基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法技术

本发明专利技术公开了一种基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法，利用岩心应力实验数据分析孔隙度、渗透率；并基于岩心孔隙度和岩心渗透率的交会关系来建立渗透率计算模型。本发明专利技术测井计算渗透率与岩心分析渗透率，两者相关性较好。

Reservoir permeability modeling method based on stress sensitivity analysis

The invention discloses a reservoir permeability model based on stress sensitivity analysis, using core stress experimental data to analyze porosity and permeability, and based on the rendezvous relationship of core porosity and core permeability to establish a permeability calculation model. The correlation between permeability and core analysis permeability is good.

【技术实现步骤摘要】
基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法
本专利技术涉及一种基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法。
技术介绍
碳酸盐岩储层的储集空间以沉积后在成岩阶段、后生或表生期的改造过程中形成的次生孔隙为主。由于次生改造作用的千差万别，使得碳酸盐岩储层的孔隙结构变得复杂。表征储层渗流特性的渗透率参数受裂缝发育、溶蚀程度、矿物成分和储层应力敏感性等因素影响，使其准确计算成为碳酸盐岩储层评价的瓶颈。前人尝试利用不同的孔隙和颗粒特征研究渗透率关系式；利用岩石的微观性质(比表面积、喉道大小、粒径及曲折度)将渗透率和岩石微观性质的分形维数建立关系；也有部分学者提出将岩石结构与岩石物性及沉积旋回联系起来对渗透率进行定量计算。但较少考虑地层应力对其产生的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用岩心应力实验数据分析孔隙度、渗透率，建立基于应力敏感性分析的储层渗透率参数计算模型方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法，利用岩心孔隙度和岩心渗透率的交会关系来建立渗透率计算模型。作为优选方式，对于纯孔隙型储层可利用岩心孔隙度和岩心渗透率的交会关系来建立渗透率计算模型。作为优选方式，针对F地层利用岩心孔隙度和岩心渗透率的交会关系来建立渗透率计算模型。作为优选方式，本方法包括如下步骤：步骤一：对F地层岩样开展岩心物性分析；步骤二：岩心分析孔隙度经式(1)：Φ＝0.9357*Φ常规分析(1)式(1)中，Φ表示孔隙度将常压孔隙度校正到地层原始状态孔隙度；岩心渗透率经式(2)进行流体滑脱校正；KL＝0.6376Kair1.0398(2)式(2)中，KL为滑脱校正后的渗透率值，Kair为饱含空气的岩心渗透率值步骤三：经式(3)、式(4)：Φ>0.115K＝0.6385*KL1.441(3)Φ<0.115K＝0.1382*KL0.9594(4)进行应力敏感校正；步骤四：利用校正后的岩心孔隙度和渗透率进行交会，最终建立F地层渗透率解释模型：K＝0.0051e0.3962Φ(5)。本专利技术的有益效果是：本专利技术测井计算渗透率与岩心分析渗透率，两者相关性较好。附图说明图1为孔隙度应力敏感性分析；图2为孔隙度地层应力校正；图3为流体滑脱校正；图4为岩心渗透率应力敏感性分析；图5为渗透率地层应力校正；图6为岩石类型分布图；图7为岩心毛管压力曲线；图8为岩心样本分布；图9为孔隙度与渗透率交会图；图10为Y2井F地层渗透率计算。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。中东地区Y油田F海相碳酸盐岩地层岩性为泥粒灰岩、粒泥灰岩、粒状灰岩、云质灰岩。储层基质孔隙发育，裂缝鲜见。802块岩样平均孔隙度10.13％，平均渗透率1.49MD，属孔隙型中低孔、中低渗储层。为准确求取储层物性参数，需对常规物性分析的孔隙度和渗透率进行应力敏感性分析，进而建立解释模型。与孔隙度应力校正只呈现一种敏感度不同，参与分析的岩心渗透率在地应力条件下呈现出较强和较弱两种不同的敏感度。本专利技术分析地层岩石类型、孔喉结构和孔隙发育程度等因素对渗透率应力敏感度产生的影响，分类建立渗透率校正模型，利用校正后的数据建立适合F地层的渗透率计算模型。本专利技术利用岩心应力实验数据分析孔隙度、渗透率在地层条件下的变化特征，建立基于应力敏感性分析的储层渗透率参数计算模型。1岩心物性应力敏感性分析岩心被取到地面后，由于地应力完全释放，岩石孔喉结构会发生变化。低有效应力条件下开展的岩心物性分析结果不能真实反映储层在地应力条件下的储集性能与渗流特性，需对常规实验数据进行应力敏感性分析并对物性参数进行相应校正。1.1岩心孔隙度应力敏感性分析表1为5块岩样在0Psi-7000Psi共6个应力条件下孔隙度测量值。图1为孔隙度随有效应力变化的关系，Φ为应力条件的孔隙度，Φ0为0PSI的孔隙度，图中显示孔隙度随有效应力的增加呈下降趋势，当应力达到一定值后变化趋于平缓，孔隙度在不同应力条件下的损失量整体较小。F地层上覆地层压力约为5000PSI,选取开展了应力敏感性实验分析的46块岩心在5000PSI地层应力条件下的孔隙度与常规物性分析孔隙度进行交会(图2)，确定孔隙度应力校正公式为：Φ地层＝0.9357*Φ常规分析(1)表1孔隙度随应力变化情况表1.2岩心渗透率应力敏感性分析充填孔隙空间的介质不同所测量到的渗透率并不一致。当实验介质为液体时，液体在管壁附近会产生较大的粘滞阻力，使管壁附近的液体无法流动；当介质为气体时，管壁附近的气体分子并不会完全粘附在管壁上，可沿管壁做定向流动，形成气体滑脱现象。由于气体滑脱现象的存在，使得气测渗透率和液测渗透率出现较大差异。岩石渗透率越低，压力差越小，滑脱效应也越明显。岩心物性分析实验介质为空气，地层流体性质为轻质油，为反应储层饱含液态流体的渗流特性，在进行应力敏感性分析前，需对渗透率进行气体滑脱校正。图3利用开展滑脱效应试验的230个岩样建立F地层的渗透率滑脱校正模型：KL＝0.6376Kair1.0398(2)应力状态的改变会导致承载骨架颗粒与孔喉结构间的原始关系发生变化进而引起渗流通道的变化。表2为经过渗透率滑脱校正后的5块岩心在各应力条件下的测量值，图4为有效应力与渗透率的关系，K为有效应力变化时的渗透率，K0为0PSI的渗透率，由图4可知与孔隙度应力敏感性(图1)不同的是：渗透率随有效应力的增加呈现两种不同的变化趋势：岩心1、岩心2与岩心3随应力增加渗透率下降缓慢，趋势整体平缓，当达到地层应力5000PSI时，渗透率损失在20-35％之间；而岩心4与岩心5随应力增加下降快，当达到地层应力5000PSI时，渗透率损失均超过90％。图5为46块岩心在地层应力(5000PSI)条件下的渗透率值与常压渗透率的交会图，交会图显示：实验岩样呈现出两种不同的应力敏感度，44块岩心中的35个样本(蓝色点)应力敏感度相对较弱，9个样本(红色点)较强。分析产生应力敏感度分化的原因是对渗透率进行压敏校正的前提，可能导致渗透率应力敏感度不同的的因素有：组成岩石的矿物成分不同、地层纵向分布差异、储集空间类型等参数。表2渗透率随应力变化情况表1.2.1岩石类型F地层有802个岩心进行矿物成分分析，岩石类型主要有泥粒灰岩、粒泥灰岩、粒状灰岩3类。图6显示全部岩心、渗透率应力敏感度强和敏感度弱的岩心岩石类型都以泥粒灰岩为主，含部分粒状灰岩和粒状泥粒灰岩，显然岩石类型不是影响渗透率应力敏感度的原因。1.2.2孔隙结构岩石的孔隙结构包括孔隙和喉道两部分，渗透率是度量孔隙介质允许流体在其孔隙网络中流动能力强弱的物理量。控制渗透率最主要的因素常被认为是孔喉半径。图7为表1中的5块岩心的汞饱和度曲线，曲线中段相对平缓且与横坐标近乎平行。孔隙结构均表现为喉道半径较为集中的单孔隙介质特征，其中1号、2号和3号岩心汞饱和度曲线更靠近横坐标，孔喉半径更大，图4显示这3块岩心应力敏感性较弱；而4号和5号岩心汞饱和度曲线距横坐标远，孔喉半径相对较小，图4显示这2块岩心应力敏感性较强；表明孔喉半径大小与渗透率应力敏感性相关。1.2.3孔隙发育程度对于纯孔隙型储层，岩石孔隙度越本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法，其特征在于：利用岩心应力实验数据分析孔隙度、渗透率；并基于岩心孔隙度和岩心渗透率的交会关系来建立渗透率计算模型。

【技术特征摘要】
1.基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法，其特征在于：利用岩心应力实验数据分析孔隙度、渗透率；并基于岩心孔隙度和岩心渗透率的交会关系来建立渗透率计算模型。2.根据权利要求1所述的基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法，其特征在于：对于纯孔隙型储层可利用岩心孔隙度和岩心渗透率的交会关系来建立渗透率计算模型。3.根据权利要求1所述的基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法，其特征在于：针对F地层利用岩心孔隙度和岩心渗透率的交会关系来建立渗透率计算模型。4.根据权利要求3所述的基于应力敏感性分析的储层渗透率模型建立方法，其特征在于：它包括如下步骤：步骤一：对F地层岩样开展岩心物...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪祥禧，吴见萌，葛祥，张正玉，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化西南石油工程有限公司测井分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11