使用饱和度分布图估计地层性质制造技术

估计多孔介质的性质的方法包括：用流体使多孔介质的样品饱和；在离心机中旋转样品；获得样品的饱和度分布图；识别样品的饱和度在样品的最小饱和度的10％以内的样品部分；并且在所识别的样品部分上测量多孔介质的第一性质。

Using saturation distribution map to estimate formation properties

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用饱和度分布图估计地层性质优先权申明本申请要求2017年7月27日提交的美国专利申请号15/661,887的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及估计地层性质，并且更特别地涉及使用核磁共振(NMR)技术估计地层性质。
技术介绍
NMR测井技术有时用于估计地层孔隙率和相关特性。NMR测井测量地层中充满流体的孔隙空间内所含的氢核的感应磁矩。NMR测井提供有关存在的流体量、这些流体的性质以及含有这些流体的孔的尺寸的信息。NMR测井的优势在于仅测量油、水和气中含有的氢质子的存在的响应，而不受基质矿物的干扰。NMR测井可以提供有关流体以及流体与岩石之间的相互作用的信息。从时域弛豫时间分布图反演的T2谱是孔径分布的反映，这使得其可以区分黏土结合水(CBW)、总体积束缚(bulkvolumeoftheirreducible,BVI)水和自由水指数(FFI)，用于准确估计可采储量并且使用Coates或Schlumberger模型推断渗透率。在NMR中，T2是时间常数，其表征NMR信号的横向弛豫。T2截止值是在NMR测井解释中用于区分总体积束缚水(BVI)和自由流体(FFI)的参数。BVI和FFI用于计算可采储量，并且在自由流体模型中用于估计渗透率。
技术实现思路
本公开中描述的方法和系统通过使用饱和度分布图、切片选择T2和空间T2来改善多孔介质的性质的测量，诸如例如T2截止值确定。在实验室中，通过将100％饱和度的样品的T2谱与处于束缚饱和度(irreduciblesaturation)的同一样品进行比较来确定T2截止值。离心旋转由于其时间效率而通常用于获得束缚状态。这些方法和系统结合了饱和度分布图来识别实际束缚水段，并且使用所选切片的T2以仅测量束缚段。束缚水段的识别可以减少或消除确定旋转速度的操作不确定性。另外，这种方法可以为不同的排替压力提供可变的T2截止值。与基于假设整个样品中的平均饱和度代表束缚水条件的方法相比，这些方法和系统可以提供目标性质的更准确的确定。对于低渗透率岩石，这种假设经常是不准确的，因为沿着岩心样品的长度存在饱和度梯度，这是由于在以一定离心速度进行去饱和后沿着样品长度存在不同的离心力。这导致BVI的高估，这意味着低估了可采储量。在高渗透率样品的情况下，饱和度梯度预期比低渗透率岩石的饱和度梯度小得多，并且通常可以忽略不计，因为它对T2截止值的估计的影响较小。为了从低渗透率岩石中获得更准确的T2截止值，不使用识别束缚水段的方法可能需要以比所需离心速度更高的离心速度旋转岩石。对于低渗透率石灰岩岩石(垩白质样)，这可能是一个问题，因为这些岩石易碎，并且通过高速离心，颗粒开始疏松，从而导致数据不准确，并且甚至导致岩石破裂。“束缚水饱和度(irreduciblewatersaturation)”通常用于指岩心样品的饱和度，在该饱和度下，即使旋转速率增加，水的产生也会减慢或停止。当已达到束缚水饱和度时，实际饱和度分布图通常具有梯度。本公开使用“实际束缚水段”和“低饱和度部分”来指接近样品侵入端的段，其中条件接近实际束缚水饱和度。许多实验表明，对于典型的砂岩，T2截止值为约33ms。典型的碳酸盐的T2截止值在80至120ms之间变化，其中平均值为92ms。在许多情况下，直接使用这些值可以产生令人满意的结果，而无需在实验室中进行测量。然而，对于具有复杂岩性和孔隙系统的样品，通常需要在实验室中确定T2截止值。在一个方面，估计多孔介质的T2截止值的方法包括：用流体使多孔介质的样品饱和；在饱和时测量样品的T2分布；通过以下方式制备样品用于不饱和测量：在离心机中旋转样品；获得样品的饱和度分布图；识别样品的饱和度在样品的最小饱和度的10％以内的样品部分；在所识别的样品部分上测量多孔介质的T2分布；并且至少部分地基于多孔介质的所测量的T2分布来计算多孔介质的T2截止值。在一个方面，估计多孔介质的性质的方法包括：用流体使多孔介质的样品饱和；在离心机中旋转样品；获得样品的饱和度分布图；识别样品的饱和度在样品的最小饱和度的10％以内的样品部分；在所识别的样品部分上测量多孔介质的第一性质；并且至少部分地基于多孔介质的所测量的第一性质来确定多孔介质的第二性质。这些方法的实施方案可以包括以下特征中的一个或多个。在一些实施方案中，获得样品的饱和度分布图包括对样品进行NMR测量。在一些实施方案中，所述方法包括在使样品饱和之后并且在旋转样品之前测量T2谱。在一些实施方案中，所述方法包括基于样品的渗透率选择初始旋转速度。在一些情况下，所述方法包括基于3的J函数选择初始旋转速度。在一些实施方案中，所述方法包括测量所识别的样品部分的长度。在一些情况下，所述方法包括：如果所识别的样品部分的测量长度小于1cm，则使用更高的旋转速度重复制备样品，并且再次在所识别的样品部分上测量多孔介质的T2分布。在一些情况下，所述方法包括：如果所识别的样品部分的测量长度小于1cm，则以高于先前旋转速度的旋转速度旋转样品，并且重复识别样品部分的步骤和在所识别的样品部分上再次测量多孔介质的第一性质之前测量所识别的样品部分的长度的步骤。在一些实施方案中，所述方法包括估计样品的平均毛细管压力。在一些实施方案中，测量多孔介质的第一性质包括在所识别的样品部分上进行T2测量。在一些实施方案中，所述方法包括通过样品的长度与所识别的样品部分的长度的比率将所识别的样品部分的T2谱换算为整个样品的T2谱。在一些情况下，所述方法包括基于换算的T2谱获得T2截止值。这些方法可以提高地层特性(诸如例如T2截止值、BVI、FFI和衍生的NMR渗透率)的准确性。从离心理论和对饱和度分布图的直接观察都表明，离心样品的生产端处的饱和度显著高于入侵端处(束缚水饱和度段)的饱和度。除非渗透率或旋转速度非常高，否则T2谱和来自整个岩心的质量平衡的平均饱和度二者都含有具有显著更大饱和度的段。与在整个岩心样品上离心旋转后测量T2谱的方法相反，本公开的方法在处于束缚状态的样品部分进行T2测量。这种方法可以避免在使用整个样品的值时发生的对T2截止值和束缚水饱和度的系统性高估。这些方法还提供了一种基于数据的方法来选择用于使岩心样品脱水的离心机的旋转速度，而不是通过试错法来选择旋转速度。这可以减少或消除通过试错法选择旋转速度或选择基于渗透率的一种速度时固有的操作不确定性。另外，这种方法可以避免在试错法中验证非均匀束缚水状态所需的额外步骤。本专利技术的一个或多个实施方案的细节在附图和以下描述中说明。本专利技术的其他特征、目的和优点根据说明书和附图以及权利要求书将是明显的。附图说明图1示出了一种确定样品性质的方法。图2包括完全饱和的和去饱和的岩心样品的谱图。图3示出了在饱和条件下和在低饱和度部分达到图1的方法的最小长度后的样品饱和度分布图。图4A、4B和4C示出了可操作以实现图1的方法的一种系统的组件。图5示出了以2800RPM旋转后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种估计多孔介质的T

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170727 US 15/661,8871.一种估计多孔介质的T2截止值的方法，所述方法包括：
用流体使所述多孔介质的样品饱和；
在饱和时测量所述样品的T2分布；
通过以下方式制备所述样品用于不饱和测量：
在离心机中旋转所述样品；
获得所述样品的饱和度分布图；
识别样品的饱和度在所述样品的最小饱和度的10％以内的样品部分；
在所识别的样品部分上测量所述多孔介质的T2分布；并且
至少部分地基于所述多孔介质的所测量的T2分布来计算所述多孔介质的T2截止值。


2.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述样品的所述饱和度分布图包括对所述样品进行NMR测量。


3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括在使所述样品饱和之后并且在旋转所述样品之前测量T2谱。


4.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括基于所述样品的渗透率选择初始旋转速度。


5.根据权利要求4所述的方法，所述方法包括基于3的J函数选择初始旋转速度。


6.根据权利要求4所述的方法，所述方法包括测量所识别的样品部分的长度。


7.根据权利要求6所述的方法，所述方法包括：如果所识别的样品部分的测量长度小于1cm，则使用更高的旋转速度重复制备所述样品，并且在所识别的样品部分上再次测量所述多孔介质的T2分布。


8.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括估计所述样品的平均毛细管压力。


9.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括通过所述样品的长度与所识别的样品部分的长度的比率将所识别的样品部分的T2谱换算为整个样品的T2谱。


10.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括基于换算的...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾哈迈德·穆巴拉克·阿勒哈尔比，郭亨泰，高军，
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