[发明专利]碳氢比地层流体饱和度测井方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理核测井领域，尤其涉及一种采用直接探测地层流体中的碳、氢元素丰度，以二者的比值CHR为基础，全定量评价储层的含油或剩余油饱和度及油层水淹程度，判断油、水、干层及油层水淹程度的测井方法。

技术背景

在油田的勘探与开发过程中急需要评价含油或剩余油饱和度和油层水淹程度及剩余油分布，为油田开发方案的设计和调整提供资料依据，为上述目的目前采用的测井方法有以下几种：

1)“碳氧比能谱测井”(简称C/O测井)，它是探测地层中碳、氧元素的丰度，依据碳氧比值评价剩余油饱和度，从上世纪50年代美国阿特拉斯开始研究使用“碳氧比测井”评价剩余油饱和度，适用于大于20％以上的地层孔隙度，对于孔隙度20-15％的地层仅作定性分析，其应用范围受低孔、低渗地层的限制和影响。70年代“碳氧比测井”引入国内，由于我国多数油田属低孔、低渗储层，受孔隙度影响效果欠佳。

2)过油管“补偿碳氧比能谱”测井(简称“RST”测井)，它是由碳氧比发展而来的一种所谓储层饱和度测井，由于下井仪器直径较小，可通过油管在生产井中测井，定量评价油层剩余油饱和度和水淹程度，适用于孔隙度大于20％的地层，但因受低孔限制和诸多因素的影响，其效果同样欠佳。

3)90年代初斯伦贝谢公司推出“过套管电阻率测井”方法求解剩余油饱和度，该方法利用测量泄漏到地层中的微小电流来求出地层电阻率，评价剩余油饱和度，确定油水分布状况，这是一大进步。但实际测量受环境影响因素较多，使用环境要求高，同样受孔隙度、矿化度影响且具多解性，使用效果比碳氧比好些。目前掌握该项核心技术的主要有斯伦贝谢公司和俄罗斯地球物理公司。

4)90年代美国阿特拉斯公司提出一种比碳氧比更好的技术--碳氢比测井，经过三年研究因关键技术问题未能解决而终止。近十年国内也有公司和个人在不断研究碳氢比测井技术，未有结果。

另有“中子寿命”、“pnn”等技术，同样受孔隙度及矿化度影响，仅作定性或半定量分析。

综上所述，无论是哪种碳氧比测井还是过套管电阻率等测井方法，其测井信息均包含地层骨架和流体两部分，均受制于储层物性或矿化度的影响，难以准确评价储层的剩余油饱和度和水淹程度。要提高应用效果和资料的准确可靠性及满足油田勘探开发的需要，就必须设法摆脱或减少地层骨架等因素的影响，因此碳氢比饱和度测井方法就是为此目的而设计。

本申请人曾于2002年申请了专利，申请号02004486.9的专利公开了一种碳氢比地层流体饱和度测井方法，但是其中：1)“碳氢原子数比响应方程”表述的仅是纯砂岩储层中的碳氢原子数比，没有表述出碳酸钙胶结物中碳原子的贡献，未准确、客观地反映出真实地层中的碳、氢原子数比，缺乏准确性；2)“含油饱和度模型”仅考虑了原油、水及高能伽玛射线的退降反应对碳氢能窗的贡献，没有客观地表述出实际储层中碳酸钙胶结物中碳的贡献及测量环境(套管壁上残留的石蜡和沥青)对碳氢的贡献，且退降反应对碳氢能窗的贡献相对较小；3)“资料解释方法”仅依靠解释图版选取水线参数，这一点虽是不可缺少，但缺乏完整与准确性，没有客观地表述出油层的主要特征及开发后的状态；4)“碳氢比”中的碳与氢元素分别处于两个不同的核反应阶段，应将其有机的归一链接，其归一链接是实现碳氢比测井方法的关键技术，但未表述出如何归一连接；5)应用范围仅限于单一岩性的砂岩或碳酸钙胶结物相对较少的砂岩，而对于变质岩、碳酸盐储层则无能为力。

发明内容

针对现有技术中的测井方法均受制于储层物性或矿化度的影响，难以准确评价储层的剩余油饱和度和水淹程度等不足，本发明的的目的在于提供一种直接探测地层流体中碳、氢元素的丰度，以二者的比值为基础经双重归一连接的碳氢比值，定量求解储层的含油饱和度，主要用于全定量评价油气层、油层水淹程度及含水率、评价水层、干层及油水界面以及剩余油分布规律的核测井方法，即碳氢比地层流体饱和度测井方法，简称FCH或C/H测井方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本测井方法包括现场资料录取和室内资料分析解释两部分：

1)、现场资料录取：采用现有的各种型号的碳氧比及双源距碳氧比仪器、双源距饱和度测井仪器及全谱双源距饱和度测井等仪器，探测非弹性散射反应阶段的“碳、硅、钙等元素的次生伽玛计数及钙硅比等曲线，俘获反应阶段的氢、硅、钙、氯等元素次生伽玛计数及硅钙比、孔隙度、矿化度、CHR、CIMI、FCC1、CI等比值曲线；

2)、资料分析解释

a.资料预处理：