CN104215652B - 确定油气饱和度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种确定油气饱和度的方法和装置，其中，该方法包括：获取长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串；根据实际地层信息，在设定的实验温度和实验压力下，确定地层水扩散系数；根据所述地层水扩散系数，求取水扩散弛豫时间；将长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间加入到短回波间隔T2谱中，求取构建回波串，根据长回波间隔测量回波串和所述构建回波串确定储层的流体性质，并计算储层的油气饱和度。本发明解决了现有的核磁共振移谱法需要很强的地区经验的问题，拓宽了核磁共振测井流体识别方法的使用范围。

Description

确定油气饱和度的方法和装置

技术领域

本发明涉及石油测井技术领域，特别涉及一种确定油气饱和度的方法和装置。

背景技术

在石油勘探和测井技术领域，核磁共振是一种重要的储层流体识别方法，尤其是在束缚水含量较高的“低阻”油层存在时，常规电阻率流体识别方法难以准确获取储层的流体信息，核磁共振流体识别技术不受束缚水等的影响，可以准确进行流体识别，具有较好的应用前景。但是，核磁共振测井的横向弛豫时间T2的分布会受到流体性质以及孔隙结构的影响，储层中的油水核磁共振T2在一定程度内重合，增加了油水性质识别的难度。

目前，在利用核磁共振测井进行油水识别时，主要采用差谱法和移谱法进行流体识别，然而，这两种方式都存在一定的问题：

1)对于差谱法来说，采用长、短不同的等待时间(即TW)状态获得的差谱信息进行流体性质识别，该方法往往需要多种约束条件，如储层润湿性为水湿、短等待时间能将水信号完全极化以及测井资料高信噪比等条件。由于孔隙结构复杂，常常遇到短等待时间无法将孔隙中水信号完全极化的情况，此时会出现水层有差谱信号的现象，从而导致水层误解释油层致使核磁测井符合率降低。

2)对于移谱法来说，主要依靠的是经验，理论上仍然相当牵强，在实际应用中难以实现油气水的定量识别。

发明内容

本发明实施例提供了一种确定油气饱和度的方法，以达到拓宽核磁共振测井流体识别方法的使用范围的目的，该方法包括：

采用核磁共振测井仪中带有双回波间隔(Echo-time，TE)信息的采集模式进行测井，获取长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串；

对所述长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串进行反演，得到长回波间隔下的横向弛豫时间T2谱和短回波间隔下的横向弛豫时间T2谱，并求取核磁共振测井噪声信息的标准方差；

根据实际地层信息，在设定的实验温度和实验压力下，确定地层水扩散系数；

根据所述地层水扩散系数，求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间；

将长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间加入到短回波间隔T2谱中，求取构建回波串，并对所述构建回波串进行反演得到构建T2谱；

将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理，将各个回波对应的差值作求和处理；

根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质；

在确定储层的流体性质为含油或者含气的情况下，计算储层的油气饱和度。

在一个实施例中，短回波间隔为0.9ms或者1.2ms，长回波间隔为3.6ms或4.8ms。

在一个实施例中，按照以下公式求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间：

$\frac{1}{T_{2l,D}}=\frac{D_w{\left(\mathrm{\γGT}{E}_l\right)}^2}{12}$

$\frac{1}{T_{2s,D}}=\frac{D_w{\left(\mathrm{\γGT}{E}_s\right)}^2}{12}$

其中，T_2l,D表示长回波间隔下的水扩散弛豫时间，T_2s,D表示短回波间隔下的水扩散弛豫时间，D_w表示地层水扩散系数，γ表示氢原子的旋磁比，TE_l表示长回波间隔，TE_s表示短回波间隔，G表示核磁共振测井仪的静磁场梯度。

在一个实施例中，按照以下公式求取构建回波串：

${\mathrm{Echo}}_{{\mathrm{TE}}_l,w}=M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\γGT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\γGT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

其中，表示构建回波串，M_i表示短回波间隔T2谱对应的幅度值，表示短回波间隔T2谱，t表示采集时间。

在一个实施例中，按照以下公式对将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理：

$\mathrm{\ΔE}=\mathrm{ECHO}\left({\mathrm{TE}}_l\right)-M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\γGT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\γGT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

其中，ECHO(TE_l)表示长回波间隔测量回波串，ΔE表示差值处理的结果；

按照以下公式对求得的回波串中各个回波对应的差值作求和处理：

$\mathrm{\Δ}{E}_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{NE}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{E}_i$

其中，NE表示回波串中的回波个数。

在一个实施例中，根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质，包括：

按照以下方式确定储层的流体性质：

当ΔE_sum/NE>δ时，确定储层含油，当ΔE_sum/NE<-δ时，确定储层含气，当-δ≤ΔE_sum/NE≤δ时，确定储层为水层，δ表示核磁共振测井噪声信息的标准方差。

在一个实施例中，按照以下公式计算储层的油气饱和度：

其中，|ΔE_max|是|ΔE_i|中的最大幅度值，表示核磁孔隙度，HI表示油或者气的含氢指数。

本发明实施例提供了一种确定油气饱和度的装置，以达到拓宽核磁共振测井流体识别方法的使用范围的目的，该装置包括：

测井模块，用于采用核磁共振测井仪中带有双回波间隔TE信息的采集模式进行测井，获取长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串；

反演模块，用于对所述长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串进行反演，得到长回波间隔下的横向弛豫时间T2谱和短回波间隔下的横向弛豫时间T2谱，并求取核磁共振测井噪声信息的标准方差；

扩散系数确定模块，用于根据实际地层信息，在设定的实验温度和实验压力下，确定地层水扩散系数；

弛豫时间确定模块，用于根据所述地层水扩散系数，求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间；

构建模块，用于将长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间加入到短回波间隔T2谱中，求取构建回波串，并对所述构建回波串进行反演得到构建T2谱；

差值处理模块，用于将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理，将各个回波对应的差值作求和处理；

流体性质确定模块，用于根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质；

油气饱和度计算模块，用于在确定储层的流体性质为含油或者含气的情况下，计算储层的油气饱和度。

在一个实施例中，短回波间隔为0.9ms或者1.2ms，长回波间隔为3.6ms或4.8ms。

在一个实施例中，弛豫信息确定模块具体用于按照以下公式求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间：

$\frac{1}{T_{2l,D}}=\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}$

$\frac{1}{T_{2s,D}}=\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}$

其中，T_2l,D表示长回波间隔下的水扩散弛豫时间，T_2s,D表示短回波间隔下的水扩散弛豫时间，D_w表示地层水扩散系数，γ表示氢原子的旋磁比，TE_l表示长回波间隔，TE_s表示短回波间隔，G表示核磁共振测井仪的静磁场梯度。

在一个实施例中，所述构建模块具体用于按照以下公式求取构建回波串：

${\mathrm{Echo}}_{{\mathrm{TE}}_l,w}=M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

其中，表示构建回波串，M_i表示短回波间隔T2谱对应的幅度值，表示短回波间隔T2谱，t表示采集时间。

在一个实施例中，所述差值处理模块具体用于按照以下公式对将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理：

$\mathrm{\&Delta;E}=\mathrm{ECHO}\left({\mathrm{TE}}_l\right)-M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

其中，ECHO(TE_l)表示长回波间隔测量回波串，ΔE表示差值处理的结果；

按照以下公式对求得的回波串中各个回波对应的差值作求和处理：

$\mathrm{\&Delta;}{E}_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{NE}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{E}_i$

其中，NE表示回波串中的回波个数。

在一个实施例中，所述流体性质确定模块具体用于按照以下方式确定储层的流体性质：

当ΔE_sum/NE>δ时，确定储层含油，当ΔE_sum/NE<-δ时，确定储层含气，当-δ≤ΔE_sum/NE≤δ时，确定储层为水层，δ表示核磁共振测井噪声信息的标准方差。

在一个实施例中，所述油气饱和度计算模块具体用于按照以下公式计算储层的油气饱和度：

其中，|ΔE_max|是|ΔE_i|中的最大幅度值，表示核磁孔隙度，HI表示油或者气的含氢指数。

在本发明实施例中，将在实验室中实际测得的地层水扩散系数加入到了短回波间隔T2谱中求取构建回波串，并得到回波串反演求取构建T2谱，避免了现有的核磁共振移谱法需要很强的地区经验的问题，拓宽了核磁共振测井流体识别方法的使用范围。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例的确定油气饱和度的方法流程图；

图2是本发明实施例的油层的核磁共振构建回波串饱和度求取实例示意图；

图3是本发明实施例的气层的核磁共振构建回波串饱和度求取实例示意图；

图4是本发明实施例的水层的核磁共振构建回波串饱和度求取实例示意图；

图5是本发明实施例的确定油气饱和度的装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本例中，提供了一种确定油气饱和度的方法，在该方法中，主要是基于核磁共振侧近构建回波串来就确定油气饱和度的，以解决现有技术中核磁共振测井流体识别方法中存在的问题，主要有：差谱法在大孔径储层无法确定饱和度，移谱法定量识别难度大的问题，本例所提供的确定油气饱和度的方法，如图1所示，包括：

步骤101：采用核磁共振测井仪中带有双TE信息的采集模式进行测井，获取长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串；

步骤102：对所述长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串进行反演，得到长回波间隔T2谱和短回波间隔T2谱，并求取核磁共振测井噪声信息的标准方差；

步骤103：根据实际地层信息，在设定的实验温度和实验压力下，确定地层水扩散系数；

步骤104：根据所述地层水扩散系数，求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间；

步骤105：将所述长回波间隔下的水扩散弛豫时间和所述短回波间隔下的水扩散弛豫时间加入到短回波间隔T2谱中，求取构建回波串，并对所述构建回波串进行反演得到构建T2谱；

步骤106：将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理，将各个回波对应的差值作求和处理；

步骤107：根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质；

步骤108：在确定储层的流体性质为含油或者含气的情况下，计算储层的油气饱和度。

在上述实施例中，将在实验室中实际测得的地层水扩散系数加入到了短回波间隔T2谱中求取回波串，并得到回波串反演求取构建T2谱，避免了现有的核磁共振移谱法需要很强的地区经验的问题，拓宽了核磁共振测井流体识别方法的使用范围。进一步的，通过上述方式，解决了现有技术中差谱法在大孔径储层中无法确定饱和度，移谱法定量识别难度大的技术问题，达到了不仅可以有效确定大孔径储层的饱和度，还可以进行简单的定量识别的目的，拓宽了现有核磁共振测井流体识别方法。

具体的，在实施的过程中，核磁共振采集模式的长等待时间通常为10到13秒，以确保所测量的储层流体完全极化，短回波间隔通常0.9ms或者1.2ms，以确保孔隙度等储层信息的准确求取，长回波间隔通常为3.6ms或4.8ms。上述的核磁共振测井仪可是以MRIL-Prime核磁共振测井仪，因此可以采用D9TWE3、D9TWE4、D9TW312、D9TW412等包含双TE的测井模式。

具体的，可以按照以下公式求取标准方差：

$\mathrm{\&delta;}=\sqrt{\mathrm{\&Sigma;}\frac{{(X_i-\stackrel{\&OverBar;}{X})}^2}{n}}$

其中，X_i表示第i个噪声信号，表示噪声平均值，n表示要处理的噪声的个数。

在上述步骤104中，可以按照以下公式求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下和短回波间隔下的水扩散弛豫信息：

$\frac{1}{T_{2l,D}}=\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}$

$\frac{1}{T_{2s,D}}=\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}$

其中，T_2l,D表示长回波间隔下的水扩散弛豫时间，T_2s,D表示短回波间隔下的水扩散弛豫时间，D_w表示地层水扩散系数，γ表示氢原子的旋磁比，TE_l表示长回波间隔，TE_s表示短回波间隔，G表示核磁共振测井仪的静磁场梯度。

在上述步骤106中，可以按照以下公式求取构建回波串：

${\mathrm{Echo}}_{{\mathrm{TE}}_l,w}=M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

其中，表示构建回波串，M_i表示短回波间隔T2谱对应的幅度值，表示短回波间隔T2谱，t表示采集时间。

具体实施时，可以先按照以下公式对将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理：

$\mathrm{\&Delta;E}=\mathrm{ECHO}\left({\mathrm{TE}}_l\right)-M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

其中，ECHO(TE_l)表示长回波间隔测量回波串，ΔE表示差值处理的结果；

然后，按照以下公式对求得的回波串中各个回波对应的差值作求和处理：

$\mathrm{\&Delta;}{E}_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{NE}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{E}_i$

其中，NE表示回波串中的回波个数。

在上述步骤108中，根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质所依据的原理如下：

1)当ΔE_sum/NE>δ时，确定储层含油；

2)当ΔE_sum/NE<-δ时，确定储层含气；

3)当-δ≤ΔE_sum/NE≤δ时，确定储层为水层，不含油气，其中，δ表示核磁共振测井噪声信息的标准方差。

具体的，最终可以按照以下公式计算储层的油气饱和度：

其中，|ΔE_max|是|ΔE_i|中的最大幅度值，表示核磁孔隙度，HI表示油或者气的含氢指数。

下面结构一个具体的实施例进行说明，然而值得注意的是该具体实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。

该储层油气饱和度的确定方法，包括：

步骤1：利用带有双TE信息的采集模式进行测井，获取不同回波间隔(TE)的两组回波串信息，并采用多指数反演算法获取各自的T2谱，并求取核磁测井噪声信息的标准方差δ；

例如：对D9TWE3模式的测井资料数据进行拆分，获取双TE资料(其中，两组回波等待时间均为12.988s，回波间隔分别为0.9ms和3.6ms)，将双TE资料进行多指数反演，根据反演的结果求取噪声道的标准方差；

步骤2：将测井对应储层的地层水装入无磁夹持器中，根据实际地层信息，设计相应的实验温度和压力，利用频率为2MHz的核磁共振岩心分析仪，并采用PFGSE脉冲序列确定地层水的扩散系数D，并求取长短回波间隔下核磁共振测井仪器的水扩散弛豫信息；

具体的，将现场采集的地层水装入无磁夹持器的流体容器中并加温加压，利用频率为2MHz的核磁共振岩心分析仪，并采用PFGSE脉冲序列的多组回波数据，利用线性拟合方法确定高温高压下地层水的扩散系数D。

步骤3：将长、短回波时间的扩散弛豫信息以及短回波间隔(TE_s)对应到T2谱中，然后求取构建回波串，并利用多指数算法确定构建T2谱。

具体的，将0.9ms和3.6ms回波时间的扩散弛豫信息以及短回波间隔(TE_s)对应到T2谱中，采用如下公式求取长回波间隔(TE_l)的回波串信息，此时的回波串成为构建回波串，并利用多指数反演算法确定构建T2谱；

$M_{{\mathrm{TE}}_l,w}=M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

${\mathrm{Echo}}_{{\mathrm{TE}}_l,i}=M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

步骤4：将长回波间隔3.6ms的测量回波串和构建回波串作差值处理，得到并将每个采集时间的差值求和(其值为ΔE_sum)，当ΔE_sum/NE>δ时(此时回波个数NE为500，δ表示标准方差)，认为储层含油信号，并将ΔE进行多指数反演求取油谱信息；当ΔE_sum/NE<-δ时，认为储层含气信息，并将-ΔE进行多指数反演求取气谱信息；当-δ≤ΔE_sum/NE≤δ，认为储层为水层。

步骤5：利用以下关系求取油气饱和度：

其中，|ΔE_max|为|ΔE_i|回波串中的最大幅度值，为核磁孔隙度，其值为用短回波间隔所得的T2谱求和所得，HI为油气含氢指数，利用实验数据确定，油的HI为0.8，气的HI为0.3。

如图2所示是油层的核磁共振构建回波串饱和度求取实例示意图，如图3所示是气层的核磁共振构建回波串饱和度求取实例示意图，如图4所示是水层的核磁共振构建回波串饱和度求取实例示意图，在图2至4中，第一道为岩性曲线，包括自然伽马(GR)、自然电位(SP)和井径曲线，第二道为深度道，单位为m，第三道为电阻率曲线，包括深、中、浅电阻率，第四道为孔隙度曲线道，包括中子、密度和声波资料，第五道为长等待时间(12.988s)短回波间隔(0.9ms)测量横向弛豫时间T2谱，第六道长等待时间(12.988s)长回波间隔(3.6ms)测量横向弛豫时间T2谱，第七道包括构建谱和油谱结果，第八道为油气饱和度和流体剖面，包括束缚水孔隙度、可动水孔隙度和油气孔隙度。

在本例中提出了一种确定油气饱和度的方法，通过该方法将实验室中确定的地层水扩散系数加入到了测井确定的T2谱中，然后根据加入地层水扩散系数的T2谱重构了回波串和T2谱，通过比对构建回波串和长回波间隔的回波串之间的差异来确定储层中的流体信息以及饱和度，避免了现有的核磁共振移谱法需要很强的地区经验的问题，拓宽了现有核磁共振测井流体识别方法。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种确定油气饱和度的装置，如下面的实施例所述。由于确定油气饱和度的装置解决问题的原理与确定油气饱和度的方法相似，因此确定油气饱和度的装置的实施可以参见确定油气饱和度的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图5是本发明实施例的确定油气饱和度的装置的一种结构框图，如图5所示，包括：测井模块501、反演模块502、扩散系数确定模块503、弛豫信息确定模块504、构建模块505、差值处理模块506、流体性质确定模块507和油气饱和度计算模块508，下面对该结构进行说明。

测井模块501，用于采用核磁共振测井仪中带有双TE信息的采集模式进行测井，获取长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串；

反演模块502，用于对所述长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串进行反演，得到长回波间隔T2谱和短回波间隔T2谱，并求取核磁共振测井噪声信息的标准方差；

扩散系数确定模块503，用于根据实际地层信息，在设定的实验温度和实验压力下，确定地层水扩散系数；

弛豫时间确定模块504，用于根据所述地层水扩散系数，求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间；

构建模块505，用于将长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间加入到短回波间隔T2谱中，求取构建回波串，并对所述构建回波串进行反演得到构建T2谱；

差值处理模块506，用于将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理，将各个回波对应的差值作求和处理；

流体性质确定模块507，用于根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质；

油气饱和度计算模块508，用于在确定储层的流体性质为含油或者含气的情况下，计算储层的油气饱和度。

在一个实施例中，短回波间隔为0.9ms或者1.2ms，长回波间隔为3.6ms或4.8ms。

在一个实施例中，弛豫时间确定模块504具体可以按照以下公式求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下和短回波间隔下的水扩散弛豫时间：

$\frac{1}{T_{2l,D}}=\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}$

$\frac{1}{T_{2s,D}}=\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}$

其中，T_2l,D表示长回波间隔下的水扩散弛豫信息，T_2s,D表示短回波间隔下的水扩散弛豫信息，D_w表示地层水扩散系数，γ表示氢原子的旋磁比，TE_l表示长回波间隔，TE_s表示短回波间隔，G表示核磁共振测井仪的静磁场梯度。

在一个实施例中，构建模块206具体可以按照以下公式求取构建回波串：

${\mathrm{Echo}}_{{\mathrm{TE}}_l,w}=M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

其中，表示构建回波串，M_i表示短回波间隔T2谱对应的幅度值，表示短回波间隔T2谱，t表示采集时间。

在一个实施例中，所述差值处理模块具体用于按照以下公式对将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理：

$\mathrm{\&Delta;E}=\mathrm{ECHO}\left({\mathrm{TE}}_l\right)-M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left(\mathrm{\&gamma;GT}{E}_l\right)}^2}{12}))$

其中，ECHO(TE_l)表示长回波间隔测量回波串，ΔE表示差值处理的结果；

按照以下公式对求得的回波串中各个回波对应的差值作求和处理：

$\mathrm{\&Delta;}{E}_{\mathrm{sum}}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{NE}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{E}_i$

其中，NE表示回波串中的回波个数。

在一个实施例中，流体性质确定模块507具体用于按照以下方式确定储层的流体性质：

当ΔE_sum/NE>δ时，确定储层含油，当ΔE_sum/NE<-δ时，确定储层含气，当-δ≤ΔE_sum/NE≤δ时，确定储层为水层，δ表示核磁共振测井噪声信息的标准方差。

在一个实施例中，油气饱和度计算模块508具体用于按照以下公式计算储层的油气饱和度：

其中，|ΔE_max|是|ΔE_i|中的最大幅度值，表示核磁孔隙度，HI表示油或者气的含氢指数。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：在对得到的长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串进行反演得到长回波间隔T2谱和短回波间隔T2谱之后，根据实际的地层信息确定地层水扩散系数，然后将地层水扩散系数加入到了短回波间隔T2谱中求取回波串，并得到回波串反演求取构建T2谱，再对长回波间隔测量回波串和构建回波串作差值处理，根据差值处理后的结果确定储层的流体性质，并进行储层的油气饱和度分析。通过上述方式，解决了现有技术中差谱法在大孔径储层中无法确定饱和度，移谱法定量识别难度大的技术问题，达到了不仅可以有效确定大孔径储层的饱和度，还可以进行简单的定量识别的目的，拓宽了现有核磁共振测井流体识别方法。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种确定油气饱和度的方法，其特征在于，包括：

采用核磁共振测井仪中带有双回波间隔TE信息的采集模式进行测井，获取长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串；

对所述长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串进行反演，得到长回波间隔下的横向弛豫时间T2谱和短回波间隔下的横向弛豫时间T2谱，并求取核磁共振测井噪声信息的标准方差；

根据实际地层信息，在设定的实验温度和实验压力下，确定地层水扩散系数；

根据所述地层水扩散系数，求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间；

将长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间加入到短回波间隔T2谱中，求取构建回波串，并对所述构建回波串进行反演得到构建T2谱；

将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理，将各个回波对应的差值作求和处理；

根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质；

在确定储层的流体性质为含油或者含气的情况下，计算储层的油气饱和度；

其中，按照以下公式求取构建回波串：

${\mathrm{Echo}}_{{\mathrm{TE}}_l,w}=M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_l\right)}^2}{12}\left)\right)$

其中，表示构建回波串，M_i表示短回波间隔T2谱对应的幅度值，表示短回波间隔T2谱，t表示采集时间；

按照以下公式对将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理：

$\mathrm{\&Delta;}E=ECHO\left({\mathrm{TE}}_l\right)-M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_l\right)}^2}{12}\left)\right)$

其中，ECHO(TE_l)表示长回波间隔测量回波串，ΔE表示差值处理的结果；

按照以下公式对求得的回波串中各个回波对应的差值作求和处理：

${\mathrm{\&Delta;E}}_{sum}=\underset{i=1}{\overset{NE}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&Delta;E}}_i$

其中，NE表示回波串中的回波个数；

根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质，包括：

按照以下方式确定储层的流体性质：

当ΔE_sum/NE＞δ时，确定储层含油，当ΔE_sum/NE＜-δ时，确定储层含气，当-δ≤ΔE_sum/NE≤δ时，确定储层为水层，δ表示核磁共振测井噪声信息的标准方差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，短回波间隔为0.9ms或者1.2ms，长回波间隔为3.6ms或4.8ms。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间：

$\frac{1}{T_{2l,D}}=\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_l\right)}^2}{12}$

$\frac{1}{T_{2s,D}}=\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_s\right)}^2}{12}$

其中，T_2l,D表示长回波间隔下的水扩散弛豫时间，T_2s,D表示短回波间隔下的水扩散弛豫时间，D_w表示地层水扩散系数，γ表示氢原子的旋磁比，TE_l表示长回波间隔，TE_s表示短回波间隔，G表示核磁共振测井仪的静磁场梯度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算储层的油气饱和度：

其中，|ΔE_max|是|ΔE_i|中的最大幅度值，表示核磁孔隙度，HI表示油或者气的含氢指数。

5.一种确定油气饱和度的装置，其特征在于，包括：

测井模块，用于采用核磁共振测井仪中带有双回波间隔TE信息的采集模式进行测井，获取长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串；

反演模块，用于对所述长回波间隔测量回波串和短回波间隔测量回波串进行反演，得到长回波间隔下的横向弛豫时间T2谱和短回波间隔下的横向弛豫时间T2谱，并求取核磁共振测井噪声信息的标准方差；

扩散系数确定模块，用于根据实际地层信息，在设定的实验温度和实验压力下，确定地层水扩散系数；

弛豫时间确定模块，用于根据所述地层水扩散系数，求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间；

构建模块，用于将长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间加入到短回波间隔T2谱中，求取构建回波串，并对所述构建回波串进行反演得到构建T2谱；

差值处理模块，用于将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理，将各个回波对应的差值作求和处理；

流体性质确定模块，用于根据求和处理的结果和所述标准方差，确定储层的流体性质；

油气饱和度计算模块，用于在确定储层的流体性质为含油或者含气的情况下，计算储层的油气饱和度；

其中，所述构建模块具体用于按照以下公式求取构建回波串：

${\mathrm{Echo}}_{{\mathrm{TE}}_l,w}=M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_l\right)}^2}{12}\left)\right)$

其中，表示构建回波串，M_i表示短回波间隔T2谱对应的幅度值，表示短回波间隔T2谱，t表示采集时间；

所述差值处理模块具体用于按照以下公式对将所述长回波间隔测量回波串和所述构建回波串作差值处理：

$\mathrm{\&Delta;}E=ECHO\left({\mathrm{TE}}_l\right)-M_i\exp (-t(\frac{1}{T_{2,{\mathrm{TE}}_s}}-\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_s\right)}^2}{12}+\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_l\right)}^2}{12}\left)\right)$

其中，ECHO(TE_l)表示长回波间隔测量回波串，ΔE表示差值处理的结果；

按照以下公式对求得的回波串中各个回波对应的差值作求和处理：

${\mathrm{\&Delta;E}}_{sum}=\underset{i=1}{\overset{NE}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&Delta;E}}_i$

其中，NE表示回波串中的回波个数；

所述流体性质确定模块具体用于按照以下方式确定储层的流体性质：

当ΔE_sum/NE＞δ时，确定储层含油，当ΔE_sum/NE＜-δ时，确定储层含气，当-δ≤ΔE_sum/NE≤δ时，确定储层为水层，δ表示核磁共振测井噪声信息的标准方差。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，短回波间隔为0.9ms或者1.2ms，长回波间隔为3.6ms或4.8ms。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，弛豫信息确定模块具体用于按照以下公式求取所述核磁共振测井仪在长回波间隔下的水扩散弛豫时间和短回波间隔下的水扩散弛豫时间：

$\frac{1}{T_{2l,D}}=\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_l\right)}^2}{12}$

$\frac{1}{T_{2s,D}}=\frac{D_w{\left({\mathrm{\&gamma;GTE}}_s\right)}^2}{12}$

其中，T_2l,D表示长回波间隔下的水扩散弛豫时间，T_2s,D表示短回波间隔下的水扩散弛豫时间，D_w表示地层水扩散系数，γ表示氢原子的旋磁比，TE_l表示长回波间隔，TE_s表示短回波间隔，G表示核磁共振测井仪的静磁场梯度。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述油气饱和度计算模块具体用于按照以下公式计算储层的油气饱和度：

其中，|ΔE_max|是|ΔE_i|中的最大幅度值，表示核磁孔隙度，HI表示油或者气的含氢指数。