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[摘 要]超低渗透储层由于其复杂的孔隙结构，强烈非均质的影响，常规的利用孔隙度来评价储层渗透率的方法已不能满足实际生产和科研的需要。基于流动单元理论，应用Kozeny-Carmon方程得到的流动单元指数FZI对储层进行分类，并推导FZI的通用形式，建立其与测井曲线的联系。在此基础上，建立了以流动单元分类为基础的较为精细的非均质储层渗透率评价模型，极大地提高了储层渗透率计算的精度，取得了较好的应用效果。

[关键词]超低渗透 测井 流动单元 渗透率

中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0315-01

1 流动单元的基础理论

1.1 流动单元指数

岩石的水动力特性由其孔隙的几何形态来控制的，它是岩石矿物学特征，如类型、丰度、形态学参数及孔喉的相对位置等与结构如颗粒大小、形状、分选性及接触方式等的函数。基于孔隙空间为毛管束的理想模型，可以推导出Kozeny-Carmon方程[1]，由此可以得到渗透率的表达式：

（1）

式中，-渗透率，；-有效孔隙度，%；-形状因子，无量纲；-毛管的弯曲度，无量纲；-单位体积颗粒的比表面，；-称为Kozeny常数。

令： （2）

被称为岩石结构参数，它综合反映了储集层的结构、矿物地质特征、孔喉特征等，其值越大，孔隙结构越差。取，定义为流动单元指数，用其进行流动单元划分。经公式推算后可得，

（3）

综合反映岩石结构的参数可以方便的根据孔隙度和渗透率求取，因而可以利用测井资料来建立合适的模型。

1.2 流动单元指数模型

对于低渗透储集层，测井曲线对渗流特征的响应并不明显，渗透率与有效孔隙度呈指数关系在低渗透储层评价是一个被广泛验证而适用的模型[2][3]，只是由于不同的成岩作用形成了不同的孔隙结构，导致渗透率计算模型参系数会发生变化。基于此，以渗透率模型的通用形式公式（4）结合流动单元指数的计算公式（5）推导出流动单元指数的一般形式。

（4）

（5）

（6）

式（6）中，、、、均为常系数。以长庆油田陇东油区16口取心井1784个样本点的物性分析数据为基础，基于多元拟合的思路，得到、、、等常系数的具体值。流动单元指数的求算模型如式（7）：

（7）

（8）

常规测井曲线中用于储层孔隙度参数建模的一般为密度、中子、声波时差等三个属性。实践证明，在本研究区，利用密度测井值（DEN）计算储层孔隙度精确度最高，回归公式见式（8）。因而利用密度测井数值通过公式（7）、（8）可以计算得到流动单元指数FZI。

2 基于流动单元的渗透率模型

流动单元指数在一定程度上反映储层孔隙结构的好坏，在有效储层内，FZI越大，说明储层孔喉配置关系越好。利用研究区长7-1段16口取心井1784个样本点的物性分析资料，计算储层的流动单元指数，得到其值介于0.4至9.8之间，平均值为1.15，按照大于1.15，0.85～1.15，小于0.85将样本点区分为三类。

由图1、图2可知，引入流动单元指数分类后，渗透率模型的精度得到了显著提高。约束下的渗透率分类模型如下：

流动单元指数<0.85： （9）

流动单元指数0.85<<1.15：（10）

流动单元指数>1.15： （11）

3 结论

低渗透储层在埋藏过程中经历了强烈的成岩后生变化，复杂的孔隙结构导致了孔隙度和渗透率间的复杂关系，传统的渗透率模型已经无法满足精度的要求。流动单元反映了特定沉积条件下的地质特征，表征了储集层非均质性，同一流动单元内地层岩性和孔隙结构相似，应用流动单元方法建立的渗透率解释模型能大大地提高渗透率的解释符合率。

参考文献

[1] Amaefule J O，Altunbay M，Tiab D，et al.Enhanced reservoir description ： Using core and log data to identify hydraulic （flow）units and predict permeability in uncored intervals/wells [A].SPE 26436，1993.

[2] 宋子齊，杨红刚，等.利用岩石物理相分类研究特低渗透储层参数建模[J].断块油气田，2010.17（6）：672-677.

[3] 丁圣，钟思瑛，等.高邮凹陷成岩相约束下的低渗透储层物性参数测井解释模型[J].石油学报，2012.33（6）：1012-1017.