使用饱和度及核磁共振测井数据确定地表下地层的连续毛细管压力曲线制造技术

技术编号:12576185 阅读:127 留言:0更新日期:2015-12-23 16:16
基于来自核磁共振(NMR)测井以及来自诸如电阻率测井之类的电缆测井的横向弛豫时间(T2)来确定相邻钻井的地表下岩石地层的连续毛细管压力(Pc)曲线,以获得地层中的岩石的水饱和度(Sw)。对T2数据以及所述地层的碳氢化合物密度、水密度、自由水的水平高度和古水的水平高度进行处理,以获得Thomeer双曲线的参数,所述Thomeer双曲线非常贴合从其他测井获得的水饱和度的值。将以此方法确定的Thomeer双曲线转换为毛细管压力曲线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用测井确定地表下地层中的岩石的连续毛细管压力的方法。
技术介绍
毛细管压力是储层模拟器的重要输入。不幸的是,利用当前的传统方法(即,压汞 毛细管压力实验)确定毛细管压力相对昂贵、缓慢并且不环保。由于上述原因以及需要来 自地表下的物理岩石的事实,因此通常仅对稀疏的数据点进行分析。因而工程师被迫利用 极少数的曲线或使用来自相似储层的曲线来填充他们的模型。如果没有对岩石进行适当的 岩石物理学分类,则这种情况会转而导致仿真结果中的严重误差。 在过去,已经对利用核磁共振(NMR)获得毛细管压力曲线进行了研究。当使用实 验室测量的NMR响应时结果是令人鼓舞的。然而,由于许多复杂问题(例如存在碳氢化合 物效应),导致使用NMR电缆响应仍有问题。另外,对NMR导出的毛细管压力曲线的校准通 常需要物理岩石样本,这有时会因成本原因而不可取。就目前所知,当前的基于NMR的方法 通常还需要利用诸如压汞毛细管压力(MICP)实验之类的方法进行校准,这些方法在时间、 金钱和样本数量上受到约束。
技术实现思路
简言之,本专利技术提供一种新颖和改进的计算机实现方法,其用于在数据处理系统 中获得地表下储层中地层的毛细管压力的测量值。所述计算机实现方法从通过核磁共振测 井而从地层获得的测量结果中接收核磁共振测井数据。所述方法还从通过测井而从所述地 层获得的测量结果中接收关于所述地层的水饱和度的测井数据。接下来,所述计算机实现 方法基于所述核磁共振测井数据来确定所述地层的毛细管压力的初始测量值,并且基于所 述地层的水饱和度测井数据来执行将所述地层的毛细管压力的初始测量值校准为所述地 层的假定(postulated)毛细管压力。 本专利技术还提供一种新颖和改进的数据处理系统,其用于在数据处理系统中获得地 表下储层中地层的毛细管压力的测量值。所述数据处理系统包括处理器,所述处理器从通 过核磁共振测井而从所述地层获得的测量结果中接收核磁共振测井数据,并且还从通过测 井而从所述地层获得的测量结果中接收关于所述地层的水饱和度的测井数据。所述处理器 基于所述核磁共振测井数据来确定所述地层的毛细管压力的初始测量值,并且基于所述地 层的水饱和度测井数据来执行将所述地层的毛细管压力的初始测量值校准为所述地层的 假定毛细管压力。所述数据处理系统还包括输出显示器,其形成所述地层的假定毛细管压 力的显示。 本专利技术还提供一种新颖和改进的数据存储装置,其已在计算机可读介质中存储计 算机可操作指令,所述计算机可操作指令用于使得数据处理系统在数据处理系统中获得地 表下储层中地层的毛细管压力的测量值。存储在所述数据存储装置中的所述指令使得所述 数据处理系统从通过核磁共振测井而从所述地层获得的测量结果中接收核磁共振测井数 据,并且从通过测井而从所述地层获得的测量结果中接收关于所述地层的水饱和度的测井 数据。所述指令还使得所述数据处理系统基于所述核磁共振测井数据来确定所述地层的毛 细管压力的初始测量值,并且基于所述地层的水饱和度测井数据来执行将所述地层的毛细 管压力的初始测量值校准为所述地层的假定毛细管压力。【附图说明】 图1是示出毛细管压力原理的示意性示图。 图2是典型的压汞毛细管压力(MICP)曲线图的示意性示图。 图3是示出毛细管压力曲线与地层岩石中的孔隙的关系的示意性示图。 图4是利用核磁共振(NMR)测井工具测量到的在钻井中示例深度处的弛豫时间的 曲线图。 图5是示出NMR弛豫时间测量结果与地层岩石中存在的流体之间的关系的示意性 示图。 图6是作为时间的函数的自旋回波衰减函数示例曲线图。 图7是示出回波衰减函数转换为弛豫时间测量值的示意性示图。 图8是关于毛细管压力的示例Thomeer双曲线的示意性示图。 图9是根据本专利技术的用于确定连续毛细管压力曲线的处理的示意性示图。 图10是根据本专利技术的计算机用户界面的示图。 图11是根据本专利技术从NMR弛豫分布推导出毛细管压力曲线的示意性示图。 图12是根据本专利技术的用于对根据本专利技术的Thomeer双曲线进行优化的处理的示 意性不图。 图13是根据本专利技术的在油田测试期间获得的示例双峰电缆NMR响应的曲线图。 图14和图15是根据本专利技术从图13的NMR响应数据获得的NMR导出的毛细管压 力和优化后的Thomeer拟合的曲线图。 图16是根据本专利技术的在另一油田测试期间获得的示例双峰电缆NMR响应的曲线 图。 图17和图18是根据本专利技术从图16的NMR响应数据获得的NMR导出的毛细管压 力和优化后的Thomeer拟合的曲线图。 图19是轻油亲水性系统中的毛细管压力曲线的示意性示图。 图20是示出针对各种碳氢化合物类型和浸润性的NMR信号成分的示意性示图。 图21是非线性NMR对毛细管压力缩放函数(scaling function)的示例的曲线图。 图22A、图22B、图22C和图22D是岩肩的摄影图像。 图23是来自在其中获得图13的数据的岩石的实验室NMR结果的曲线图。 图24是利用各种方法获得的毛细管压力曲线的对比性曲线图。 图25是根据本专利技术的用于确定地表下地层的连续毛细管压力曲线的数据处理系 统的示意性框图。【具体实施方式】 I.毛细管压力原理 在开始阶段,通过介绍的方式来提供对毛细管压力原理的说明。毛细管压力是两 种流体(一种为浸润性的且另一种为非浸润性的)的分界面之间的压力差。毛细管压力与 使流体从诸如储层中的孔隙中排出所需的功成正比。图1是毛细管压力概念的示意。毛 细管压力可被理解为箭头100所示的作用在包含碳氢化合物流体的主体上的力,其防止处 于箭头102所示的压力下的碳氢化合物在诸如104所示的孔隙喉道处离开孔隙。孔隙喉道 104越大,其毛细管压力值越小。 通常利用被称为压汞毛细管压力(MICP)实验的方法来测量毛细管压力。由MICP 实验得到的压力对已注入的汞的百分比的图生成了所谓的毛细管压力曲线。图2是在双对 数标尺上绘制的典型压汞毛细管压力(MICP)曲线的示意性示图。虽然在储层中实际存在 的是油-水系统,但MICP实验使用汞-气系统流体系统。利用取决于流体性质的转换来在 两个系统之间进行转换。 在MICP实验中,通过多孔介质来推送汞。汞首先进入具有最大喉道的各个孔隙, 同时压力保持相对恒定。然后压力增大并且注入更多汞,因而这些汞进入具有较小喉道的 孔隙。实际上,可将多孔介质视为一系列相连接的圆柱体。图3是如何使毛细管压力曲线 形象化的示意性示图。利用管道对孔隙进行近似,并按照喉道尺寸(即,直径)递减的方式 对所述孔隙进行排序。每个孔隙将充当具有更大直径的下一个孔隙的喉道。这一考虑假设 岩石连接良好,而这种情况并不会一直出现。 通常使用Washburn公式来将毛细管压力结果转换为孔隙喉道分布。该公式使用 达西定律并假设了圆柱形导管。公式1给出了以Washburn公式表示的这种关系,其中Pc为 毛细管压力,d为喉道直径,γ为分界面张力,τ为接触角。 正如指出的那样,MICP实验在汞-气系统中进行。可将结果转换到碳氢化合物-水 系统中。公式2示出了这种转换,其中Pchw为碳氢化合物-水系统中的毛细管压力,γ hw为 碳氢化合物与水之间的分界面张力,汞与水之间的分界面张力,τ hw为碳本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种计算机实现方法,其用于在数据处理系统中获得地表下储层中的地层的毛细管压力的测量值,所述方法包括以下计算机处理步骤:(a)从通过核磁共振测井而从所述地层获得的测量结果中接收核磁共振测井数据;(b)从通过测井而从所述地层获得的测量结果中接收关于所述地层的水饱和度的测井数据;(c)基于所述核磁共振测井数据,确定所述地层的毛细管压力的初始测量值;以及(d)基于所述地层的水饱和度测井数据,执行将所述地层的毛细管压力的初始测量值校准为所述地层的假定毛细管压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:穆斯塔法·阿勒易卜拉欣穆赫莱斯·穆斯塔法·梅加尼约翰内斯·雅各布斯·马里亚·布伊亭
申请(专利权)人:沙特阿拉伯石油公司
类型:发明
国别省市:沙特阿拉伯;SA

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