文摘
电阻率指数是一个重要的参数来确定岩石饱和指数。然而,非常规储层饱和度指数变化很大,导致含油饱和度估算以极大的困难。因此,我们尝试建立电阻率之间的关系指数和日志数据。首先,小说的模型估计的电阻率指数时间是派生的基于分形理论,核磁共振(NMR)之间的关系频谱和毛细管压力曲线( - - - - - - ),阿尔奇公式。它视电阻率指数的对数为因变量,时间和当含水饱和度为100%作为独立变量。第二,17核钻,频谱和电阻率指数与含水饱和度之间的关系( - - - - - - )共同测量。接下来,实验结果被替换到建立模型通过多元统计回归得到模型参数的方法。然后,实验数据,而不是从事建模被用来测试建立模型。估计电阻率指数的平均相对误差和实验结果小于8%,和退化的饱和指数小于5%。最后,建立了模型应用于测井数据处理和解释具有良好的效果。因此证明了估计电阻率指数的方法时间是可靠的,它提供了一个新颖的解决方案来确定非常规储层的岩电参数。
1。介绍
饱和模型一直是一个难题困扰岩石物理学家。经典摇滚饱和度模型,饱和度指数一直是不可或缺的参数(1- - - - - -3]。它是通过回归的 - - - - - - 的关系。因此,准确的电阻率指数是非常重要的。
在以前的研究,饱和度指数通常是通过测量获得的 - - - - - - 关系的回归(4- - - - - -6]。一个饱和指数是用于研究间隔相同。这种方法获得的结果特性精度高和目击者在传统水库应用效果好。然而,作为主要研究对象转向非传统的水库、复杂岩性和孔隙结构导致广泛的饱和指数的变化范围。此外,岩电实验变得更困难,通过实验和统一的饱和指数将带来巨大错误的评价含油饱和度(7]。因此,近年来,岩石物理学家试图建立电阻率之间的关系指数和测井数据,为了不断计算饱和度指数。
方法的基础是有一定的孔隙结构之间的关系和岩石的导电性质(8- - - - - -10]。根据阿尔奇公式,电阻率指数可以表示为定量水饱和度的函数。与此同时,先前的研究表明,毛细管压力也可以表示为润湿相饱和度的函数。它可以是线性关系基于毛细管模型(11),或分形理论的幂函数关系12,13]。此外,纵梁等人也对这个进行了实验分析14]。根据分形理论,通用电气等人收购了电阻率指数和毛细管压力之间的关系( - - - - - - 通过实验数据拟合()15]。然而,不应用于测井数据处理和解释。因此,它是可行的,试图建立 - - - - - - 关系(12,13]。尽管毛细管压力只是一个实验数据,重建pseudocapillary压力曲线与NMR数据一直是一个非常成熟的技术16,17]。因此,岩石物理学家也在努力建立电阻率指数和之间的关系时间实现电阻率指数通过日志数据的估计(18- - - - - -20.]。
为了获得上面提到的关系,估算模型的电阻率指数使用时间和含水饱和度为100%时首次推导出基于分形理论, - - - - - - 关系,阿尔奇公式。然后,从研究区进行了分析,获得的核心和上述模型是由实验数据校准。最后,建模数据,数据不从事建模和实际日志数据被用来测试模型的应用效果,分别从三个方面。
2。方法
2.1。地质背景
鄂尔多斯盆地位于华北(图1(一)),是一个沉积盆地和丰富的石油和天然气资源22]。根据地下室产权、构造演化、盆地的构造型式,它可以分为6个一级构造单元(图1 (b))。内部结构相对比较简单,稳定的形成和倾角小于1°一般来说,虽然断裂褶皱沿着边缘盆地(相对发达23- - - - - -25]。研究区位于边境的中下部分Tianhuan抑郁和陕北斜坡,从定边县镇远县在南方和北方的从西方麻黄山延伸至Youfangzhuang村Tianhuan萧条在东构造带(图1 (b))。研究领域是张8层,是三叠纪三叠系(图的主要产层1 (c))。在张8地层的沉积阶段,它位于一个相对稳定的结构环境典型的浅水三角洲沉积。砂体的分布特征,部分厚沿方向的河道砂体分布在一个尖头形状。细砂岩、粉砂岩和泥岩是主要的岩性。孔隙度和渗透率范围内的-14%和6% ,分别属于典型的致密砂岩储层。
(一)
(b)
(c)
2.2。估计的 - - - - - - 基于核磁共振的关系光谱
基于分形理论,托莱多李等人,和威廉姆斯认为岩石电阻率熊以下与相应的润湿相饱和度的关系(12,13]: 在哪里是指岩石电阻率,Ω•米;是指水(润湿相)饱和,%;指的是一个模型系数,与水膜厚度和无量纲无关;指的是分形维数,无量纲。
此外,托莱多等人一起和李和威廉姆斯认为岩石的润湿相饱和度和相应的毛细管压力满足分形理论(12,13),见以下关系: 在哪里表明毛细管压力,MPa。
有很多的出版物,讨论如何重建通过使用毛细管压力曲线谱基于前研究成果和技术似乎顺利进行(26- - - - - -28]。学者认为,在固定的前提下润湿相饱和度(17),有一个明显的幂函数关系和时间,如情商所示。(3):
在哪里表明横向弛豫时间,女士;和意味着模型系数,无量纲。
方程(1),情商。2),和情商。3)岩石物性实验结果验证了在不同的研究领域。方程(4)可以获得情商的组合。(1),情商。2),和情商。3)在固定润湿相饱和度。 在哪里是一个常数,无量纲。
方程(4)反映了岩石电阻率和时间符合上面提到的与固定润湿相饱和度之间的关系。因此,当润湿相饱和度为100%,情商。4)可以表示为情商。5)。 在哪里显示相应的时间在水饱和条件下,女士;是指岩石电阻率在水饱和条件下,Ω•m。
方程(6可以通过结合Eq。) (4和情商。5)在固定润湿相饱和度。
在哪里表明该模型系数,无因次;显示相应的时间固定的润湿相饱和度下,女士。
根据阿尔奇公式[(1),电阻率指数可以表达的情商。7)。 在哪里显示电阻率指数,无量纲。
事实上,在水饱和状态,等于( ),这有类似的物理意义。因此,在这个时候,是一个独立的变量。然而,在其他州,的价值与储层的岩石,它变得依赖。
根据固定的饱和度,替代情商。6)为情商。7),采取相同的基于对数10两端的新方程获得情商。8)。
为方便参数回归,我们定义 在哪里和表明该模型系数,无量纲。
方程(11可以通过结合Eq。) (8),情商。9),和情商。10)。之间存在着线性关系lg ( )和lg ( )与斜率和显然拦截。 在哪里和由模型直接得到拟合原始数据之间的光谱和的值 。
3所示。结果和讨论
3.1。实验数据
建立了电阻率指数和之间的定量关系光谱,17砂岩岩心(D1, D2…D17)在研究区钻。处理后,核心活塞长度约4厘米,直径1英寸的形成,分别。他们是完整的和强大的结合没有分裂。孔隙度和渗透率的分布范围是-14.13%和6.03% μ米2,分别。氯化钠溶液制备基于地层水的平均盐度实验水。实验材料的准备后,核心是用实验水饱和。的光谱分辨率条件下测量了马兰DRX2实验设备由牛津仪器制造。实验数据图所示2。然后,电阻率指数在不同含水饱和度测量气体驱替水。如图3,得到的饱和指数回归基于幂函数分布在1.47 - -2.16。它反映了大变化的测量饱和度指数范围,和伟大的错误可以导致如果平均值在研究区域。
3.2。的决心当含水饱和度为100%
根据情商。11),它将有一个很大的影响模型精度获得准确当含水饱和度为100%。在图2,每个核磁共振曲线代表的核心条件下饱和水。这些核磁共振曲线的积分是计算从很小时间大对应的时间 - - - - - -轴,这反映了孔隙水的数量越来越多。将测量谱累积曲线(图4)的基础上,实验结果如图2。如箭头所示位置所示,读上的对应值 - - - - - -轴的值 - - - - - -轴是100%。此值即对应当含水饱和度为100%。
3.3。模型建立
在实验测量, - - - - - - 在图3不同采样点的累积曲线谱图4。因此,统一的采样点前两个数据模型建立。设置一个固定的含水饱和度值。然后统计,分别对应不同的电阻率指数的含水饱和度在图3和时间在对应不同的含水饱和度图4。分别取对数基于10个,形成一个数据集的校准模型建立在情商。11)。
建立数据集后,画出三维散点图视觉。如图5, - - - - - -轴, - - - - - -轴和 - - - - - -轴代表,分别取对数后三个参数的值。很明显,在三维空间中,数据点的形式在一个相似但不完全相同的不同含水饱和度下的倾向。当含水饱和度降低,数据点相对比较分散。因此,替代不同含水饱和度下的数据点在图5在情商。11),分别。获得模型参数和不同含水饱和度下的多元统计回归(22]。如表所示1,模型的相关系数大于0.8,说明更好的拟合效果和较高的模型精度。
(一)
(b)
(c)
(d)
根据上面的理论模型分析,实验数据表示(图5),建立模型(表1),有一个定量关系,情商所示。11)和表1在电阻率指数时间相应的饱和,当含水饱和度为100%。该模型支持的建模数据。
3.4。模型试验
测试的可靠性模型建立在表1从两个方面阐述。首先,法官的电阻率指数核参与建立的模型建立模型。然后,估计岩心的电阻率指数和饱和指数没有参与建立的模型建立模型。
从数据可以看出2和3,17核的实验结果被用于建模基于表1。固定水饱和度条件下,时间和在含水饱和度100%建模数据集,分别代入模型建立的表1估计17核不同含水饱和度下的电阻率指数。然后,估计电阻率指数和交叉情节分析了测量结果,如图6。纵坐标是指估计电阻率指数,横坐标是指测量。当含水饱和度小于80%,大部分的数据点分布在对角线附近,这表明估计的电阻率指数接近实验结果。当含水饱和度95%,少量的估计结果与测量结果明显不同,这可能是测量误差造成的干扰。表2列表之间的平均值和平均相对误差估计和测量电阻率指数条件下固定水饱和度。从表中可以看到,平均值是非常一致的,平均相对误差小于8%,表明该估计结果与测量结果相吻合。
(一)
(b)
(c)
(d)
图7(一)显示了光谱实验结果3芯不用于建模。首先,光谱图7(一)被转化为累积分布曲线的顺序从低到高含水饱和度。时间对应于一组水饱和度(95%,80%,65%,50%)和在含水饱和度100%累积分布曲线是阅读,分别。然后,他们分别替换成表1计算电阻率指数在不同含水饱和度下的状态。如数据所示7 (b)——(d)、估计和测量 - - - - - - 穿越情节的关系进行了分析;中,这三个数字代表核心V1、V2、V3,分别。我们可以看到,估计数据点(红色)几乎与测量数据点(蓝色),表明这两个结果有很高的一致性。此外,退化和岩电参数测量和饱和度指数如表所示3。无论岩电参数的估计结果或饱和指数与测量结果有很高的一致性,表明相对误差基本在5%以下。
(一)
(b)
(c)
(d)
无论是通过建模所涉及的实验结果还是没有参与的建模、模型的测试结果是好的,表明建立的评估模型是可靠的。
3.5。的应用效果分析
上述结果表明,电阻率指数的建立估算模型是可靠的观点的核心。现在从水层与实际日志数据分析。图8B的测井解释结果在研究区域。在图中,第一个跟踪是岩性日志(自然伽马射线曲线、自然电位曲线和井径曲线);第二个是孔隙度日志(密度曲线、中子孔隙度曲线和声波曲线);第三个是电阻率日志(深、中、浅电阻率曲线);第五是由密度测井计算孔隙度曲线数据;第六是核磁共振测井曲线;第七是时间计算含水饱和度为100%;第八个是 - - - - - - 关系曲线;第九个是饱和指数曲线。其中,黑色曲线在第八和第九跟踪估计结果建立模型,和红色的曲线和散射点的轨迹都是核心实验的分析结果。可以看到从图8, - - - - - - 关系曲线估计在第八跟踪有相同的趋势作为核心实验的分析结果,与类似的曲线形状和良好的巧合。之间的误差预测和测量饱和度指数在第九跟踪非常小。
总之,估计电阻率指数是可行的光谱。此外,建立了评估模型是可靠的。
4所示。结论
基于分形理论, - - - - - - 关系,阿尔奇公式,一个相应的模型推导,视电阻率指数的对数作为因变量和问候时间和当含水饱和度为100%作为自变量。不同含水饱和度状态下的模型参数是通过多元统计回归方法,结合核磁共振光谱和 - - - - - - 17个核心研究区域的关系。然后,实验结果验证了模型的可靠性和nonmodeling数据的建模数据,误差小于8%和5%。最后,实际的日志数据的处理和解释结果进一步验证模型的应用效果良好。因此证明了估计电阻率指数的方法时间是可靠的,它提供了一个新颖的解决方案确定非常规储层的岩电参数。
命名法
| : | 深侧向电阻率,可以测量不受干扰的形成,Ω·米 |
| : | 岩石电阻率在水饱和条件下,Ω·米 |
| : | 水饱和,% |
| : | 分形维数,无量纲 |
| : | 毛细管压力,Mpa |
| : | 孔隙结构指数相关因素的形成阿奇公式,无量纲 |
| : | 饱和指数与阻力指数增加阿奇公式,无量纲 |
| : | 横向弛豫时间用来描述NMR旋转回声信号的衰减,s |
| : | 相应的T2时间在水饱和条件下,s |
| : | 电阻率指数阿奇公式,无量纲 |
| , , , : | 的参数模型,无量纲。 |
数据可用性
使用的数据而不是在手稿将根据要求提供。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
本文研究得到了国家自然科学基金(42004089),中国的主要国家石油天然气特定项目(2016号zx05050008)、新疆维吾尔自治区的自然科学基金(2017号d01b57),新疆维吾尔自治区自然科学工程教育部门(没有。XJEDU2017S063 XJEDU2019Y070),年轻的精英科研项目的中国石油大学,北京在克拉玛依(没有。BJRC20170001),科学研究中国石油大学的基础开始,北京在克拉玛依(没有。rcyj2016b - 01 - 008)。