王　晔， 王向公， 沈　华， 王健颖， 王向玖， 王　杰

(1.长江大学 油气资源与勘探技术教育部重点实验室， 湖北武汉 430100；

2.长江大学 地球物理与石油资源学院， 湖北武汉 430100；

3.中国石油天然气集团公司华北油田分公司， 河北任丘 062552)



基于模糊综合评判的储层流体识别技术

王晔1，2， 王向公1，2， 沈华3， 王健颖1，2， 王向玖1，2， 王杰1，2

(1.长江大学 油气资源与勘探技术教育部重点实验室， 湖北武汉 430100；

2.长江大学 地球物理与石油资源学院， 湖北武汉 430100；

3.中国石油天然气集团公司华北油田分公司， 河北任丘 062552)

摘要：针对A凹陷储层由于岩性变化大、凝灰质胶结严重、孔隙结构复杂等因素造成的油水层难以区分的问题，应用模糊综合评判方法，综合考虑各种相关因素，以A凹陷流体识别影响因素分析为基础，以试油资料和测井资料为依据，研发了该区块储层流体识别技术.通过实际应用验证，准确率达到91.7%.

关键词：凝灰质胶结； 孔隙结构； 模糊综合评判； 流体识别

目的区块主要含油层段为腾二段、腾一段、阿四段和阿三段.其储层主要由砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩、泥质砂岩和凝灰质砂岩组成，并且岩性变化大，非均质性强，凝灰质均以胶结物的形式存在，导致储层孔隙的连通性差，孔隙结构复杂[1].该凹陷储层流体识别影响因素多样，依靠常规方法直接对储层流体进行识别困难.因此，必须寻找一种适应于该区块流体性质识别的方法.

模糊综合评判以考虑多种影响因素对样本进行分类为特长，应用模糊综合评判方法对储层流体进行识别，优势明显.利用模糊综合评判识别储层流体性质，就是应用模糊变换原理和贴近度规则，结合试油资料和测井资料，考虑与被评判事物相关的各个因素，对其进行综合评判，在识别储层流体性质时，可以将评判结果分为油层、油水同层、水层[2].

论文以模糊综合评判为理论依据，在综合分析目的区块储层影响因素的基础上，以测井响应分析为手段，综合考虑多种测井曲线对识别流体性质的有利因素，提取了与储层流体性质密切相关的有关曲线，建立了模糊综合评判矩阵，并进行了应用，达到了预期目的，解决了目的区块储层流体性质识别这一难题.

1流体识别影响因素分析

1.1 岩性差异大，凝灰质胶结严重

目的区块含油储层主要由砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩、泥质砂岩和凝灰质砂岩组成.储层岩性变化大，导致测井响应特征复杂.图1为目的区块不同岩性测井响应特征对比图，从图中可以看出，细砂岩、凝灰质砂岩、砂砾岩和凝灰岩电阻率曲线差异大，导致储层流体性质识别困难.

图1 目的区块不同岩性测井响应特征对比图

1.2 孔隙结构复杂

在相同条件下，电阻率随着含水饱和度增加而变小；随着喉道变窄而变大. 通过对目的区块岩心压汞资料的分析研究，结合毛管压力曲线形态及各特征参数的统计分析，发现该凹陷储层具有双孔隙特征，微孔隙发育，孔隙结构复杂.仅依靠电阻率曲线不能准确的反映储层流体性质的变化[3].

图2为A3井岩心毛管压力曲线图与孔喉半径分布直方图.从图中可以看出岩心分选性较好，略粗歪度，孔喉半径分布范围在0.1～6.3μm之间，出现双峰特征.所对应层位试油结果为油层，2.5m梯度电阻率为198.42Ω·m.图3为A4井岩心毛管压力曲线图与孔喉半径分布直方图.从图中可以看出岩心分选性差，细歪度，孔喉分布为单峰特征，孔喉半径分布范围在0.1～0.63μm之间.所对应层位试油结果也同样为油层，但是2.5m梯度电阻率为89.21Ω·m，与A3井电阻率相差很大.通过以上对比说明，孔隙结构的差异对电阻率有较大的影响[4].

2利用模糊综合评判识别流体

综上所述，A凹陷储层由于岩性差异、凝灰质胶结、孔隙结构复杂的影响，测井响应特征复杂，不能单纯的利用电阻率曲线直接对储层流体进行识别.模糊综合评判法利用隶属度和模糊综合统计方法为定性指标定量化，很好地解决了判断对象的模糊性和不确定性[5].

图2 A3井岩心毛管压力曲线图与孔喉半径分布直方图

图3 A4井岩心毛管压力曲线图与孔喉半径分布直方图

2.1 方法原理

模糊综合评价的着眼点是所要考虑的各个相因素，在评价某个事物时，可以将评价结果分成一定等级.设着眼因素集为U=(u1,u2,…,um)；抉择评语集为V=(v1,v2,…,vn).首先对着眼因素集U中的单因素ui(i=1,2,…,m)作为单因素评判，从因素ui着眼，确定该事物对抉择等级vi(i=1,2,…,n)的隶属度rij，这样可得出第i个因素ui的单因素评判集ri=(rr1,rr2,…rin)，(i=1,2,…,m)，它是抉择评语集上的模糊子集.

其次，由m个着眼因素的评价集，构造总的评价矩阵R.

R是着眼因素论域U到抉择评语论域V的一个模糊关系，uR(ui,vi)=rij表示因素ui对抉择等级vj的隶属度.

因各着眼因素在总的评价中影响程度大小不同，故需确定各因素ui(i=1,2,…,m)的重要程度系数ai(i=1,2,…,m)，这是一个模糊择优的问题，可把评价的着眼点看成着眼因素论域U上的模糊子集A，记作

A=a1,a2,…,am

其中，ai[0,1]为ui对A的隶属度，它是单因素ui在总评价中的影响程度大小的变量，在一定程度上也代表根据单因素ui评定等级的能力.

2.2 技术实施

为了利用模糊综合评判识别流体性质，首先构造了选择评语集：

V=(油层，油水同层，水层)

通过资料分析，选取了对流体性质有明显响应的0.4m电位电阻率(R04)、2.5m梯度电阻率(R25)、微电位与微梯度幅度差(RM=RMN-RMG)、声波时差(AC)和补偿密度(DEN)作为着眼因素集：

U =(R04，R25，RM，AC，DEN)

在分析测井、试油、录井资料的基础上，构造了油层、油水同层、水层样本集，应用数理统计方法选定了权重集A：

A = (AB1，AB2，AB3，AB4，AB5)

其中AB1，AB2，AB3，AB4，AB5分别是对应于单因素R04，R25，RM，AC、DEN在评价中的影响程度的权重，在一定程度上代表了根据单因素R04，R25，RM、AC、DEN评定流体性质的能力.

通过分别统计油层、油水同层、水层所对应R04，R25，RM，AC、DEN的频率分布，构造了模糊评判矩阵.根据最大隶属度原则，可以求出模糊综合评判结果[6].

3应用效果分析

根据所研究储层流体识别技术对目的区块9口井的12个试油层位进行了处理，其中11层与试油结果相符，1层不符合，识别准确率为91.7%(表1).

表1 应用效果对比表

图4为A4井模糊综合评判流体性质成果图.薄片实验资料显示12号层为砂砾岩并伴有凝灰质砂岩.试油结论为油层，日产油21m3.利用模糊综合评判法对其进行识别，识别结论为油层，与试油结论相符，说明了模糊综合评判进行流体性质识别的可靠性.

图4 A 4井模糊综合评判流体性质成果图

4结束语

(1)A凹陷由于岩性差异大、凝灰质胶结严重以及孔隙结构复杂等因素的影响，储层流体识别困难.

(2)模糊综合评判法可以很好地解决A凹陷储层流体性质识别困难的问题，通过对9口井12个试油层段进行处理，准确率达91.7%，应用效果良好.

参考文献：

[1] 刘震，付东阳，肖伟，等.二连盆地三种典型构造带岩性油藏形成模式分析[J].石油实验地质,2007(1):32-39.

[2] 李梅，赖强，黄科，等.低孔低渗碎屑岩储层流体性质测井识别技术——以四川盆地安岳气田须家河组气藏为例[J].天然气工业，2013(6):34-38.

[3] 覃豪,李洪娟,杨学峰,等.基于孔隙结构的酸性火山岩储层流体识别方法研究[J].地球物理学报,2011(2):422-427.

[4] 郑艳荣，屈红军，冯杨伟，等.安塞油田H区长6油层组储层微观孔隙结构特征[J].岩性油气藏，2011(10):28-32.

[5]陈水利，李敬功，王向公.模糊集理论及其应用[M].北京：科学出版社，2005.

[6] 申辉林,王敏,柴婧.低孔低渗储层油水层模糊识别方法[J].断块油气田,2007(3):79-81，94.

(编辑：姚佳良)

The technology of fluid identification based on fuzzy synthetic evaluation

WANG Ye1,2, WANG Xiang-gong1,2, SHEN Hua3, WANG Jian-ying1,2,

WANG Xiang-jiu1,2, WANG Jie1,2

(1.Key Laboratory of Exploration for Oil and Gas Resources, Ministry of Education,

Yangtze University, Wuhan 430100, China;

2. College of Geophysics and Oil Resources, Yangtze University, Wuhan 430100, China;

3. Huabei Oilfield Company, China National Petroleum Corporation, Renqiu 062552, China)

Abstract:Aiming at the problem of difficult identifying oil and water in the reservoir of sag A, which is caused by great lithology variation, complex porosity structure, tuffaceous cemented and fuzzy water boundry, a fluid identification technolgy was developed based on the influence of fluid identificationby concerning different factors, using well test data and applying fuzzy synthetic evaluation. The practical application proved that the accuracy of the technology was 91.7% .

Key words:tuffaceous cemented; porosity structure; fuzzy synthetic evaluation; fluid identification

中图分类号：P631.8+4

文献标志码：A

文章编号：1672-6197(2015)03-0056-04

作者简介：王晔，男 ，wangye_97@163.com

收稿日期：2014-09-04