） 、 ） 基金项目 ：国家 ８ 中国石油集团公司研究项目 （ 联合资助 ４ ６ ３ 计划 （ ２ ０ ０ ６ ＡＡ ０ ６ Ｚ ２ １ ４ ２ ０ １ １ Ｂ ０ ０ ０ － 作者简介 ：薛苗苗 ， 硕士研究生 ， 研究方向为岩石物理学与井震结合解释方法 。 １ ９ ８ ８ 年生 ，
·６ ０·
测 井 技 术
２
Ｓ Ｒｓ －４ Ｒｓ ｈ π π ｓ ＝４ Ｖｓ ＝
４ ３ ２ （ ２ ２ ２ ） Ｒｓ － π ｈ３ ＲｓＣｄ ＋ｈ π ３ ６
２
烅 ２ ２ ２ ） Ｖｃ ＝ ２ ＣｄＲｓ（ Ｒｅ －Ｒｓ 槡 １－Ｃ π ｄ
２ ２ ２ ） π Ｓ Ｃｄ Ｒｓ（ Ｒｅ －Ｒｓ 槡 １－Ｃ ＣｄＲｓ π ｃ ＝４ ｄ ＋２
对岩石孔隙结构参数的定量评价 。
１ 球管模型
１． １ 球管模型概述 真实 的 岩 石 孔 隙 结 构 非 常 复 杂 ， 几乎不能使用 在对岩石孔隙结构进行 解析方法进行研 究 。 因 此 ， 抽象归纳的基础上 ， 按照岩石的孔隙结构渗流能力 把岩石的孔隙结构归结为 和储集能力的划分 方 法 ， 采用球管模型对岩石的真实孔隙 球形孔和管形孔 ， 结构进行近似模拟 。 单个的球管模型由管形孔和球 ， 形孔组合而成 （ 见 图 １） 用一定数量不同体积的管 形孔与球 形 孔 具 有 不 同 匹 配 关 系 的 球 管 模 型 组 合 ） 。 模拟真实的岩石孔隙结构 （ 见图 ２ 群，
Ｎ ｃ ｌ Ｓ ｈ ｅ ｒ ｅ Ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｅ Ｐ ｏ ｒ ｅ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｂ ｏ ｖ ｅ ｌ Ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ Ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ － ｙ ｐ ｙ Ｑ ｙ
１］ 岩石的横向弛豫时间主要取决于表面弛豫 ［ 况下 ，
提出应
用统计方法确定岩石核磁共振数据与孔隙结构参数 并取得了一定的应用效果 。 但是 ， 统计 之间的关系 ， 方法得到的评价方 程 没 有 明 确 的 物 理 意 义 ， 其推广 应用也受到资料来源区域的限制 。 本文应用球管模 型
［ ６］
， 兼顾图像的清晰与评价方程的实用性 ， 实现了
０ 引 言
储层孔隙结构是控制陆相沉积盆地石油天然气 开发的关键因素 。 压汞分析是确定岩石孔隙结构的 客观实验方法 ， 但 是， 由 于 受 到 取 心 样 品、 分析成本 和环境保护等因素 的 限 制 ， 压汞岩心实验不可能大 批量展开 。 实验室核磁共振分析和核磁共振测井仪 器在岩石物性评价 上 具 有 独 到 之 处 ， 特别在评价岩
２ ０ １ ４年
过程复杂 ， 且孔 隙 结 构 参 数 难 以 定 量 确 定 。 从 实 用 、 的角度出 发 ， 运华云和周灿灿等 Ｙ ａ ｋ ｏ ｖ
［ ］ ３ ５ －
的球管模 型 表 面 积 等 于 该 组 等 效 球 形 孔 的 表 面 积 （ ） 。 按照一定的分组规则对球 管 模 型 分 组 以 见图 ２ 后， 在不同的分组之间 ， 球管模型的数量和匹配关系 都可以不同 ； 在同一分组的内部是具有一定数量的 、 大小和匹配关系都是一致的球管模型 。 １． ２ 球管模型的弛豫时间 岩石 的 弛 豫 时 间 包 括 体 积 弛 豫 、 表面弛豫和扩 散弛豫 。 在油气的弛豫时间很长且磁场无梯度的情
：Ｐ Ａ ｅ ｒ ｃ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｆ ｏ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｌ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｏ ｏ ｉ ｌ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｒ ｐ ｐ ｙ ｐ ｙ ， ， ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｍ ｌ ｅ ｘ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｓ ｈ ｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｅ ｉ ｍ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ － ｐ ｐ ｐ ｙ ｐ ， ｃ ｌ ｏ ｒ ｅ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ａ ｅ ｒ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｈ ｉ ｓ ｙ ｐ ｑ ｙ ｐ ｐ ｐ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｂ Ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｍ ａ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ（ ＮＭＲ） ｌ ａ ｂ ｄ ａ ｔ ａ ．Ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ＮＭＲ ｌ ａ ｂ ｄ ａ ｔ ａ ｙ ｇ ｇ ， ｏ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｓ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｄ ｂ ｍ ｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｉ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ａ ｔ ａ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｐ ｐ ｐ ｙ ｙ ｊ ｃ ｌ ｏ ｒ ｅ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｓ ｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｌ ｉ ｎ ｄ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｏ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ － ｙ ｐ ｐ ｙ ｐ ｐ ， ， ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗ ｏ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｗ ｅ ｃ ａ ｎ ｃ ｌ ｉ ｎ ｄ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｑ ｙ ｐ ｙ ， ， ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ｉ ｎ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｋ ｅ ｗ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｋ ｕ ｒ ｔ ｏ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｏ ｎ．Ａ ｌ ｌ ｐ ｐ ｇ ｇ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ａ ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｌ ａ ｒ ｅ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈ ｒ ｏ ｃ ｋ ｌ ａ ｂ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ． ｐ ｙ ｇ ｙ ： ， ， ， ， Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｌ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｍ ａ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｅ ｃ ｈ ｏ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｇ ｐ ｇ ｙ ，ｍ ｃ ｌ ｓ ｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｉ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ａ ｔ ａ － ｙ ｐ ｙ ｊ
定量评价储层孔隙结构的新方法
薛苗苗１， 章海宁２， 刘堂晏１， 孙佩２， 罗燕颍２
，上海 ２ （ 海洋地质国家重点实验室 （ 同济大学 ） ０ ０ ０ ９ ２； １． ） 中国石油集团测井有限公司技术中心 ，陕西 西安 ７ ２． １ ０ ０ ７ ７ 摘要 ： 孔隙结构与油气的渗流和储集密切相关 ， 因 而 成 为 复 杂 储 层 评 价 的 重 要 内 容。基 于 球 管 模 型 方 法， 提出了 利用核磁共振实验资料定量评价储层孔隙结构的方法 。 根据经过压汞数据刻度 的 核 磁 共 振 实 验 数 据 ， 应用球管模 型把储层的孔隙结构分解成管形孔和球形孔 ， 计算管 形 孔 和 球 形 孔 的 分 布 曲 线 ， 再定量计算这２类孔隙的分选系 数、 歪度和峰态等孔隙结构参数 。 基于球管模型计算的孔隙结构定量参数与岩心 常 规 分 析 得 到 的 物 性 参 数 对 储 层 物性具有一致的评价结论 。 关键词 ： 测井解释 ；孔隙结构 ；核磁共振 ；回波反演 ；球管模型 ；压汞分析 中图分类号 ：Ｐ ６ ３ １． ８ ４ 文献标识码 ：Ａ ： ／ Ｄ １ ｏ ｉ １ ０． ３ ９ ６ ９ ３ ３ ８． ２ ０ １ ４． ０ １． ０ ０ ９ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ４ － ｊ
（ ） ２
Ｒｃ Ｃｄ ＝ Ｒｓ 烆 式中 ， ｈ 为 球 冠 的 高 度， ｍ； Ｒｓ、 Ｒｃ 分 别 为 球 孔 隙 和 μ
毛细 管 孔 的 半 径 ， ｍ； Ｒｅ 为 孔 隙 分 组 的 等 效 球 半 μ 径， ｍ； Ｓ Ｖｓ 分 别 为 球 管 模 型 的 球 孔 表 面 积 和 体 ｓ、 μ
１ ２ １ ２ ２ ，Ｚ ，Ｓ Ｅ Ｍ ｉ ａ ｏ ｍ ｉ ａ ｏ ＨＡＮＧ Ｈ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ Ｉ Ｕ Ｔ ａ ｎ ａ ｎ ＵＮ Ｐ ｅ ｉ ＵＯ Ｙ ａ ｎ ｉ ｎ ＸＵ ，Ｌ ｇ ，Ｌ ｇ ｙ ｙ ｇ
（ ） ； ， １． Ｔ ｏ ｎ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｌ ａ ｂ ｏ ｆ Ｍ ａ ｒ ｉ ｎ ｅ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｈ ａ ｎ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ２， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｇ ｊ ｙ ｇ ｙ（ ｙ ｇ ， ’ ， ） ， Ｃ Ｏ． Ｌ Ｔ Ｄ． Ｘ ｉ ａ ｎ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ ０ ７ ７， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｌ ｏ ｉ ｎ ２． Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｇ ｇ ｇ ｙ
１ Ｓ （ ） １ ＝ ２ Ｔ２ ρ Ｖ ； 式中 ， Ｔ２ 为岩 石 的 弛 豫 时 间 ， ｍ ｓ ２ 为孔隙表面的 ρ
２ ／ ； ； 横向弛豫率 ， ｍ ｍ ｓ Ｓ 为 孔 隙 的 表 面 积， ｍ Ｖ为 μ μ ３ 。 孔隙的体积 ， ｍ μ