基于储层分类的碳酸盐岩储层渗透率预测方法

基于储层分类的碳酸盐岩储层渗透率预测方法

作者：赵冰

来源：《石油研究》2019年第07期

摘要：中东地区H油田M组碳酸盐岩储层孔隙结构复杂，非均质性强，孔渗相关性较差，导致直接利用孔渗拟合关系计算渗透率误差较大。为有效对研究区储层渗透率进行准确评价，以岩心压汞资料为基础，采用Winland R35岩石物理分类方法将研究区储层类别划分为四类，并从物性特征方面验证了分类的合理性。对分类后的每类储层建立了相应的孔渗回归模型，与分类前的孔渗回归模型相比，Winland R35岩石物理分类的渗透率计算结果与岩心渗透率吻合度更高，验证了该方法的准确性与实用性。

关键词：碳酸盐岩;储层分类;渗透率;Winland R35

1 引言

碳酸盐岩储层沉积时代久远，具有较长的成岩作用时期以及比较广泛的成岩类型，相对于碎屑岩储层非均质性严重、储层各向异性大。因此准确评价碳酸盐岩储层的渗透率具有一定的难度[1-2]。碳酸盐岩岩石物理分类是在储层具有强烈非均质性的条件下，以岩石物理特征为依据，将储层划分为若干相对均质的过程，一般借助于岩石物性资料实现，比如说孔隙度、渗透率以及毛管压力曲线参数等[3]，在这种相对均质的储层中评价储层参数即变得较为容易且更为准确。本文以中东地区H油田M组碳酸盐岩储层为例，基于Winland R35岩石物理分类方法对渗透率进行分类评价。

2 储层分类

Winland R35岩石物理分类作为碳酸盐岩储层中最常用的方法[4]，认为R35反映岩石中最大连通孔喉半径，与岩石的物性参数具有直接关系，储层岩石分类可依据R35的大小来进行。参照Winland经验公式，针对该研究区的实际情况，对903块岩心的孔隙度、渗透率和压汞实测R35进行拟合，拟合公式见式（1）。

其中：R35为压汞测试中进汞饱和度达到35%时对应的孔喉半径，μm;k为渗透率，mD;Φ为孔隙度，%。

利用式（1）求取了拟合后的R35值，与压汞实测R35值较为吻合，故根据此式来进行储层分类，划分原理参考Al-Qenae K J[5]。将反映储层孔隙结构的参数排序后绘制其与序号的半对数分布图，观察直线的斜率变化，每一次斜率的变化都表明一种新的岩石类型。绘制R35的

半对数分布图，按照斜率的变化，R35将该903块岩样分成了4类，界限为0.4，1，2.5μm，在孔渗分布图上的分类效果如图1所示。

孔隙度和渗透率作为评价储层储集和渗流能力的重要参数，可以直接宏观反映储层分类效果[6]。储层类型一致，其孔隙度和渗透率大小也应相近。从孔渗分布图上（图1）可以看出，岩心实验样品的孔隙度值和渗透率值从第一类到第四类依次减小，每一类岩心的物性大小区别较为明显，分类之后每类储层的物性点分布更加集中，且类别之间的重叠范围小，说明四种储层类型是合理的。

3 渗透率预测

对每类储层建立相应的孔渗回归模型，如图1所示，可以看出分类之后每类孔隙度和渗透率之间的相关性较好。采用分类之后的渗透率计算模型对岩心渗透率进行预测，预测的渗透率与岩心渗透率吻合度较高（图2），说明基于Winland R35岩石物理分类的渗透率测井评价方法在研究区应用较好，可以解决非均质性较强的碳酸盐岩储层渗透率评价问题。

4 结论

1）中东地区H油田M组碳酸盐岩储层非均质性强，孔渗关系复杂，可根据Winland R35岩石物理分类方法，把研究区储层划分为4种类型，分别建立孔渗回归模型来评价渗透率。每类储层在物性特征上都有很好的对应关系，验证了分类的合理性。

2）基于Winland R35对储层岩石物理分类评价渗透率，提高了孔渗模型的精度，新模型在预测渗透率上效果较好，进一步说明该方法的准确性与实用性，值得推广使用。

参考文献：

[1]秦瑞宝，李雄炎，刘春成，等.碳酸盐岩储层孔隙结构的影响因素与储层参数的定量评价[J].地学前缘，2015，22（1）：251-259.

[2]何伶，赵伦，李建新，等.碳酸盐岩储集层复杂孔渗关系及影响因素——以滨里海盆地台地相为例[J].石油勘探与开发，2014，41（2）：206-214.

[3]Mirzair-Paiaman A，Ostadhassan M，Rezaee R，et al.A new approach in petrophysical rock typing[J].Journal of Petroleum Science & Engineering，2018，166：445-464.

[4]谭学群，廉培庆.碳酸盐岩油藏岩石分类方法研究[J].科学技术与工程，2013，13（14）：3963-3967.

[5]Al-Qenae KJ，Al-Thaqafi SH，Al-khafji JO.New Approach for the Classification of Rock Typing Using a New Technique for Iso-Pore Throat Lines in Winland’s Plot[C].SPE Annual Caspian Technical Conference and Exhibition，Baku，Azerbaijan，November 4–6，2015

[6]劉航宇，田中元，郭睿，等.复杂碳酸盐岩储层岩石分类方法研究现状与展望[J].地球物理学进展，2017，32（5）：2057-2064.