致密砂岩饱和度模型与含水率评价方法研究

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作者王谦
来源中国地质大学(北京)
出版年2020
摘要
致密砂岩油气藏是近几年的研究热点,在我国各大主要盆地均有分布。致密砂岩储层物性差、裂缝发育、非均质性强,测井解释难度大。裂缝发育既改善了储层的渗透性也给储层的测井评价带来挑战,储层参数难以准确计算。含水饱和度是储集层定量评价的重要参数,含水率是产能预测和储层评价的关键,二者对于指导致密砂岩储层流体识别与油气开发具有重要意义。针对库车坳陷白垩系巴什基奇克组裂缝性致密砂岩储层,利用毛管压力曲线,建立了不同孔隙结构储层类型含水饱和度与气柱高度和物性指数的关系,应用效果较好。考虑到研究区裂缝发育,优选了裂缝-孔隙双孔隙介质模型,完成了理论推导和实际应用。同时,本文重点开展了裂缝性致密砂岩数值模拟,建立了不同裂缝开度、不同裂缝角度的数字岩心模型,基于数学形态法和格子玻尔兹曼法建立了不同含水饱和度的裂缝性致密砂岩数字岩心。利用有限元算法进行数值模拟,探索了岩石电阻率与不同裂缝特性的关系。基于模拟结果建立了胶结指数与裂缝开度和裂缝倾角的数学模型,探索了电阻增大系数和饱和度的关系。研究结果表明:岩石电阻率随着裂缝开度增大而降低,随着裂缝倾角的增大而增大;电阻率增大率与含水饱和度在双对数坐标下不呈现一种指数关系。根据模拟结果,建立了新的含水饱和度的模型,该模型在库车坳陷白垩系巴什基奇克组裂缝性致密砂岩应用效果较好。针对鄂尔多斯盆地陇东西部延长组长8储层致密砂岩,首先分析岩心相渗实验结果,研究了致密砂岩的相渗曲线特征,以孔隙结构指数与束缚水饱和度为依据进行储层分类,基于分类结果分别拟合了油、水相对渗透率模型系数,建立系数与孔隙结构指数的关系,得到不同孔隙结构储层的相对渗透率模型。利用分流量方程建立不同孔隙结构的含水率计算模型。将该模型应用于鄂尔多斯盆地陇东西部22口井的22个试油层,计算正确率符合率约为72.72%。同时,本文探索了径向基函数(RBF)神经网络进行油、水相对渗透率预测方法,优选高斯函数和最近邻聚类算法构建网络模型。根据误差分析确定油、水相对渗透率预测最佳网络模型及参数,基于预测结果计算含水率。该方法在本研究区进行应用,预测的油、水相对渗透率与相渗实验结果一致,计算的含水率与测试结果吻合。

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