CN108647417B - 一种确定页岩气储层含气饱和度的简易方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种确定页岩气储层含气饱和度的简易方法，利用已知页岩气储层含气饱和度，选用计算模型Sg1＝A·TOC1B，用最小二乘法回归确定工区的模型系数A和指数B；总有机碳含量TOC数据依次用岩心试验分析数据、地化录井测量数据，利用测井岩性密度DEN数据计算所得结果，利用测井岩性密度DEN，公式TOC＝(a‑DEN)/b计算总有机碳含量；利用待预测井的TOC数据和工区的模型系数A和指数B，依据模型Sg＝A·TOCB，计算待预测井的页岩气储层含气饱和度Sg；输出计算结果。本发明成本低、简便易行、适应范围广。本发明已应用270余口井，所确定的页岩气储层含气饱和度与其它方法的结果平均误差低于12％。

Description

一种确定页岩气储层含气饱和度的简易方法
技术领域
本发明专利应用技术领域为页岩气勘探与开发，具体涉及一种确定页岩气储层含气饱和度的简易方法，为页岩气储层解释快速评价提供关键参数。
背景技术
页岩气储层解释评价中，含气饱和度是其关键参数之一。由于页岩气藏的特殊沉积环境和成藏机理，页岩气储层表现为相对低阻，基于电阻率参数的含气饱和度方法存在较大局限性，特别是在连续求取页岩气储层含气饱和度时平均计算误差往往偏大，失去使用价值。
CN103912268A发明专利提出了一种基于TOC的页岩储层含气饱和度确定方法。技术核心是：通过地化录井仪测量或测井资料计算得到TOC资料；依据地层岩性、气测甲烷、钻时和测井自然伽马、密度曲线变化划分页岩气显示储层,读取页岩储层TOC曲线数据TOCt,选取处于同一页岩段内相邻的非储层TOC平均值,作为该页岩储层的TOC背景值TOCb,根据地区不同分类选取区域页岩储层含气饱和度指数n,根据公式Sg＝1-(TOCt/TOCb)-1/n,求取页岩储层段的含气饱和度Sg。该发明解决了低阻页岩储层计算地层含气饱和度的问题,成本低,简便、准确,适应范围较广，但确定背景值TOCb需要一定技巧和较多的地质背景知识，对于普通的现场操作人员来说有一定难度。
研究发现，TOC数据易于获得，通过TOC确定的页岩气储层含气饱和度精度高，是一种较好的非电阻率方法，若有较CN103912268A发明更为简便易行的基于TOC数据的页岩气储层含气饱和度确定方法，将是一个页岩气储层解释评价技术的新进步。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种成本低、方法更加简便易行、适应范围更广的确定页岩气储层含气饱和度的方法。
本发明目的的实现方式为，确定页岩气储层含气饱和度的简易方法，具体步骤如下：
1)确定工区的页岩气储层含气饱和度模型系数A和指数B
(1)页岩气储层含气饱和度Sg计算模型选用Sg＝A·TOCB，Sg用小数表示；
(2)有工区已知井的页岩气储层含气饱和度Sg1、总有机碳含量TOC1试验测量数据时，利用模型Sg1＝A·TOC1B和最小二乘法回归确定工区模型系数A和指数B，样本点不少于12个,相关判别系数R2应大于0.5；
(3)无工区已知井的页岩气储层含气饱和度Sg1、总有机碳含量TOC1试验测量数据时，A、B默认取值分别为0.4、0.5；
2)获取待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据
待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据依次优先选用岩心试验分析数据、地化录井测量数据、利用测井岩性密度DEN数据计算得到的结果；
利用测井岩性密度DEN计算总有机碳含量公式TOC＝(a-DEN)/b,计算TOC待预测井页岩气储层的总有机碳含量数据；
3)利用待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据、工区的模型系数A和指数B，依据模型Sg＝A·TOCB，计算待预测井的页岩气储层含气饱和度Sg；
4)输出计算结果。
本发明成本低、方法简便易行、适应范围广。本发明已在四川盆地及周缘地区应用270余口井，所确定的页岩气储层含气饱和度与其它测量方法的计算结果接近，平均误差低于12％，能满足现场页岩气储层快速解释评价工作需要。
附图说明
图1为本发明工作流程框图；
图2为W页岩气田TOC与Sg的交会图；
图3为W页岩气田R井Sg计算成果图。
具体实施方式
下面参照附图详述本发明。
参照图1、2、3，结合实例说明本发明的具体步骤：
1)确定工区的页岩气储层含气饱和度模型系数A和指数B
(1)页岩气储层含气饱和度Sg计算模型选用Sg＝A·TOCB，Sg用小数表示；
(2)有工区已知井的页岩气储层含气饱和度Sg1、总有机碳含量TOC1试验测量数据时，利用模型Sg1＝A·TOC1B和最小二乘法回归确定模型系数A和指数B，样本点不少于12个,相关判别系数R2应大于0.5。
(3)无总有机碳含量TOC1、页岩气储层含气饱和度Sg1试验测量数据时，A、B默认取值为0.4、0.5；
四川盆地W页岩气田的总有机碳含量TOC1与页岩气储层含气饱和度Sg1试验测量数据的交会图见图2，x轴为TOC1，TOC1计量单位为％，y轴为页岩气储层含气饱和度Sg1，Sg1用小数表示；
W页岩气田1089组总有机碳含量TOC1与页岩气储层含气饱和度Sg1数据的最小二乘法回归结果为：A＝0.44、B＝0.40,Sg1＝0.44·TOC10.40，相关判别系数R2＝0.8745。
2)获取待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据
待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据依次优先选用岩心试验分析数据、地化录井测量数据、利用测井岩性密度DEN数据计算得到的结果；
利用测井岩性密度DEN计算总有机碳含量公式TOC＝(a-DEN)/b,计算TOC待预测井页岩气储层的总有机碳含量数据；
TOC＝(a-DEN)/b中的a、b确定方法，四川盆地及周缘地区龙马溪页岩、五峰页岩a＝2.71、b＝0.05，其它地区页岩a、b值通过已知的总有机碳含量和测井岩性密度实验室测量数据回归确定，无实验室测量数据时直接作为默认值参考使用。
以W页岩气田R井为例，W页岩气田利用测井岩性密度DEN数据求取总有机碳含量TOC的关系方程为：TOC＝(a-DEN)/b，W页岩气田a＝2.71、b＝0.05；
W页岩气田R井,录井和测井显示，2526-2622m井段为一连续页岩层段，2535-2622m井段为页岩气储层，利用上述模型和该井段测井岩性密度DEN数据计算得到总有机碳含量TOC，TOC大小介于0.1％～5.8％内，平均约为2.0％。
3)利用待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据、工区的模型系数A和指数B，依据模型Sg＝A·TOCB，计算待预测井的页岩气储层含气饱和度Sg。
利用R井2535-2622m井段页岩气储层的总有机碳含量TOC数据，步骤1)所得模型系数A＝0.44和指数B＝0.40，依据模型Sg＝A·TOCB即Sg＝0.44·TOC0.40，计算待预测井的页岩气储层含气饱和度Sg(见图3)，Sg大小介于23％～85％范围内，平均值约为60％。
与试验分析获得的该井页岩气储层岩心含气饱和度Sg1对比，相对误差平均小于12％。
4)输出计算结果(见图3)。
通过图3可见，本发明方法简便易行，适用范围广,计算得到的待预测井的页岩气储层含气饱和度Sg与页岩气储层岩心含气饱和度Sg1对比，相对误差平均小于12％，能满足现场页岩气储层快速解释评价工作需要。

Claims (2)

1.一种确定页岩气储层含气饱和度的简易方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)确定工区的页岩气储层含气饱和度模型系数A和指数B
(1)页岩气储层含气饱和度Sg计算模型选用Sg＝A·TOCB，Sg用小数表示；其中TOC表示页岩气储层总有机碳含量；
(2)有工区已知井的页岩气储层含气饱和度Sg1、总有机碳含量TOC1试验测量数据时，利用模型Sg1＝A·TOC1B和最小二乘法回归确定工区模型系数A和指数B，样本点不少于12个,相关判别系数R2应大于0.5；
(3)无工区已知井的页岩气储层含气饱和度Sg1、总有机碳含量TOC1试验测量数据时，A、B默认取值分别为0.4、0.5；
2)获取待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据
待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据依次优先选用岩心试验分析数据、地化录井测量数据、利用测井岩性密度DEN数据计算得到的结果；
利用测井岩性密度DEN计算总有机碳含量公式TOC＝(a-DEN)/b,计算待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据；
3)利用待预测井页岩气储层的总有机碳含量TOC数据、工区的模型系数A和指数B，依据模型Sg＝A·TOCB，计算待预测井的页岩气储层含气饱和度Sg；
4)输出计算结果。
2.根据权利要求1所述的一种确定页岩气储层含气饱和度的简易方法，其特征在于：步骤2)TOC＝(a-DEN)/b中的a、b确定方法，四川盆地及周缘地区龙马溪页岩、五峰页岩a＝2.71、b＝0.05，其它地区页岩a、b值通过已知的总有机碳含量和测井岩性密度实验室测量数据回归确定。
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