基于核磁共振測井的儲層分類方法研究

摘 要：以核磁共振測井原理為基礎，通過對常規巖心實驗、巖心核磁共振實驗和試油資料等的分析，優選了核磁共振計算的可動流體孔隙度、滲透率和三孔隙度百分比及其由有效孔隙度、滲透率、排驅壓力、孔隙喉道均值、分選系數和最大進汞飽和度6種關鍵參數構建的綜合評價指數，利用4個關鍵評價參數建立了××地區儲層分類方法及劃分標準。通過7口井8層實際資料的處理解釋，經試油驗證符合率達到88%以上，有效解決了儲層評價的難點，為儲層分類開辟了一種新途徑，對提高××地區勘探開發效益具有重要意義。

關鍵詞：核磁共振測井；孔隙度；滲透率；孔隙結構；三孔隙組分百分比；儲層分類

引言

儲層分類是油氣藏精細描述的重要內容之一，是對油氣田開發評價的關鍵。如何利用測井資料劃分不同類型的儲層，對儲量計算和產能預測等都是非常必要的[1-2]。目前儲層分類評價常用的參數有孔隙度、滲透率和孔隙結構等，孔隙度和滲透率反映巖石的宏觀物理性質，孔隙結構反映巖石的微觀物理特征。在低滲透砂巖油藏中巖石孔隙結構是儲層分類評價最直接有效的參數。然而常規測井資料可以求取孔隙度和滲透率，但孔隙結構評價方面存在很大的局限性。核磁共振測井技術的應用，不僅能提供準確的儲層物性參數，而且提高了測井對孔隙流體的分辨能力，有效解決了儲層分類評價的難點，更為測井解釋研究孔隙結構提供了新途徑[3]。

1 核磁孔隙度和滲透率的定量計算

核磁共振測井是基于原子核的核磁共振現象，即原子核的順磁性及其與外加磁場的相互作用。在測井中，巖石孔隙流體中的氫核是核磁共振測井研究的對象。通過調節核磁測井儀的工作頻率至氫核的共振頻率，探測到地層中氫核的共振信號，目前主要是探測氫核的橫向弛豫過程，再采用解譜的方法得到T2譜分布。核磁T2譜分布揭示巖石孔隙度、孔徑大小分布狀況，并能準確地計算束縛流體和可動流體孔隙度、滲透率、飽和度等儲層參數，克服了以體積模型為基礎的傳統測井方法，具有其它測井方法無法比擬的優勢。

圖1給出了標準的巖石孔隙度模型。核磁共振測井得到的巖石有效孔隙度用？準me表示，由巖石中的可動油氣、可動水和毛細管束縛水組成；粘土束縛水孔隙度用？準mcl表示；可動孔隙度用？準mf表示，由巖石中的可動油氣和可動水組成，用T2的截止值確定。

確定核磁滲透率的方法是以T2分布為基礎，通過T2截止值的選取計算可動以及束縛流體的體積，然后利用SDR和Coates模型計算。通過巖心核磁實驗對滲透率進行刻度，以SDR解釋模型計算滲透率的模型精度比較高。

2 孔隙結構參數的定量計算

在低孔低滲儲層評價中孔隙結構是決定儲層質量優劣的主要因素，其孔隙、喉道的大小、分布以及幾何形狀影響著儲層儲集能力和滲透特性。核磁共振測井計算孔隙結構參數可以通過兩種方法獲得：一是通過T2譜計算獲得偽毛管壓力曲線，然后根據公式獲得微觀孔隙結構參數；另一方法是根據T2幾何平均值與孔隙結構參數的關系，通過T2幾何平均值計算孔隙結構參數。在實際生產應用中，利用偽毛管壓力曲線求出的孔隙結構參數曲線抖動較大，而利用與T2幾何均值擬合求孔隙結構的方法更為方便簡捷，且所求出的孔隙結構參數與實驗壓汞具有較好的一致性。下面為部分孔隙結構參數與T2幾何平均值的擬合公式：

3 儲層分類標準建立

根據試油資料，結合油田采油標準，可將儲層按日產液量分為I、II、III和Ⅳ共4類儲層。即：I類儲層日產油大于20t，II類儲層日產油介于20～10t之間，III類儲層日產油介于10～4t之間，Ⅳ類儲層日產油小于4t。在總結前人研究的基礎上，篩選出4個超低滲儲層分類的關鍵評價參數（滲透率、可動流體孔隙度、三孔隙度百分比[4]和儲層分類綜合評價指數[5]），建立了××地區超低滲儲層分類標準，見表1。

4 實例分析

應用上述建立的儲層分類標準進行了實際資料的處理，應用上述方法在研究區處理解釋了7口井8層，經過試油驗證統計符合率達到88%以上（表2），有效解決了研究區儲層評價的難點。其中A井判別不符合的原因可能與后期改造有關。

5 結束語

（1）確定了利用巖心核磁實驗T2幾何平均值求取孔隙結構特征參數，優選了有效孔隙度、滲透率、排驅壓力、孔隙喉道均值、分選系數和最大進汞飽和度6個關鍵參數構建的綜合評價指數。

（2）結合試油資料，以可動流體孔隙度、滲透率、三孔隙度百分比和構建的綜合評價指數4個關鍵評價參數建立了儲層分類方法及標準，通過核磁共振測井實際資料的處理，儲層分類符合率88%以上，提高了儲層分類精度。

參考文獻

[1]朱建華.核磁測井在海拉爾地區儲層分類中的應用[J].大慶石油地質與開發，2008，27（3）：136-138.

[2]趙靖舟，吳少波，武富禮.論低滲透儲層的分類與評價標準[J].巖性油氣藏，2007，19（3）：28-32.

[3]George Coates，肖立志，Manfred Prammer.核磁共振測井原理與應用[M].北京：石油工業出版社，2007.

[4]Liu Z H，Zhou C C，Liu G Q，et a1.An innovative method to evaluate formation pore structure using NMR logging data[A].SPWLA 48th Annual Logging Symposium，2007.

[5]蘇俊磊，孫建孟，苑吉波，等. 基于核磁共振孔隙結構的產能評價[J].西安石油大學學報（自然科學版），2011，26（3）：43-46.

作者簡介：唐冰娥（1986-），在讀研究生，工程師，從事測井資料處理解釋工作。