CN105447762A - 一种流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，包括：1)获取区域中储层水淹前后测井的响应特征，并从其中选取水淹前后岩性和物性无明显变化的自然伽马GR及声波时差AC测井曲线；2)选取未水淹的模型井的测井信息，建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系；3)所述函数关系对区域中已水淹的模型井进行计算，得已水淹的模型井中储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁，并与实际测量得到的电阻率t₂对比，得电阻率变化值；4)建立利用电阻率变化值ΔR_t识别水淹级别的划分标准；5)根据步骤4)建立的利用电阻率变化值ΔR_t识别水淹级别的划分标准准确有效的确定区域中待评价井的水淹信息。

Description

一种流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法

技术领域

本发明属于石油测井技术领域，涉及一种流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法。

背景技术

研究区目的储层物性差，储集空间小，孔隙度分布范围为4～16％，渗透率主要分布在0.1～2×10^-3μm²之间，属低孔隙度低渗透率油藏。历经20多年的注水开发，导致储层的流体性质、孔隙结构和油水分布等发生变化。伴随着含水率的上升，水淹状况复杂，电性变化越来越大，水淹级别判识困难。水淹级别的准确划分是注水开发油田调整工作中必须解决的问题，在油田老区提高采收率和稳定产量等方面起着至关重要的作用。目前，水淹层水淹级别评价方法较多，如测井曲线定性识别法、交会图版法和可动流体分析法等，但国内各油田由于其地质状况和开发程度的不同，目前的评价方法都具有区域局限性，没有一种通用的快速定性的低渗透油藏水淹信息的计算方法，难以推广应用。重构水淹层原始地层电阻率快速定性的划分水淹级别是有效方法之一，但由于这方面资料较少，且重构方法多基于大量的岩心实验数据建立的，受昂贵取心费用的限制和岩心实验分析资料的匮乏，应用范围不大，尤其是油田老区二次开发中，难以满足实际生产需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，该方法准确得到低渗透油藏水淹信息。

为达到上述目的，本发明所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法包括以下步骤：

1)获取区域中储层水淹前后测井的响应特征，并从所述区域中储层水淹前后测井的响应特征中选取水淹前后岩性和物性无明显变化的自然伽马GR及声波时差AC测井曲线；

2)选取区域中未水淹的模型井的测井信息，再根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系；

3)利用步骤2)得到的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系计算对区域中已水淹的模型井，确定已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁，并将已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁与实际测量得到的已水淹的模型井的电阻率t₂进行对比，得已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁与实际测量得到的已水淹的模型井的电阻率t₂之间的电阻率变化值ΔR_t；

4)由区域中已水淹的模型井的试油信息确定含水率F_w，根据所述含水率F_w以及步骤2)得到的电阻率变化值ΔR_t建立电阻率变化值ΔR_t识别水淹级别的划分标准；

5)利用步骤2)得到的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系对区域中待评价井进行计算，得区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率，然后将区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与实际测量得到的待评价井的电阻率进行对比，确定区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与实际测量得到的待评价井的电阻率之间的电阻率变化值ΔR_s，然后根据所述电阻率变化值ΔR_s以及步骤4)得到的水淹级别的划分标准确定区域中待评价井的水淹信息。

根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系的具体操作为：

根据未水淹的模型井的测井信息基于模糊聚类数学方法建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系。

根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系的具体操作为：

根据所述模型井的测井信息确定待测区域的电阻率样本R_t，再对待测区域的电阻率样本Rt进行分类，并设置待测区域的电阻率样本R_t的模糊识别矩阵U和中心指标向量S，然后通过循环迭代求解最优模糊识别矩阵U^·、最优模糊聚类中心指标S^·及变量权重W^·，然后根据最优模糊识别矩阵U^·、最优模糊聚类中心指标S^·及变量权重W^·确定储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马和声波时差的函数关系，其中，

R_t ^·＝a×H+b；H＝f(GRACU^·S^·W^·ρ)

式中，R_t ^·为储层孔隙中所含原始流体的电阻率曲线数据，a和b为模型系数，f为映射的函数关系，GR和AC为归一化后的自然伽马和声波时差测井数据，0.9≤ρ。

采用模糊聚类数学方法确定模型系数a和b，得a＝0.1783,b＝1.003。

采用模糊聚类数学方法确定最优模糊聚类中心指标S^·，得 $S^{.}=\left(\begin{array}{cccc}0.4625& 0.5150& 0.5857& 0.6779\\ 0.5884& 0.6175& 0.6293& 0.7399\end{array}\right).$

采用模糊聚类数学方法确定变量权重W^·，得W^·＝(0.64250.3575)；

ρ＝0.9017。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法在计算低渗透油藏水淹信息的过程中，通过建立未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系，然后计算得到待测区域中储层孔隙中所含原始流体的电阻率，再根据实测的与计算得到的电阻率的差值得到待测区域的低渗透油藏水淹信息，本发明能够满足实际生产的需要，经油田老区二次开发的120口实际井资料处理，获取的低渗透油藏水淹信息符合率达到83％以上，具有较好的应用价值。

附图说明

图1为本发明的实施例一中模型井电阻率样本R_t的累计频率分布图；

图2为本发明的实施例一中含水率F_w与电阻率变化值ΔR_t的变化规律图；

图3(a)为本发明的实施例一中60-63号层的储层电阻率变化值ΔR_t示意图；

图3(b)为本发明的实施例一中64-68号层的储层电阻率变化值ΔR_t示意图；

图3(c)为本发明的实施例一中56-59号层的储层电阻率变化值ΔR_t示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法包括以下步骤：

1)获取区域中储层水淹前后测井的响应特征，并从所述区域中储层水淹前后测井的响应特征中选取水淹前后岩性和物性无明显变化的自然伽马GR及声波时差AC测井曲线；

2)选取区域中未水淹的模型井的测井信息，再根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系；

3)利用步骤2)得到的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系计算对区域中已水淹的模型井，确定已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁，并将已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁与实际测量得到的已水淹的模型井的电阻率t₂进行对比，得已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁与实际测量得到的已水淹的模型井的电阻率t₂之间的电阻率变化值ΔR_t；

4)由区域中已水淹的模型井的试油信息确定含水率F_w，根据所述含水率F_w以及步骤2)得到的电阻率变化值ΔR_t建立电阻率变化值ΔR_t识别水淹级别的划分标准；

5)利用步骤2)得到的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系对区域中待评价井进行计算，得区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率，然后将区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与实际测量得到的待评价井的电阻率进行对比，确定区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与实际测量得到的待评价井的电阻率之间的电阻率变化值ΔR_s，然后根据所述电阻率变化值ΔR_s以及步骤4)得到的水淹级别的划分标准确定区域中待评价井的水淹信息。

根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系的具体操作为：根据未水淹的模型井的测井信息基于模糊聚类数学方法建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系。

根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系的具体操作为：

根据所述模型井的测井信息确定待测区域的电阻率样本R_t，再对待测区域的电阻率样本R_t进行分类，并设置待测区域的电阻率样本R_t的模糊识别矩阵U和中心指标向量S，然后通过循环迭代求解最优模糊识别矩阵U^·、最优模糊聚类中心指标S^·及变量权重W^·，然后根据最优模糊识别矩阵U^·、最优模糊聚类中心指标S^·及变量权重W^·确定储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马和声波时差的函数关系，其中，

R_t ^·＝a×H+b；H＝f(GRACU^·S^·W^·ρ)

式中，R_t ^·为储层孔隙中所含原始流体的电阻率曲线数据，a和b为模型系数，f为映射的函数关系，GR和AC为归一化后的自然伽马和声波时差测井数据，0.9≤ρ。

采用模糊聚类数学方法确定模型系数a和b，得a＝0.1783,b＝1.003。

采用模糊聚类数学方法确定最优模糊聚类中心指标S^·，得 $S^{.}=\left(\begin{array}{cccc}0.4625& 0.5150& 0.5857& 0.6779\\ 0.5884& 0.6175& 0.6293& 0.7399\end{array}\right).$

采用模糊聚类数学方法确定变量权重W^·，得W^·＝(0.64250.3575)；

ρ＝0.9017。

实施例一

根据区域油藏开发背景，通过对研究区储层水淹前后测井响应特征的对比分析，优选了水淹前后岩性和物性无明显变化的自然伽马和声波时差测井曲线；按照《水淹层测井资料处理与解释规范(SY/T6178-2011)》中含水率的划分界限，结合试油资料，选取有代表性未水淹的模型井(F_w≤10％为未水淹)的测井信息，采用模糊聚类数学方法建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马和声波时差的函数关系，图1为模型井电阻率R_t样本集的累计频率分布图，通过电阻率样本集可划分为4类，其函数关系为：R_t ^·＝a×H+b；H＝f(GRACU^·S^·W^·ρ)，式中，R_t ^·为储层孔隙中所含原始流体的电阻率曲线数据；a和b为模型的系数，a＝0.1783,b＝1.003；f为映射的函数关系；GR和AC为归一化后的自然伽马和声波时差测井数据；S^·为最优模糊聚类中心矩阵，

$S^{.}=\left(\begin{array}{cccc}0.4625& 0.5150& 0.5857& 0.6779\\ 0.5884& 0.6175& 0.6293& 0.7399\end{array}\right);$ W^·为变量权重，

W^·＝(0.64250.3575)；ρ为相关系数，ρ＝0.9017，利用上述建立的函数关系，对所述研究区选取有代表性已水淹的模型井进行计算，计算出储层孔隙中所含原始流体的电阻率，并与实测电阻率对比，实测电阻率与计算电阻率之差为电阻率变化值ΔR_t，电阻率变化值ΔR_t由储层孔隙中流体性质变化引起的；对电阻率变化值ΔR_t与含水率F_w进行分析，两者呈现正相关，且满足一元二次函数关系，然后结合含水率F_w的划分界限，利用电阻率变化值ΔR_t得低渗透油藏水淹信息。在实际应用时，水淹级别的划分标准为ΔR_t≤3.83Ω.m为弱水淹，3.83Ω.m<ΔRt<51.34Ω.m为中水淹，ΔR_t≥51.34Ω.m为强水淹，图2为电阻率变化值ΔR_t与含水率F_w的关系图。

实际资料处理过程中，反演储层孔隙中所含原始流体的电阻率曲线通过编写程序实现。图3为基于流体替换的水淹级别测井解释成果图：参考图3(a)，60号层基于流体替换法反演的储层孔隙中所含原始流体的电阻率接近于实测电阻率，电阻率变化值ΔR_t为1.46Ω·m，小于3.83Ω·m，依据水淹级别的划分标准，测井解释为弱水淹。经生产动态数据验证，该井在1435.0～1441.0m井段射孔，试油：油7.5t，水4.05m³，含水率35.06％；投产：油5.84t，水2.29m³，含水率14.5％，试油结论为弱水淹，测井解释与生产实际相符。参考图3(b)，65号层基于流体替换法计算的储层孔隙中所含原始流体电阻率比实测电阻率小，电阻率变化值ΔR_t为16.44Ω·m，介于3.83和51.34Ω·m，依据水淹级别的划分标准，测井解释为中水淹。经生产动态数据验证，该井在1325～1328m井段射孔，试油：油10.08t，水2.74m³，含水率21.3％，投产：油1.59t，水2.56m³，含水率61.6％，试油结论为中水淹，测井解释与生产实际相符。参考图3(c)，58号层基于流体替换法计算的储层孔隙中所含原始流体电阻率远小于实测电阻率，电阻率变化值ΔR_t为116.74Ω·m，大于51.34Ω·m，依据水淹级别的划分标准，测井解释为为强水淹。经生产动态数据验证，该井在1642～1644m井段射孔，试油：油花，水12.6m³，投产：油0.79t，水4.95m³，含水率86.2％，试油结论为强水淹，测井解释符合生产实际。经120口实际井资料的处理，并与试油测试结果对比，解释符合率达到83％，验证了基于流体替换的低渗透油藏水淹信息计算方法的有效性，具有较好的应用效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施图，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改与改进等，均应包含本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取区域中储层水淹前后测井的响应特征，并从所述区域中储层水淹前后测井的响应特征中选取水淹前后岩性和物性无明显变化的自然伽马GR及声波时差AC测井曲线；

2)选取区域中未水淹的模型井的测井信息，再根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系；

3)利用步骤2)得到的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系计算对区域中已水淹的模型井，确定已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁，并将已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁与实际测量得到的已水淹的模型井的电阻率t₂进行对比，得已水淹的模型井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率t₁与实际测量得到的已水淹的模型井的电阻率t₂之间的电阻率变化值ΔR_t；

4)由区域中已水淹的模型井的试油信息确定含水率F_w，根据所述含水率F_w以及步骤2)得到的电阻率变化值ΔR_t建立电阻率变化值ΔR_t识别水淹级别的划分标准；

5)利用步骤2)得到的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系对区域中待评价井进行计算，得区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率，然后将区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与实际测量得到的待评价井的电阻率进行对比，确定区域中待评价井的储层孔隙中所含原始流体的电阻率与实际测量得到的待评价井的电阻率之间的电阻率变化值ΔR_s，然后根据所述电阻率变化值ΔR_s以及步骤4)得到的水淹级别的划分标准确定区域中待评价井的水淹信息。

2.根据权利要求1所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，其特征在于，根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系的具体操作为：

根据未水淹的模型井的测井信息基于模糊聚类数学方法建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系。

3.根据权利要求2所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，其特征在于，根据未水淹的模型井的测井信息建立储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马及声波时差的函数关系的具体操作为：

根据所述模型井的测井信息确定待测区域的电阻率样本R_t，再对待测区域的电阻率样本R_t进行分类，并设置待测区域的电阻率样本R_t的模糊识别矩阵U和中心指标向量S，然后通过循环迭代求解最优模糊识别矩阵U^·、最优模糊聚类中心指标S^·及变量权重W^·，然后根据最优模糊识别矩阵U^·、最优模糊聚类中心指标S^·及变量权重W^·确定储层孔隙中所含原始流体的电阻率与自然伽马和声波时差的函数关系，其中，

R_t ^·＝a×H+b；H＝f(GRACU^·S^·W^·ρ)

式中，R_t ^·为储层孔隙中所含原始流体的电阻率曲线数据，a和b为模型系数，f为映射的函数关系，GR和AC为归一化后的自然伽马和声波时差测井数据，0.9≤ρ。

4.根据权利要求3所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，其特征在于，采用模糊聚类数学方法确定模型系数a和b，得a＝0.1783,b＝1.003。

5.根据权利要求3所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，其特征在于，采用模糊聚类数学方法确定最优模糊聚类中心指标S^·，得 $S^{.}=\left(\begin{array}{cccc}0.4625& 0.5150& 0.5857& 0.6779\\ 0.5884& 0.6175& 0.6293& 0.7399\end{array}\right).$

6.根据权利要求3所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，其特征在于，采用模糊聚类数学方法确定变量权重W^·，得W^·＝(0.64250.3575)。

7.根据权利要求3所述的流体替换的低渗透油藏水淹信息的计算方法，其特征在于，ρ＝0.9017。