CN111101923A - 一种计算裂缝层流指数的方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种计算裂缝层流指数的方法、装置及存储介质，通过获取目标井的井壁电导率图像，对井壁电导率图像进行分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，井壁目标子图像中包含裂缝目标，进一步，根据井壁目标子图像，获取裂缝目标的几何参数，接着，根据裂缝目标的几何参数和井壁电导率图像的面积，获取目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。本发明通过采用电成像测井技术获取目的层的井壁电导率图像，获取对应井段的裂缝层流指数，应用裂缝层流指数度量流体在裂缝性致密砂岩中的可流动性。
Description
技术领域
本发明涉及测井技术领域，尤其涉及一种计算裂缝层流指数的方法、装置及存储介质。
背景技术
随着石油、天然气等资源的开发利用，常规孔隙性储层中的油气储量日益减少，开发难度也越来越大，因此，勘探方向也逐渐由常规孔隙性储层转向其他类型的储层，例如，裂缝性致密砂岩储层。在裂缝性致密砂岩储层中，石油、天然气主要在裂缝中流动，裂缝也是石油、天然气产出的主要通道。由于渗透率表示的是流体在均匀孔隙介质中和在一定压差条件下可流动性的大小，而对于裂缝性致密砂岩储层来说，石油、天然气在裂缝中的可流动性无法用均匀孔隙介质的渗透率来表达。
目前，针对碳酸盐岩缝洞储层，引入管流模型产量指数来度量石油、天然气在碳酸盐岩裂缝和溶蚀孔洞中的可流动性。考虑到裂缝性致密砂岩储层中仅有裂缝存在，因此，通过管流模型产量指数度量石油、天然气的可流动性的方案也不适用于裂缝性致密砂岩储层。
综上，如何准确度量裂缝性致密砂岩储层的可流动性，是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种计算裂缝层流指数的方法、装置及存储介质，以实现准确度量裂缝性致密砂岩储层的可流动性。
第一方面，本发明提供一种计算裂缝层流指数的方法，该方法包括：
获取目标井的井壁电导率图像；
对所述井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，所述井壁目标子图像中包含裂缝目标；
根据所述井壁目标子图像，获取所述裂缝目标的几何参数；
根据所述裂缝目标的几何参数和所述井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，所述裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。
进一步地，所述井壁电导率图像为采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后的井壁电导率图像。
进一步地，所述根据所述井壁目标子图像，获取所述裂缝目标的几何参数，包括：
采用以边缘点集为基础的目标形状参数算法，获取所述井壁目标子图像中包含的每个目标的几何参数；
根据每个所述目标的几何参数以及预设条件，确定所述井壁目标子图像中包含的裂缝目标；
获取所述裂缝目标的像素点数。
进一步地，所述根据所述裂缝目标的几何参数和所述井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，包括：
根据图像框中的裂缝目标的像素点数和所述井壁电导率图像的图像框像素点数，利用公式
获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，所述CFZ表示裂缝层流指数，所述AFi表示第i个所述裂缝目标的像素点数，所述Fz表示所述井壁电导率图像的图像框像素点数，所述公式中分子表示对井壁电导率图像中所有裂缝目标的像素点数的平方进行求和。
进一步地，所述几何参数包括以下参数中的一种或多种：
长宽比、视角度、扁度、单目标像素点数。
进一步地，所述根据所述裂缝目标的几何参数和所述井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数之后，还包括：
根据所述裂缝层流指数，获取所述目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差；
根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立储层等级划分标准，其中，所述储层等级划分标准用于评价新井。
进一步地，所述根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立储层等级划分标准，包括：
采用交会图法，并根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立所述储层等级划分标准。
第二方面，本发明提供一种计算裂缝层流指数的装置，该装置包括：
第一获取模块，用于获取目标井的井壁电导率图像；
分割模块，用于对所述井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，所述井壁目标子图像中包含裂缝目标；
第二获取模块，用于根据所述井壁目标子图像，获取所述裂缝目标的几何参数；
计算模块，用于根据所述裂缝目标的几何参数和所述井壁电导率图像的面积，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，所述裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。
第三方面，本发明还提供一种计算裂缝层流指数的装置，该装置包括：存储器和处理器；
所述存储器存储程序指令；
所述处理器执行所述程序指令，以执行第一方面所述的方法。
第四方面，本发明还提供一种存储介质，包括程序；
所述程序在被处理器执行时用于执行第一方面所述的方法。
本发明提供一种计算裂缝层流指数的方法、装置及存储介质，通过获取目标井的井壁电导率图像，对井壁电导率图像进行分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，井壁目标子图像中包含裂缝目标，进一步，根据井壁目标子图像，获取裂缝目标的几何参数，接着，根据裂缝目标的几何参数和井壁电导率图像的面积，获取目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。本发明通过采用电成像测井技术获取目的层的井壁电导率图像，获取对应井段的裂缝层流指数，应用裂缝层流指数度量流体在裂缝性致密砂岩中的可流动性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为裂缝性致密砂岩储层中流体流动示意图；
图2为本发明提供的计算裂缝层流指数的方法实施例一的流程示意图；
图3为多口目标井不同井段的裂缝层流指数的平均值与对应的米产气指数关系图；
图4为目标井在预设井段的井壁电导率图像以及对应的井壁目标子图像示意图；
图5为本发明提供的计算裂缝层流指数的方法实施例二的流程示意图；
图6为井壁目标子图像中目标的长度、宽度以及视角度示意图一；
图7为井壁目标子图像中目标的长度、宽度以及视角度示意图二；
图8为流体在无限延伸、有限长平板间的恒定层流流动示意图；
图9为本发明提供的计算裂缝层流指数的方法实施例三的流程示意图；
图10为本发明提供的一交会图示例；
图11为KESX-Y井6745-6800米井段电成像测井数据、裂缝层流指数以及储层等级划分结果示意图；
图12为DB1XX井5922-5949米井段电成像测井数据、裂缝层流指数以及储层等级划分结果示意图；
图13为本发明提供的计算裂缝层流指数的装置实施例一的结构示意图；
图14为本发明提供的计算裂缝层流指数的装置实施例二的结构示意图；
图15为本发明提供的计算裂缝层流指数的装置实施例三的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为裂缝性致密砂岩储层中流体流动示意图。如图1所示，裂缝性致密砂岩储层中孔隙空间主要分为岩石基质孔隙和裂缝两种。裂缝性致密砂岩储层的岩石基质孔隙度和可流动性都很低，流体在可流动性很低的岩石基质中的流动为达西流动，流动路径较短，主要向裂缝中流动。岩石基质中储存的石油、天然气等首先向裂缝中流动，如图1中，石油、天然气等沿箭头所示方向流向裂缝中，再经裂缝向井筒流动，因此，裂缝是裂缝性致密砂岩储层中石油、天然气等的主要产出通道。
其中，裂缝层流指数用于度量流体在裂缝性储层中的可流动性，特别是用于度量流体在裂缝性致密砂岩储层中的可流动性。流体在裂缝性致密砂岩储层中的可流动性越高，裂缝性致密砂岩储层的能源产量越高。反之，流体在裂缝性致密砂岩储层中的可流动性越低，裂缝性致密砂岩储层的能源产量越低。因此，流体在裂缝性致密砂岩储层中的可流动性在勘探开发中具有极其重要的意义。
同时，由于现有技术中计算可流动性的方法无法适用于裂缝性致密砂岩储层，基于上述技术问题，本发明提供一种计算裂缝层流指数的方法，以准确度量流体在裂缝性致密砂岩储层中的可流动性，为勘探开发提供数据支持。
图2为本发明提供的计算裂缝层流指数的方法实施例一的流程示意图。如图2所示，本实施例的方法包括：
S201、获取目标井的井壁电导率图像。
电成像测井技术是一种测量井壁附近地层电导率图像的测井方法。由于不同地质的电导率不同，因此，通过电成像测井技术可以得到能够反映井壁附近地层中裂缝、层理等地质情况的井壁电导率图像。其中，电成像测井技术可以为地层微电阻率扫描成像(Formation Micro Scanner Image，简称：FMI)测井技术和增强型微电阻率扫描成像(Extend Range Micro Image，简称：XRMI)测井技术等。
例如，在裂缝性致密砂岩地层中，水基泥浆条件下，高电导的泥浆侵入张开的裂缝，使得有效裂缝处的导电性与背景岩石基质的导电性差别明显，有效的裂缝目标与岩石基质在井壁电导率图像中所呈现出特征是不同的。另外，有效的裂缝目标与储层内微层理目标以及背景噪音目标在井壁电导率图像中所呈现的特征也是不同的。因此，通过电成像测井技术能够准确地测量裂缝性致密砂岩储层的地质情况。
本实施例中，可以通过电成像测井仪器获取目标井的井壁电导率图像。其中，目标井的井壁电导率图像可以为目标井全井段的井壁电导率图像，也可为目标井在预设井段中的井壁电导率图像，或者，还可为目标井在预设深度的井壁电导率图像，对此，本发明实施例不予限制。
S202、对井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像。
其中，井壁目标子图像中包含裂缝目标。
本实施例中以获取目标井在预设深度的井壁电导率图像为例进行说明。
为了能够从井壁电导率图像中辨识出有效的裂缝目标，本步骤中对获取到的目标井的井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，得到多个井壁目标子图像。其中，井壁目标子图像中包含有裂缝目标。其中，采用以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，能够较为准确的从井壁电导率图像中分割出有效的裂缝目标。
由于通常情况下，井壁电导率图像中一般包括有裂缝目标、储层内微层理目标以及背景噪音目标中的一种或多种。因此，可以理解的是，井壁目标子图像中还可包含储层内微层理目标和/或背景噪音目标。当然，井壁目标子图像中也可能不包含裂缝目标，而只包含储层内微层理目标和/或背景噪音目标。井壁目标子图像中也可能只包含岩石基质。
需要说明的是，对井壁电导率图像进行分割处理得到多个井壁目标子图像相互之间无重叠部分，保证了根据各井壁目标子图像中辨识出的裂缝目标不会被重复计算，从而保证在依据该井壁电导率图像所获取的裂缝层流指数的准确性较高。
S203、根据井壁目标子图像，获取裂缝目标的几何参数。
由于经S202得到的井壁目标子图像中包含有裂缝目标，因此，可以根据井壁目标子图像获取其包含的裂缝目标的几何参数。
具体地，根据预设深度的井壁电导率图像分割处理得到多个井壁目标子图像，获取目标井在预设深度的电成像图像包含的所有裂缝目标的几何参数。
S204、根据裂缝目标的几何参数和井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数。
其中，裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。具体地，根据目标井在预设深度的井壁电导率图像中包含的所有裂缝目标的几何参数以及井壁电导率图像的像素点数，通过预设算法进行计算，从而得到目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数。
本实施例中，通过获取目标井的井壁电导率图像，对井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，井壁目标子图像中包含裂缝目标，进一步，根据井壁目标子图像，获取裂缝目标的几何参数，接着，根据裂缝目标的几何参数和井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。本实施例采用电成像测井技术获取目标井的井壁电导率图像，进一步根据准确率较高的井壁电导率图像获取对应的裂缝层流指数，通过裂缝层流指数准确表示流体在裂缝性致密砂岩储层中的可流动性。
示例性地，将上述实施例中的方法应用于大北-克深地区的裂缝性致密砂岩储层的多个目标井中，应用效果显著。
具体地，应用以电成像钮扣电极电导率曲线为基础成像图像分割方法处理大北、克深地区的21口目标井的FMI电成像测井资料、3口目标井的XRMI电成像测井资料，其中，电成像测井资料包括井壁电导率图像，进一步，提取目标井的裂缝面孔率、裂缝层流指数等参数。根据获取的数据，剔除1口试油结论为水层的目标井、1口电成像测井资料质量不好的目标井及4口储层内微层理对井壁电导率图像分割影响较大的目标井。也就是说剔除6口数据异常的目标井后，得到18口数据正常的目标井。
对18口正常的目标井的裂缝层流指数以及对应的米产气指数进行统计分析，得到的统计分析结果如图3所示。图3中的横坐标为井段的裂缝层流指数的平均值，纵坐标为井段的米产气指数。“●”表示大深地区目标井的数据，“△”表示大北地区目标井的数据。需要说明的是，米产气指数是目标井的能源产量的参数。
根据图3所示的多口目标井的不同井段的裂缝层流指数平均值与对应的米产气指数的关系可知，不同井段的裂缝层流指数的平均值与米产气指数线性相关根据图3所示，可知，在裂缝性致密砂岩储层中，根据井壁电导率图像获取的裂缝层流指数越大，储层内流体的可流动性越高，储层产量越高，反之，根据井壁电导率图像获取的裂缝层流指数越小，储层内流体的可流动性越低，储层产量越低。
在图2所示实施例的基础上，井壁电导率图像可以为采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后的井壁电导率图像。此时，S202、对井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，可以具体为：对采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后的井壁电导率图像进行以钮扣电机电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像。
由于井壁电导率图像是采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后得到的，因此，该井壁电导率图像的准确率较高，从而保证了依据该井壁电导率图像计算得到的裂缝层流指数的准确性较高。
示例性地，图4示出目标井在预设井段的井壁电导率图像以及对应的井壁目标子图像。其中，图4中的井壁电导率图像为采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后的井壁电导率图像。其中，图中(a)采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后的井壁电导率图像，(b)为井壁目标子图像。
图5为本发明提供的计算裂缝层流指数的方法实施例二的流程示意图。如图5所示，在图2所示流程的基础上，S203、根据井壁目标子图像，获取裂缝目标的几何参数，可以包括以下步骤：
S501、采用以边缘点集为基础的目标形状参数算法，获取井壁目标子图像中包含的每个目标的几何参数。
具体地，通过以边缘点集为基础的目标形状参数算法拾取并记录井壁电导率图像中每个目标的边缘像素点，并根据目标的边缘像素点计算目标的多种几何参数。这里的目标包括裂缝目标、储层内微层理目标和背景噪音目标。需要说明的是，井壁目标子图像中也可能只包含岩石基质。具体地，从分割出的井壁目标子图像中拾取裂缝目标的边缘点集，进一步，对裂缝目标的边缘点集进行编码，得到裂缝目标边缘点集的方向链码，之后再根据裂缝目标边缘点集的方向链码计算裂缝目标的几何参数。
可选地，几何参数可以包括以下参数中的一种或多种：长宽比、视角度、扁度、单目标像素点数等。其中，长宽比即为目标的长度与宽度的比值。
示例性地，井壁目标子图像中目标的长度、宽度以及视角度，可如图6、图7所示。
S502、根据每个目标的几何参数以及预设条件，确定井壁目标子图像中包含的裂缝目标。
由于井壁目标子图像中可能包含除裂缝目标以外的其他目标，因此，需要从所有目标中准确辨识出裂缝目标。一种可能的实现方式，可以根据历史经验或实验数据预先设定裂缝目标满足的预设条件，该步骤即可根据每个目标的几何参数以及预设条件，从井壁目标中包含的所有目标中准确辨识出裂缝目标。示例性地，预设条件可以具体为：圆度大于20、长宽比大于4.5、视角度的绝对值大于30°，满足该预设条件的目标确定为裂缝目标。
S503、获取裂缝目标的像素点数。
若S501获取的几何参数中包含单目标像素点数，该步骤可以理解为直接读取裂缝目标对应的像素点数。若S501获取的几何参数中不包含单目标像素点数，可根据裂缝目标的长度、宽度等已经获取的几何参数进行计算，获取裂缝目标的像素点数。本发明对获取裂缝目标的像素点数的方式不做限定。
在一些实施例中，S204、根据裂缝目标的几何参数和井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数，可以包括：
根据图相框中的裂缝目标的像素点数和井壁电导率图像的图像框像素点数，利用公式
获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，所述CFZ表示裂缝层流指数，所述AFi表示第i个所述裂缝目标的像素点数，所述Fz表示所述井壁电导率图像的图像框像素点数，上述公式中分子表示对井壁电导率图像中所有裂缝目标的像素点数的平方进行求和。
具体地，将井壁处对应的所有裂缝目标的像素点数AFi以及井壁电导率图像的图像框像素点数Fz代入上述公式中，得到对应井壁电导率图像的裂缝层流指数。其中，上述公式中分子表示对井壁电导率图像中所有裂缝目标的像素点数的平方进行求和。
以下说明本发明实施例得到如上述公式所示的裂缝层流指数的推导过程。
对于裂缝性致密性砂岩储层，裂缝是石油、天然气产出的主要通道。本发明中，假定裂缝性致密砂岩储层的压力***稳定，在产出过程中石油、天然气的流动为稳恒流动，可不考虑石油、天然气的体积压缩性。因此，将石油、天然气在裂缝中的流动看作是粘性不可压缩流体在裂缝中的流动。在井筒附近，石油、天然气在裂缝中的流动可近似地等效为穿过井筒无限延伸、有限长的平板间的恒定层流问题。
图8为流体在无线延伸、有限长平板间的恒定层流流动示意图，如图8所示，其中，H表示无限延伸、有限长平板的中线位置到上平板的间距，x轴表示流体流动方向，y轴表示纵坐标与平板间中心线位置的距离。
其中，不可压缩粘性流体的纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes)方程在无限延伸、有限长的平板间的层流问题的解为：
公式(1)中，u为流体的流速，η为流体黏度，
为流体流动方向的压力梯度，H表示无限延伸、有限长平板的中线位置到上平板的间距。由公式(1)可知在无限延伸、有限长的平板间流体流速呈抛物线分布，与不可压缩流体在圆管中流体流动的流速分布类似。因此，将无限延伸、有限长的平板间的恒定层流问题等效为形状不规则的圆管流动。描述单个圆管中不可压缩的流体流动的哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)定律的流量表达式为：
公式(2)中，Q为流经细管的流量，
为细管流动方向压力梯度，A为细管的横截面积。
对于裂缝性致密砂岩储层中有限长裂缝中流体向井筒的流动，将裂缝统一等效成不同横截面积的细管中流体向井筒的流动。流体向井筒流动的流量计算公式为：
公式(3)中，AFi为井壁处第i个等效为细管的裂缝的横截面积，
为第i个等效为细管的裂缝的压力梯度。
假设，在实际油井中储层内流体从径向深处到井筒的流动为平面径向流动，压力差仅存在于井筒径向，不同深度之间没有串流。设re为地层供给半径，rw为井眼半径，pe为地层供给边缘压力，pw为井眼压力，每个细管的压力梯度相同，储层厚度为h。井眼中平面径向流动是关于井眼中心对称的，在圆柱坐标系中，井筒中流体管流流量则可表示为：
对供给半径积分，得到裂缝性致密砂岩地层，不同横截面积的层流模型流体向井筒流动的流量公式：
对公式(5)两边同时乘以井筒泄油面积Ah＝2πrwh的平方，有
定义裂缝层流指数
裂缝层流指数CFh是表示流体在裂缝性致密砂岩储层中的可流动性的一种参数。
由公式(6)可知，裂缝性致密砂岩储层的能源产量与供给半径内的压力梯度
的大小成正比；与地层流体的粘度η成反比；与井筒的泄油面积Ah的平方成正比；与裂缝层流指数CFh成正比。当储层供给半径内压力梯度、地层流体性质及井筒泄油面积Ah一定时，裂缝层流指数CFh越大，裂缝性致密砂岩储层中流体的可流动性越好，裂缝性致密砂岩储层产量越高；反之，裂缝层流指数CFh越小，裂缝性致密砂岩储层中流体的可流动性越差，裂缝性致密砂岩储层产量越低。
应用电成像测井资料逐点计算裂缝层流指数，是以一个图像框为基本单元进行计算的。图像框纵向上的长度就是逐点计算裂缝层流指数的采样间隔。由于采用电成像测井技术进行测井时，电成像测井的极板不能完全覆盖整个井壁，单个图像框内的像素点仅能覆盖部分井壁。因此，设井壁电导率图像的井眼覆盖率为β，井壁电导率图像的图像框的面积为Fz，其中，图像框的面积可通过图像框像素点数来表示，则井壁电导率图像的图像框面积对应的实际井壁面积为
在此情况下，公式(6)变为
对应的井壁电导率图像对应的裂缝层流指数变为
公式(7)变为
其中，Qz是一个图像框深度间隔内的流量。对给定的图像框面积，流体供给半径内的压力梯度一定，k为一常数。每一个井壁电导率图像的图像框计算得到逐点的裂缝层流指数CFZ，通过裂缝层流指数CFZ准确表示地层流体可流动性的大小。
本实施例中，通过获取目标井的井壁电导率图像，对井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，所述井壁电导率图像为采用浅侧向电阻率的数据进行标定后的井壁电导率图像，进一步，采用以边缘点集为基础的目标形状参数算法，获取井壁目标子图像中包含的每个目标的几何参数，根据每个所述目标的几何参数以及预设条件，确定井壁目标子图像中包含的裂缝目标，获取裂缝目标的像素点数，根据裂缝层流指数的计算公式获取目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数。本实施例中的方法通过采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度处理，使获取到的地层电阻率数据更为准确，进一步，通过采用以边缘点集为基础的目标形状参数算法获取目标的几何参数，有利于准确辨识出裂缝目标，提高了裂缝层流指数的准确率。
采用本实施例的步骤能够获取目标井在多个采样点的裂缝层流指数，准确表示流体在裂缝性储层中不同采样点的可流动性。
图9为本发明提供的裂缝层流指数计算方法实施例三的流程示意图。参考图9，在图2所示实施例的基础上，S204、根据裂缝目标的几何参数和井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数之后，还可以包括：
S901、根据裂缝层流指数，获取目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差。
具体地，在获取目标井预设井段多个采样点的裂缝层流指数之后，可根据公式(9)得到目标井在预设井段的裂缝层流指数的平均值：
其中，
表示预设井段裂缝层流指数的平均值，N为预设井段中采样点的个数，t表示预设井段中第t个采样点，CFZt表示第t个采样点的裂缝层流指数。
进一步，采用公式(10)得到目标井在预设井段的裂缝层流指数的均方根差：
其中，σCFZ表示预设井段裂缝层流指数的均方根差。
S902、根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立储层等级划分标准。
其中，储层等级划分标准用于评价新井。这里的新井可以为上述目标井。
由于裂缝层流指数与储层米产气指数之间具有线性相关性，因此，我们可以根据多口井不同井段的裂缝层流指数的均值和裂缝层流指数的均方根差建立储层等级划分标准。在实际应用中，新井的地质条件与建立该储层等级划分标准所采用的井的地质条件相近。这样，采用上述储层等级划分标准，能够根据新井的测井数据预估新井的储层产量。
需要说明的是，本实施例所提供的计算裂缝层流指数的方法中，也可根据目标井的其他参数信息建立储层等级划分标准，例如，目标井不同井段对应的裂缝层流指数的方差。建立储层等级划分标准的过程与本实施例中根据裂缝层流指数的平均值、裂缝层流指数的均方根差建立储层等级划分标准的步骤相似，此处不再赘述。
一种可能的实现方式，该步骤可以具体为：采用交会图法，并根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立储层等级划分标准。
交会图法，是指一种测井资料的作图解释技术。本发明中，利用多个目标井的在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，绘制交会图，根据交会图确定储层等级，建立储层等级划分标准。采用本实施例中的方法建立的储层等级划分标准能够用于评价新井的储层储能情况，从而为能源开发提供数据支持。
示例性地，对本发明中采用交会图法建立储层等级划分标准以及将建立的储层等级划分标准用于新井的评价进行详细介绍。
其中，图10为本发明提供的一交会图示例。具体地，图10中是根据大北-克深地区多口目标井的不同井段对应的裂缝层流指数的平均值以及裂缝层流指数的均方根差绘制的交会图，并根据交会图建立了储层等级划分标准。其中，横坐标为裂缝层流指数平均值，纵坐标为裂缝层流指数均方根差。
储层等级共分为以下三类：
Ⅰ类储层，裂缝层流指数平均值大于0.0076％，裂缝层流指数均方根差大于0.0106％，Ⅰ类储层的米产气指数大于1000m3/d/m/Mpa。
Ⅱ类储层，裂缝层流指数平均值大于0.0040％、小于0.0076％，裂缝层流指数均方根差大于0.0057％、小于0.0106％，Ⅱ类储层的米产气指数大于100m3/d/m/Mpa，小于1000m3/d/m/Mpa。
Ⅲ类储层，裂缝层流指数平均值小于0.0040％，裂缝层流指数均方根差小于0.0057％，Ⅲ类储层的米产气指数小于100m3/d/m/Mpa。
如图10所示，“◆”表示Ⅰ类储层，“■”表示Ⅱ类储层，“●”表示Ⅲ类储层。
将本实施例中的方法应用于大北-克深地区的2口新井，其中，得到的2口新井的电成像测井数据、裂缝层流指数以及储层等级划分结果如图11、图12所示。
另外，图11为KESX-Y井6745-6800米井段电成像测井数据、裂缝层流指数以及储层等级划分结果示意图。参考图11，第1道为岩性曲线道，第2道表示井深，第3道为阵列感应电阻率曲线道，第4道为三孔隙度曲线道，第6道为采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后的井壁电导率图像，第7道为分割出的井壁目标子图像，第8道为裂缝目标边缘图第9道为计算的裂缝面孔率(FFPHIT)和裂缝层流指数(XFPHIT)，第10道为划分的储层等级。需要说明的是，第5道为根据感应测井资料计算的裂缝孔隙度。
该井于2014年3月5日～3月21日对6745-6900米井段采取完井酸化方式进行测试，10mm油嘴防喷求产，油压95.888MPa，日产气1199580方，测试结论为气层，计算的米产气指数为1799.56m3/d/m/Mpa，为Ⅰ类储层。按照常规测井资料、成像测井资料及逐点计算的裂缝层流指数划分储层段和储层等级，该井试油段内有6个储层段，除底部的储层段为Ⅱ类储层外，其余5个储层段均为Ⅰ类储层。裂缝层流指数储层等级划分结果与试油结果一致。
图12为DB1XX井5922-5949米井段电成像测井数据、裂缝层流指数以及储层等级划分结果示意图。对该井5922-5949米井段进行酸压测试，8mm油嘴，0MPa油压，折日产水4.4立方米，见气，为Ⅲ类储层。按照常规测井资料、电成像测井资料及逐点计算的裂缝层流指数划分储层段和储层等级，该井试油段内有3个储层段，3个储层段均为Ⅲ类储层。
采用根据裂缝层流指数建立的储层等级划分标准的储层等级划分结果与试油结果一致。
本实施例提供的方法能够准确地评价新井的储层储能情况，能够为新井勘探开发提供数据支持。
根据图11、图12中所示的新井储层等级划分结果，可知，裂缝层流指数的平均值和均方根差越大，储层流体的可流动性越高、储层等级越高、产量越高；裂缝层流指数的平均值和均方根差越小，储层流体的可流动性越低、储层等级越低、产量越低。
图13为本发明提供的裂缝层流指数计算装置实施例一的结构示意图。如图13所示，本实施例的装置10可以包括：第一获取模块11、分割模块12、第二获取模块13、计算模块14。
第一获取模块11，用于获取目标井的井壁电导率图像。
分割模块12，用于对井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，井壁目标子图像中包含裂缝目标。
第二获取模块13，用于根据井壁目标子图像，获取裂缝目标的几何参数。
计算模块14，用于根据裂缝目标的几何参数和井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。
本实施例的装置，可以用于执行图2、图5所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图14为本发明提供的裂缝层流指数计算装置实施例二的结构示意图。如图12所示，本实施例的装置20在图13所示实施例的基础上，还包括：第三获取模块15、建立模块16。
其中，第三获取模块15，用于根据裂缝层流指数，获取所述目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差。
建立模块16，用于根据裂缝目标的几何参数和井壁电导率图像的面积，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数之后，根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立储层等级划分标准，其中，所述储层等级划分标准用于评价新井。
具体地，建立模块16，采用交会图法，并根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立储层等级划分标准。
另外，在本实施例中，其中，分割模块12，具体用于对井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，所述井壁电导率图像为采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后的井壁电导率图像。
第二获取模块13，具体用于以边缘点集为基础的目标形状参数算法，获取井壁目标子图像中包含的每个目标的几何参数，根据每个目标的几何参数以及预设条件，确定井壁目标子图像中包含的裂缝目标，获取裂缝目标的像素点数。
计算模块14，具体用于根据图像框中的裂缝目标的像素点数和所述井壁电导率图像的图像框像素点数，利用公式
获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，所述CFZ表示裂缝层流指数，所述AFi表示第i个所述裂缝目标的像素点数，所述Fz表示所述井壁电导率图像的图像框像素点数，所述公式中分子表示对井壁电导率图像中所有裂缝目标的像素点数的平方进行求和。
可选地，几何参数包括以下参数中的一种或多种：长宽比、视角度、扁度、单目标像素点数等。
本实施例的装置可以用于执行图9所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图15为本发明提供的裂缝层流指数计算装置实施例三的结构示意图。如图15所示，本实施例的装置150包括：存储器151、处理器152。
其中，存储器151可以是独立的物理单元，与处理器152可以通过总线153连接。存储器151、处理器152也可以集成在一起，通过硬件实现等。
存储器151用于存储实现以上方法实施例的程序，处理器152调用该程序，执行以上方法实施例的操作。
可选地，当上述实施例的方法中的部分或全部通过软件实现时，上述电子设备150也可以只包括处理器。用于存储程序的存储器位于裂缝层流指数计算装置150之外，处理器通过电路/电线与存储器连接，用于读取并执行存储器中存储的程序。
处理器152可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，网络处理器(Network Processor，NP)或者CPU和NP的组合。
处理器152还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)，通用阵列逻辑(Generic Array Logic,GAL)或其任意组合。
存储器151可以包括易失性存储器(Volatile Memory)，例如随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(Non-volatileMemory)，例如快闪存储器(Flash Memory)，硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-state Drive，SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
另外，本发明还提供一种程序产品，例如，计算机存储介质，包括：程序，程序在被处理器执行时用于执行以上方法。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种计算裂缝层流指数的方法，其特征在于，包括：
获取目标井的井壁电导率图像；
对所述井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，所述井壁目标子图像中包含裂缝目标；
根据所述井壁目标子图像，获取所述裂缝目标的几何参数；
根据所述裂缝目标的几何参数和所述井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，所述裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述井壁电导率图像为采用浅侧向电阻率的数据进行逐点刻度后的井壁电导率图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述井壁子目标图像，获取所述裂缝目标的几何参数，包括：
采用以边缘点集为基础的目标形状参数算法，获取所述井壁目标子图像中包含的每个目标的几何参数；
根据每个所述目标的几何参数以及预设条件，确定所述井壁目标子图像中包含的裂缝目标；
获取所述裂缝目标的像素点数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述裂缝目标的几何参数和所述井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，包括：
根据图像框中的裂缝目标的像素点数和所述井壁电导率图像的图像框像素点数，利用公式
获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，所述CFZ表示裂缝层流指数，所述AFi表示第i个所述裂缝目标的像素点数，所述Fz表示所述井壁电导率图像的图像框像素点数，所述公式中分子表示对井壁电导率图像中所有裂缝目标的像素点数的平方进行求和。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述几何参数包括以下参数中的一种或多种：
长宽比、视角度、扁度、单目标像素点数。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述裂缝目标的几何参数和所述井壁电导率图像的像素点数，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数之后，还包括：
根据所述裂缝层流指数，获取所述目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差；
根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立储层等级划分标准，其中，所述储层等级划分标准用于评价新井。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立储层等级划分标准，包括：
采用交会图法，并根据多个目标井在不同井段对应的裂缝层流指数的平均值和均方根差，建立所述储层等级划分标准。
8.一种计算裂缝层流指数的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取目标井的井壁电导率图像；
分割模块，用于对所述井壁电导率图像进行以钮扣电极电导率曲线为基础的电成像图像分割处理，获取目标井的井壁目标子图像，其中，所述井壁目标子图像中包含裂缝目标；
第二获取模块，用于根据所述井壁目标子图像，获取所述裂缝目标的几何参数；
计算模块，用于根据所述裂缝目标的几何参数和所述井壁电导率图像的面积，获取目标井对应所述井壁电导率图像的裂缝层流指数，其中，所述裂缝层流指数用于表示流体在裂缝性储层中的可流动性。
9.一种计算裂缝层流指数的装置，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器存储程序指令；
所述处理器执行所述程序指令，以执行权利要求1～7任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其特征在于，包括：程序；
所述程序在被处理器执行时用于执行权利要求1～7任一项所述的方法。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200505 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |