[发明专利]一种确定地层含水饱和度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油测井技术领域，特别涉及一种确定地层含水饱和度的方法及装置。

背景技术

准确求取地层含水饱和度是测井地层评价的基础，在地层评价中确定地层含水饱和度最常用的方法是阿尔奇含水饱和度模型计算法。该方法后来又衍生了一些其它测井评价方法，这些方法也都是在阿尔奇含水饱和度计算模型基础上发展起来的。

阿尔奇含水饱和度解释模型是在高矿化度溶液条件下的纯砂岩岩电实验的基础上建立起来的，它是测井资料定量解释的理论基础。

经典的阿尔奇地层含水饱和度公式为：

（1）式中要确定的参数有a、b、m、n、R_w等，这些储层岩电参数的精确与否直接影响到地层含水饱和度的准确计算，也会影响到油气层的正确识别和对储层的客观评价。

储层岩电参数的求取通常是通过选取能够代表本地区地质特征的系列岩心，按照《岩石电阻率参数实验室测量及计算方法（SY/T 5385-1991）》标准流程进行实验及计算，得到岩心的胶结指数m值、饱和度指数n值、岩性系数a、b值及岩心所含的地层水的电阻率R_w值，其中，进行岩电测试分析需要较长的时间周期。

经对大量的岩心岩电实验结果分析发现，岩电参数a、b、m、n值是随储层的不同物性及所含的地层水的电阻率的变化而对应改变的，特别是对于低孔隙度低渗透率储层，a、b值变化较小，但m、n值变化较大；而经典的阿尔奇含水饱和度解释模型在计算求解地层含水饱和度时，地层参数m、n值在某一层段内是相对固定的，m、n值没有即时随储层的不同物性及地层水电阻率的变化而对应改变，因此，对于物性和地层水电阻率变化较大的储层，应用经典的阿尔奇含水饱和度解释模型求取的储层含水饱和度会产生较大的误差。

传统的阿尔奇含水饱和度解释模型在解释处理测井资料时，a、b、m、n值在某一层段内是相对固定的，即a、b、m、n值没有严格按照储层的不同物性及地层水电阻率的变化而对应改变，特别是传统的阿尔奇含水饱和度解释模型应用于孔隙度POR和地层水电阻率R_w变化较大的储层时，计算的地层含水饱和度会产生较大的误差。

中国专利文献CN101649738公开了一种确定地层含水饱和度的方法，选取地质特征的系列岩心，得到岩心的孔隙度φ、岩心所饱和的地层水电阻率Rw值，求解胶结指数m(Rw，φ)和饱和度指数n(Rw，φ)，代入通常的阿尔奇含水饱和度计算模型，计算得到地层含水饱和度Sw。但是其求解胶结指数m(Rw，φ)和饱和度指数n(Rw，φ)较为复杂，需要通过计算求解嵌套的多个待定系数，大大增加了运算量，降低了计算精度，增加了误差来源。

发明内容

为了解决现有技术的问题，获得一种简洁的求解胶结指数和饱和度指数的方法，本发明提供了一种确定地层含水饱和度的方法及装置。

所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种确定地层含水饱和度的方法，所述方法包括如下步骤：

1）选取所测地区代表性系列岩心，测定系列岩心的孔隙度POR及岩心所饱和的地层水电阻率R_w值；

2）建立岩心胶结指数m与岩心孔隙度POR、地层水电阻率R_w之间的函数关系m(POR,R_w)，其函数关系式为：

m=α₁+α₂×POR+α₃×R_w×(POR)²

其中α₁、α₂、α₃为待定系数，其值可通过对所测系列岩心求取最小二乘法得到；

3）建立饱和度指数n与岩心孔隙度POR、地层水电阻率R_w之间的函数关系n(R_w,POR)，其函数关系式为：

n=β₁×POR+β₂×ln(POR)/R_w+β₃

其中β₁、β₂、β₃为待定系数，其值可通过对所测系列岩心求取最小二乘法得到；

4）利用阿尔奇含水饱和度解释模型求得地层含水饱和度S_w，即：

S_w＝[a·b·R_w/(R_t·φ^m)]^1/n；