含水饱和度一直是储层预测和流体性质判别中非常重要的参数。目前，常利用阿尔奇公式来估算储层的含水饱和度。然而，致密和/或双重介质等储层具有复杂的孔隙结构和极强的非均质性，导致基于常规高孔渗纯砂岩岩心电阻率实验建立的阿尔奇公式在复杂储层中的适用性受到极大的挑战。为了提高复杂储层含水饱和度评价，专家****往往采用如下两种思路：（1）优化阿尔奇公式中的岩电参数，提高其在复杂储层评价中的适用性；（2）基于复杂岩石的导电机理，建立新的含水饱和度预测模型。上述两种思路只采用简单的数学统计，在实际应用中存在理论基础缺乏的问题，导致其适用性较差，建立的方法和模型仍然无法大规模推广应用。为了提高复杂储层含水饱和度评价水平，需要开展针对复杂孔隙结构致密砂岩储层饱和度评价技术研究。
针对现有的含水饱和度评价方法在复杂储层中适用性较差的问题，我校地球物理与信息学技术学院肖亮副教授以四川盆地川中地区须家河组致密砂岩气藏和鄂尔多斯盆地陇东油区三叠系长8致密砂岩油藏为研究目标，开展致密砂岩储层电阻率指数预测理论模型研究，取得如下创新性研究成果：
（1）基于核磁共振弛豫机理和分形理论，建立了电阻率指数与核磁共振横向弛豫T₂时间之间的理论关系。认为电阻率指数Ir与T₂弛豫时间之间存在幂函数关系。利用此幂函数，可以从核磁共振T₂谱中构造出伪电阻率指数与含水饱和度之间的相关关系，并进一步计算出随孔隙结构变化的饱和度指数。
（2）考虑实际致密砂岩储层孔隙结构复杂，非均质性较强的问题，提出基于储层分类的基础上，分别确定不同类型地层饱和度指数的方法。将该方法推广到国内两个具有代表性的致密砂岩油气藏，通过对实际资料的处理结果表明，相对于现有方法而言，利用本研究提出的方法具有更高的精度，且理论性和适用性更强。
该研究不仅可以提高致密砂岩储层含水饱和度评价精度和流体性质判别水平。同时对于砂砾岩、碳酸盐岩等非均质性较强储层的饱和度评价模型建立也具有重要的指导意义。



图1 不同类型储层核磁共振T₂弛豫时间与电阻率指数之间相关关系



图2 致密砂岩气藏饱和度指数及含水饱和度预测效果图


上述研究成果发表在石油地质领域国际权威期刊《AAPG Bulletin》上：Xiao Liang, Shi Yujiang, Li Gaoren, Guo Haopeng, Li Junran, 2021. A method to predict the resistivity index for tight sandstone reservoirs from nuclear magnetic resonance data. AAPG Bulletin, 105(5): 1009-1032. [IF=2.952]
全文链接：http://archives.datapages.com/data/bulletns/2021/05may/BLTN18269/bltn18269.html