儲層有效厚度物性標準確定方法分析

閆華

摘要：有效厚度物性標準是儲層評價和儲量計算的基礎。本文系統闡述了目前確定有效厚度物性標準的常用方法，并詳細分析了各方法的適用條件，為合理制定有效厚度物性標準提供參考。

關鍵詞：有效厚度 物性下限 影響因素 確定方法

孔隙度、滲透率和含油飽和度是反映油層儲油能力和產油能力的重要參數。油層有效厚度物性標準是指孔隙度、滲透率和含油飽和度的下限截止值，其中，含油飽和度是基礎。然而，含油飽和度確實最難與石油產量建立量化統計相關關系的參數，這一方面是由于一般巖心資料和測井資料難以求準油層原始含油飽和度，另一方面，試油作業不可能只以含油飽和度為準確量化的依據來選擇試油層，同時，油氣層試油產能的高低并不唯一或主要取決于含油飽和度，鑒于此，通常用孔隙度和滲透率來反映物性下限。有效厚度物性標準是指儲集層能夠成為有效儲層應具有的下限截止值，通常用孔隙度、滲透率的某個確定值來表征[1，2]。確定有效儲層物性下限的方法繁多，各有利弊，適用范圍也各有差異，必須優選適用的方法。對物性標準研究的方法大致可分為三類[1，2]：測試法、統計學方法以及借助分析化驗資料分析方法。

1 物性標準確定方法

1.1 測試法

測試資料是確定物性下限的最直接和最可靠的資料。常用的方法包括：比采油指數與物性關系法和試油法。

（1）比采油指數與物性關系法

若原油性質變化不大，建立每米采油指數與空氣滲透率的統計關系，平均關系曲線與滲透率坐標軸的交點值為滲透率下限；若原油性質變化較大，可建立每米采油指數與流度的統計關系，平均關系曲線與流度坐標軸的交點值為原油流動與不流動的界限，該交點值乘以原油地下粘度為滲透率下限。

（2）試油法

將試油結果中的非有效儲儲層（干層）和有效儲層（油層、低產油層、油水同層、含油水層等）對應的孔隙度、滲透率繪制在同一坐標系內，二者的分界處對應孔隙度、滲透率值為有效儲層物性下限值。

1.2 統計學方法

（1）正逆累積法

正逆累積的原理是指將有效樣品和非有效樣品對于選擇的參數各自按照相反的方向作塊數的累積曲線。有效樣本以正向累積，非有效樣本以逆向累積，每一區間的累積塊數為這一區間與該區間前同類樣品塊數的總和。正、逆累積曲線的交點即為有效樣與非有效樣的界限。

（2）經驗統計法

經驗統計法是以巖心分析孔隙度、滲透率資料為基礎，建立滲透率、孔隙度分布直方圖。對于低孔滲段累計儲滲能力丟失占總累計的5%左右為界限得出的一種累計頻率統計法，對于中低滲透性儲層，將全油藏平均滲透率的5%作為該油藏的滲透率下限，對于高滲透性油藏或遠離油水界面的含油層段，取比平均滲透率的5%更低的數值作為滲透率下限，一般來講，被丟失的下限以下的產油能力很小，可以忽略，這是美國巖心公司通常的做法[3]。

（3）含油產狀法

用取心井試油結果與巖心含油級別、巖性建立關系，確定含油產狀的出油下限，確定含油產狀的出油下限后，將所有含油級別的儲層物性繪制在同一圖上，出油下限所對應的孔隙度、滲透率為有效儲層物性下限值。

1.3 分析化驗資料

（1）壓汞法

根據實驗室壓汞資料分析的飽和度中值壓力Pc50與巖心孔隙度、滲透率的關系，在Pc50與巖心孔隙度、滲透率出現較明顯的拐點為儲層儲滲能力大小變化的突變點，一般可作為孔隙度、滲透率的下限。

（2）束縛水飽和度法

利用大量的束縛水飽和度實測資料，建立束縛水飽和度與物性（孔隙度、滲透率）之間的關系，認為束縛水飽和度達到某一數值的儲層，其儲集空間主要為微孔隙，油氣不能夠儲集和滲流，因此束縛水飽和度為這一數值時所對應的孔隙度、滲透率值為有效儲層物性下限值。

（3）最小有效孔喉半徑法

在油、水潤濕系統中，油氣主要分布于大喉道連通的孔隙中，而水則占據小喉道連通的孔隙，油水分布的孔喉半徑臨界值就稱為最小有效含油孔喉半徑或流動孔喉半徑下限。利用壓汞資料計算，可以確定最小有效（含油）孔喉半徑值。

（4）水基泥漿取心井泥漿侵入法

當儲集層滲透率與原始含油飽和度有一致關系時，利用水基鉆井液取心測定的含水飽和度可以確定物性下限。在鉆井液柱壓力的作用下，滲透性較高的儲油層被鉆井液驅替處部分原油，取出巖心測定的含水飽和度增高；滲透性較低的儲油層，鉆井液驅替出的原油較少；滲透率降低到一定程度，鉆井液不能侵入，取出巖心測定的仍然是原始含水飽和度。因此，含水飽和度與空氣滲透率關系曲線上出現的拐點就是鉆井液侵入與不侵入的界限，對應滲透率即為滲透率下限值。

2方法分析

（1）比采油指數與物性關系法方法能夠較全面地反映儲層產油能力的主要控制因素，對滲透率下限求取效果較好。但是該方法僅適用于單層試油資料較多，且地層壓力、流壓、滲透率、原油粘度等資料齊全的油田；試油法比測試法簡單、方便，同時又比含油產狀法準確可靠。但是該方法同樣僅適用于單層試油資料及實測物性較多的油田；并且受有效儲層與非有效儲層樣本點的影響較大，樣本點太少，則物性下限的波動較大，反之，樣本點太多，則二者有相互交叉，需要通過數理統計方法統計其物性下限。

（2）用正逆累積方法確定有效厚度物性下限時，為保證所定界限可靠，要求參加統計的樣本數量要比較多，且具有代表性，尤其是非有效樣本的樣本數不可太少；而含油產狀級別由現場地質人員肉眼確定，并受鉆井液沖刷和原油性質等諸多因素影響，含油級別定名認為影響很大，若有效儲層含油產狀定的太高，得到的物性下限偏高，反之則下限值偏低。而且，對于粘度小、揮發性強、顏色淺的原油，地面巖心的含油產狀不能代表地下的含油產狀，不能用于確定物性下限。

3.結論

（1）物性標準的確定方法受多種因素影響，往往并帶有一定的隨機性和不確定性，方法的選取上需要認真對比分析各方法的適用性。

（2）在物性標準研究過程中，要將多種方法有機結合，相互驗證。

（3）針對具體的研究區塊，在開發工藝不斷提高的條件下，物性標準會發生變化的，需要開發檢驗與修正。

參考文獻：

[1]郭睿.儲集層物性下限值確定方法及其補充.石油勘探與開發，2004，31（5）：140～144

[2]楊通佑，范尚炯，陳元千等.石油及天然氣儲量計算方法.北京：石油工業出版社，1990：31～32

[3]裘懌楠，陳子琪.油藏描述.北京：石油工業出版社，1996：80～225

[4]耿龍祥，曹玉珊，易志偉，張常德.濮城油田砂巖儲集層物性下限標準研究.石油勘探與開發，1999，26（1）：81～83