基于巖電參數(shù)和顆粒直徑的滲透率模型在低孔隙度低滲透率儲(chǔ)層中的應(yīng)用

魏帥帥, 沈金松,2,3, 汪軒, 李曼

(1.中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球物理系, 北京 102249; 2.油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 102249; 3.中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司物探重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 102249)

0 引 言

滲透率是儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和產(chǎn)能預(yù)測(cè)的關(guān)鍵物性參數(shù),它控制了儲(chǔ)層的油氣聚集生成和開(kāi)采效率。到目前為止,還沒(méi)有一種原位測(cè)試方法可以直接得到滲透率,大多數(shù)滲透率數(shù)據(jù)是由巖心實(shí)驗(yàn)測(cè)得的壓力和流速數(shù)據(jù)估算得到的[1-2]。許多情況下,巖心取得和實(shí)驗(yàn)分析成本很高,加之受到取心和實(shí)驗(yàn)測(cè)量的不確定性影響,巖心分析的滲透率通常只是限于少量的重點(diǎn)層段。測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)在井深度上連續(xù)均勻,且能反應(yīng)儲(chǔ)層巖石的多類(lèi)物理性質(zhì),研究一種能由測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的變換預(yù)測(cè)滲透率的方法具有重要意義[3-4]。

油氣工業(yè)界常用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)估算滲透率,例如孔隙度—滲透率的統(tǒng)計(jì)關(guān)系[5-6],這類(lèi)方法的正確性隨地層的孔隙結(jié)構(gòu)和孔隙度分布而變化。估計(jì)滲透率的常用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系大致可以分為3類(lèi)參數(shù)的組合,即利用孔隙介質(zhì)的顆粒尺寸,考慮孔隙度大小和結(jié)合顆粒比表面與孔隙度。例如Kozeny-Carman模型的修正形式[5,7]考慮了孔隙的比表面和孔隙度大小,Berg模型[1]和Van Baarn模型[8]考慮了顆粒直徑和孔隙度大小。這些關(guān)系中孔隙度參數(shù)很容易由測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)得到,顆粒直徑大小和比表面積值至今仍無(wú)法由測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)直接得到。

研究基于孔隙介質(zhì)中流體流動(dòng)與電流之間的動(dòng)電關(guān)系導(dǎo)出的滲透率預(yù)測(cè)模型,分析了巖石中電流導(dǎo)通性能、孔隙結(jié)構(gòu)連通性對(duì)滲透率的影響。利用前人發(fā)表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和巖心測(cè)量數(shù)據(jù),考察了RGPZ滲透率計(jì)算模型對(duì)不同巖性和不同孔隙度儲(chǔ)層的適應(yīng)能力。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際巖心分析數(shù)據(jù)的測(cè)試對(duì)比表明,RGPZ滲透率計(jì)算模型對(duì)滲透率的預(yù)測(cè)性能均優(yōu)于目前常用的滲透率計(jì)算關(guān)系。文中分析的RGPZ滲透率計(jì)算模型是由Glover等[9]基于Andre Revil、Paul Glover、Philippe Pezard和Zamora M通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的模擬分析在一份內(nèi)部報(bào)告中提出的關(guān)系建立的[9]。研究首先回顧了目前常用的滲透率計(jì)算關(guān)系的關(guān)鍵參數(shù)和應(yīng)用條件;其次,用前人發(fā)表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試了RGPZ模型預(yù)測(cè)滲透率的可靠性和精度,并與其他常用滲透率關(guān)系的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比;接著,用低孔隙度低滲透率儲(chǔ)層中的壓汞分析數(shù)據(jù)(MICP)和RGPZ滲透率計(jì)算模型預(yù)測(cè)的儲(chǔ)層滲透率與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比;最后,用鄂爾多斯實(shí)際測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)檢驗(yàn)了RGPZ滲透率計(jì)算模型實(shí)用性。

1 基于巖電參數(shù)的RGPZ滲透率模型的導(dǎo)出

由前人對(duì)經(jīng)典滲透率估算模型的分析[10-14]知道,這些模型均是經(jīng)驗(yàn)關(guān)系或在導(dǎo)出過(guò)程中作了簡(jiǎn)化假設(shè)。事實(shí)上,由巖石的基本導(dǎo)電關(guān)系也可以導(dǎo)出滲透率與巖石孔隙度和巖電參數(shù)的關(guān)系。由Bussian[15]關(guān)于泥質(zhì)砂巖導(dǎo)電性的分析,巖石的宏觀電導(dǎo)率可以表示為

(1)

式中,σf為地層水電導(dǎo)率;σs為巖石骨架的電導(dǎo)率,考慮了巖石顆粒的表面導(dǎo)電性;m為地層膠結(jié)指數(shù),反映孔隙結(jié)構(gòu)的彎曲程度,是孔隙結(jié)構(gòu)連通性和復(fù)雜性的度量,它是與帶電離子遷移過(guò)程中電流導(dǎo)通部分的有效孔隙相關(guān)的幾何參數(shù)。

若連通孔隙是由開(kāi)裂縫組成,那么,地層因素F=1/φ,即m=1,表示所有孔隙都有效地對(duì)總電導(dǎo)率有貢獻(xiàn)。含黏土巖石情況變得復(fù)雜,會(huì)呈現(xiàn)較大的膠結(jié)指數(shù)(m>2.5),表明大部分微孔隙由孤立封閉或/和高彎曲度的電流路徑構(gòu)成,它們無(wú)法有效地對(duì)導(dǎo)電性做出貢獻(xiàn)。若考慮黏土表面的導(dǎo)電性,且定義無(wú)量綱參數(shù)ξ為表面電導(dǎo)率σs與自由電導(dǎo)率σf之比值,它與導(dǎo)電顆粒比表面積Σs和等效顆粒半徑R相關(guān)[16]

(2)

則ξ可以描述電導(dǎo)率隨礦化度變化的規(guī)律,對(duì)低礦化度ξ>>1,而對(duì)高礦化度0<ξ<1,且在高礦化度情況下,式(1)可以用二項(xiàng)式展開(kāi)簡(jiǎn)化[15]

(3)

在高礦化度極限條件下,電導(dǎo)率也可由Johnson和Sen[17]給出

(4)

式中,Λ為與連通孔隙體積中電流導(dǎo)通性相關(guān)的孔喉特征尺度,可以解釋為孔隙介質(zhì)電流可以通過(guò)的等效孔隙半徑。然而,它近似等于在連通孔隙體積中控制電流導(dǎo)通的窄喉道的半徑[18]。

比較式(3)和式(4)的系數(shù),且當(dāng)F遠(yuǎn)大于1時(shí),孔喉特征尺度Λ可以表示為

(5)

式中,d=2R為顆粒的平均直徑,對(duì)于大多數(shù)孔隙性介質(zhì),F遠(yuǎn)大于1的條件是成立的。式(5)建立了孔喉特征尺度Λ與地層因素F之間的關(guān)系。對(duì)稀疏球顆粒處于導(dǎo)電流體中的情況(φ→1),F≈φ-3/2=1+(3/2)(1-φ),與Sen等[19]導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)球m=3/2一致。在這一極限條件下,Λ=4R/[9(1-φ)],這一關(guān)系早就由Kostek等[2]用不同方法得到。前人業(yè)已證明,孔喉特征尺度Λ與流體滲透率有關(guān)系[20]:K≈Λ2/(aF),a是與孔隙空間形狀相關(guān)的常數(shù),處于2～12范圍,將前文的Λ代入K的關(guān)系得到RGPZ方程

(6)

式中,KRGPZ單位為×10-3μm2;d為相關(guān)巖石的顆粒直徑大小;φ為分?jǐn)?shù)孔隙度;m為膠結(jié)指數(shù);a為顆粒堆積方式相關(guān)的參數(shù)。對(duì)三維體積排列的球形顆粒a=8/3,m=3/2,則式(6)的KRGPZ方程為[21]

KRGPZ=4.16×10-2d2φ4.5

(7)

對(duì)大多數(shù)純砂巖顆粒,取a=8/3,m=1.8,KRGPZ方程為[21]

KRGPZ=2.89×10-2d2φ5.4

(8)

注意到式(6)不僅考慮巖石孔隙度和巖石顆粒,還考慮了不同巖性和巖石孔隙結(jié)構(gòu)的變化,因此,可以期望RGPZ模型通過(guò)顆粒直徑和膠結(jié)指數(shù)的加入能更好地適應(yīng)低孔隙度低滲透率致密類(lèi)巖層和低孔隙度高滲透率縫洞型儲(chǔ)層的滲透率預(yù)測(cè)。圖1給出了式(6)的RGPZ模型預(yù)測(cè)的滲透率隨模型中d、m、a和φ變化的關(guān)系曲線(xiàn)。圖1(a)至圖1(c)是在單種巖性中?？吹降纳贤剐吻€(xiàn)。需要注意的是,模型對(duì)d、φ和m的變化高度敏感,而對(duì)顆粒堆積參數(shù)a不靈敏。

圖1 RGPZ模型隨其主要參數(shù)的函數(shù)變化

2 RGPZ滲透率估算模型的適應(yīng)性分析

2.1 玻璃珠堆積模型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證

為了考察RGPZ模型對(duì)疏松巖石的適應(yīng)性,用飽和流體的玻璃珠堆積模型的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)與RGPZ模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。所用的玻璃珠是高磨圓度的碳酸鈉和碳酸鈣玻璃小球,它們隨機(jī)堆積在直徑2.54 cm,長(zhǎng)2.5和5 cm的柱形單元中,樣本飽和0.1 mol NaCl溶液,且已知NaCl溶液的密度和電阻率,用醫(yī)用P-500活塞泵緩慢排替水溶液。滲透率適用于5個(gè)流速(每分鐘的體積流量)即0.1、0.5、1.0、4.0和8.0 cm3/min對(duì)應(yīng)于21.59 cm直徑的生產(chǎn)孔,它們是用Keithley 2700數(shù)字測(cè)量?jī)x和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及高分辨率壓差傳感器記錄不同的壓強(qiáng)換算得到[9]?？紫抖扔弥亓糠y(cè)量得到,針對(duì)每個(gè)流速計(jì)算一個(gè)滲透率,在該流速范圍內(nèi),發(fā)現(xiàn)滲透率沒(méi)有系統(tǒng)變化。接著用計(jì)算的滲透率的算術(shù)平均及它們的最大及最小范圍作為誤差棒。樣本的復(fù)電阻率由Solartron 1260阻抗分析儀以及工作頻率0.1 Hz～1 MHz的涂鉑-鉑標(biāo)準(zhǔn)電極測(cè)量得到[9]。為避免流動(dòng)電位造成的系統(tǒng)誤差,測(cè)量值在沒(méi)有流體流動(dòng)時(shí)進(jìn)行。膠結(jié)指數(shù)是由孔隙度和1 kHz的電阻率模值計(jì)算得到,玻璃珠堆積體測(cè)得的滲透率見(jiàn)參考文獻(xiàn)[9]。

圖2(a)給出了預(yù)測(cè)的和測(cè)量的滲透率的對(duì)比,用本文的新模型和其他作者的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)滲透率。輸入的數(shù)據(jù)有玻璃珠堆積、非固結(jié)和固結(jié)砂巖[21],及熔結(jié)的玻璃珠[22]?？梢钥吹?所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均顯示RGPZ方程預(yù)測(cè)的滲透率在6個(gè)量級(jí)的變化范圍上是極好的。圖2(b)顯示了測(cè)得的滲透率隨顆粒直徑的變化關(guān)系,且比較了RGPZ模型和其他模型的結(jié)果。很明顯,RGPZ和Berg模型與修正的Kozeny-Carman模型或Van Baaren模型相比,其預(yù)測(cè)結(jié)果相對(duì)要好,RGPZ模型是這里測(cè)試的4個(gè)模型中最為穩(wěn)健的。

圖2 玻璃球堆和其他數(shù)據(jù)的測(cè)量滲透率和預(yù)測(cè)滲透率比較

2.2 實(shí)際巖石樣本數(shù)據(jù)的滲透率預(yù)測(cè)

用代表不同巖性范圍的65個(gè)巖樣的測(cè)量滲透率值[9]與RGPZ及其他模型預(yù)測(cè)的滲透率值比較。每種情況下,滲透率均用氦氣測(cè)量,且進(jìn)行了Klinkenberg和Forscheimer效應(yīng)校正?？紫抖扔煤け戎販y(cè)得而MICP利用壓汞孔隙度測(cè)量?jī)x測(cè)得。地層因素和膠結(jié)指數(shù)用工作頻率為1 kHz阻抗譜分析儀測(cè)得,巖石用高濃度的NaCl鹽水飽和。所用的砂巖有代表各向同性純砂巖的Berea砂巖和固結(jié)很好的顆粒狀長(zhǎng)石石英砂巖[23]。該巖類(lèi)有中等孔隙度(12%～24%)及中高滲透率(0.49～1.97 μm2)的樣本。還有以非膠結(jié)和膠結(jié)2種狀態(tài)出現(xiàn)的各向同性L(fǎng)ochaline純砂巖,其非膠結(jié)形式以分選好的次圓形顆粒形式出現(xiàn)(50～100 μm),有中高孔隙度(18%～25%),及中高滲透率(0.49～1.97 μm2)。而膠結(jié)好的Lochaline砂巖與非膠結(jié)砂巖巖石成分相同,但經(jīng)歷了在原生蝕變顆粒上發(fā)生的硅次生沉淀作用,形成了代表極細(xì)孔喉層狀顆粒的邊界。膠結(jié)好的砂巖滲透率和孔隙度非常低[φ為2%～8%;K為(0.986 9～4.93)×10-4μm2][20]。

為考察RGPZ模型對(duì)各向異性地層的適應(yīng)性,用Fascally砂巖或粉砂巖樣本的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。該砂巖中有大量的黏土礦物,取的巖心有的平行于層面,也有的垂直于層面,還有的與層面成45 °,用于考查層面對(duì)模型預(yù)測(cè)樣品滲透率能力的影響,還對(duì)多個(gè)Portland和Purbeck灰?guī)r樣本進(jìn)行了測(cè)試。圖3顯示了文獻(xiàn)[23]給出的巖性樣本用RGPZ和Kozeny-Carman模型預(yù)測(cè)滲透率的結(jié)果。從圖3可見(jiàn),對(duì)于大部分巖石類(lèi)型,RGPZ模型可以給出更好的預(yù)測(cè)結(jié)果,特別是在高滲透率時(shí),預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)緊緊聚焦到一條線(xiàn)的附近。圖3(a)表明,RGPZ模型預(yù)測(cè)滲透率的能力在低孔隙度時(shí)有所降低,但仍然落在合理的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)注意到,對(duì)各向異性的Fascally砂巖垂直層面的滲透率估計(jì)值整體有5倍的偏高。

圖3 文獻(xiàn)[23]中65個(gè)砂巖的碳酸巖樣品測(cè)量和預(yù)測(cè)滲透率的對(duì)比

相比較而言,Kozeny-Carman模型給出的預(yù)測(cè)結(jié)果更分散,顯示了高滲透率時(shí)正確的預(yù)測(cè)趨勢(shì)(即與d2成比例),但在所有樣本上預(yù)測(cè)的滲透率要高2個(gè)數(shù)量級(jí)左右。Kozeny-Carman模型提供的預(yù)測(cè)結(jié)果比實(shí)驗(yàn)測(cè)量值偏高的趨勢(shì)在低滲透率端增大。Kozeny-Carman模型得到了正確的滲透率變化趨勢(shì),但計(jì)算得到的結(jié)果不精確,均高估了1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。Kozeny-Carman模型在預(yù)測(cè)垂直層面的取心樣品的滲透率時(shí)表現(xiàn)出最大的困難,預(yù)測(cè)結(jié)果偏高3個(gè)量級(jí)。

盡管上文已經(jīng)顯示了RGPZ模型對(duì)理想球體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、巖石的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)以及測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)得到了較好的滲透率預(yù)測(cè)結(jié)果,但該模型的應(yīng)用有局限:①盡管RGPZ模型是由巖電參數(shù)分析導(dǎo)出,并不是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,但公式中涉及的顆粒大小參數(shù),目前仍難以用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)準(zhǔn)確求取,限制了模型的應(yīng)用范圍和精度;②若將RGPZ模型應(yīng)用于核磁共振測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),那么公式中的顆粒大小目前只能將之與T2弛豫時(shí)間相關(guān)聯(lián),用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系求取;③RGPZ模型中用到的F和m值必須由飽和鹽水的巖石測(cè)量得到,對(duì)于含油氣巖樣需要使表面導(dǎo)電性影響降至最小;④當(dāng)φ→1(即100%孔隙度時(shí)),RGPZ方程不適用,這是該方程對(duì)極限邊界條件的不適用;⑤在RGPZ方程應(yīng)用于非球形顆粒時(shí),需要假設(shè)所計(jì)算的顆粒粒徑遠(yuǎn)大于最大顆粒粒徑與最小顆粒粒徑的差,這對(duì)于大多數(shù)沉積巖地層是正確的。

3 RGPZ滲透率估算模型在低孔隙度低滲透率儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

由于滲透率的影響因素太多,特別是低孔隙度低滲透率儲(chǔ)層,目前還大多應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法根據(jù)特定地區(qū)的樣品化驗(yàn)分析滲透率建立經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。下邊給出的應(yīng)用實(shí)例是鄂爾多斯盆地南部某探區(qū)的三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組中低孔隙度低滲透率和特低滲透率儲(chǔ)層的實(shí)際測(cè)井資料的計(jì)算結(jié)果。由于研究區(qū)三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層巖性較為復(fù)雜,石英、長(zhǎng)石、巖屑和膠結(jié)物的含量對(duì)聲波、中子和密度孔隙度測(cè)井響應(yīng)的影響較大,尤其儲(chǔ)層中的白云質(zhì)與灰質(zhì)膠結(jié)物含量多少對(duì)孔隙度計(jì)算中的骨架參數(shù)選擇有嚴(yán)重影響,為消除孔隙度的不確定性對(duì)評(píng)價(jià)RGPZ滲透率估算模型性能的影響,均選用了巖性和膠結(jié)物特性相類(lèi)似井的測(cè)井資料進(jìn)行分析和對(duì)比。

圖4 某井區(qū)3口取心井78塊巖樣分析巖心分析孔隙度與密度關(guān)系

圖4給出了某井區(qū)3口取心井78塊巖樣分析孔隙度與密度關(guān)系。由圖4可見(jiàn),由于研究區(qū)范圍較小,井間距不大,巖性變化對(duì)密度與孔隙度的關(guān)系影響不大,利用密度測(cè)井經(jīng)過(guò)井眼影響校正后得到的孔隙度較為可靠。在計(jì)算滲透率中,均采用由密度測(cè)井和式(9)估算孔隙度。

DEN=-0.0279φ+2.6765R2=0.9778

(9)

圖5給出了研究區(qū)現(xiàn)有的B和C這2口取心井的巖電分析數(shù)據(jù)最小二乘擬合得到的儲(chǔ)層孔隙膠結(jié)指數(shù),擬合關(guān)系如式(10)所示。滲透率計(jì)算中均采用此固定的膠結(jié)指數(shù)。

F=1.5733φ-1.6073R2=0.9229

(10)

RGPZ滲透率估算模型中另一個(gè)重要的參數(shù)粒度直徑d 的計(jì)算也是測(cè)井評(píng)價(jià)的一個(gè)難題。該區(qū)采用自然伽馬的泥質(zhì)含量Vsh、聲波時(shí)差A(yù)C 和深電阻率Rt這3 個(gè)測(cè)井響應(yīng)計(jì)算相對(duì)參數(shù)，再與化驗(yàn)分析粒徑的擬合關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)。式中,Vsh是泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù);GRmax、GRmin和GR分別是泥巖層、純砂巖層和泥質(zhì)砂巖層自然伽馬值;φAC是聲波時(shí)差計(jì)算的視孔隙度;Δtma、Δtf和Δt分別是純砂巖地層骨架、孔隙流體和孔隙性砂巖層的聲波時(shí)差值;IRt是電阻率計(jì)算的地層含泥質(zhì)指數(shù),Rt,max、Rt,sh和Rt分別是純砂巖地層、泥巖層和泥質(zhì)砂巖層的電阻率值。相應(yīng)地,砂巖層的粒徑擬合關(guān)系為

d=Aexp(-DVsh)+BIAC+CIRt

(11)

式中,A、B和C為3個(gè)權(quán)系數(shù),D為擬合系數(shù)。

圖6給出了研究區(qū)A井延長(zhǎng)組長(zhǎng)3段分析孔隙度/滲透率與測(cè)井計(jì)算的孔隙度/滲透率的對(duì)比關(guān)系。由圖6可見(jiàn),總體上,孔隙度與滲透率計(jì)算與巖心分析數(shù)據(jù)吻合較好,但在含泥質(zhì)較重的層段,由于泥質(zhì)中含量校正中存在誤差,造成了計(jì)算孔隙度偏高,相應(yīng)地計(jì)算的顆粒直徑偏小,最終導(dǎo)致含泥質(zhì)地層內(nèi),KRGPZ計(jì)算的滲透率偏高,而其他層段計(jì)算滲透率與巖心分析滲透率吻合較好。

圖7給出了研究區(qū)B井延長(zhǎng)組長(zhǎng)3段分析孔隙度/滲透率與測(cè)井計(jì)算的孔隙度/滲透率的對(duì)比關(guān)系。由圖7可見(jiàn),該井孔隙度與滲透率計(jì)算結(jié)果與巖心分析數(shù)據(jù)比圖6的A井吻合更好,但在含泥質(zhì)較重的層段,也存在計(jì)算孔隙度偏高的現(xiàn)象。

圖6 研究區(qū)A井延長(zhǎng)組長(zhǎng)3段分析孔隙度/滲透率與測(cè)井計(jì)算的孔隙度/滲透率的對(duì)比關(guān)系

圖7 研究區(qū)B井延長(zhǎng)組長(zhǎng)3段分析孔隙度/滲透率與測(cè)井計(jì)算的孔隙度/滲透率的對(duì)比關(guān)系

圖8 研究區(qū)C井延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段分析孔隙度/滲透率與測(cè)井計(jì)算的孔隙度/滲透率的對(duì)比關(guān)系

圖8給出了研究區(qū)C井延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段分析孔隙度/滲透率與測(cè)井計(jì)算的孔隙度/滲透率的對(duì)比關(guān)系。由圖8可見(jiàn),與延長(zhǎng)組長(zhǎng)3段相比,該井長(zhǎng)8段計(jì)算的孔隙度明顯比巖心分析孔隙度高,實(shí)際上,該層段普遍發(fā)育微裂縫,取心收獲層段和巖心分析孔隙度對(duì)微裂縫不敏感,而且?guī)r電分析數(shù)據(jù)中,長(zhǎng)8段的巖心數(shù)據(jù)占比較少,由巖心分析數(shù)據(jù)得到的膠結(jié)指數(shù)基本沒(méi)有反映微裂縫的影響。因此,該層段上用KRGPZ模型計(jì)算的滲透率普遍小于巖心分析滲透率。

4 結(jié) 論

(1) 在分析經(jīng)典滲透率計(jì)算關(guān)系的適用條件的基礎(chǔ)上,考慮孔隙介質(zhì)流體流動(dòng)特性與電流導(dǎo)通關(guān)系的相關(guān)性,導(dǎo)出了估算孔隙介質(zhì)滲透率的模型。該模型綜合了孔隙度/顆粒直徑和反映孔隙結(jié)構(gòu)幾何特征的巖電參數(shù),從理論上可以更好地適應(yīng)不同巖性和不同孔隙結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層的滲透率計(jì)算。

(2) 用前人發(fā)表的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)及膠結(jié)和非膠結(jié)砂巖巖心分析數(shù)據(jù),驗(yàn)證了RGPZ滲透率計(jì)算模型的有效性。應(yīng)用鄂爾多斯盆地某井區(qū)中低孔隙度滲透率地層的巖電分析數(shù)據(jù)和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)估算的RGPZ滲透率與巖心分析滲透率的對(duì)比表明,泥質(zhì)對(duì)顆粒直徑計(jì)算結(jié)果的影響使計(jì)算的滲透率在泥質(zhì)較重的層段偏高。

(3) 對(duì)于裂縫發(fā)育層段的滲透率計(jì)算需要利用新的手段得到各向異性的膠結(jié)指數(shù)和不同方向的粒徑大小,進(jìn)而計(jì)算不同方向的滲透率,這是進(jìn)一步深入研究的方向。

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