本發(fā)明涉及一種復(fù)雜油氣儲層滲透率的定量評價方法，屬于石油勘探領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的儲層滲透率計(jì)算，主要是基于孔隙度和滲透率之間高精度的函數(shù)關(guān)系，采用孔隙度去建立儲層滲透率的計(jì)算公式。而對于復(fù)雜的油氣儲層來說，由于儲層的強(qiáng)非均質(zhì)性，致使在均質(zhì)儲層中孔隙度與滲透率之間高精度的函數(shù)關(guān)系并不存在。因此基于孔隙度和滲透率之間高精度的函數(shù)關(guān)系去計(jì)算復(fù)雜油氣儲層的滲透率并不可行。而針對復(fù)雜油氣儲層滲透率的計(jì)算包括兩種方法，一種是基于核磁測井資料在自由流體模型中計(jì)算滲透率，另一種是在平均T₂模型中計(jì)算滲透率，但當(dāng)復(fù)雜油氣儲層缺乏核磁測井和成像測井等特殊測井資料的情況下，也就無法基于上述兩種方法來準(zhǔn)確獲取復(fù)雜油氣儲層的滲透率。為了準(zhǔn)確計(jì)算復(fù)雜油氣儲層的滲透率，必須對復(fù)雜油氣儲層進(jìn)行分類，然后再在每一類中，基于孔隙度與滲透率之間高精度的函數(shù)關(guān)系，采用孔隙度去計(jì)算滲透率。但常規(guī)的分類方法，要么難以準(zhǔn)確分類，要么難以推廣應(yīng)用。

其中，基于核磁測井資料在自由流體模型中計(jì)算滲透率的計(jì)算公式為：

式中：K為滲透率；為孔隙度；C為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；FFI為自由流體的孔隙體積；BVI為束縛水的孔隙體積。

基于平均T₂模型計(jì)算滲透率其計(jì)算公式為：

式中：K為滲透率，mD；a為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；T_2gm是T₂分布的幾何平均值；為孔隙度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于流動單元和分類算法耦合的能夠準(zhǔn)確計(jì)算復(fù)雜油氣儲層滲透率的定量評價方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種復(fù)雜油氣儲層滲透率的定量評價方法，其包括以下步驟：

1)基于巖心樣品的物性分析結(jié)果，計(jì)算不同深度儲層的儲層品質(zhì)因子和巖石孔隙體積與顆粒體積比；

2)根據(jù)不同深度儲層的儲層品質(zhì)因子和巖石孔隙體積與顆粒體積比，計(jì)算不同深度儲層的流動單元指標(biāo)；

3)將計(jì)算得到的不同深度儲層的流動單元指標(biāo)細(xì)分為多個分布范圍，并使得每一流動單元指標(biāo)的范圍區(qū)間對應(yīng)著一類復(fù)雜油氣儲層；

4)針對細(xì)分后每一流動單元指標(biāo)的范圍區(qū)間所對應(yīng)的復(fù)雜油氣儲層的類別，采用分類算法，建立基于不同測井曲線數(shù)值劃分每一類復(fù)雜油氣儲層類別的分類模型；

5)通過每一類復(fù)雜油氣儲層的分類模型去劃分一口井整個井段的類別，針對每個井段復(fù)雜油氣儲層所屬的類別，獲取相應(yīng)的孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系來計(jì)算該類別中復(fù)雜油氣儲層的滲透率，利用不同類別復(fù)雜油氣儲層滲透率的組合，完成整個井段復(fù)雜油氣儲層滲透率的定量評價。

所述步驟1)中，儲層品質(zhì)因子的計(jì)算公式為：

式中，RQI為儲層品質(zhì)因子；K為滲透率；為孔隙度。

所述步驟1)中，巖石孔隙體積與顆粒體積比的計(jì)算公式為：

式中，為巖石孔隙體積與顆粒體積比。

所述步驟2)中，流動單元指標(biāo)的計(jì)算公式為：

式中，F(xiàn)ZI為流動單元指標(biāo)；RQI為儲層品質(zhì)因子；為巖石孔隙體積與顆粒體積比。

所述步驟3)中，當(dāng)每個分布范圍內(nèi)的孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系均滿足所對應(yīng)的一類復(fù)雜油氣儲層的滲透率計(jì)算精度的80％時，則以該細(xì)分范圍為準(zhǔn)；如若不滿足所對應(yīng)的一類復(fù)雜油氣儲層的滲透率計(jì)算精度的80％時，則需重新對不同儲層深度的流動單元指標(biāo)FZI細(xì)分，直到細(xì)分后的每個范圍的孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系均滿足所對應(yīng)的一類復(fù)雜油氣儲層的滲透率計(jì)算精度的80％為止。

每一類復(fù)雜油氣儲層孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系為：

式中，K為滲透率；為孔隙度；a、b為常數(shù)。

所述步驟4)中，分類模型可通過Geolog、GeoFrame、Forward或Lead軟件進(jìn)行建立。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明方法避免開展大量的巖心實(shí)驗(yàn)，能夠有效地節(jié)約成本，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。2、本發(fā)明方法基于流動單元和分類算法耦合來準(zhǔn)確計(jì)算復(fù)雜油氣儲層的滲透率，在保證復(fù)雜油氣儲層滲透率定量評價結(jié)果準(zhǔn)確性的同時，提供了一種簡單實(shí)用的新方法。

附圖說明

圖1是A井白云巖儲層分類前孔隙度與滲透率的交會圖；

圖2是A井白云巖儲層分類后孔隙度與滲透率的交會圖；

圖3是A井白云巖儲層分類模型中不同測井曲線敏感性分析結(jié)果；

圖4是A井白云巖儲層基于流動單元和分類算法耦合的滲透率評價結(jié)果；

圖5是B井石灰?guī)r儲層分類前孔隙度與滲透率的交會圖；

圖6是B井石灰?guī)r儲層分類后孔隙度與滲透率的交會圖；

圖7是B井石灰?guī)r儲層分類模型中不同測井曲線敏感性分析結(jié)果；

圖8是B井石灰?guī)r儲層基于流動單元和分類算法耦合的滲透率評價結(jié)果。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本發(fā)明涉及一種復(fù)雜油氣儲層滲透率的定量評價方法，其包括以下步驟：

1)基于巖心樣品的物性分析結(jié)果，計(jì)算不同深度儲層的儲層品質(zhì)因子RQI，計(jì)算公式為：

式中，RQI為儲層品質(zhì)因子；K為滲透率；為孔隙度。

2)基于巖心樣品的物性分析結(jié)果，計(jì)算不同深度儲層的巖石孔隙體積與顆粒體積比計(jì)算公式為：

3)根據(jù)上述步驟1)和步驟2)中，儲層品質(zhì)因子RQI和巖石孔隙體積與顆粒體積比計(jì)算不同深度儲層的流動單元指標(biāo)FZI，計(jì)算公式為：

4)將計(jì)算得到的不同深度儲層的流動單元指標(biāo)FZI細(xì)分為多個分布范圍，并使得每一流動單元指標(biāo)FZI的范圍區(qū)間對應(yīng)著一類復(fù)雜油氣儲層，分類方式如下：

Ι＝f(a＜FZI≤b),ΙΙ＝f(c＜FZI≤d),ΙΙΙ＝f(e＜FZI≤f)…

式中，Ι、ΙΙ、ΙΙΙ為復(fù)雜油氣儲層所屬的類別號；FZI為流動單元指標(biāo)；a、b、c、d、e、f為流動單元指標(biāo)數(shù)值。

當(dāng)每個分布范圍內(nèi)的孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系均滿足所對應(yīng)的一類復(fù)雜油氣儲層滲透率計(jì)算的精度時，則以該細(xì)分范圍為準(zhǔn)；如若不滿足所對應(yīng)的一類復(fù)雜油氣儲層滲透率計(jì)算的精度時，則需重新對不同深度儲層的流動單元指標(biāo)FZI細(xì)分，直到細(xì)分后每個范圍的孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系均滿足所對應(yīng)的一類復(fù)雜油氣儲層滲透率計(jì)算的精度為止。其中，每一類復(fù)雜油氣儲層孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系如下：

式中，K為滲透率；為孔隙度；a、b為常數(shù)。

5)針對細(xì)分后每一流動單元指標(biāo)FZI的范圍區(qū)間所對應(yīng)的復(fù)雜油氣儲層的類別，采用分類算法，建立基于不同測井曲線數(shù)值劃分不同復(fù)雜油氣儲層類別的分類模型。

通過反復(fù)調(diào)整復(fù)雜油氣儲層的類別和不同測井曲線數(shù)值的組合，在保證每一類復(fù)雜油氣儲層孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系滿足滲透率計(jì)算精度的同時，最大程度地提高分類模型的精度。

6)基于不同測井曲線數(shù)值的組合，采用復(fù)雜油氣儲層的分類模型去劃分一口井整個井段的類別。針對每個井段復(fù)雜油氣儲層所屬的類別，采用相應(yīng)的孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系來計(jì)算該類別中復(fù)雜油氣儲層的滲透率。利用不同類別復(fù)雜油氣儲層滲透率的組合，便完成了整個井段復(fù)雜油氣儲層滲透率的定量評價。其中，每一類復(fù)雜油氣儲層孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系如下：

式中，K為滲透率；為孔隙度；a、b為常數(shù)。

上述步驟4)中，大多數(shù)情況下，當(dāng)每個分布范圍內(nèi)的孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系能夠達(dá)到所對應(yīng)的一類復(fù)雜油氣儲層滲透率精度的80％，即滿足要求。

上述步驟5)中，分類模型可通過Geolog、GeoFrame、Forward、Lead等軟件進(jìn)行建立。

下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明方法做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：以某油田A井的白云巖儲層為例。

1)基于A井白云巖儲層巖心分析的孔隙度和滲透率，分別計(jì)算不同深度儲層的儲層品質(zhì)因子RQI、巖石孔隙體積與顆粒體積比和流動單元指標(biāo)FZI。

2)對不同深度儲層流動單元指標(biāo)FZI的分布范圍進(jìn)行細(xì)分，細(xì)分之后使得每一流動單元指標(biāo)FZI的范圍區(qū)間對應(yīng)著一類白云巖儲層，并為白云巖儲層所屬的類別進(jìn)行編號，如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……，分別建立每一類白云巖儲層孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系并滿足每一類白云巖儲層滲透率計(jì)算的精度要求。分類前，A井白云巖儲層孔隙度與滲透率的交會圖如圖1所示，分類后，A井白云巖儲層孔隙度與滲透率的交會圖如圖2所示。流動單元指標(biāo)FZI劃分方案及相應(yīng)的孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系精度見表1。

表1流動單元指標(biāo)FZI劃分方案及孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系精度

3)基于不同測井曲線數(shù)值，采用決策樹分類算法針對表1中三種分類方案所對應(yīng)的白云巖儲層類型，分別建立分類模型，其測井曲線敏感性分析結(jié)果如圖3所示，分類模型的精度見表2。

表2流動單元指標(biāo)FZI分類模型的精度

4)基于表1中孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系精度，和表2中流動單元指標(biāo)FZI分類模型的精度，可以看出方案二、三流動單元指標(biāo)FZI分類模型的精度大于方案一，而方案三孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系精度高于方案二，因此，方案三為最佳方案。分類方案三所對應(yīng)的孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系與分類模型的精度見表3。

表3分類方案三所對應(yīng)的孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系與分類模型的精度

5)采用分類方案三所對應(yīng)的分類模型，對A井白云巖儲層全井段進(jìn)行儲層類型的劃分，將其分為五類，劃分結(jié)果如圖4中的第9道?；诒?中每一類白云巖儲層孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系，可以計(jì)算得到每一類白云巖儲層的滲透率。將所計(jì)算五類白云巖儲層的滲透率進(jìn)行組合，便能得到A井白云巖儲層全井段的滲透率，從而達(dá)到定量評價A井白云巖儲層滲透率的目的。

如圖4所示，在A井白云巖儲層基于流動單元和分類算法耦合的滲透率評價成果圖中，第1道是自然伽馬、自然電位和井徑測井曲線，表示該地層的巖性及井況特征；第2道是體積密度、中子孔隙度和縱波時差測井曲線，反映該地層的物性特征；第3道是深、中、淺電阻率測井曲線，刻畫該地層的電性特征；第5道是基于上述測井曲線所計(jì)算的孔隙度與巖心分析的孔隙度；第6道是分類前，基于孔隙度所計(jì)算的滲透率與巖心分析的滲透率，二者誤差相對較大，平均絕對誤差為15.13mD；第7道是分類后，基于流動單元和分類算法耦合所計(jì)算的滲透率與巖心分析的滲透率，二者誤差相對較小，平均絕對誤差為7.44mD。

實(shí)施例2：以某油田B井的石灰?guī)r儲層為例。

1)基于B井石灰?guī)r儲層巖心分析的孔隙度和滲透率，分別計(jì)算不同深度儲層的儲層品質(zhì)因子RQI、巖石孔隙體積與顆粒體積比和流動單元指標(biāo)FZI。

2)對不同深度儲層的流動單元指標(biāo)FZI的分布范圍進(jìn)行細(xì)分，細(xì)分之后使得每一流動單元指標(biāo)FZI的范圍區(qū)間對應(yīng)著一類石灰?guī)r儲層并為石灰?guī)r儲層所屬的類別進(jìn)行編號，如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……，分別建立每一類石灰?guī)r儲層孔隙度與滲透率之間的函數(shù)關(guān)系。分類前，B井石灰?guī)r儲層孔隙度與滲透率的交會圖見圖5；分類后，B井石灰?guī)r儲層孔隙度與滲透率的交會圖如圖6所示。流動單元指標(biāo)FZI劃分方案，及相應(yīng)的孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系精度見表4。

表4流動單元指標(biāo)FZI劃分方案及孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系精度

3)基于不同測井曲線數(shù)值，采用決策樹分類算法針對表4中三種分類方案所對應(yīng)的石灰?guī)r儲層類型，分別建立分類模型，其測井曲線敏感性分析結(jié)果如圖7所示，分類模型的精度見表5。

表5流動單元指標(biāo)FZI分類模型的精度

4)基于表4中孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系精度，和表5中流動單元指標(biāo)FZI分類模型的精度，分類方案三為最佳方案。分類方案三所對應(yīng)的孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系與分類模型的精度見表3。

表6分類方案三所對應(yīng)的孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系與分類模型的精度

5)采用分類方案三所對應(yīng)的分類模型，對B井石灰?guī)r儲層全井段進(jìn)行儲層類型的劃分，將其分為五類，劃分結(jié)果見圖8中的第9道?；诒?中每一類石灰?guī)r儲層孔隙度與滲透率之間函數(shù)關(guān)系，可以計(jì)算得到每一類石灰?guī)r儲層的滲透率。將所計(jì)算五類石灰?guī)r儲層的滲透率進(jìn)行組合，便能得到B井石灰?guī)r儲層全井段的滲透率，從而達(dá)到定量評價B井石灰?guī)r儲層滲透率的目的。

如圖8所示，在B井石灰?guī)r儲層基于流動單元和分類算法耦合的滲透率評價成果圖中，第1道是自然伽馬測井曲線，表示該地層的巖性特征；第2道是體積密度、中子孔隙度和縱波時差測井曲線，反映該地層的物性特征；第3道是深、淺電阻率測井曲線，刻畫該地層的電性特征；第5道是基于上述測井曲線所計(jì)算的孔隙度與巖心分析的孔隙度；第6道是分類前，基于孔隙度所計(jì)算的滲透率與巖心分析的滲透率，二者誤差相對較大，平均絕對誤差為20.33mD；第7道是分類后，基于流動單元和分類算法耦合所計(jì)算的滲透率與巖心分析的滲透率，二者誤差相對較小，平均絕對誤差為7.37mD。

上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。