分析石油储层的方法
【技术领域】
[0001] 本公开各个方面涉及储层评价。更具体地，本公开的各个方面涉及使用可在测井 作业中实时分析储层的简化的状态方程来分析石油储层。
【背景技术】
[0002] 现在通常要对储层流体组分的梯度进行分析以评价石油储层。这些分析包括使在 多个位置测量得到的组分拟合于状态方程。使用的这些状态方程包括Peng-Robinson或者 Flory-Huggins-Zuo状态方程。这些方程是复杂的且包括多个拟合参数，并且这些方程的应 用包括耗时的过程，例如调整。由此，在完成测井工作并且测井工具从井中被移除之后才可 以使用这些方程进行解释，这导致实时应用是不可能的。
[0003] 目前不存在没有调整而可以实时解释的用于分析石油储层数据的简化的状态方 程
【发明内容】
[0004] 在这里包含的概述中，不存在限制描述的实施例的范围的内容。在一个典型的实 施例中，一种评价石油储层中的材料的组分的梯度的方法，包括：在测井作业中对石油储 层中的井中的流体采样；测量采样流体中的污染量；使用井下流体分析测量采样流体的组 分；测量不同深度处的采样流体的沥青质含量；以及在测井作业中将不同深度处的采样流 体的沥青质含量拟合于简化的状态方程以确定石油储层中的材料的组分的梯度。
[0005] 所述方法还可以这样实现：所述对石油储层中的井中的流体采样采用模块化地层 动态测试器执行。
[0006] 所述方法可以进一步这样实现：所述测量采样流体中的污染量采用油基污染监测 器进行。
[0007] 所述方法还可以这样实现：测量采样流体中的沥青质含量包括对所述流体分析以 获得光谱并且将紫外、可视光以及近红外区域中的至少一个的吸收与沥青质含量关联。[0008] 所述方法还可以这样实现：关联吸收通过方程odma= +C2执行，其 中，〇Ddfa值为在特定波长下测得的地层流体的颜色信息，C1和C2为常数，〇 a为沥青质的 体积分数。
[0009] 所述方法还可以这样实现：所述在测井作业中将不同深度处的采样流体的沥青质 含量拟合于简化的状态方程以确定石油储层中的材料的组分的梯度通过如下方程实现：
[0010]
[0011] 其中：
[0012] ①"比）为深度比处的沥青质部分的体积分数；
[0013] 。>2)为深度匕处的沥青质部分的体积分数；
[0014] u3为沥青质部分的偏摩尔体积；
[0015] Pa为沥青质部分的部分密度，
[0016] P"为软沥青的密度；
[0017] R为通用气体常数；
[0018]g为地球的重力加速度；以及
[0019]T为储层流体的绝对温度。
[0020] 此外，描述的所述方法可以通过使用所述优化的测井作业确定储层连通性而实 现。所述方法还可被用于评估焦油垫。沥青质可主要以纳米聚集体存在或者以团簇存在。 此外，所述方法可以在油的油气比小于1000标准立方英尺每桶时实施。例如，评价的油可 以是黑油或者可移动重油。
【附图说明】
[0021] 图1示出沥青质的聚集状态。
[0022] 图2示出与简化的状态方程所匹配的沥青质组分梯度。
[0023] 图3示出己烷沥青质的百分比和粘度的图表。
[0024] 图4示出结合本公开的一个方面使用简化的状态方程分析石油储层的方法。
【具体实施方式】
[0025] 描述了一种使用测井工具测量井中多个位置上的流体组分的方法。使用适用于某 些流体并且能够实时应用的简化的状态方程解释测量的组分梯度，从而优化测井工作。提 供了对储层连通性进行评估并且预测焦油垫的两个例子。
[0026] 参照图4,公开了在储层中使用简化的状态方程的方法400。首先，402为在井中不 同位置处进行流体采样。流体采样例如可以采用模块化地层动态测试器执行。
[0027] 接着，404为对样品流体中的污染进行测定/测量。可以采用油基污染监测器对 该污染进行测量。作为测量污染的替代方式，在404中可以通过得到的样品对油进行分析。 这种替代方法在油被隔离而没有水时可以完成。当使用隔膜时可以完成这种隔离。
[0028] 接着，406为对收集流体的组分进行测量。这些测量例如可以使用井下流体分析装 置完成。接着，在408中，对采样流体的沥青质含量进行测量。可以通过记录光谱并使用例 如如下的方程将紫外、可视光或者近红外区域（颜色）中的吸收与沥青质含量关联对所述 沥青质含量进行测定：
[0029] 0Ddfa=Cl* 〇a+C2，方程 1
[0030] 其中，〇Ddfa值为在特定波长上测得的地层流体的颜色，〇 3为对应的沥青质的体积 分数，C1和C2为常数。
[0031] 接着，410为使用简化的状态方程对各个深度处的沥青质含量进行对比。储层流体 的沥青质含量梯度通常通过Flory-Huggins-Zuo状态方程描述。该方程具有三项，S卩重力， 熵以及溶解度。所述方程如下：
[0032]
[0033]其中：
[0034] Ojhi)为深度匕处的沥青质部分的体积分数；
[0035] 。>2)为深度匕处的沥青质部分的体积分数；
[0036] u3为沥青质部分的偏摩尔体积；
[0037] 为软沥青的摩尔体积；
[0038]Sa为沥青质部分的溶解度参数；
[0039] Sm为软沥青部分的溶解度参数；
[0040] Pa为沥青质部分的部分密度；
[0041] P"为软沥青的密度；
[0042]R为通用气体常数；
[0043]g为地球的重力加速度；以及 [0044] T为储层流体的绝对温度。
[0045] 所述状态方程的简化版为：
[0046]
[0047]其中：
[0048]①"比）为深度比处的沥青质部分的体积分数；
[0049] 。>2)为深度匕处的沥青质部分的体积分数；
[0050]u3为沥青质部分的偏摩尔体积；
[0051] Pa为沥青质部分的部分密度，
[0052]P"为软沥青的密度；
[0053]R为通用气体常数；
[0054]g为地球的重力加速度；以及
[0055]T为储层流体的绝对温度。
[0056]当Flory-Zuo状态方程的最后两项（熵，溶解度）与第一项（重力）相比很小时 适用所述简化的状态方程（方程3)。所述熵项通常很小。所述溶解度项在软沥青的溶解度 参数不随深度明显变化时（即S_2)很小。原因在于沥青质的溶解度参数不随着 深度变化（即sa,hl~sa,h2)，所以如果、，产s，那么為并且溶解 度很小。对于低气-油比以及低压缩性油来说，满足S 标准。所述新的简化的 状态方程（方程3)适用于低气-油比以及低压缩性油。黑油和大多数可移动重油通常具 有低气-油比和低压缩性。此外，对于由团簇形式沥青质掌控的油（例如黑油或重油但可 包括其它油）来说，在多数情况里，重力项非常大并且占据优势。
[0057] 对于合适的油，实时应用所述简化的状态方程能够在测井工具位于井中时对储层 进行评价。典型的状态方程可通常需要由专家执行复杂的调整，使得实时应用变得困难。由 于不需要调整，因此取而代之的是可以实时应用所述简化的状态方程，方程中的参数除了 其中一个之外都是测得的/已知的，并且值被限定于二选一。
[0058] 测得或已知的参数包括：
[0059] 由井下流体分析器测得（与颜色成比例）；