基于孔隙類型的碳酸鹽巖儲層滲透率計算方法研究

崔長鵬

摘 要：碳酸鹽巖儲層孔隙度-滲透率關系復雜，滲透率表征難度大。本文以K油田孔縫雙重介質碳酸鹽巖儲層為例，從巖芯、巖石物理、動態驗證三個方面出發，通過計算孔構參數識別孔隙類型，建立不同孔隙類型孔隙度--滲透率關系，最終實現碳酸鹽巖儲層滲透率的準確計算。

關鍵詞：碳酸鹽巖;孔隙度;滲透率;物理建模

0 引言

碳酸鹽巖油氣藏有效儲集空間有孔隙和裂縫、溶洞等，其中，受差異性溶蝕、白云化等作用，孔隙類型又可以分為粒內孔、粒間孔等多種類型，孔隙結構差異大。多種孔隙類型和裂縫的發育使得碳酸鹽巖儲層非均質性強，孔隙度--滲透率關系復雜。目前沒有任何測井方法能夠直接連續測量滲透率，因此，如何通過表征孔隙類型，建立孔隙度和滲透率的關系來準確解釋滲透率，是碳酸鹽巖儲層開發中的首要難題。

針對碳酸鹽巖孔縫雙重介質油氣藏儲層存在的問題，本次研究以哈國K油田為例，首先從巖心分析不同孔隙類型特征，開展巖心尺度儲層分類評價;然后在巖心分析的基礎上開展巖石物理建模，尋找能夠表征孔隙類型的彈性參數，實現測井孔隙類型的識別。最后基于孔隙類型建立分孔隙類型孔隙度--滲透率關系模型，實現滲透率的計算。

1 區域概況

K油田區域構造上位于濱里海盆地的東側，含油氣層系為石炭系。屬于海相開闊臺地碳酸鹽巖沉積，有效儲層為孔-縫雙重介質的碳酸鹽巖，非均質性強。生產開發中發現：孔隙度、地層系數與油井產能、水井注入能力相關性差，單純按孔隙度評價碳酸鹽巖儲層，無法準確表征儲層品質和能力。

2 巖心分析

本次分析共統計167個樣品點，通過巖心孔隙度--滲透率交會圖版分析，可以孔隙類型分為4類（粒內孔、混合孔、裂縫孔隙型、裂縫型）。其中，混合孔和裂縫--孔隙具有相對高的孔隙度、滲透率，是主要產層（圖1）。

3 巖石物理建模

在巖心分類的基礎上，開展巖石物理建模，引入能夠表征孔隙類型的孔隙結構參數，實現測井尺度儲集空間的分類表征。

孔構參數是一個相對獨立于巖石孔隙度，而相關于碳酸鹽巖巖石孔隙結構差異的參數。原理是基于孔隙形狀和大小對聲波的影響，計算不同孔隙類型體積模量、剪切模量等彈性參數差異，定量刻畫孔隙類型。在相似的孔隙度的情況下，晶間孔具有相對低的體積模量值，而粒內孔體積模量最高。在相似的擠壓力下，具有粒內孔的巖石孔隙流體反作用力大，形變小，剪切模量大。具有好的連通性的晶間孔巖石孔隙剪切模量小。在巖心標定的基礎上，可以確定孔構參數范圍，在孔隙度--縱波阻抗量版上清楚的將孔隙類型進行分類（圖2）。其中，粒內孔位于量版右上方區域，孔隙度范圍廣，在相同孔隙度下，具有較高的縱波阻抗;混合孔位于量版中間位置;裂縫和裂縫孔隙型位于量版左下方，孔隙度相對較小，相同孔隙度下，具有相對低的縱波阻抗。

4 動態驗證

在巖心分析巖石物理建模的基礎上，建立不同孔隙類型孔隙度--滲透率關系，計算單井測井滲透率。通過6口井歷年產剖資料與計算孔隙度、滲透率對比分析可以看出，各個小層孔隙度相差不大，孔隙度與產剖相關性差，而分孔隙類型計算的滲透率與產剖結果匹配度高。

本次研究還統計了不同孔隙類型與單井比采油指數的關系。認為三種孔隙類型儲層對應三種不同比采油指數趨勢，相關性較好，為有效儲層的分類標準建立提供了依據。相同孔隙度、相同厚度條件下，裂縫孔隙度儲層產能最高（最高比采油指數0.4以上），混合型次之，粒內型最差（比采油指數均在0.2以下），但粒內型儲層孔隙度一般處于高值區，可以通過酸壓改造動用。

參考文獻：

[1] Sun Y F.Effects of pore structure on elastic wave propagation in rocks，AVO modeling[J].Journal of geophysics and Engineering，2004（1）268-276.