流动带指数计算非均质砂岩的渗透率

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首发于2018年2月1日

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作者：徐辰

常规储层的渗透率计算最常使用的方式是拟合岩心的孔渗关系，然后依据孔隙度计算结果得到渗透率参数。

非均质砂岩储层成分和结构成熟度较低，孔隙结构复杂。由于渗透率与孔喉半径密切相关，岩心上表现为孔隙度相同的储层渗透率差异较大。

Kozeny-Carman方程给我们提供了一个提高渗透率解释精度的思路：

由于流动带指数具有表征储层孔隙结构的意义，利用流动带指数进行流动单元的划分，同一流动单元具有相似的物理特征和渗流能力，分流动单元拟合孔渗关系进行计算，使得渗透率解释结果更加接近地层真实情况。

某油田目标层位为三角洲前缘沉积，储层主要为细砂岩、中细砂岩、不等粒砂岩，储层孔隙度12-21%，渗透率0.64-40.96mD，钙质胶结对储层的改造使得非均质性进一步增强，孔渗关系复杂（图1）。

按照常规方法拟合孔隙度与渗透率相关关系，无论分层位或是分岩性拟合，都无法得到理想的结果（图2，图3）。

图1 岩心孔-渗相关关系

根据Kozeny-Carman方程，

式中,K 为渗透率，mD；φe为有效孔隙度,小数；Fs为孔隙几何形状指数(圆柱形管时为 2)；Sgv为矿物颗粒比表面积；τ为流动路径的弯曲度。

定义流动单元指数

因此FZI是把结构和矿物地质特征、孔喉特征结合起来判定孔隙几何形态的一个参数，可以准确的描述油藏的非均质特征。根据地层FZI与岩心分析孔隙度渗透率交会图特征大致可以分为两类，建立各流动带指数范围内的渗透率解释模型（图4）。

图4 岩心孔渗关系（FZI分类）

考虑到该区实际测井系列，根据FZI与测井响应间的单相关分析，选取了对FZI反映灵敏的测井响应：冲洗带电阻率（RXO）、密度（DEN）、自然电位（SP）。建立FZI的多参数拟合方程如下：

lg(FZI)=-2.356*DEN+0.9792203*log(RXO)+0.00099*SP+4.238309

根据得到的FZI对样品点进行分类，根据不同类别的渗透率模型计算渗透率参数。图5是取心井计算孔隙度、渗透率与岩心分析数据对比，红色原点为岩心分析孔渗数据，蓝色线为孔隙度计算结果，蓝色线为渗透率计算结果。从图中可以看出，吻合度较高。

图5 测井解释结果与岩心分析的对比

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