储层参数的测井计算方法.docx

lcs 73020e 12备案号：29778-2010sy中华人民共和国石油天然气行业标准syt 5940-2010代替syt 594()一1994储层参数的测井计算方法log computational method for parameters of reservoir2010一0827发布2010一12一15实施国家能源局发布svt 59402010目次前言 - 11范围12规范性引用文件13储层基本参数的计算方法 13 1储层泥质含量 13 2储层孔隙度 23 3储层渗透率 43 4储层含水饱和度- - 73 5储层剩余油饱和度一 o3 6残余油饱和度 - 13 7储层可动流体饱和度 238束缚水饱和度一 23 9产水率 - - - - - 2310储层水淹后的驱油效率一 23 11储层流体密度34储层裂缝特征参数计算方法一 34 1裂缝长度一 34 2裂缝密度一 34 3储层裂缝宽度45储层岩石力学特征参数计算方法45 1压力 45 2杨氏模量 - 45 3体积模量454剪切模量 - - - 一 455泊松比55 6出砂指数55 7破裂压力梯度558斯仑贝尔比 5 附录a(资料性附录)常见岩石的骨架参数及孔隙流体参数一 7 参考文献 8isyt 5940-2010刖置本标准按照gbt 112009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写给出的规则 起草。本标准修订并代替syt 5940 1994产层参数的测井解释方法，与syt 5940-1994相比， 主要变化如下：标准名称修改为储层参数的测井计算方法；标准范围修改为“本标准规定了储层基本参数、储层裂缝特征参数及储层岩石力学特征参数的通用计算方法”(见第1章)；增加了规范性引用文件(见第2章)；补充了孔隙型储层孔隙度的计算方法(见3 2 1 6)；增加了裂缝型储层的孔隙度、渗透率、饱和度的计算方法(见3 2 2，33 2，34 3)；去掉了1994年版公式参数的选取方法，增加了附录“常见岩石的骨架参数及7l隙流体参数”(见附录a，1994版的21 1 2，2 2 1 2，2222，2 2 3 3，2 34)；将1994年版“储层动态含油饱和度”修改为“储层剩余油饱和度”(见3 5，1994版的24)；增加了储层驱油效率参数(见310)；增加了储层裂缝特征参数(见第4章)；增加了储层岩石力学特征参数(见第5章)。 本标准由石油测井专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中原石油勘探局地球物理测井公司。 本标准参加起草单位：大庆钻探公司测井一公司、渤海钻探测井公司。 本标准主要起草人：秦菲莉、陈汉林、赵俊峰、李庆峰、刘星普、赵晨光、岂红军。syt 5940-2010储层参数的测井计算方法1范围 本标准规定了储层基本参数、储层裂缝特征参数及储层岩石力学特征参数的通用计算方法。本标准适用于裸眼井、套管井储层参数的计算。2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。syt 5691 电缆式地层测试器测井资料解释规范3储层基本参数的计算方法31储层泥质含量311利用单条测井曲线计算储层泥质含量 利用自然伽马、无铀自然伽马、自然电位、中子、密度、中子伽马等单条测井曲线计算储层的泥质含量u“。以自然伽马测井曲线为例，计算见公式(1)。gr=箍=哿式中： fgr计算储层泥质含量的自然伽马相对值； gr储层自然伽马曲线的测井值，单位为api；gr一自然伽马曲线在纯砂岩处的测井值，单位为api； gr自然伽马曲线在纯泥岩处的测井值，单位为api；un储层泥质含量；c-cur经验系数，第三系地层gcur：3 7，老地层gcur=2 0。312利用交会图法计算储层泥质含量在密度中子、中子一声波或密度声波交会图上，由骨架点、水点和泥岩点构成岩性三角形计算数据点与两条岩性线的距离之比得h相对岩性体积。313采用地区经验公式确定储层泥质含量 用岩心分析的泥质含量与测井数据拟合，可得到储层泥质含量的经验公式。syt 5940-201032储层孔隙度321基质l隙度 孔隙型储层总孔隙度即为基质孔隙度。含水纯地层的孔隙度计算公式如下，含泥质地层的孔隙度应在此基础上进行校正。3211利用声波时差测井资料确定储层的l隙度 利用声波时差测井资料确定储层的孔隙度的计算见公式(2)。2夏1瓦at=a瓦t】a(2)式中：储层孔隙度；出声波测井的时差值，单位为微秒每米(”sm)；f。储层岩石骨架声波时差，单位为微秒每米(,sm)；“储层流体的声波时差，单位为微秒每米(“sm)； c。储层的压实校正系数。 常见岩石的骨架参数及孔隙流体参数参见附录a。3212利用密度测井资料确定储层的孔隙度 利用密度测井资料确定储层的孔隙度的计算见公式(3)。=血二(3)一n式中： m。储层骨架密度，单位为克每立方厘米(gcm3)； m储层体积密度，单位为克每立方厘米(gcm3)； 肼储层流体密度，单位为克每立方厘米(gcm3)。321_3利用中子测井资料确定储层的孔隙度 利用中子测井资料确定储层的孔隙度的计算见公式(4)。=筹罴。虱f氨。-州，式中：氓 中子测井反映的储层含氢指数； 氓。矿物骨架的含氢指数； 呱，储层流体的含氢指数。3214交会法计算储层孔隙度利用巾子密度、中子声波、声波密度测井资料交会图中任意 种，根据解释图版确定储层 孔隙度。syt 5940-20103215岩心分析数据回归统计将岩心分析孔隙度与储层孔隙度测井(密度、中子和声波) 数据分别进行一元、二元、三元同 归，最后确定本地区相关性最好的方法作为孔隙度计算公式。3216气层基质孔隙度 气层基质孔隙度的计算见公式(5)。t=学+学式中： 氐用中子测井资料计算的储层孔隙度； 如用密度测井资料计算的储层孔隙度。3217用核磁共振测井资料确定储层孔隙度32171有效孔隙度的计箅见公式(6)。：ft2 s(t2)dt2(6)j2“式中：。有效孔隙度5瓦。最大横向弛豫时间，单位为毫秒(ms)；7j。n泥质(或黏土)的横向弛豫时问，单位为毫秒(ms)； st2谱组分的il隙度贡献值； t2横向弛豫时间，单位为毫秒(ms)。32172可动流体孔隙度的计算见公式(7)。蝻=r s(t2)d五 (7)j2r式中：。可动流体孔隙度；t2n t2截止值，单位为毫秒(ms)。32173束缚流体孔隙度的汁算见公式(8)。12r=is(r)dn (8)j 72式中：如w 束缚流体7l隙度；l。、最小横向弛豫时间，单位为毫秒(ms)。322裂缝孔隙度3221用声波曲线计算次生裂缝孔隙度 裂缝型储层可使用声波、中子、密度曲线计算次生裂缝孔隙度，计算见公式(9)。=t一声。-式中：syt 5940-2010 矗裂缝孔隙度；虾中子密度交会法或其他方法计算的岩石总孔隙度；，用声波时差计算的基质孔隙度。3222用侧向曲线计算含水段裂缝孔隙度 在含水井段，用双侧向测井曲线计算裂缝孔隙度的计算见公式(10)。蕊(10)式中：m r裂缝孔隙度指数，取1 31 5； cus浅侧向电导率，单位为毫西门子每米(msm)； cta深侧向电导率，单位为毫西门子每米(msm)； c一泥浆滤液电导率，单位为毫西门子每米(msm)； cw地层水电导率，单位为毫西门子每米(msm)。3223用电成像测井资料计算裂缝孔隙度 利用电成像测井资料得到的裂缝视7l隙度，经岩心刻度后可作为裂缝孔隙度，计算见公式(ii)。扣n 55fa=n丽南蚤小z(1”式中： k岩心刻度系数； 丸电成像裂缝视孔隙度； r井眼半径，单位为米(m)； l统计的井段长度，单位为米(m)； c电成像井眼覆盖率；l电成像图上第i条裂缝的长度，单位为米(m)； ：电成像图上第i条裂缝的宽度，单位为毫米(ram)。33储层渗透率331孔隙型储层渗透率331i timur公式 timur公式见公式(12)。k=盟!型(12)式中：k储层渗透率，单位为毫平方微米(10。3“m2)；储层孔隙度；s。储层束缚水饱和度。syt 5940-20103312经验公式 经验公式见公式(13)。lgk=d1+d2lgma+d3l酣(13)式中：d1与储层压实程度、胶结物含量和分选有关的系数随压实增大而增大，随胶结物增 加和分选变差而减小；d2，d3地区经验常数； me储层粒度中值，单位为毫米(ram)。3313回归统计 用岩心分析数据回归，常见关系式见公式(14)。k=f(ee，v；h，s。，md)(14)3314电缆式地层测试资料确定 电缆式地层测试资料确定按syt 5691的规定执行。3315用核磁共振资料确定33151 coates模型见公式(15)。k=(叁)4(絮)(15)式中：c地区经验值，一般为10。33152 t2几何平均值模型见公式(16)。k=c蚝t2。2(16)式中： c地区经验值； t2。核磁t2几何平均值，单位为毫秒(ms)。332裂缝型储层渗透率3321裂缝渗透率33211单组系裂缝渗透率的计算见公式(17)。kf=8 510“d2虫(17)式中： kt储层裂缝渗透率，单位为平方微米(1m2)； d储层裂缝宽度，单位为微米(grtl2)。33212多组系垂直裂缝渗透率的计算见公式(18)。kf=4 2410。4d2矗(18)33213网状裂缝渗透率的计算见公式(19)。kf=5 6610“d2矗 (19)5syi 594020103322渗透率 渗透牢的计算见公式(20k=kf+k1式中乘方公式见公式(25)和公式(26“。=(鬻)”(，高盖)2一(鼍)23334琼斯方程 琼斯方程见公式(27)和公式(28)x，=(鬻)=71n鼯rw avd 2 学式中：n声波响应的泥质校正系数与密度响应的泥质校正系数之差3423双水模型 双水模型见公式(32syt 5940-2010s。叫(忐+y2)”2(32)swb(rmr“)2rwh式中： s。一一地层总含水饱和度；r。，自由水电阻率，单位为欧姆米(nm)；。总孔隙度；s。束缚水饱和度；r。一束缚水电阻率，单位为欧姆米(nm)。3424印尼公式 印尼公式见公式(33)。壶=(鼍+志)2喂(33)c51v了d3425 waxman-smits公式 waxmansmits公式见公式(34)。s。一k者瓦(，+警)(34)qv=cec(1一。)譬式中：”一一岩石不含黏土的饱和度指数，常取2；f一在地层水电导率足够高时，泥质砂岩的地层因素；b黏土交换阳离子的当量电导率，是r。和地层温度的雨数；q。一岩石的阳离子交换容量，单位为毫摩尔每立方厘米(mmolcrn3)cec岩石的阳离子交换能力，单位为毫摩尔每克(mmolg)；pr岩石的平均颗粒密度，单位为克每立方厘米(gcm3)。343裂缝一孔隙型储层含水饱和度3431水平裂缝一孔隙型储层含水饱和度水平裂缝孔隙型储层含水饱和度的计算见公式(35)。8syt 5940-20101一甜踮 尺1mr。 r。ki1一钟sirll。 r，。；r。 (35)r1一s。一s“rs“fs。r。s。s，=s2式中：r。 一一深侧向电阻率，单位为欧姆米(glm)； 丸基质孔隙度； swb基质含水饱和度；a裂缝孔隙度； r。泥浆电阻率，单位为欧姆米(fim)； k。双侧向畸变系数，取值范围0 70 8； rus浅侧向电阻率，单位为欧姆米(nm)；s。 一一中间转换变量；r。，侵入带混合液电阻率，单位为欧姆米(glm)；r。泥浆滤液电阻率，单位为欧姆米(qm)；mb，m，分别为基质孔隙度指数和裂缝孔隙度指数；mb取值范围23，基质孔隙度越高取值越大；m取值范围115，裂缝越不规则，取值越大；n6饱和度指数，取值基本与mb一致。3432垂直裂缝一孔隙型储层含水饱和度单组系垂直裂缝一孔隙型储层含水饱和度的计算见公式(36)。1钟sgrlhr。 r。1蝌sik2r11；r劬；r。 (36)1一s；一s。bswbr r。fs。r。s。s。=s搿式中：k：双侧向畸变系数，取值范围1 72 0。多组系垂直裂缝一孔隙型储层含水饱和度的计算见公式(37)。rlid警r+鬈r。1(37)1钟s巍k，rr1k r。 r。式中：k，双侧向畸变系数，取值范围1 21 3。3 4 3 3网状裂缝一孔隙型储层含水饱和度网状裂缝孔隙型储层含水饱和度的计箅见公式(弘)。钟strjm r+”8鼢螳+是f343 4地层总含水饱和魔地层总含水饱和度的计算见公式(39)。鼻=姓鼍等当”w，式巾：s。一裂缝含水饱和度对于油气层sd。0，水屡s“=1。3 5储层剩余油饱和度3 5 1利用cvo比测井资料确定351 1经验公式经验公式见公式(40)和公式(41)。&=盟额鞘孚灶；盟茄祭竽凸式巾s。储层剩采油饱和度(_)+经孔隙度控正后的硪缸比；k碳氧比和硅钙比或碳氧比和钙硅比交会图水线的斜率 (siica)经孔隙度校正后的硅钙比ii。碳氧比和硅钙比或碳氧比和钙硅比变会图水线的截距；(co)水层刮油层的碳氧比增量i f对(co)套管的校正系数 (casi)经孔隙度校正后的钙硅比。3512赫尔佐格公式 赫尔佐格公式见公式(42)，c肛n嚣等装等等等式中：10c加 碳氧比值； a碳和氧与快中子反应平均截面的比值 n单位体积f|中碳原子数1=1；6单位体积岩石骨架中碳原子数目； b。井眼中碳密度的贡献； c单位体积水中氧原子数日； d单位体积岩石骨架中氧原子数目； 战井跟中氧密度的薅靛。3 5 3利用裸眼井测井盎料确定利用裸眼升测井资料确定的储层剩余油饱和度的计算见公式()。武中rm冲洗带电fh率，单位为欧姆米(nm)36 2利用中子寿命剐井“测一注一测”技术确定 利用中子寿命测井“测一注一测”技术确定的残余油饱和度的计算见公式(46s=1一!兰iyy“1(。)式中syt 5940-2010矿。分别注硼(钆)前后测的俘获截面值，单位为10 3厘米1(c u)；。，。分别注硼(钆)前后地层水的俘获截面值，单位为io一3厘米一1(cu)。储层有效孔隙度。37储层可动流体饱和度 储层可动流体饱和度的计算见公式(47)。s。=s。一s。， (47)式中： sm。储层的可动油饱和度； s。储层含油饱和度。38束缚水饱和度381对于岩性均匀、物性较好的储层，束缚水饱和度的计算见公式(48)。 s。=ao+a1+a2妒 (48)式中： s。储层束缚水饱和度； ao，a，az与粒度和孔隙结构有关的经验常数，可根据取心分析资料回归来确定。382一般情况下，储层束缚水饱和度与粒度中值和孔隙度有较好的相关关系，随粒度中值增大和 孔隙度增加而减小，其计算见公式(49)。s。=k。“mi - (49)式中：ko“，u 地区经验系数，可通过取心资料进行回归分析确定。383核磁共振资料计算毛细管束缚水饱和度的计算见公式(50)。t2r s(tddt：sw 2芦丽五jt2。39产水率 产水率的计算见公式(51)。fw 2 f咏勿未石丽幅d式中： fw产水率5 口。储层条件下水的黏度，单位为毫帕秒(mpas)； “。储层条件下油的黏度，单位为毫帕秒(mpas)。310储层水淹后的驱油效率 储层水淹后的驱油效率的计算见公式(52)。7=；斧7一tii1 32)式中：12syt 59402010 目储层的驱油效率。311储层流体密度3111利用电缆式地层测试资料确定，计算见公式(53)。所一丽丽xp,(53)式中：m储层流体密度，单位为克每立方厘米(gcm)；a地层压力梯度，单位为帕每米(pam)，1 pa=145 x 10 psi。3112当储层为单一流体时，利用产出剖面的流体密度测井值直接确定流体密度；如果是多相流 动，则需要通过综合分析确定流体密度。3113天然气密度。31131方法一见公式(54)。(1+0 7256n56d)s。一(1一氐。)(54)陆一弋f再百郦万石污=_式中：风天然气的密度，单位为克每立方厘米(gcm3)。31132方法二见公式(55)。m=0 72+0048(式一s) (55)4储层裂缝特征参数计算方法 储层裂缝特征参数计算方法是采用电成像测井资料计算。41裂缝长度 单位面积井壁上的裂缝长度之和为裂缝长度，计算见公式(56)。fi-丽南窭l(56)式中： fl储层裂缝长度，单位为米(m)； r井眼半径，单位为米(m)； l储层统计的井段长度，单位为米(m)； c电成像井眼覆盖率； l：电成像图上第i条裂缝的长度，单位为米(m)。42裂缝密度 单位长度井壁上的裂缝条数即为裂缝密度，计算见公式(57)。fd=妻l(57)i一1式中：syt 5940-2010fd储层裂缝密度，单位为条每米(条m)； l储层统计的井段长度，单位为米(m)； l。电成像图上第i条裂缝的长度，单位为米(m)。43储层裂缝宽度可据s mluthi和p souhaite研究成果计算，其表达式见公式(58)。6d=aarri(58)式中：d 储层单条裂缝宽度，单位为毫米(mm)；a，b 与仪器有关的常数；a由裂缝造成的电导率异常面积；r。 浅侧向或微球电阻率，单位为欧姆米(nm)；r。钻井液电阻率，单位为欧姆米(qm)。5储层岩石力学特征参数计算方法51压力 根据电缆式地层测试数据，直接读出储层的地层压力。52杨氏模量杨氏模量的计算公式见公式(59)。e地z。签鼗(59)式中： e杨氏模量，单位为兆帕(mpa)； pn储层体积密度，单位为克每立方厘米(gcm3) 血。储层的横波时差，单位为微秒每英尺(psft)；&。储层的纵波时差，单位为微秒每英尺(“sft)。53体积模量k：9239x1v x舯游(6n)体积模量的计算公式见公式(6(】)。式中：k体积模量，单位为兆帕(mpa)。54剪切模置 剪切模量的计算公式见公式(61)。弘2 9 239107 xpbat2(61)式中： 口剪切模量，单位为兆帕(mpa)。syt 5940-201055泊松比 泊松比的计算公式见公式(62)。”1瓦暖一()5 (62)式中：a一泊松比。56出砂指数 储层出砂指数是表征岩石机械强度的重要参数，可以利用测井方法确定。561密度和声波测井资料确定 密度和声波测井资料确定的出砂指数的计算见公式(63)。(63) b=13400alte式中： b储层出砂指数，单位为磅每平方英寸(1bin2)。562声波全波测井资料确定 声波全波测井资料确定的出砂指数的计算见公式(64)。b-e币击南(64)式中：f杨氏模量，单位为磅每平方英寸(1bin2)。57破裂压力梯度 破裂压力梯度的计算见公式(65)。gm 3ga+r乏(g gd) (式中：g。 岩石破裂压力梯度，单位为兆帕每米(mpam)； gd地层压力梯度，单位为兆帕每米(mpam)，g。i=gpw，m为地层孔隙流体的平均密度，可据地层水矿化度估算，通常沉积岩孔隙流体的正常地层压力近似于