针对低电阻率对比度油层含油饱和度评价难题,提出了一种利用核磁共振约束的三水电阻率模型计算含油饱和度的方法。该方法基于涵盖自由流体孔隙、微孔隙和粘土束缚水的三水电阻率模型,构建了纯水层和含烃储层的电阻率测井响应方程。通过建立核磁共振测井(NMR)与常规测井的协同反演机制,依据NMR T2谱分解获取孔隙组分体积,并将其作为先验约束条件,运用非线性最优化算法求解各孔隙组分的孔隙指数;在此基础上,构建基于常规测井数据的孔隙组分体积反演算法,最终利用常规测井数据计算含水饱和度,拓展了其在复杂储层条件下的适用性。计算过程中引入大数据驱动的最优化求解策略,有效克服了传统方法对压汞、岩电实验、CEC测试等岩心分析数据的强依赖。在渤海湾盆地某低阻油藏的应用中,相较于传统饱和度模型,该方法的饱和度计算结果精度得到显著提升。实际应用表明,通过多物理场测井数据的协同反演与非线性优化算法的有效结合,大幅提高了复杂孔隙系统储层的导电机制表征精度,为低阻油层的定量评价提供了新的技术途径。

图1 三水模型参数确定流程图
根据该方法对研究区的三水模型进行参数求解后,可以得到基于三水电阻率模型的自由流体孔隙含水饱和度公式,再将自由流体孔隙含水饱和度换算为储层的总含水(含油)饱和度即可。
图2为应用实例中某段地层的含水饱和度计算结果,结果表明三水模型的计算结果与核磁共振解释的含水饱和度一致性较好。特别是在低电阻率储层以及砂泥岩界面附近区域,阿尔奇公式和泥质砂岩并联公式的计算结果存在较大误差,甚至容易出现极值情况。这充分说明本方法在低电阻率油气层饱和度计算方面具备显著优势。

图2 三水模型含水饱和度计算结果实例
研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊Petroleum Science。论文第一作者为beat365正版唯一官方网站(华东)博士生朱学娟,通讯作者为beat365正版唯一官方网站(华东)邓少贵教授。合作作者包括beat365正版唯一官方网站(华东)的范宜仁教授、葛新民教授、魏周拓老师。