一种基于流动单元的地层孔隙结构解释方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种石油勘探开发过程中地 层孔隙结构的识别方法。
【背景技术】
[0002] 石油和天然气储存或流动于地层岩石的孔隙结构中，所W研究地层的孔隙结构对 于石油和天然气的勘探开发具有重要的意义。由于地质构造的复杂性，使得地层中的孔隙 大小变化范围大、孔隙结构复杂多变，要了解地层的孔隙结构一般需要通过压隶实验或核 磁共振测井方法来确定。
[0003] 通过压隶实验获取地层的孔隙结构信息时，需要采集对应地层的大量的岩必样 品，同时需要耗费大量的时间进行实验，而得出的结果只适用于做过岩必实验的地层，没有 做岩必实验的地层得不出合理的结果。通过核磁共振测井方法可W用来确定地层的孔隙结 构，但是核磁共振测井方法费用高，而且获得的核磁共振测井资料比较少。
[0004] 基于上述情况，亟需一种能准确、经济地识别较大区域地层孔隙结构的方法。
【发明内容】
[0005] 为解决上述问题，本发明提供了一种准确、经济地识别较大区域地层孔隙结构的 方法。
[0006] 根据本发明的一个实施例，提供了一种基于流动单元的地层孔隙结构解释方法， 包括W下步骤：
[0007] 步骤一、基于岩石物理实验获得的来自目标地层的离散的孔隙度及渗透率数据W 对目标地层划分流动单元；
[0008] 步骤二、基于各个流动单元中的离散的孔隙度及渗透率数据建立与各个流动单元 对应的孔隙度与渗透率的关系模型；
[0009] 步骤H、基于常规测井资料获得目标地层连续的孔隙度及渗透率数据，用离散的 孔隙度及渗透率数据对连续的孔隙度及渗透率数据进行校正；
[0010] 步骤四、依据校正后连续的孔隙度及渗透率数据和各个流动单元对应的孔隙度与 渗透率的关系模型来判断所述目标地层中的测量位置所属的流动单元并确定不同流动单 元内连续的孔隙度及渗透率数据；
[0011] 步骤五、基于所述不同流动单元内连续的孔隙度及渗透率数据计算流动单元指 数，并基于不同流动单元内的流动单元指数判断目标地层的孔隙结构。
[0012] 根据本发明的一个实施例，在步骤一中，进一步包括W下步骤：
[0013] 基于岩石物理实验获得的离散的孔隙度及渗透率数据计算流动单元指数；
[0014] 基于获得的流动单元指数计算流动单元指数累计频率并绘制对应的流动单元指 数累计频率图；
[0015] 基于获得的流动单元累计频率图对目标地层划分流动单元。
[0016] 根据本发明的一个实施例，所述流动单元指数通过W下公式计算得到：
[0017]
[0018] 其中，k为目标地层对应的渗透率，Φ为目标地层对应的孔隙度，FZI为目标地层 的流动单元指数。
[0019] 根据本发明的一个实施例，将所述流动单元指数累计频率图中的斜率相同的点对 应的目标地层划分为一个流动单元。
[0020] 根据本发明的一个实施例，在步骤二中，所述各个流动单元对应的孔隙度与渗透 率数据的关系模型采用如下公式：
[00引]k = a(j)b
[0022] 其中，k为目标地层对应的渗透率，Φ为目标地层对应的孔隙度，参数a、参数b为 常数。
[0023] 根据本发明的一个实施例，所述各个流动单元对应的孔隙度与渗透率数据的关系 模型中参数a、参数b通过回归算法确定。
[0024] 根据本发明的一个实施例，在步骤Η中，所述对连续的孔隙度及渗透率数据进行 校正包括W下步骤：
[0025] 基于岩石物理实验确定的孔隙度和渗透率数据绘制孔隙度和渗透率交会图并将 其作为底图，基于常规测井资料获得的孔隙度和渗透率绘制孔隙度和渗透率交会图；
[0026] 整体移动基于常规测井资料获得的孔隙度和渗透率交会图，直到其孔隙度区间与 底图上的孔隙度区间基本一致从而获得孔隙度校正量用W对常规测井资料获得孔隙度进 行校正；
[0027] 整体移动基于常规测井资料获得的孔隙度和渗透率交会图，直到渗透率区间与底 图上的渗透率区间基本一致从而获得渗透率校正量用W对常规测井资料获得的渗透率数 据进行校正。
[0028] 根据本发明的一个实施例，在步骤四中，通过目标地层连续的孔隙度及渗透率数 据与某个流动单元中对应的孔隙度与渗透率的关系模型是否符合来确定目标地层中的测 量位置所属的流动单元。
[0029] 根据本发明的一个实施例，在步骤五中，通过不同流动单元内连续的孔隙度及渗 透率数据计算得到的流动单元指数判断孔隙结构，如流动单元指数越大，则孔隙结构越好。
[0030] 根据本发明的一个实施例，将不同流动单元内连续的孔隙度及渗透率数据计算 得到的流动单元指数通过对数刻度坐标标注，该坐标的标注范围最小值为0. 01，最大值为 100 ；
[0031] 依据流动单元指数在指数刻度坐标中的位置判断孔隙结构，流动单元指数越靠近 坐标标注大值的方向，则孔隙结构越好。
[0032] 本发明带来了W下有益效果：
[0033] 本方法通过将目标地层划分为地质结构相似的流动单元，在每个流动单元中通过 测井技术获得连续的孔隙度及渗透率数据来进行孔隙结构分析，能准确确定整个目标地层 的孔隙结构分布，同时降低了成本。
[0034] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0035] 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的附图做简单的介绍：
[0036] 图1是本发明的一个实施例的流程图；
[0037] 图2是图1中步骤S001的算法流程图；
[0038] 图3是本发明的一个实施例的划分流动单元后的流动单元指数累计频率图；
[0039] 图4是对应图3的不同流动单元孔隙度-渗透率关系图；
[0040] 图5是本发明的一个实施例的核磁共振与流动单元指数解释图。
【具体实施方式】
[0041] W下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据W实施。需要说明 的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例W及各实施例中的各个特征可W相互结合， 所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0042] 另外，在附图的流程图示出的步骤可W在诸如一组计算机可执行指令的计算机系 统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可不同于此处 的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0043] 在石油勘探开发过程中，由于不同区域地层的地质情况不同，可将岩性和物理性 质相似的地层划为一个单元，不同岩性和物理性质的地层划分为不同的单元，对不同的单 元分别进行处理来分析地层的结构特征。本发明中引入流动单元对目的地层进行划分并分 析处理来得到整个目标地层的孔隙结构分布情况。
[0044] 如图1所示为本发明的一个实施例的流程图。
[0045] 在步骤S001中，通过岩石物理实验获得的孔隙度及渗透率数据对目标地层划分 流动单元。在该步骤中可W进一步划分为W下步骤。
[0046] 如图2所示，在步骤S101中通过钻井技术获取目标地层不同位置的岩必样品资 料，并对岩必样品进行各种物理试验获得该岩必样品的孔隙度及渗透率数据。通过岩必物 理实验获得的孔隙度及渗透率数据为离散数据。将获得的离散的孔隙度及渗透率数据代入 流动单元指数公式中计算对应的流动单元指数，该计算公式如下所示：
[0047]
(1)
[0048] 其中，k为目标地层中岩必样品的渗透率，Φ为目标地层中岩必样品的孔隙度， FZI为对应的流动单元指数。依据该公式可获得目标地层不同位置岩必样品的流动单元指 数。
[0049] 在步骤S102中，通过步骤SlOl获得的流动单元指数计算流动单元累计频率并绘 制流动单元指数累计频率图。在该累计频率图中，一坐标轴代表流动单元指数数值，另一坐 标轴代表对应该流动单元指数数值的累计频率。通过该图可将该目标地层中的流动单元指 数的累计频率直观显示出来。
[0050] 在步骤S103中，对流动单元指数累计频率图中的数据进行划分。将累计频率图 中斜率相同的点对应的地层划分为一个流动单元，可将目标地层划分为多个不同的流动单 元，每个划分后的流动单元中的地层具有相似的地质特征。
[0051] 在步骤S002中，针对划分后的每个流动单元分别计算孔隙度与渗透率的关系模 型。在该步骤中，针对每一个流动单元，依据该流动单元中的离散的孔隙度及渗透率数据建 立两者的关系模型。此处两者的关系模型采用幕函数形式表示，该关系模型表示如下：
[0052] k = a Φ b似
[0053]其中，k为目标地层对应的渗透率，Φ为目标地层对应的孔隙度，参数a、参数b为 常数，b为孔隙结构指数。
[0054]由于在该步骤中采用的孔隙度及渗透率为离散数据，需要通过回归算法将孔隙度 与渗透率拟合为连续曲线形式并确定参数a、b的取值，其中b值越大，孔隙结构越好。通过 岩石物理实验获得的地层结构参数准确，此方法确定的流动单元准确，所W本发明中采用 此方法来划分流动单元。
[00巧]在步骤S003中，基于常规测井