碳酸盐岩储层评价技术综述

碳酸盐岩储层评价技术综述

储层评价是以测井资料为基础，结合地质、地震资料、岩心分析资料以及开发过程中的动静态资料等，从测井角度综合评价含油气储层，查明复杂岩性储层的参数计算方法、流体性质判别以及解决面临的某类特殊地质问题等。

中国石油拥有一批科研院所和测井公司，对碳酸盐岩复杂岩性测井评价方法有深入研究。其中在国内油田比较有特色的单位有四川地质勘探开发研究院、新疆塔里木塔河油田等，在国外区块对碳酸盐岩有深入研究的有长城钻探、石油勘探开发研究院等。过去几十年已经储备了一批碳酸盐岩测井评价专家，形成了多项特色评价技术。

（一）储层参数评价技术

复杂岩性碳酸盐岩储层通常具有较大的非均质性，它使得基于均质性地层模型的阿尔奇公式难以准确地描述储层岩性、物性、电性和含油性之间的复杂关系。为了获得这类储层的孔、渗、饱及其它关键参数，借助微观岩心分析、数字岩心技术和特殊测井方法，有针对性地改进了均质性储层参数评价方法，形成了新的针对非均质性储层的参数评价技术。

1.储层四性关系综合评价技术

u技术原理：

碳酸盐储层岩性复杂、储集空间类型多样、大小相差大、非均质性强，孔隙结构复杂，常规的孔隙不能完全反映储集性能，岩石物理研究采用薄片分析、X-衍射、毛管压力实验等多种手段解析岩石组分、内部结构、孔隙类型、裂缝发育情况、孔喉大小、孔喉配置关系等岩石内部的微观结构，充分了解岩石的岩性、物性特征，用岩心刻度测井，分析储层电性特征，结合录井、试油资料，确定储层的含油性，只有立足于充分的岩石物理研究才能更好地确定储层的“四性”关系。

u技术特点：

以岩石物理研究为坚实基础，确定岩性、物性特征，以测井资料为主，结合录井、试油资料进行储层综合评价。

u适用范围：

复杂岩性碳酸盐岩储层。

u实例：

下图为某油田碳酸盐岩储层研究实例，通过岩石物理研究确定储层岩性、物性、划分储层类型，通过岩心刻度测井，分析测井响应特征，结合录井和试油资料分析储层的流体性质。

2.基于成像测井资料裂缝、孔洞参数定量评价技术

u

技术原理：

根据裂缝、溶蚀孔洞等复杂孔隙空间在声电成像测井资料上的电导率或声阻抗响应异常，应用

图像模糊识别技术，提取不规则响应的轮廓边界，经过电阻率或声阻抗测井资料标定，得到裂缝及溶孔储层的长度、密度、面孔率、水动力宽度、孔隙度、渗透率等视参数，从而达到半定量评价复杂岩性碳酸盐岩储层的目的。

u

技术特点：

○1拓展了成像测井资料的应用范围；

○2弥补了常规测井资料定量评价复杂储层的不足； ○3实现复杂孔隙空间碳酸盐岩储层参数的半定量化评价；

○

4操作简单，计算速度快。 u 技术指标：

○

1需要井筒泥浆的电性参数或浅探测电阻率加以刻度； ○

2从半定量到定量评价，需要全直径岩心分析加以刻度、检验。 u 适用范围：

裂缝型、溶孔型、溶洞型或孔缝洞复合型碳酸盐岩地层。 u 实例：

○

1利用电成像测井资料计算张开缝视孔隙度： 水基泥浆条件下，天然张开缝在电成像测井资料上通常表现为低电导率的暗色正弦曲线。首先，对资料进行基本处理，在浅侧向电阻率标定的静态增强图像上识别出张开缝；然后，选择合适的窗长和步长，利用基于实验及数学模拟得出的经验公式对裂缝视参数进行统计：

(1)b b XO M W a A R R −=⋅⋅⋅

其中，W 为裂缝视宽度，A 为由裂缝引成的电导异常面积，XO R 为地层冲洗带电导率，M R 为泥浆电阻率，,a b 为与仪器有关的常数，其中b 接近为零。A 和XO R 都是由浅侧向电阻标定后的静态增强图像计算的。

/VPA Wi Li L D π=⋅⋅⋅∑

其中，VPA 为裂缝视孔隙度，它实际上是一个面积意义上的孔隙度。Wi 为第i 条张开缝的平均宽度，Li 为第i 条裂缝在统计窗长L 内的长度，D 为井径。

○

2经岩心检验的电成像测井视孔隙度：

水基泥浆条件下，原生孔隙或次生溶孔发育井段，在电成像测井资料上亦表现为暗

色团块。采用与评价张开缝类似的方法，经浅侧向电阻率标定，同样可以得到半定量的视孔隙度结果。下图为中东某油田实际应用结果，基于电成像测井资料计算的视孔隙度，其相对值与岩心分析结果，显示出很好的一致性。

裂缝视参数计算

3.三维数字岩心构建技术

u

技术原理：

利用X 射线束对岩心进行360度扫描，X 射线束和不同密度的岩石组分相互作用，产生相应的

吸收和衰减，通过电子计算机断层扫描技术，从而得到岩心三维灰度图像。然后对三维灰度图像进行灰度图象二值化、岩心表征单元体积（REV ）分析和孔隙结构分析等一系列分析，最终实现对实物岩心的三维数字岩心构建。技术原理如图所示。目前，X 射线CT （Computed Tomography ）的精度可达到1微米。

u

技术特点：

○

1实验室岩心的X 射线三维扫描技术，形成岩心三维灰度图像； ○

2灰度图像二值化分析，包括灰度分布曲线等来实现岩心三维的二值化灰度图像； ○

3岩心表征单元体积（Representative Elementary Volume ）分析； ○4岩心孔隙结构分析（局部孔隙度分布、孔隙中轴线、孔隙连通性分析等）； ○

5岩心X 射线CT 图像实现二维的切面图象和岩心三维图像动画展示； ○

6CT 技术正在发展成为一种三维孔隙结构的分析技术。 u 技术指标：

○

1符合地区岩心特征及经验； ○

2符合岩心实验分析得到的孔隙度结果； ○

3符合岩心实验分析得到的渗透率数量级。 u 适用范围

溶孔型、孔隙型等碳酸盐岩地层。 u 实例：

○

1白云岩岩心三维数字岩心构建：

三维数字岩心构建技术实验原理