基于压汞资料的碳酸盐岩储层渗透率预测模型——以扎纳若尔油田KT-Ⅰ和KT-Ⅱ含油层系灰岩储层为例

以哈萨克斯坦扎纳若尔油田82块碳酸盐岩岩心的压汞及物性分析资料为基础,对比分析Swanson模型、Capillary-Parachor模型、Winland模型、Pittman模型、Nelson模型和δ函数模型预测碳酸盐岩储层渗透率的精度。结果表明,这6种渗透率预测模型对孔隙结构复杂的碳酸盐岩储层渗透率的预测精度均较差,但Swanson模型的预测精度优于其他5种模型。进一步分析Swanson模型预测碳酸盐岩储层渗透率的适用性,认为该模型不能反映储层微裂缝对渗透率的影响,也不能反映复杂的孔喉半径分布特征对渗透率的影响。对于孔喉半径分布呈多峰特征的碳酸盐岩岩心,孔喉的发育对储层的渗透率都有贡献,不存在优势孔喉区域,而Swanson模型将毛管压力曲线拐点处对应的孔喉半径作为岩心发育的优势孔喉半径,且忽略了孔喉半径分布呈双峰特征的岩心中发育的小孔喉对渗透率的影响,导致Swanson模型计算的渗透率误差较大。因此,以Swanson模型为基础,提出一种综合考虑孔隙度、歪度和分选系数等孔隙结构参数的改进渗透率预测模型,将该模型与Swanson模型进行对比,发现改进渗透率预测模型对孔隙结构复杂的碳酸盐岩储层渗透率的预测精度有明显提高。

基于Thomeer函数的中东区块碳酸盐岩储层渗透率评价

以中东区块H油田Mishrif层组碳酸盐岩压汞资料为基础,提出了一种基于Thomeer函数的渗透率模型。首先,利用变步长的牛顿阻尼迭代算法进行了Thomeer函数拟合,提取了压汞孔喉分布曲线为单峰、双峰及三峰的Thomeer参数(孔隙几何因子G、起始排驱压力pd和毛细管压力无穷大时对应的进汞体积分数VHg);其次,根据累计渗透率贡献公式,分析了双峰和三峰形态的压汞资料中每个孔喉体系单元对渗透率的贡献(无论是双峰还是三峰,对岩样渗透率起主要贡献的是孔喉半径区间最大的孔喉体系单元);最后,依据279块岩样(单峰249块,双峰11块,三峰19块)压汞数据,建立了渗透率与从孔喉半径区间最大的孔喉体系单元中提取的Thomeer参数的响应模型。该模型应用于中东区块H油田碳酸盐岩渗透率的计算,其精度明显优于Winland R35模型、Swanson模型及Capillary-Parachor模型。

Purcell模型与Thomeer模型相结合的高精度渗透率模型研究

碳酸盐岩储层孔隙结构复杂,渗透率建模困难。相比于孔隙度,通过对压汞资料分析的一些孔隙特征和孔隙系统结构信息,例如最大孔喉半径与渗透率关系更为紧密。用压汞资料评价渗透率,最早是Purcell在1949年首次提出的,后来被Thomeer,Swanson等人深化。基于Purcell渗透率模型,在Thomeer研究的基础上,利用数学推理,在不经过岩心拟合孔隙度和排驱压力参数的情况下,推导了出一种新的预测碳酸盐岩的渗透率模型。随机选取中东地区H油田孔隙类型为单峰和双峰的碳酸盐岩岩样各50块,应用到Thomeer模型,Swanson模型和新模型中。分析了孔隙类型为单峰和双峰两种模态下三种渗透率模型的计算误差,结果表明,在单峰情况下,新模型与其他两种经典模型相比,结果有明显改善;在双峰情况下,新模型与其他两种经典模型相比,精度也有一定的提高。