一种准确获取岩心的物性参数的方法技术

本发明专利技术公开了一种准确计算岩心的物性参数测量方法，属于石油勘探开发领域。当岩心孔隙度较大的时候，岩心膨胀收缩性强，在测试条件下，随着外界压力的变化发生膨胀或者收缩，导致测得的声波时差不准确，由此获得的页岩的物性参数不准确。本发明专利技术提供了一种孔隙度大小的表征方法，并针对该方法表征下不同孔隙度大小的页岩提供不同的物性参数测量方法，因为大大的提高了页岩的物性参数测量值的准确性。大的提高了页岩的物性参数测量值的准确性。大的提高了页岩的物性参数测量值的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种准确获取岩心的物性参数的方法


[0001]本专利技术涉及石油勘探开发领域，特别涉及一种岩心的物性参数获取方法。

技术介绍

[0002]在油田勘探开发过程中，石油含量是评估油田资源性资产的重要依据。然而，准确的石油含量数字是难以确定的，含油饱和度是估算石油含量的一个重要且常用的参数。在现有技术中，通常使用密闭取心、油基泥浆取心等方法，直接获得地层条件下含油饱和度资料，但是上述方法不可能在所有油田都采用，特别对于我国控股的一些国外油田，由于经济、环境等因素影响，上述方法都没有得到推广，其通常只能通过相关的参数来估算。
[0003]以饱和度为例，阿尔奇公式使用孔隙度和电阻率联用获得饱和度值，是目前应用最普遍的饱和度模型，其孔隙度通常使用简单易行的电阻率和声波联测方式获取，但是沉积的碎屑岩孔隙度与压力作用有关，在压力环境下，既包括粘土与砂岩颗粒排列引起的塑性变形之外（其变化不可逆），同时还具有弹性压缩作用，钻井取心把岩心从地层中取到地面，由于压力释放和弹性膨胀，岩心样品的孔隙度会增加，而其后进行加压测量的过程，随着压力变化，岩心发生膨胀或者收缩，随着气体的致密性发生变化，声波传播速度收到明显影响，导致测得的声波时差不准确，这种偏差随着孔隙度的增大越加明显，当岩心孔隙率达到一定范围时，不再适合联合声波参数获得岩心孔隙度。其他的岩心的物性参数测量也存在同样的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题之一是现有技术中缺乏针对岩心孔隙度差异进行的获取岩心的物性参数测量方法，提供一种准确获取岩心的物性参数测量方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：（1）将多功能一体化传感器在模型制作中埋进模型对应层位中；（2）等模型完成后对未实验模型进行基础数据采集，得到包括岩心声波时差数据；（3）实验过程中对模型各个层位分布的电阻率进行实时采集；（4）根据岩心声波时差数据计算岩心孔隙度；（5）对岩心的孔隙结构进行表征；（6）针对不同的岩心孔隙度选择不同的岩心的物性参数测量方法。
[0006]对岩心的孔隙结构进行表征具体包括如下步骤：1）选取具有代表性的岩样并钻取获得岩心，岩心的长度为50mm。直径为20mm；2）对岩心的横截面进行扫描得到所述岩心样品各个横截面上的二维灰度图像；3）滤波处理后对所述二维灰度图像进行二值化处理，去噪、优化后通过逐层叠加的方式重构和对等的三维数字岩心；4）基于拓扑学原理，将所述三维数字岩心进行拓扑简化，提取得到三维岩心孔隙的数学网络模型，其中，孔隙网络中的孔隙被指定为结点，孔隙网络中的吼道被指定为拓扑
网络中的边；5）通过计算得到所有结点的度的算术平均值，以此来表征岩心的三维孔隙网络结构。
[0007]针对不同的岩心孔隙度选择不同的测井方法，具体包括如下步骤：当所有结点的度的算术平均值大于6时，采用电阻率进行岩心的物性参数测量；当所有结点的度的算术平均值不大于6时，采用声波和电阻率联测的方式进行岩心的物性参数测量。
[0008]优选的，对岩心横截面进行扫描是采用纳米CT或微米CT实现的。
[0009]相比现有技术，本专利技术具有如下优点：当岩心孔隙度较大的时候，岩心膨胀收缩性强，在测试条件下，随着外界压力的变化发生膨胀或者收缩，气体的致密性发生变化，声波传播速度收到明显影响，导致测得的声波时差不准确，而液体量不变，液相体积不会随着外界压力的大小变化发生变化，因此，电解质浓度波动较小，测得的电阻率准确。
[0010]申请人通过使用度的大小表征岩心内部孔隙网络的发达程度，度的数值越大，表明岩心内部的孔隙越发达，岩心的孔隙度也就越大，度的数值每增大1，相应的孔隙发达程度增大很多，理论上的增加值最大甚至可以达到两倍，其膨胀收缩性也就越高。通过大量平行实验对比，最终确定6为度的阈值，当度大于6的时候，表示岩心内部呈复杂网状结构，此时岩心孔隙度较大，此时，电阻率单独获得孔隙度更准确，反之，当度不大于6时，对声波检测结果的影响也很小，此时，声波的电阻率联测获得的孔隙度数据更准确。
附图说明
[0011]本实施例验证实验的实验装置示意图见附图。
[0012]图1是岩心的物性参数测量示意图，图2是软件数据处理采集系统图。
[0013]附图标记：1. 多功能一体化传感器2.采集线路 3. 电阻采集转换器 4. 声波接收器；5. 声波发射器 6. 软件数据处理采集系统其中，多功能一体化传感器包括了电阻、纵波、横波传感器、探头耐压100MPa,耐温150C，纵波主频800KHz，横波主频600KHz, 声波激励电压300
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1000V。采用两级法测量电阻率，测量频率为1kHz绝缘电阻大于100M。
具体实施方式
[0014]本实施例具体步骤包括：（1）将多功能一体化传感器在模型制作中埋进模型对应层位中；（2）等模型完成后对未实验模型进行基础数据采集，得到包括岩心声波时差数据；（3）实验过程中对模型各个层位分布的电阻率进行实时采集；（4）根据岩心声波时差数据计算岩心孔隙度；（5）对岩心的孔隙结构进行表征；（6）针对不同的岩心孔隙度选择不同的岩心的物性参数测量方法。
[0015]对岩心的孔隙结构进行表征具体包括如下步骤：1）选取具有代表性的岩样并钻取获得岩心，岩心的长度为50mm。直径为20mm；
2）对岩心的横截面进行扫描得到所述岩心样品各个横截面上的二维灰度图像；3）滤波处理后对所述二维灰度图像进行二值化处理，去噪、优化后通过逐层叠加的方式重构和对等的三维数字岩心；4）基于拓扑学原理，将所述三维数字岩心进行拓扑简化，提取得到三维岩心孔隙的数学网络模型，其中，孔隙网络中的孔隙被指定为结点，孔隙网络中的吼道被指定为拓扑网络中的边；5）通过计算得到所有结点的度的算术平均值，以此来表征岩心的三维孔隙网络结构。
[0016]优选的，基于拓扑学的理论对数字岩心网络进行简化的过程为：首先，摒弃度小于等于2的结点，因为该部分结点所代表的孔隙结构对孔隙内流体的渗流运动起的作用较小；其次，对于度较高的结点，其流通性能会显著受到其结构稳定性的影响，故不予考虑。最终采用度的算术平均值来表征岩心的孔隙网络。
[0017]针对不同的岩心孔隙度选择不同的测井方法，具体包括如下步骤：当所有结点的度的算术平均值大于6时，采用电阻率进行岩心的物性参数测量；当所有结点的度的算术平均值不大于6时，采用声波和电阻率联测的方式进行岩心的物性参数测量。
[0018]优选的，对岩心横截面进行扫描是采用纳米CT或微米CT实现的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种准确计算岩心的物性参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将多功能一体化传感器在模型制作中埋进模型对应层位中；（2）等模型完成后对未实验模型进行基础数据采集，得到包括岩心声波时差数据；（3）实验过程中对模型各个层位分布的电阻率进行实时采集；（4）根据岩心声波时差数据计算岩心孔隙度；（5）对岩心的孔隙结构进行表征；（6）针对不同的岩心孔隙度选择不同的岩心的物性参数测量方法。2.如权利要求1所述的一种准确计算岩心的物性参数测量方法，其特征在于，对岩心的孔隙结构进行表征具体包括如下步骤：1）选取具有代表性的岩样并钻取获得岩心，岩心的长度为50mm；直径为20mm；2）对岩心的横截面进行扫描得到所述岩心样品各个横截面上的二维灰度图像；3）滤波处理后对所述二维灰度图像进行二值化处理，去噪、优化后通过逐层叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞青，
申请(专利权)人：北京胜华泰石油检测服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：