阅读说明：本技术 致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价方法 (Compact sandstone reservoir pore mobility classification and evaluation method ) 是由 刘景东 刘桃 蒋有录 徐加乐 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价方法,其具体步骤为：S1、制备样品,对样品进行核磁共振和高压压汞测试；S2、依据进汞饱和度S<Sub>Hg</Sub>和进汞压力P<Sub>c</Sub>绘制压汞曲线、Pittman曲线以及分形曲线,依据压汞曲线的“平台段”与“递增段”的界限、Pittman曲线的顶点以及分形曲线的转折点,确定粒间孔隙与粒内孔隙的界限,根据界限划分出粒间孔隙和粒内孔隙；S3、依据饱和水核磁曲线与束缚水核磁曲线的关系,结合粒间孔隙与粒内孔隙的界限,将粒间孔隙划分为可动大孔隙和孤立大孔隙,将粒内孔隙划分为可动微孔隙和不可动微孔隙；S4、计算不同类型孔隙含量。本发明能够实现对致密砂岩储层不同类型孔隙可动性的评价,使储层孔隙的可动性评价更符合实际地质情况,评价结果更为准确。(The invention relates to a compact sandstone reservoir pore mobility classification and evaluation method, which comprises the following specific steps: s1, preparing a sample, and performing nuclear magnetic resonance and high-pressure mercury injection test on the sample; s2 according to mercury inlet saturation S Hg And mercury feed pressure P c Drawing a mercury intrusion curve, a Pittman curve and a fractal curve, determining the boundary of inter-granular pores and intra-granular pores according to the boundary of a 'platform section' and an 'increasing section' of the mercury intrusion curve, the vertex of the Pittman curve and the turning point of the fractal curve, and dividing the inter-granular pores and the intra-granular pores according to the boundary; s3, dividing the inter-granular pores into the regions with the boundary between the inter-granular pores and the intra-granular pores according to the relation between the saturated water nuclear magnetic curve and the bound water nuclear magnetic curveA movable macropore and an isolated macropore, which divide the intra-granular pores into movable micropores and immovable micropores; and S4, calculating the content of different types of pores. The method can realize the evaluation of the mobility of different types of pores of the compact sandstone reservoir, so that the mobility evaluation of the pores of the reservoir is more consistent with the actual geological condition, and the evaluation result is more accurate.)

致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价方法

技术领域

本发明属于油气地质勘探技术领域，具体地说，涉及一种致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价方法。

背景技术

致密砂岩储层存在残余粒间孔隙、溶蚀孔隙及黏土晶间孔隙等多种孔隙类型(参见：Zhao et al.,2015；Gao et al.,2016；Lai et al.,2017、2018)，其大小、分布及连通性存在较大差异(参见A.Sakhaee-Pour and Steven L.Bryant,2014；肖佃师等，2017)。致密储层复杂的孔喉网络对储层物性特别是渗透率的影响尤其明显(参见Zhao et al.,2015；Lai et al.,2016、2018；Schmitt M et al.,2015)，其控制作用主要取决于孔隙系统中可动孔隙的发育情况(参见Xi et al.,2016；Huang et al.,2018)。一般在高渗透性的砂岩中，孔喉半径足够大往往使孔隙相互连接，流体流动性较强(参见Kassab et al.,2017)，而发育大量微孔隙的致密砂岩使得孔隙度-渗透率的关系复杂化(参见Schmitt M et al.,2015；Lai et al.,2016；Kassab et al.,2017；吴浩等，2017)，特别是与黏土相关的微孔隙对流体流动贡献较小(参见Lai et al.,2016、2018)。因此不同类型可动孔隙的发育差异是导致孔隙连通性复杂进而影响储层宏观物性的重要因素(参见Huang et al.,2018；Xi etal.,2016；Lai et al.,2018；肖佃师等，2017)，可动孔隙的精细刻画对致密油气的勘探开发具有重要意义。

利用高压压汞技术，可以获得孔喉半径及渗透率贡献值等参数，通过孔喉半径大小参数及渗透率贡献值表征致密储层孔喉连通性大小是现今孔喉连通性研究的主要方法(参见Xi et al.,2016；吴浩等，2017；肖佃师等，2017；严强等，2018；刘翰林等，2018)，但高压压汞法主要表征孔喉大小分布，并不能直观的反映不同大小孔隙中流体的流动能力。核磁共振技术是获得可动流体分布的重要手段之一(参见Huang et al.,2018；时建超等2016)，目前对于致密储层总孔隙可动性的评价也多依赖于核磁共振技术(参见Lai etal.,2018)。例如吴浩等(2015)、李闽等(2018)、时建超等(2016)、代全齐等(2016)，Huang等(2018)、Li等(2018)、吴育平等(2019)通过核磁共振技术获得致密储层可动流体饱和度、可动流体孔隙度等参数，利用上述参数对致密储层的可动性进行评价，研究不同类型储层的可动能力大小及影响因素，但对于不同类型孔隙的可动性并没有开展研究。

由上可知，现有对致密砂岩储层孔隙可动性评价多依赖于核磁共振技术获得的可动流体饱和度、可动流体孔隙度等参数，对于孔隙可动能力的评价过于宏观，缺乏对致密储层中不同类型孔隙可动性的表征，影响了对致密储层中可动孔隙发育规律的认识，降低了致密油气勘探开发的成功率。

发明内容

本发明针对现有方法缺乏对致密储层中不同类型孔隙可动性的表征等上述问题，提供了一种致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价方法，能够实现对致密砂岩储层不同类型孔隙可动性的评价，使储层孔隙的可动性评价更符合实际地质情况，评价结果更为准确。

为了达到上述目的，本发明提供了一种致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价方法，其具体步骤为：

S1、制备样品，对样品进行核磁共振和高压压汞测试

制备样品，对样品依次进行核磁共振测试、高压压汞测试，得到饱和水核磁曲线、束缚水核磁曲线、进汞饱和度S_Hg和进汞压力P_c；

S2、划分粒间孔隙和粒内孔隙

依据进汞饱和度S_Hg和进汞压力P_c绘制压汞曲线、Pittman曲线以及分形曲线，依据压汞曲线的“平台段”与“递增段”的界限、Pittman曲线的顶点以及分形曲线的转折点，确定粒间孔隙与粒内孔隙的界限，根据界限划分出粒间孔隙和粒内孔隙；

S3、划分可动孔隙与不可动孔隙

依据饱和水核磁曲线与束缚水核磁曲线的关系，结合粒间孔隙与粒内孔隙的界限，将粒间孔隙划分为可动大孔隙和孤立大孔隙，将粒内孔隙划分为可动微孔隙和不可动微孔隙；

S4、计算不同类型孔隙含量

将饱和水核磁曲线、束缚水核磁曲线与横坐标包络面分为可动大孔隙区、孤立大孔隙区、可动微孔隙区和不可动微孔隙区4个区间，分别计算四个区间与总包络面的面积比，即可得到可动大孔隙、孤立大孔隙、可动微孔隙和不可动微孔隙占总孔隙的比例大小。

优选的，步骤S1中，制备样品的具体步骤为：选取研究区致密砂岩储层典型砂岩，制备成长3cm、直径2.5cm的标准岩心柱塞样品，并进行洗盐、洗油及烘干处理后得到样品。

优选的，步骤S1中，进行核磁共振测试的具体步骤为：

将样品放入高压饱和水仪器，抽真空后注入预先配置的地层水溶液，直至样品完全饱和，进行饱和水核磁测定，获得饱和水核磁曲线；

将样品离心至束缚水状态并进行束缚水核磁测定，获得束缚水核磁曲线。

优选的，步骤S1中，进行高压压汞测试之前，核磁共振测试完成后，将样品洗盐、烘干处理。

优选的，步骤S2中，依据进汞饱和度S_Hg和进汞压力P_c绘制压汞曲线、Pittman曲线以及分形曲线的方法为：以进汞饱和度S_Hg为横坐标、以进汞压力P_c为纵坐标绘制压汞曲线，以进汞饱和度S_Hg为横坐标、以进汞饱和度S_Hg与进汞压力P_c的比值S_Hg/P_c为纵坐标绘制Pittman曲线，以进汞压力P_c的对数lg(P_c)为横坐标、以进汞饱和度S_Hg的对数lg(S_Hg)为纵坐标绘制分形曲线。

优选的，所述Pittman曲线的顶点为S_Hg/P_c达到最大值的点，将该点定义为Swanson参数，Swanson参数对应的孔隙孔径称为Rapex，Swanson参数为粒间孔隙与粒内孔隙的分界点。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明在致密砂岩储层样品进行核磁共振测试和高压压汞测试的基础上，对储层的粒间、粒内孔隙进行划分，进而分别划分处粒间孔隙的可动孔隙与不可动孔隙、粒内孔隙的可动孔隙与不可动孔隙，并计算不同类型孔隙所占比例，实现致密砂岩储层不同类型孔隙可动性的分类及评价。解决了现有技术中单纯依赖核磁共振技术对致密砂岩储层总孔隙可动性进行评价的不足，使储层孔隙的可动性评价更符合实际地质情况，评价结果更为准确，对致密砂岩储层中可动孔隙发育规律的认识更加准确，有效提高了致密油气勘探开发成功率。

附图说明

图1为本发明致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价方法的流程图；

图2为本发明实施例新安边地区长7段样品的压汞曲线示意图；

图3为本发明实施例新安边地区长7段样品的Pittman曲线示意图；

图4为本发明实施例新安边地区长7段样品的分形曲线示意图；

图5为本发明实施例新安边地区长7段压汞曲线中“平台段”对应的孔隙示意图；

图6为本发明实施例新安边地区长7段压汞曲线中“递增段”对应的孔隙示意图；

图7为本发明实施例新安边地区长7段不同类型可动孔隙分类示意图；

图8为本发明实施例新安边地区长7段不同类型孔隙含量计算结果示意图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

现有技术中对于致密砂岩储层孔隙可动能力的评价度依赖于核磁共振技术获得的可动流体饱和度、可动流体孔隙度等参数，对于空隙可动能力的评价过于宏观，缺乏对致密砂岩储层中不同类型孔隙可动性的表征，影响了对致密砂岩储层中可动孔隙发育规律的认识，降低了致密油气勘探开发的成功率。

为了对上述类型致密砂岩储层中不同类型空隙可动性进行评价，本发明提供了一种致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价方法，考虑了致密砂岩储层粒间、粒内孔隙类型，将高压压汞与核磁共振分析相结合，实现对致密砂岩储层中不同类型孔隙可动性的划分和对比。

参见图1，其具体步骤为：

S1、制备样品，对样品进行核磁共振和高压压汞测试

制备样品，对样品依次进行核磁共振测试、高压压汞测试，得到饱和水核磁曲线、束缚水核磁曲线、进汞饱和度S_Hg和进汞压力P_c。

具体地，制备样品的具体步骤为：选取研究区致密砂岩储层典型砂岩，制备成长3cm、直径2.5cm的标准岩心柱塞样品，并进行洗盐、洗油及烘干处理后得到样品。由于原始岩心样品中残留盐类结晶及原油，填充孔隙，因此，制备样品时，对标准岩心柱塞样品进行洗盐、洗油及烘干处理的目的是避免岩心样品中的孔隙被填充，影响核磁共振试验及高压压汞测试的试验测量的效果。

具体地，进行核磁共振测试的具体步骤为：

将样品放入高压饱和水仪器，抽真空后注入预先配置的地层水溶液，直至样品完全饱和，进行饱和水核磁测定，获得饱和水核磁曲线；

将样品离心至束缚水状态并进行束缚水核磁测定，获得束缚水核磁曲线。

S2、划分粒间孔隙和粒内孔隙

依据进汞饱和度和进汞压力绘制压汞曲线、Pittman曲线以及分形曲线，依据压汞曲线的“平台段”与“递增段”的界限、Pittman曲线的顶点以及分形曲线的转折点，确定粒间孔隙与粒内孔隙的界限，根据界限划分出粒间孔隙和粒内孔隙。

具体地，以进汞饱和度S_Hg为横坐标、以进汞压力P_c为纵坐标绘制压汞曲线，以进汞饱和度S_Hg为横坐标、以进汞饱和度S_Hg与进汞压力P_c的比值S_Hg/P_c为纵坐标绘制Pittman曲线，以进汞压力P_c的对数lg(P_c)为横坐标、以进汞饱和度S_Hg的对数lg(S_Hg)为纵坐标绘制分形曲线。

其中，Pittman曲线的顶点为S_Hg/P_c达到最大值的点，将该点定义为Swanson参数，Swanson参数对应的孔隙孔径称为Rapex，Swanson参数为粒间孔隙与粒内孔隙的分界点。

S3、划分可动孔隙与不可动孔隙

依据饱和水核磁曲线与束缚水核磁曲线的关系，结合粒间孔隙与粒内孔隙的界限，将粒间孔隙划分为可动大孔隙和孤立大孔隙，将粒内孔隙划分为可动微孔隙和不可动微孔隙。

S4、计算不同类型孔隙含量

将饱和水核磁曲线、束缚水核磁曲线与横坐标包络面分为可动大孔隙区、孤立大孔隙区、可动微孔隙区和不可动微孔隙区4个区间，分别计算四个区间与总包络面的面积比，即可得到可动大孔隙、孤立大孔隙、可动微孔隙和不可动微孔隙占总孔隙的比例大小。

具体地，步骤S1中，进行高压压汞测试之前，核磁共振测试完成后，将样品洗盐、烘干处理。核磁共振试验时样品饱和地层水溶液，由于地层水溶液的矿化度高，导致样品中存在参与盐类结晶填充孔隙，进行高压压汞测试之前，对样品进行洗盐及烘干处理的目的是避免样品中的孔隙内部被填充，阻碍压汞试验时汞的注入，影响压汞试验精度。

本发明上述方法，在致密砂岩储层样品核磁共振和高压压汞测试分析的基础上，对储层的粒间、粒内孔隙进行划分，进而分别划分粒间孔隙和粒内孔隙的可动孔隙与不可动孔隙，并计算不同类型孔隙所占比例，实现了致密砂岩储层不同类型孔隙可动性的评价。解决了单纯依赖核磁共振对致密砂岩储层总孔隙可动性进行评价的不足，使储层孔隙的可动性评价更符合实际地质情况，评价结果更为准确，有效提高了勘探开发成功率。

以下以鄂尔多斯盆地新安边地区长7段致密砂岩储层孔隙可动性分类及评价为例对本发明上述方法进行说明。

S1、制备样品，对样品进行核磁共振和高压压汞测试。

选鄂尔多斯盆地新安边地区长7段致密砂岩储层典型砂岩，制备成长3cm、直径2.5cm的标准岩心柱塞样品，并进行洗盐、洗油及烘干处理后得到样品，利用同一样品依次进行核磁共振测试和高压压汞测试。核磁共振测试时，先将样品放入高压饱和水仪器，抽真空后注入预先配置的地层水溶液，直至样品完全饱和，进行饱和水核磁测定，获得饱和水核磁曲线；将样品离心至束缚水状态并进行束缚水核磁测定，获得束缚水核磁曲线。核磁共振测试完毕后，将样品进行洗盐烘干处理，进行高压压汞测试，获得进汞饱和度S_Hg和进汞压力P_c。

S2、划分粒间孔隙和粒内孔隙。

以进汞饱和度S_Hg为横坐标、以进汞压力P_c为纵坐标绘制压汞曲线，参见图2，图2中A为压汞曲线的“递增段”，B为压汞曲线的“平台段”。

以进汞饱和度S_Hg为横坐标、以进汞饱和度S_Hg与进汞压力P_c的比值S_Hg/P_c为纵坐标绘制Pittman曲线，参见图3，在Pittman曲线中存在一个顶点，即S_Hg/P_c达到最大值的点，该点被定义为Swanson参数，Swanson参数对应的孔隙孔径称为Rapex，图中，C表示连通性差的粒内孔隙，D表示连通性好的粒间孔隙，Swanson参数(或Repex)为粒内孔隙C与粒间孔隙D的分界点。

以进汞压力P_c的对数lg(P_c)为横坐标、以进汞饱和度S_Hg的对数lg(S_Hg)为纵坐标绘制分形曲线。新安边地区长7段致密砂岩储层的分形曲线呈两段式特征，参见图4，其中，左侧段对应大孔喉，右侧段反映了小孔喉，这两段分形曲线的转折点与Pittman曲线中的顶点基本相重合。

上述分界点与压汞曲线中的“递增段”和“平台段”的界限相吻合。分析后认为“平台段”与大孔细喉相对应，为粒间孔隙，由颗粒间窄小的喉道或粒内孔隙相连接形成近似为“墨水瓶型孔”(参见图5)，而“递增段”与粒内孔隙相对应，为近似的“树形网路孔隙”(参见图6)。

依据压汞曲线的“平台段”与“递增段”的界限、Pittman曲线的顶点以及分形曲线的转折点，确定粒间孔隙与粒内孔隙的界限，根据界限划分出粒间孔隙和粒内孔隙。

S3、依据饱和水核磁曲线与束缚水核磁曲线的关系，结合步骤S2中确定的粒间孔隙与粒内孔隙的界限，将连通性好的粒间孔隙划分为可动大孔隙和孤立大孔隙，将连通性差的粒内孔隙划分为可动微孔隙和不可动微孔隙。新安边地区长7段致密砂岩储层不同类型可动孔隙分类参见图7。

S4、将饱和水核磁曲线、束缚水核磁曲线与横坐标包络面分为可动大孔隙区、孤立大孔隙区、可动微孔隙区和不可动微孔隙区4个区间，分别计算四个区间与总包络面的面积比，即可得到可动大孔隙、孤立大孔隙、可动微孔隙和不可动微孔隙占总孔隙的比例大小。参见图8，计算结果显示，新安边地区长7段致密砂岩储层粒间孔隙的含量占34％，粒内孔隙占66％。粒间孔隙中，可动大孔隙含量占22.4％，存在11.4％的粒间孔隙丧失可动能力；粒内孔隙中，可动微孔隙含量仅占12％，不可动微孔隙达54％，反映了粒内孔隙在一定动力条件下也具备可动性，但可动能力较低。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。