基于孔隙类型的碳酸盐岩储层渗透率计算方法研究

崔长鹏

摘 要：碳酸盐岩储层孔隙度-渗透率关系复杂，渗透率表征难度大。本文以K油田孔缝双重介质碳酸盐岩储层为例，从岩芯、岩石物理、动态验证三个方面出发，通过计算孔构参数识别孔隙类型，建立不同孔隙类型孔隙度--渗透率关系，最终实现碳酸盐岩储层渗透率的准确计算。

关键词：碳酸盐岩;孔隙度;渗透率;物理建模

0 引言

碳酸盐岩油气藏有效储集空间有孔隙和裂缝、溶洞等，其中，受差异性溶蚀、白云化等作用，孔隙类型又可以分为粒内孔、粒间孔等多种类型，孔隙结构差异大。多种孔隙类型和裂缝的发育使得碳酸盐岩储层非均质性强，孔隙度--渗透率关系复杂。目前没有任何测井方法能够直接连续测量渗透率，因此，如何通过表征孔隙类型，建立孔隙度和渗透率的关系来准确解释渗透率，是碳酸盐岩储层开发中的首要难题。

针对碳酸盐岩孔缝双重介质油气藏储层存在的问题，本次研究以哈国K油田为例，首先从岩心分析不同孔隙类型特征，开展岩心尺度储层分类评价;然后在岩心分析的基础上开展岩石物理建模，寻找能够表征孔隙类型的彈性参数，实现测井孔隙类型的识别。最后基于孔隙类型建立分孔隙类型孔隙度--渗透率关系模型，实现渗透率的计算。

1 区域概况

K油田区域构造上位于滨里海盆地的东侧，含油气层系为石炭系。属于海相开阔台地碳酸盐岩沉积，有效储层为孔-缝双重介质的碳酸盐岩，非均质性强。生产开发中发现：孔隙度、地层系数与油井产能、水井注入能力相关性差，单纯按孔隙度评价碳酸盐岩储层，无法准确表征储层品质和能力。

2 岩心分析

本次分析共统计167个样品点，通过岩心孔隙度--渗透率交会图版分析，可以孔隙类型分为4类（粒内孔、混合孔、裂缝孔隙型、裂缝型）。其中，混合孔和裂缝--孔隙具有相对高的孔隙度、渗透率，是主要产层（图1）。

3 岩石物理建模

在岩心分类的基础上，开展岩石物理建模，引入能够表征孔隙类型的孔隙结构参数，实现测井尺度储集空间的分类表征。

孔构参数是一个相对独立于岩石孔隙度，而相关于碳酸盐岩岩石孔隙结构差异的参数。原理是基于孔隙形状和大小对声波的影响，计算不同孔隙类型体积模量、剪切模量等弹性参数差异，定量刻画孔隙类型。在相似的孔隙度的情况下，晶间孔具有相对低的体积模量值，而粒内孔体积模量最高。在相似的挤压力下，具有粒内孔的岩石孔隙流体反作用力大，形变小，剪切模量大。具有好的连通性的晶间孔岩石孔隙剪切模量小。在岩心标定的基础上，可以确定孔构参数范围，在孔隙度--纵波阻抗量版上清楚的将孔隙类型进行分类（图2）。其中，粒内孔位于量版右上方区域，孔隙度范围广，在相同孔隙度下，具有较高的纵波阻抗;混合孔位于量版中间位置;裂缝和裂缝孔隙型位于量版左下方，孔隙度相对较小，相同孔隙度下，具有相对低的纵波阻抗。

4 动态验证

在岩心分析岩石物理建模的基础上，建立不同孔隙类型孔隙度--渗透率关系，计算单井测井渗透率。通过6口井历年产剖资料与计算孔隙度、渗透率对比分析可以看出，各个小层孔隙度相差不大，孔隙度与产剖相关性差，而分孔隙类型计算的渗透率与产剖结果匹配度高。

本次研究还统计了不同孔隙类型与单井比采油指数的关系。认为三种孔隙类型储层对应三种不同比采油指数趋势，相关性较好，为有效储层的分类标准建立提供了依据。相同孔隙度、相同厚度条件下，裂缝孔隙度储层产能最高（最高比采油指数0.4以上），混合型次之，粒内型最差（比采油指数均在0.2以下），但粒内型储层孔隙度一般处于高值区，可以通过酸压改造动用。

参考文献：

[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.