资源描述：
《核磁共振测井渗透率模型分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、核磁共振测井渗透率模型分析2011年第3期总第183期国外测井技术W0RLDWELLLOGGINGTECHNOLOGYJun.2011Tota118327?基础科学?核磁共振测井渗透率模型分析邹良志1中国石油川庆钻探工程有限公司测井公司刘清华2中国石化东北油气分公司工程技术研究院摘要:渗透率是表征储层渗流特性的主要参数之一,大量的测井和实验表明,核磁共振测井能较好地表征岩石的孔隙结构.因此,核磁共振测井成为与渗流机理最为接近的测井方法.本文分析了核磁共振测井测量渗透率的原理,各种模型的比较,核磁共振测井求取
2、渗透率的影响因素.关键词:核磁共振测井;渗透率;影响因素1核磁共振测井测量渗透率的原理1.1核磁共振测井测量渗透率的基础渗透率主要受岩石孔喉半径控制,而核磁共振测井测得的T2分布反应的是岩石的孔隙直径,岩石的孔喉半径与孔隙直径之间有密切的关系,因此可以用核磁共振测井测得的I分布来估算渗透率.1.2核磁T2谱反映岩石的孔隙直径岩石样品通常含有大小不一的多种孔隙系统,各种孑L隙具有不同的表面积与体积之比,因而具有不同的核磁共振弛豫速率,由此构成观测回波多指数衰减规律的主要来源.当孔隙中只含有单相流体时,对于表面
3、积为S;,体积为V的第i种孔隙系统,其横向弛豫时间可以写成【u:击=击+D(?G/'E)2+P2Z.L(1)+T(1)在没有磁场梯度,或(GTE)的值很小时,扩散项对弛豫时间的贡献可以忽略.并且,在一般情况下由弛豫会比表面弛豫慢得多,1/T:也可以忽略,此时有:.,1S(2),'(2)得到r,l2(3)V/S的值取决于孑L隙的形状.对于典型的球形孔,管状孑L,以及板状孔,V/S分别为d/6,d/4,d/2,其中d分别为球形,管状孔隙的直径和板状孑L的宽度.对于储层常常使用管状孔模型.横向表面弛豫强度P为常数
4、,所以,观测弛豫时间与孔隙直径之间存在对应关系.岩石多孔介质是由不同大小的孑L隙组成的,存在多指数衰减信号,总的核磁弛豫信号s(t)为这些孔隙的核磁弛豫信号的叠JJI1:(f)=A,exp(一f/T2i)(4】式中,T2为第i种孔隙系统的T2弛豫时间,Ai为弛豫时间为的孔隙组份所占的比例,对应于岩石孔隙内在的表面积与体积之比V./S;或管状孔隙喉道半径的分布比例.实际核磁共振测量中观测到的原始数据是自旋回波串,是多种横向弛豫分量共同贡献的结果,对回波数据做反演,便可以计算出不同T2弛豫时间的流体所占的份额,
5、即所谓的T2弛豫时间谱.T2弛豫时间较长的流体存在于较大的孔隙中,弛豫时间较短的流体存在于较小孔隙中,因此,T2分布在油层物理上的含义为岩石中不同大小的孔隙占总孔隙的比例,从T2分布中可以得到孑L隙分布和渗透率的信息(如图1).图1多孔介质的多指数衰减规律作者简介:邹良志(1981一),男,硕士,2010年毕业于中国石油大学(北京)地球探测与信息技术专业,从事测井资料处理解释与储层评价和射孔技术研究工作.l28国外测井技术由上述可知,T2分布实际上代表了地层管状孔隙喉道半径分布情况.地层岩石渗透率与管状孑L
6、隙喉道半径有关,因此可以从T2分布中计算出地层岩芯渗透率,这种计算一般是采用一些经验公式来进行.由于使用常规测井资料计算渗透率常用孔隙度来计算,与核磁共振测井相比,它没有孔隙分布的信息,因此它的计算精度常常低于核磁共振测井的孔隙度.从油层物理中可知,对球形孔隙模型表面积与体积之比V~Si=3/ri,对管束孔隙模型表面积与体积之比V,/Si=2/r,(ri表示孔隙半径),因此,从式(2)可以看出T2谱实际上反映出了岩石孔隙半径的分布情况.用孔隙流体T:弛豫时间可以计算岩石管状或者球形的孑L隙喉道半径,为现场油
7、藏分析提供数据支持.2核磁共振测井渗透率计算模型分析2.1核磁共振测井渗透率确定方法渗透率反映了储层岩石允许流体通过的能力,具有连通的孔隙是岩石渗透性的必要条件.渗透率与岩石的孔隙度以及孔隙的表面积与体积的比值有关,而岩石的核磁共振横向弛豫时间T:与孔隙的表面积与体积的比值相关,因此可以建立利用核磁共振估算岩石渗透率的方法.确定核磁渗透率的方法是以T:分布为基础,通过T2截止值的选取计算可动流体以及束缚流体的体积,然后利用目前常用的计算渗透率的模型,即Coates模型和SDR模型】.另外Sezginer等人
8、研究回波串的和与渗透率的关系得出了回波串的和计算公式,但该公式目前使用还不成熟,因此在这里作一简单比较.1,Coates模型p利用可动流体和束缚水的比值来表达,模型有很多变化形式,最常用的是:=(C)(BV]㈥,…式中:FFI为可动流体体积;BVI为束缚水体积;c为系数,具有地区经验性,需要由岩芯实验确定.Coates模型利用孔隙度,束缚水体积和可动流体体积来估算渗透率,因此,束缚水体积的确定方法对渗透率计算结果
