CN108508182A - 快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，获取所述井笔石相热页岩的TOC测量数据，获取所述井笔石相热页岩的SiO₂测量数据，按深度对应关系选取数据样本，绘制TOC—SiO₂交会图，A、B为回归直线的斜率、Y轴上的截距；建立以TOC为自变量、SiO₂为因变量的线性回归方程SiO₂＝A·TOC+B，用最小二乘线性回归法求相关系数R，用R判断自变量TOC、两个变量之间的相关关系及方向，R≥0.7表征正相关，进入下一步骤，R<0.7返回；用公式Si_toc＝0.47(SiO₂－B)计算生物硅Si_toc含量，输出结果。本发明已应用120余口井，误差小于15％，速度快、成本低。

Description

快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法

技术领域

本发明属于页岩气勘探与开发领域，具体涉及一种快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法。

背景技术

本申请人在中上扬子地区涪陵页岩气田、威远—长宁页岩气田均在志留系龙马溪组底部—奥陶系五峰组的富含海洋有机质的笔石相热页岩中发现了页岩气，并成功实现商业开发。

涪陵页岩气田与威远—长宁页岩气田的共同特点是，目的层志留系龙马溪组底部—奥陶系五峰组的页岩富含海洋有机质，笔石化石种类丰富、丰度高，呈黑色，自然伽马值高，放射性强，富含生物硅(有机硅)，是典型的笔石相热页岩。综合研究和勘探开发实践发现，笔石相热页岩具有良好的页岩气勘探与开发价值，穿越笔石相热页岩的水平井水平段气层产能高，商业价值大。而其中生物硅含量的大小是决定其产能一项主控要素。因此，在页岩气勘探与开发过程中，测录井解释人员掌握快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的方法意义重大。生物硅也常常被称为有机硅，测录井专业领域尚缺少相关的定量确定方法。

CN105424687A(CN201510764778.4)发明公开了一种检测底泥沉积物中生物硅含量的方法,样品冷冻，干燥后封口袋内密封，放入离心管中加入H₂O₂，再加HCL，超声振荡，加去离子水离心，沉积物烘干，再加Na₂CO₃超声振荡后放在水浴锅中恒温加热，取出离心分离，上清液测定生物硅含量。它适用于快速准确测试湖泊、河流、水库等淡水水体底泥中生物硅含量,不适用于测量页岩中生物硅含量,更不适用于测量富含海洋有机质的笔石相热页岩中生物硅含量。

张月平与王贵云的研究团队给出了两种有机硅化合物中生物硅含量定量分析方法。该团队通过试验比较称量法和大型仪器法测量有机硅化合物中的生物硅，认为称量法虽然是测量物质中元素含量的经典方法，但测量周期较长、效率低，用X荧光大型仪器通过样品薄片方式定量测量生物硅含量，方法简便、快速、准确、实用，能充分显示了大型仪器法测量的优越性。用X荧光大型仪器方法测量笔石相热页岩中生物硅含量，对于测录井来说，不适用于现场快速测量，而且成本高，不能充分挖掘测录井资料的信息价值，局限性较大。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术现状，旨在提供一种速度快、成本低、简便易行、误差小，适应范围相对较广，能快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法。

本发明目的的实现方式为，快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，具体步骤如下：

1)获取所述井笔石相热页岩的TOC测量数据，计量单位为％；

2)获取所述井笔石相热页岩的SiO₂测量数据，计量单位为％；

3)按深度对应关系选取数据样本，绘制TOC—SiO₂交会图，A、B为回归直线的斜率、Y轴上的截距；建立以TOC为自变量、SiO₂含量为因变量的线性回归方程SiO₂＝A·TOC+B，利用最小二乘法线性回归求取相关系数R；

回归直线斜率A为5～1、截距B为15～45；

TOC、SiO₂的深度对应误差≤1m；

4)判断TOC与SiO₂相关性，利用步骤3)所得相关系数R判断自变量TOC、因变量SiO₂两个变量之间的相关关系及其相关方向，R≥0.7，表征TOC与SiO₂呈正相关关系，进入下一步骤，R<0.7，返回到步骤3)；

5)用步骤2)所得的SiO₂含量，B为15～45，由公式Si_toc＝0.47(SiO₂－B)计算出生物硅Si_toc含量，Si_toc计量单位为％；

6)输出计算结果。

本发明基于测录井获取的笔石相热页岩的TOC、生物硅氧化物SiO₂数据，利用TOC与SiO₂间的量化关系来确定生物硅Si_toc含量。

本发明已在中上扬子地区涪陵页岩气田、宜昌页岩气探区应用120余口井，同实验室称量法、X荧光大型仪器方法等获得的结果相比，平均误差小于15％，速度快、成本低的优势明显，能满足现场测录井快速解释评价笔石相热页岩气储层的工作需要，能够为页岩气勘探开发提供重要依据。

附图说明

图1为本发明工作流程框图；

图2为涪陵页岩气探区PQ区块TOC—SiO₂交会图。

具体实施方式

下面参照附图详述本发明。

参照图1，本发明的具体步骤为：

1)获取所述井笔石相热页岩的TOC测量数据，TOC的计量单位为％；TOC的来源为地化录井测量数据和利用岩性密度测井资料计算得到的数据；有地化录井测量数据时优先选用该来源数据。

2)获取所述井笔石相热页岩的SiO₂测量数据，SiO₂的计量单位为％。SiO₂的来源为元素录井测量数据和元素俘获测井测量数据；有元素俘获测井测量数据时优先选用该来源数据。

如果所述井没有笔石相热页岩的SiO₂测量数据，利用没有笔石相热页岩井的TOC测量数据，邻井建立的线性回归方程SiO₂＝A·TOC+B、求取没有笔石相热页岩井的SiO₂。

3)按深度对应关系选取数据样本，绘制TOC—SiO₂交会图，A、B为回归直线的斜率、Y轴上的截距；建立以TOC为自变量、SiO₂含量为因变量的线性回归方程SiO₂＝A·TOC+B，利用最小二乘线性回归法求取相关系数R；

回归直线斜率A为5～1、截距B为15～45；在涪陵页岩气探区PQ区块，A＝9.97、B＝21.25、R＝0.93(见图2)。

TOC、SiO₂的深度对应误差≤1m。

4)判断TOC与SiO₂相关性，利用步骤3)所得相关系数R判断自变量TOC、因变量SiO₂两个变量之间的相关关系及其相关方向，R≥0.7，表征TOC与SiO₂呈正相关关系，进入下一步骤，R<0.7，返回到步骤3)；

如果经过多次重新优选TOC与SiO₂数据样本，回归分析始终是R＜0.7，表示TOC与SiO₂相关性较弱，利用本发明得到的Si_toc计算结果误差会较大。

5)用步骤2)所得的SiO₂含量，B为15～45，由公式Si_toc＝0.47(SiO₂－B)计算出生物硅Si_toc含量，Si_toc计量单位为％。

6)输出计算结果

本发明给出了现场快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，简便易行，适用范围广，应用成本低，为页岩气勘探与开发储层评价提供了一种创新技术。

本发明适用于中上扬子地区的志留系龙马溪组底部—奥陶系五峰组的笔石相热页岩，实践证明，同实验室称量法、X荧光大型仪器方法等获得的结果相比，平均误差小于15％。

相对于测录井而言，本发明提供了一种全新的笔石相热页岩中生物硅含量计算方法，其应用范围并不限于中上扬子地区，也不限于笔石相热页岩。

Claims (6)

1.快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，其特征在于：具体步骤如下：

1)获取所述井笔石相热页岩的TOC测量数据，计量单位为％；

2)获取所述井笔石相热页岩的SiO₂测量数据，计量单位为％；

3)按深度对应关系选取数据样本，绘制TOC—SiO₂交会图，A、B为回归直线的斜率、Y轴上的截距；建立以TOC为自变量、SiO₂含量为因变量的线性回归方程SiO₂＝A·TOC+B，利用最小二乘线性回归法求取相关系数R；

回归直线斜率A为5～1、截距B为15～45；

TOC、SiO₂的深度对应误差≤1m；

4)判断TOC与SiO₂相关性，利用步骤3)所得相关系数R判断自变量TOC、因变量SiO₂两个变量之间的相关关系及其相关方向，R≥0.7，表征TOC与SiO₂呈正相关关系，进入下一步骤，R<0.7，返回到步骤3)；

5)用步骤2)所得的SiO₂含量，B为15～45，由公式Si_toc＝0.47(SiO₂－B)计算出生物硅Si_toc含量，Si_toc计量单位为％；

6)输出计算结果。

2.根据权利要求1所述的快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，其特征在于：步骤1)中的TOC的来源为地化录井测量数据和利用岩性密度测井资料计算得到的数据。

3.根据权利要求1所述的快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，其特征在于：步骤1)中的TOC的来源为有地化录井测量数据。

4.根据权利要求1所述的快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，其特征在于：步骤2)中SiO₂的来源为元素录井测量数据和元素俘获测井测量数据。

5.根据权利要求1所述的快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，其特征在于：步骤2)中SiO₂的来源为有元素俘获测井测量数据。

6.根据权利要求1所述的快速确定笔石相热页岩中生物硅含量的测录井方法，其特征在于：所述井没有笔石相热页岩的SiO₂测量数据，利用没有笔石相热页岩井的TOC测量数据，邻井建立的线性回归方程SiO₂＝A·TOC+B、求取没有笔石相热页岩井的SiO₂。