一種基于核磁共振譜系數法計算束縛水飽和度的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及儲層評價領域，儲層束縛水飽和度評價領域，特別涉及一種基于核磁 共振譜系數法計算束縛水飽和度的方法。
【背景技術】
[0002] 利用核磁共振測井計算儲層束縛水飽和度尤為重要，它直接或間接影響到有效孔 隙度、滲透率、自由流體飽和度等儲層參數的計算精度，目前利用核磁共振測井計算儲層束 縛水飽和度的方法主要有兩種：!^截止值法與譜系數法。
[0003] 1"2截止值法是目前最常用的方法，計算模型如下：
[0005] 式中：Sbvi為束縛水飽和度，T2_為T2分布最小值，T2_為T2分布最大值，巾為T2 對應的幅度值，T2ratoff為束縛流體的T2截止值，具有地區經驗性，需要由大量巖心實驗確定， 也是計算精度的關鍵所在，在砂巖儲層通常取33ms，在碳酸巖儲層通常取92ms。
[0006] 譜系數法的計算模型如下：
[0009] 式中：Sssbvi為計算的束縛水飽和度，Wi為計算的第i個權系數分量，為T2分布 第i個孔隙分量，m、b為待定系數，Coates等人通過大量實驗在砂巖儲層m為0. 0618,b為 1〇
[0010] 在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：
[0011] T2截止值法模型簡單，截止值地區性依賴強取值差異大，在特定區域計算結果精 度難以滿足要求，尤其在稠油儲層計算結果偏大；譜系數法模型合理但是在小孔占優的儲 層計算結果往往偏小，權系數模型有待改進。
【發明內容】
[0012] 本發明的目的是在譜系數法基礎上通過對權系數的改進，從而得到新的計算模 型，使其計算束縛水飽和度更加接近實際情況，滿足對儲層評價的精度要求。
[0013] 為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：
[0014] -種基于核磁共振譜系數法計算束縛水飽和度的方法，包括以下步驟：
[0015] 步驟（1)，對巖樣巖心進行核磁共振標準試實驗，獲取核磁T2譜分布；
[0016] 步驟（2)，利用稱重法測量計算巖樣的實際束縛水飽和度Sture;
[0017]步驟（3)，利用核磁1~2譜和巖樣的實際束縛水飽和度Sture，采用最小二乘法確定待 定系數a、b;
[0018] 步驟（4)，根據步驟（3)確定的待定系數a、b，建立新模型：
[0021] 其中，Sssbvi為計算的束縛水飽和度；
[0022] Wi為權系數分量；
[0023] 巾;為T2分布孔隙分量；
[0024] T2il為核磁測量的橫向弛豫時間；
[0025] a、b為待定系數；
[0026] 利用該模型得到計算束縛水飽和度Sssbvi。
[0027] 在進行步驟（1)之時，按照《巖樣核磁共振參數實驗室測量規范SY/T6490-2007》 標準規定的流程對巖樣進行核磁共振測量獲取巖樣1~2分布譜。
[0028] 在進行步驟（2)之前，需要測量巖樣的干重、濕重、離心后的重量。
[0029] 具體的，利用測量巖樣干重、濕重、離心重的數據采用稱重法計算巖樣束縛水飽和 度作為巖樣實際的束縛水飽和度3"^值，通過以下公式計算得到，
[0031] 其中，GJ%巖樣離心后重量，即離心重；Gti為巖樣烘干后的重量，即干重；G S為巖樣 飽和水狀態下的重量，即濕重。
[0032] 具體的，利用步驟（1)得到的巖樣1~2譜與步驟（2)稱重法得到的巖樣的實際束縛 水飽和度Sture，采用最小二乘法利用excel中規劃求解來確定新模型中的待定系數a、b值。
[0033] 具體的，所述步驟（3)中W1為權系數分量的求取，所述步驟（4)中權系數分量Wi 的求取，每一個權系數分量與其所對應的T2時間值為指數關系，而且隨著T2時間的減小權 系數Wi逐漸趨于1，具體的是將步驟（3)中確定的系數a、b帶入到公式求取。
[0034] 具體的，所述步驟（4)中計算的束縛水飽和度Sssbvi是根據確定的權系數得到計算 的束縛水飽和度Sssbvi。
[0035] 與實際束縛水飽和度相比，所述束縛水飽和度Sssbvi絕對誤差在4個單位以內，該 單位以百分比計；相對誤差在10%以內。
[0036] 相對于現有技術，本發明的有益效果為：
[0037] 本發明提供了一種確定儲層束縛水飽和度的新方法，通過對現有譜系數法計算模 型的改進，使得權系數更加容易求取；通過實際研究發現a、b值與T2截止值具有相關性，認 為改進模型是原譜系數法和T2截止值法兩者的綜合考慮。使得利用核磁共振計算儲層束 縛水飽和度更加準確、可加可靠，為利用核磁共振測井計算其他相關的儲層參數提供有力 保證。
【附圖說明】
[0038] 為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于 本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他 的附圖。
[0039] 圖1是本發明實施例提供的確定儲層束縛水飽和度的方法流程圖；
[0040] 圖2是本發明實施例提供的新模型在不同a值下權系數W/變化曲線；
[0041] 圖3是本發明實施例提供的原模型計算的束縛水飽和度與稱重法測量束縛水飽 和度對比圖。
[0042] 圖4是本發明實施例提供的新模型計算的束縛水飽和度與稱重法測量束縛水飽 和度對比圖。
【具體實施方式】
[0043] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述。
[0044] 參見圖1，本發明實施例提供了一種確定儲層束縛水飽和度的方法，按照如下步驟 進行操作：
[0045] 步驟一，本實施例中選取華北油田某區域的30塊巖樣，按照《巖樣核磁共振參數 實驗室測量規范SY/T6490-2007》標準規定的流程對這些巖樣進行核磁共振測量獲取巖樣 T2分布譜。
[0046] 步驟二，通過測量每一塊巖樣干重、濕重、離心重的數據采用稱重法計算巖樣束縛 水飽和度作為巖樣真實的束縛水飽和度值，見表1，計算公式如下：
[0048] 其中，GJ%巖樣離心后重量，即離心重；Gs為巖樣烘干后的重量，即干重；G S為巖樣 飽和水狀態下的重量，即濕重。
[0049] 步驟三，結合步驟一中獲得的核磁共振T2譜與步驟二獲得的束縛水飽和度，采用 最小二乘法求取a值為0. 032,b值為1. 05。
[0050] 步驟四，利用步驟三得到的待定系數a、b，最終得到計算的束縛水飽和度模型：
[0053] 其中，Sssbvi為計算的束縛水飽和度；
[0054] 胃;為權系數分量；
[0055] 布孔隙分量；
[0056] T2,i為核磁測量的橫向弛豫時間。
[0057] 圖2是本發明實施例提供的新模型在不同a值下權系數W/變化曲線，隨著T2值的 減小，權系數逐漸趨近1，其物理意義為隨著孔隙半徑的減小，其束縛水所占空間比例逐漸 增大；而且隨著a值的增大，束縛水所占空間比例增大的速率更快。
[0058] 由上述新模型計算每一塊巖樣的計算的束縛水飽和度Sssbvi，計算結果見表1。
[0059] 表 1
[0062] 從該實施例中可以看出該批巖樣束縛水飽和度的計算采用新模型與原模型相比 絕對誤差平均降低1. 56,相對誤差評價降低4. 92%，與實際束縛水飽和度相比絕對誤差是 3. 04(%)，相對誤差為8.51%。其對比見圖3、圖4所示。圖中充分說明了模型的改進有助 于束縛水飽和度計算精度的提高。
[0063] 上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0064] 以上對本發明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例 對本發明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本 發明實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例，在具體實施方 式以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【主權項】
1. 一種基于核磁共振譜系數法計算束縛水飽和度的方法，其特征在于，所述方法按照 以下步驟進行操作： 步驟（1)，對巖樣巖心進行核磁共振標準TJI〗試實驗，獲取核磁T2譜分布； 步驟（2)，利用稱重法測量計算巖樣的實際束縛水飽和度Sture; 步驟（3)，利用核磁1~2譜和巖樣的實際束縛水飽和度STURE，采用最小二乘法確定待定系 數a、b; 步驟（4)，根據步驟（3)確定的待定系數a、b，建立束縛水飽和度計算模型：其中，Sssbvi為計算的束縛水飽和度； W1S權系數分量； 小i為T2分布孔隙分量； T2ilS核磁測量的橫向弛豫時間；a、b為待定系數； 利用該模型得到計算束縛水飽和度Sssbvi。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)中巖心核磁共振T2測試實驗 按照《巖樣核磁共振參數實驗室測量規范SY/T6490-2007》標準規定的流程進行。3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，在進行步驟（2)之前，需要測量巖樣的干重、 濕重、離心后的重量。4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，利用測量巖樣干重、濕重、離心重的數據，利 用稱重法測量計算巖樣的實際束縛水飽和度，通過以下公式計算：其中，StureS巖樣的實際束縛水飽和度； GJ%巖樣離心后重，即離心重； Gt;為巖樣烘干后的重量，即干重； Gs為巖樣飽和水狀態下的重量，即濕重。5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（3)中待定系數a、b是利用步驟 (1)得到的巖樣1譜與步驟（2)稱重法得到的巖樣的實際束縛水飽和度Sture，采用最小二 乘法原理利用excel中規劃求解來確定模型中的待定系數a、b值。6. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟⑷中權系數分量Wi的求取，每一 個權系數分量與其所對應的T2時間值為指數關系，而且隨著T2時間的減小權系數Wi逐漸 趨于1。7. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（4)中計算的束縛水飽和度Sssbvi 是根據確定的權系數得到計算的束縛水飽和度Sssbvi。8. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述束縛水飽和度Sssbvi與實際束縛水飽和 度相比，絕對誤差在4個單位以內，該單位以百分比計；相對誤差在10%以內。
【專利摘要】本發明公開了一種基于核磁共振譜系數法計算束縛水飽和度的方法，屬于儲層評價領域。所述方法包括：首先對巖心進行核磁共振標準T2測試實驗，獲取巖心核磁T2分布譜，利用稱重法測量計算巖樣的實際束縛水飽和度STURE；利用核磁T2譜和巖樣的實際束縛水飽和度STURE，采用最小二乘法確定不同孔隙分量下的待定系數，建立計算束縛水飽和度的新模型，最后得到巖樣計算的束縛水飽和度。本發明實現了利用核磁共振譜系數法確定儲層束縛水飽和度，且通過對比采用新模型計算的結果，能夠更準確、更可靠的獲取儲層束縛水飽和度，為石油勘探和油藏開發評價提供可靠的儲層參數。
【IPC分類】G01N15/08, G01V5/04
【公開號】CN105223116
【申請號】CN201510541975
【發明人】趙建斌, 萬金彬, 羅安銀, 程道解, 馮俊貴, 李慧瑩, 黃科, 劉寧靜
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團測井有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月28日