蠡县斜坡高30断块储层品质及产能评价研究

赵建斌，万金彬，李慧莹

(中国石油集团测井有限公司油气评价中心，陕西 西安 710077)

张峰

(中石油华北油田分公司开发部，河北 任丘 062552)

罗安银，刘宁静，胡燕婷

(中国石油集团测井有限公司华北事业部，河北 任丘 062552)

蠡县斜坡高30断块储层品质及产能评价研究

赵建斌，万金彬，李慧莹

(中国石油集团测井有限公司油气评价中心，陕西 西安 710077)

张峰

(中石油华北油田分公司开发部，河北 任丘 062552)

罗安银，刘宁静，胡燕婷

(中国石油集团测井有限公司华北事业部，河北 任丘 062552)

针对高30断块古近系沙河街组一段下亚段岩性、孔隙结构复杂的储层特征，直接利用核磁共振横向弛豫时间(τ2)分布谱提取表征孔隙结构的参数，经过参数优选构建储层品质指数，进而对储层进行分类，形成相应软件处理模块，能够连续地对储层进行定量评价。通过试油结果统计建立了研究区储层分类标准及对应的产液能力评价标准，准确率高达85%，应用效果明显。最后以核磁共振测井评价结果为基础建立了常规测井资料评价储层品质的模型，使得储层品质及产能评价在整个研究区得到应用。

高30断块；孔隙结构；储层品质；产能评价

随着多频核磁测井仪器MRT的研发成功，针对研究区岩性混杂、储集空间复杂的情况，新钻评价井均进行了核磁共振测井作业，用来评价储层有效性及储层产液能力。众所周知，核磁共振测井可以提供与岩性无关的孔隙度，是目前唯一一种可以连续反映地层孔隙结构的测井方法，而储层的渗透能力主要取决于孔隙结构，因此，孔隙结构是储层分类评价最直接、最有效的参数[2]，与岩石中流体的渗流能力有着密切的关系，从某种程度上控制着流体的流动速度。

因此，笔者通过总结核磁共振测井评价储层孔隙结构的方法，提出直接利用横向弛豫时间(τ2)分布谱提取表征孔隙结构的参数，经过参数优选构建储层品质指数及产能指数，再以核磁共振测井评价结果为基础，建立常规测井资料评价储层品质的模型，使得储层品质及产能评价能够在整个研究区得到应用。

1 高30断块储层孔隙结构特征

图1 研究区岩石岩性及孔隙结构特征

2 核磁共振测井储层品质及产能评价方法

核磁共振τ2分布与孔喉半径直接相关，因此利用τ2分布构建伪毛细管压力曲线，再利用伪毛细管压力曲线提取表征孔隙结构的参数对储层品质做出定量评价。前人在核磁共振τ2分布曲线与毛细管压力曲线之间的相互转化方面做了许多研究工作，Yakov以及运华云等[3，4]建立了线性转化关系；赵杰等[5]通过分析认为，该种转换与岩石的孔渗比具有对数关系；何雨丹等[6]根据试验分析，提出了一种用幂函数及分段幂函数构造伪毛细管压力曲线的方法；邵维志等[7]提出利用二维等面积刻度转换系数计算伪毛细管压力曲线方法。现今仍有不少研究人员尝试用各种物理、数学方法来实现两者之间的转化，整体来看是一个由易到繁、由粗略到精确的过程，且上述方法已经形成相应的软件模块应用到实际核磁测井资料的处理中。

核磁共振τ2分布谱包含了丰富的数字信息，反映了岩石特定的物理意义，因此直接对核磁共振τ2分布谱的数字信息进行挖掘，提取表征岩石孔隙结构的参数显得尤为重要。目前，核磁共振谱提取的定量描述岩石孔隙结构的参数主要有τ2截止值(τ2cutoff)、几何平均值、算术平均值等。Zhou等[8]提出利用三孔隙度组分百分比法，即将τ2分布谱分为小孔、中孔、大孔3部分，来定量评价储集层的孔隙结构；徐风、司兆伟等[9，10]通过三孔隙度组分百分比建立了储层渗透率计算模型以及储层分类标准，均得到很好的应用效果；白松涛等[11]对核磁共振τ2谱反映自身孔隙结构及流体赋存状态信息的16项特征变量进行详细研究，在储层微观孔隙结构特征、储层渗透率及束缚水饱和度计算、储层综合分类等方面均具有良好的评价效果。可见，直接利用τ2分布谱提取表征岩石孔隙结构参数的方法能够很好地描述岩石孔隙结构特征。

图2 τ2分布谱三孔隙分量

笔者通过对核磁共振τ2分布谱反映孔隙结构特征的参数进行优选，利用τ2分布谱的峰值、三孔隙分量、几何平均值以及分选系数构建储层品质指数，对储层进行评价。

1)τ2分布谱的峰值 即为极大孔隙分量对应的τ2。基于正态分布模型的假设，对于均质性储层，岩石核磁共振τ2谱形态为单峰；对于非均质性强的储层，通常为两种及两种以上主要的孔隙类型，即τ2谱呈双峰或多峰情况。随着孔隙半径的增大，τ2谱峰值向右移动，且峰值处的弛豫信号强度增大，所以τ2谱峰值的位置反映了不同储层孔隙半径的相对大小。

2)τ2分布谱三孔隙分量 是利用2个τ2cutoff(τ2cutoff1，τ2cutoff2)将τ2分布谱分为3个部分：S1代表了小尺寸孔隙组分在总孔隙度中的百分含量；S2代表中等孔隙组分在总孔隙度中的百分含量；S3代表大孔隙组分在总孔隙度中的百分含量。S1、S2、S3的相对变化反映了储层孔隙类型的占优情况，当孔隙度一定时，中、大尺寸的孔隙组分越多，说明储层以中、大孔为主，其孔隙结构越好。S1、S2、S3具有较强的地区经验特性，需要通过压汞资料进行刻度，笔者采用前人试验研究结果[10]，以25、125ms为界限计算S1、S2、S3(图2)。

3)τ2分布谱的几何平均值 反映岩石τ2分布的中心值。若τ2分布是对称峰，一般对应峰值的位置。研究发现其与压汞参数具有很好的对应关系[12]，是评价岩石孔隙结构的一个重要参数。计算公式如下：

(1)

式中：τ2gm为τ2谱的几何平均值，ms；τ2i为τ2分量，ms；φi为τ2i对应的孔隙分量，1；φnmr为利用核磁共振测井计算的储层孔隙度，1。

4)τ2分布谱的分选系数 反映孔隙大小的均匀程度。对于孔隙系统来说，孔隙大小越均匀，说明分选性越好，计算的分选系数越小。分选系数的拟合公式为：

(2)

综上所述，τ2分布谱的峰值、三孔隙分量、几何平均值以及分选系数在反映岩石孔隙结构特征方面均具有明确的数学与物理意义，可拟合构建储层品质指数：

(3)

式中：Irq为储层品质指数，1；τ2_peak为τ2分布谱的峰值所对应的τ2，即孔隙分量为最大时所对应的τ2，ms。

储层的孔隙结构决定着储层的渗流能力，而储层品质直接影响着储层的产液能力。万金彬等[13]通过孔隙度和渗透率组合的储层品质因子，在南堡油田低孔、低渗储层开展产能预测；苏俊磊等[12]通过建立核磁共振τ2gm与储层分类综合评价指数的关系对储层产能进行评价，基于储层品质的产能预测取得了很好的应用效果。为此，笔者在Irq的基础上，结合试油测试资料，建立了研究区的储层分类标准，对储层产液能力做出了较为准确的评价。

3 实际应用

图3为应用储层品质评价处理模块对高30断块高30-XX井的核磁共振测井数据处理分析图。从计算评价结果来看，28号储层的有效孔隙度(φe)为22%，渗透率(K)为0.82mD，Irq为1.6，产能评价结果为Ⅳ类储层，而第123号储层的φe为13.4%，K为12.3mD，Irq为29.8，产能评价结果为Ⅰ类储层。试油结论显示，28号层日产油0.17m3、水0.27m3，而123号层日产油18.3m3。表明储层品质的好坏决定了储层产能的高低，而与储层有效孔隙度的大小关系不大。通过对多口井进行处理分析，所构建的Irq对储层产能分类评价的准确率高达85%以上，应用效果较好。

表1 研究区储层品质分类标准

表2 试油层位储层品质及产能评价统计表

在实际生产中，并不是每一口井都进行了核磁共振测井作业，笔者通过核磁共振测井储层品质的评价结果，建立了利用常规测井资料评价储层品质的方法。通过储层品质指数与常规测井曲线进行敏感性分析发现，储层的Irq与阵列感应电阻率、ρ、qAPI具有较好的相关性(图4)，建立了利用常规测井资料评价储层品质的拟合公式：

(4)

式中：A、B为待定系数。通过规划求解得到研究区的A=-3.07，B=19.93。

图3 高30-XX井储层品质及产能评价图

图4 储层品质指数与常规测井曲线敏感性分析图

图5 研究区的Irq展布图

4 结论

1)核磁共振τ2分布谱自身蕴含着丰富的岩石物理信息，通过直接对谱特征参数的计算，同样能够很好地描述岩石的孔隙结构特征。τ2谱峰值、孔隙分量(S1、S2、S3)、τ2gm以及σ在表征岩石孔隙结构方面具有很好的代表性，且具有明确的物理意义。

[1]杨剑萍，李亚，陈瑶，等.冀中坳陷蠡县斜坡沙一下亚段碳酸盐岩滩坝沉积特征[J].西安石油大学学报(自然科学版)，2014，29(6)：21～22.

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[编辑] 龚丹

2016-04-27

中国石油天然气集团公司重大科技专项(2014E-3504-2)。

赵建斌(1984-)，男，硕士，工程师，主要从事测井解释及综合评价，zhaojb123@cnpc.com.cn。

P631.84

A

1673-1409(2017)15-0024-05

[引著格式]赵建斌，万金彬，李慧莹，等.蠡县斜坡高30断块储层品质及产能评价研究[J].长江大学学报(自科版), 2017,14(15):24～28.