个品质因子两两交会，如图3—图5所示，均不能很好的区分三类储层“甜点”，本发明由三个品质因子一起建立三轴空间交会图版，如图6所示，则可较好的识别三类储层“甜点”。再采用Fisher判别法，建立了三类储层“甜点”的判别表达式：

需要说明的是：所述的Fisher判别法是一种投影方法，把高维空间的点向低维空间投影。在原来的坐标系下，可能很难把样品分开，而投影后可能区别明显。一般说，可以先投影到一维空间(直线)上，如果效果不理想，在投影到另一条直线上(从而构成二维空间)，依此类推。每个投影可以建立一个判别函数。

本发明中如果三品质因子的三轴空间交会图版观察上存在遮挡或判断困难，那么可以采用Fisher判别法：具体为将参数带入上述三个表达式，得到的Y₁、Y₂、Y₃哪一个数值最高，则判定为哪一类“甜点”。其中Y₁、Y₂和Y₃分别为I-1类“甜点”、I-2类“甜点”和II类“甜点”的判别式，49个样本点，判准率为45/49＝91.8％。

由于松辽盆地致密油储层普遍含泥、含钙，孔、渗差，孔隙结构复杂，孔隙结构是控制致密油气藏流体分布的重要因素，其对储层的产液性质、产能大小和测井电性特征有重要影响。因此，必须开展致密油储层孔隙结构特征研究，精确求取微观孔隙结构特征参数。本发明精确求取储层微观孔隙结构品质参数的方法是：采用核磁T_2GM法分类计算储层微观孔隙结构品质RQ₂中的参数D_m和P_d；根据4口井42块样品核磁、压汞联测实验结果显示，由孔、渗可将储层孔隙结构分成三类：大孔隙结构、中孔隙结构和小孔隙结构，如图7所示。本地区储层以中、小孔隙结构为主，由常规的伪毛管压力法处理了研究区内3口井的核磁测井资料，计算的各微观孔隙结构参数与压汞资料相比误差较大，如图8及表2所示。为了避免由核磁T2谱转换至伪毛管压力时产生的误差，提出了一种直接利用核磁共振T_2GM计算孔喉半径均值、排驱压力等微观孔隙结构参数的方法(式8、9)，提高了微观孔隙结构参数计算精度，如图9及表2所示。

D_m小＝0.0085*T_2GM+0.0055 P_d小＝10.668*T_2GM ^-0.5432 (式8)

D_m中＝0.0245*T_2GM+0.0123 P_d中＝7.207*T_2GM ^-1.0248 (式9)

其中：D_m小、D_m中、P_d小、P_d中分别为小孔隙结构、中孔隙结构的孔喉半径均值和排驱压力；T_2GM为核磁实验几何平均值。

表2微观孔隙结构参数计算误差统计表

一般情况下，对于核磁测井来说，可以根据核磁T₂谱计算得到T_2GM，但由于受测量仪器分辨率、测量精度及孔隙中含烃的影响，测井得到的T_2GM测与核磁实验得到的T_2GM存在较大的差异。因此，分有、无核磁测井资料两种情况分别拟合T_2GM：

①有核磁测井资料：

T_2GM小＝-0.0801+0.0275*T_2GM测-0.1666*log(Δpor)+551.3272*DT/GR/GR (式10)

T_2GM中＝-4.0806+0.0405*T_2GM测+2.6426*log(Δpor)+2.0125*10000*DEN/GR/GR(式11)

②无核磁测井资料：

T_2GM小＝-0.4766+0.1456*log(Δpor)+646.4483*DT/GR/GR (式12)

T_2GM中＝-3.9668+2.3111*log(Δpor)+2.6084*10000*DEN/GR/GR (式13)

其中：T_2GM小、T_2GM中为小孔隙结构和中孔隙结构的模拟核磁实验T_2GM，Δpor为中子、密度孔隙度差值，DT为声波时差值，DEN为补偿密度值，GR为自然伽马值。

本发明的应用效果：

应用致密油储层“七性”测井参数评价方法和“甜点”分类标准，对研究区内36口新钻探井、百余口老井进行了分类评价，提供了300余个Ⅰ类“甜点”段，取得了较好的应用效果。

利用研究区内5口井六个单试层的试油和常规测井资料，对储层进行了分类评价，储层“甜点”分类结果如图10和表3所示。5口井六个单层，经Fisher判别分析均为Ⅰ-1类“甜点”，三品质计算结果均落Ⅰ-1类“甜点”区，与试油结论相吻合，证实了储层“甜点”分类方法的可行性。

表3单层压裂试油井“甜点”分类结果检验表

井号	层号	产能	采油强度	Fisher判别结果
					井1	86	0.82	0.43	I-1类“甜点”
井1	90	1.28	0.65	I-1类“甜点”
					井2	85	6.56	2.98	I-1类“甜点”
井3	90	3.77	2.09	I-1类“甜点”
					井4	56	1.19	0.43	I-1类“甜点”
井5	50	6.252	2.08	I-1类“甜点”

研究区内新试油A井，深度段2120.0～2274.8m10层合压，压后水利泵排液日产油6.16t,为工业油层,如图11所示。由产能劈分原则计算单层采油强度，按照致密油储层“甜点”分类标准分类，其中136Ⅱ、142Ⅱ、153Ⅲ、155号层为致密油Ⅰ-1类“甜点”，151Ⅰ、170Ⅱ、179号层为致密油Ⅰ-2类“甜点”，136Ⅰ、136Ⅲ、170Ⅰ号层为致密油Ⅱ类“甜点”，见表4。按以往孔隙度(φ)-孔隙结构指数储层分类方法，如图12、表4所示，155号层由于物性一般，将其解释为致密油Ⅰ-2类层，与试油结果不符。而将计算的储层三品质因子落入三维致密油储层“甜点”分类图版，再经Fisher判别法分析，155层的“甜点”分类结果均与试油劈分结果相符(见图13和表4)，再一次验证了由三品质因子进行“甜点”分类的准确性。

表4试油井A储层分类与“甜点”分类结果对比表

(1)考虑储层孔隙度、渗透率、含油饱和度以及加砂量，建立了合试层产能劈分原则；对研究区试油、试采资料进行统计分析，由采油强度确定了松辽盆地北部致密油储层“甜点”分类标准。

(2)综合考虑储层的储油能力、渗流能力以及工程压裂难易，构建了储层宏观品质、微观孔隙结构品质以及工程品质三个品质因子，建立了三维致密油储层“甜点”分类图版和Fisher判别公式，提高了致密油储层“甜点”分类的判准率。

(3)由核磁T_2GM法分类计算储层的孔隙结构特征参数，避免中、小孔隙结构储层由核磁T₂谱转换至伪毛管压力时产生的误差，提高了致密油储层孔隙结构特征参数的计算精度。