CN110821496A - 有机质页岩相模式建立方法及有机质页岩评价方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种有机质页岩相模式建立方法及有机质页岩评价方法,其中,有机质页岩相模式建立方法,包括:建立关键井的等时地层格架;在等时地层格架下,基于关键井的元素测井数据将等时地层格架下的有机质页岩分化为多种页岩岩相;基于测井响应特征,分析各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性,得到各个页岩岩相各性质代表曲线的特征值。该有机质页岩评价方法使用该相模式进行评价。本申请,在等时地层格架下进行页岩岩相划分,并对划分出的页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性进行分析,解决了页岩和页岩甜点评价的难题,提高了页岩岩相分析的精度。
Description
技术领域
本申请涉及有机质页岩评价领域,尤其涉及一种有机质页岩相模式建立方法及有机质页岩评价方法。
背景技术
含有机质页岩沉积上均属深水陆棚相,颜色上均为黑、灰黑色。结构、构造不发育,用现有地质研究手段无法实现精细评价。此外,通常“甜点”评价工作针对特定地层或目的层,精度不足。而其中储层“六性”关系通常采用交会图来表示,效率低下。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本申请提供了一种有机质页岩相模式建立方法及有机质页岩评价方法。
第一方面,本申请提供了一种有机质页岩相模式建立方法,包括:建立关键井的等时地层格架;在等时地层格架下,基于关键井的元素测井数据将等时地层格架下的有机质页岩分化为多种页岩岩相;基于测井响应特征,分析各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性,得到各个页岩岩相各性质代表曲线的特征值。
在某些实施例中,还包括:通过雷达图表征各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性的代表曲线的特征值。
在某些实施例中,基于关键井的元素测井数据将等时地层格架下的有机质页岩分化为多种页岩岩相,包括:根据矿物含量,以碳酸盐矿物、黏土矿物和石英及其他矿物组分为三端元,以各组分含量50%为界限划分页岩,其中:
将碳酸盐矿物含量大于或等于50%的页岩划分为钙质页岩;
黏土矿物含量大于或等于50%的页岩划分为泥质页岩;
石英及其他矿物含量大于或等于50%的页岩划分为硅质页岩;
将剩余的页岩划分为混合型页岩。
在某些实施例中,对于混合型页岩,将碳酸盐矿物含量小于33%的混合型页岩划分为低钙混合型页岩,将碳酸盐矿物含量大于或等于33%的混合型页岩划分为高钙混合型页岩。
在某些实施例中,岩性的代表曲线为自然伽马(GR)曲线、电性的代表曲线为电阻率(RT)曲线、物性的代表曲线为密度(DEN)和中子(CN)曲线、含气性的代表曲线为总含气量(TGS)曲线、地化特性的代表曲线为总有机碳含量(TOS)曲线、以及脆性的代表曲线为杨氏模量(E)和泊松比(σ)曲线。
在某些实施例中,还包括:基于储层特征,确定最优储层对应的页岩岩相及其各性质代表曲线的特征值。
第二方面,本申请实施例提供了一种有机质页岩评价方法,包括:建立待评价井的等时地层格架;在待评价井的等时地层格架下,基于待评价井的元素测井数据将等时地层格架下的有机质页岩分化为多种页岩岩相;使用相模式,基于各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性的代表曲线的特征值,对待评价井进行评价。
在某些实施例中,待评价井为未取芯井;其中,建立待评价井的等时地层格架,包括:获取待评价井的测井曲线中与笔石带划分模型对应的多条第一测井曲线,其中,笔石带划分模型按照深度将笔石带、笔石带界限的位置深度以及用于笔石带划分模型的多条第二测井曲线对应;使用笔石带划分模型,基于多条第一测井曲线与多条第二测井曲线的特征变化,确定待评价井包含的笔石带及笔石带界限的位置深度,其中,特征变化包括测井曲线的幅度和形状的变化;基于待评价井包含的笔石带及笔石带界限的位置深度,建立待评价井的等时地层格架。
在某些实施例中,多条第一测井曲线和多条第二测井曲线包括:自然伽马曲线、无铀伽马曲线、电阻率曲线、中子曲线、密度曲线、声波时差曲线以及元素测井曲线。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:在等时地层格架下进行页岩岩相划分,并对划分出的页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性进行分析,解决了页岩和页岩甜点评价的难题,提高了页岩岩相分析的精度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的有机质页岩相模式建立方法一种实施方式的流程图;
图2为本申请实施例提供的有机质页岩评价方法一种实施方式的流程图;
图3为本申请实施例提供的页岩笔石带划分模型建立方法一种实施方式的流程图;
图4为本申请实施例提供的页岩笔石带划分方法一种实施方式的流程图;以及
图5为本申请实施例提供的笔石带划分模型一个实例的示意图;
图6为本申请实施例一实例的泥质页岩的雷达图;
图7为本申请实施例一实例的硅质页岩的雷达图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
本实施例的有机质页岩相模式建立方法,如图1所示,该方法包括步骤S102至步骤S106。
步骤S102,建立关键井的等时地层格架。
步骤S104,在等时地层格架下,基于关键井的元素测井数据将等时地层格架下的有机质页岩分化为多种页岩岩相。
步骤S106,基于测井响应特征,分析各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性,得到各个页岩岩相各性质代表曲线的特征值。
在某些实施例中,还包括:通过雷达图表征各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性的代表曲线的特征值。通过该实施例,通过雷达图对不同岩相的“六性”关系进行展示,与传统的交会图相比,极大地提高了工作效率。
在某些实施例中,上述步骤S104中,根据矿物含量,以碳酸盐矿物、黏土矿物和石英及其他矿物组分为三端元,以各组分含量50%为界限划分页岩,其中:
将碳酸盐矿物含量大于或等于50%的页岩划分为钙质页岩;
黏土矿物含量大于或等于50%的页岩划分为泥质页岩;
石英及其他矿物含量大于或等于50%的页岩划分为硅质页岩;
将剩余的页岩划分为混合型页岩。
在某些实施例中,对于混合型页岩,将碳酸盐矿物含量小于33%的混合型页岩划分为低钙混合型页岩,将碳酸盐矿物含量大于或等于33%的混合型页岩划分为高钙混合型页岩。
在某些实施例中,岩性的代表曲线为自然伽马(GR)曲线、电性的代表曲线为电阻率(RT)曲线、物性的代表曲线为密度(DEN)和中子(CN)曲线、含气性的代表曲线为总含气量(TGS)曲线、地化特性的代表曲线为总有机碳含量(TOS)曲线、以及脆性的代表曲线为杨氏模量(E)和泊松比(σ)曲线。
在某些实施例中,还包括:基于储层特征,确定最优储层对应的页岩岩相及其各性质代表曲线的特征值。通过该实施例,建立了岩相划分标准,准确划分岩性,将“甜点”参数与岩相相结合。
本实施例的有机质页岩评价方法,如图2所示,包括步骤S202至步骤S204。
步骤S202,建立待评价井的等时地层格架。
步骤S204,在待评价井的等时地层格架下,基于待评价井的元素测井数据将每个等时地层的有机质页岩分化为多种页岩岩相。
步骤S206,使用相模式,基于各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性的代表曲线的特征值,对待评价井进行评价。
在某些实施例中,基于最优储层对应的页岩岩相及其各性质代表曲线的特征值,评价待评价井。
本实施例中,基于笔石带划分来建立等时地层格架。为了准确的建立待评价井的等时地层格架,本实施例提供了一种笔石带划分方法,用于对未取芯井进行笔石带划分,以建立未取芯井的等时地层格架。由此,可以未取芯的待评价井进行等时地层格架划分。本实施例中,通过建立笔石带划分模型,基于笔石带划分模型来进行笔石带划分。
下面对笔石带划分模型和笔石带划分进行说明。
一种页岩笔石带划分模型建立方法,如图3所示,该方法包括步骤S302至步骤S308。
步骤S302,基于关键井的特征笔石对关键井进行笔石带划分,得到关键井包含的笔石带及笔石带界限的位置深度。
在本实施例中,对含有机质页岩进行了系统取心,取心收获率大于90%。
步骤S304,将关键井的多条测井曲线按照深度与笔石带及笔石带界限的位置深度对应。
步骤S306,分析笔石带界限处多个测井曲线的特征变化,选择用于笔石带划分模型的多条测井曲线。
在某些实施例中,多条测井曲线包括:自然伽马曲线、无铀伽马曲线、电阻率曲线、中子曲线、密度曲线、声波时差曲线以及元素测井曲线。在某些实施例中,元素测井曲线包括钙元素含量、硅元素含量以及铝元素含量的曲线。
在某些实施例中,测井曲线的特征包括:测井曲线的幅度和形状。
在某些实施例中,步骤S306中,分析笔石带界限处多条测井曲线的特征变化,选择用于笔石带划分模型的多条测井曲线,包括:基于笔石带界限的位置深度,根据测井曲线对笔石带的测井响应特征,选择测井曲线的幅度和/或形状的变化达到预设条件的测井曲线作为用于笔石带划分模型的测井曲线。
在某些实施例中,步骤S306中,分析笔石带界限处多条测井曲线的特征变化,包括:分别分析笔石带界限处各条测井曲线的特征变化,和/或分析笔石带界限处至少两条测井曲线的组合的特征变化。
步骤S308,按照深度将笔石带、笔石带界限的位置深度以及用于笔石带划分模型的多条测井曲线对应,得到笔石带划分模型。
本实施例提供了一种页岩笔石带划分方法,该页岩笔石带划分方法可采用上述笔石带划分模型。如图4所示,该方法包括步骤S402至步骤S404。
步骤S402,获取未取芯井的测井曲线中与笔石带划分模型对应的多条第一测井曲线,其中,笔石带划分模型按照深度将笔石带、笔石带界限的位置深度以及用于笔石带划分模型的多条第二测井曲线对应。
步骤S404,使用笔石带划分模型,基于多条第一测井曲线与多条第二测井曲线的特征变化,确定未取芯井包含的笔石带及笔石带界限的位置深度,其中,特征变化包括测井曲线的幅度和形状的变化。
在某些实施例中,多条第一测井曲线和多条第二测井曲线包括:自然伽马曲线、无铀伽马曲线、电阻率曲线、中子曲线、密度曲线、声波时差曲线以及元素测井曲线。
作为示例,威远地区笔石带划分模型见图5。图5中,GR为自然伽马,单位为API;KTH为无铀伽马,单位为API;RT为深探测电阻率,单位为Ωm;DEN为密度,单位为g/m3;CNL为中子,单位为%;Ca为钙元素含量,单位为%;Si为硅元素含量,单位为%;Al为铝元素含量,单位为%;岩心照片为不同笔石带特征笔石。
下面结合一实例对本申请实施例进行描述。在该示例中,包括下列过程。
第一步:关键井选取。
选取岩心、录井、测井资料齐全准确的井作为关键井。
关键井选取原则:对含有机质页岩进行了系统取心,取心收获率大于90%。录井岩屑、气测资料齐全,用于地层划分及岩性识别。测井数据齐全,用于敏感性分析,建立笔石带与各测井曲线特征关系。
第二步:收集关键井的测井和录井数据。
录井数据:岩屑描述、气测结果(全烃(TG)、气测异常位置)。
测井数据:自然伽马(GR,API)、无铀伽马(KTH,API)、电阻率(RT,Ω·m)、中子(CNL,%)、密度(DEN,g/cm3)、元素俘获测井(CA,%、SI,%、AL,%等元素及碳酸盐矿物,%、黏土矿物,%和石英含量,%等数据)及测井解释成果数据,总含气量(TGS)m3/t、总含气量(TOC)%、杨氏模量(E)GPa和泊松比(σ)。
将所有数据按深度依序集成在一个LAS格式文件中,供后续分析工作应用。
第三步:建立等时地层格架。
通过岩心观察,利用特征笔石和测井数据,划分笔石带,建立等时地层格架。
第四步:利用元素测井曲线准确计算矿物含量。根据矿物含量,以碳酸盐矿物、黏土矿物和石英及其他矿物组分为三端元。
第五步:测井相分析。
在等时地层格架下,基于元素分析结果,将富有机质页岩细分为不同岩相。
以各组分含量50%为界限将研究区泥页岩划分为钙质页岩(碳酸盐矿物含量大于50%)、泥质页岩(黏土含量大于50%)、硅质页岩(石英及其他矿物含量大于50%)及混合型页岩。
混合型页岩又以碳酸盐矿物含量33%为界限分为高钙混合型页岩(碳酸盐矿物含量大于33%)和低钙混合型页岩(碳酸盐矿物含量小于33%)。
基于测井响应特征,分析不同页岩岩相的岩性、电性、物性、含气性、地化特性、脆性等。统计不同岩相各性质代表曲线特征值:岩性选取GR曲线、电性选取RT曲线、物性选取DEN、和CN曲线、含气性选取TGS曲线、地化特性选取TOC曲线、脆性选取E和σ曲线。
第六步:建立相模式。
基于以上结果,利用雷达图,将页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性、脆性等特征曲线值,在一张图中表现出来,各曲线顺序为顺时针方向依次为GR、RT、DEN、CN、TGS、TOC、E、σ。
图6示出了本实例的泥质页岩的雷达图,图7示出了本实例的硅质页岩的雷达图,如图6和图7所示,各曲线顺序为顺时针方向依次为GR、RT、DEN、CN、TGS、TOC、E、σ。其中,GR为自然伽马,单位为API,表征岩性;RT为深探测电阻率,单位为Ωm,表征电性;DEN为密度,单位为g/m3,表征物性;CN为中子,单位为%,表征物性;TGS为总含气量,单位为m3/t,表征含气性;TOC为总有机碳含量,单位为%,表征烃源岩特性;E为杨氏模量,单位为N/m2,表征脆性;δ为泊松比,无量纲,表征脆性。
结合地区储层特征认为硅质页岩为最优储层。其六性参数特征为:高GR(大于150API)、RT(大于50Ωm)、TGS(大于2m3/t)、TOC(大于2%)、E(大于25GPa)和低DEN(小于2.6g/cm3)、CN(小于12%)、σ(小于0.3)。
第七步:利用相模式,对本地区其它井页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性、脆性等特征进行分析。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种有机质页岩相模式建立方法,其特征在于,包括:
建立关键井的等时地层格架;
在所述等时地层格架下,基于关键井的元素测井数据将等时地层格架下的有机质页岩分化为多种页岩岩相;
基于测井响应特征,分析各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性,得到各个页岩岩相各性质代表曲线的特征值。
2.根据权利要求1所述的有机质页岩相模式建立方法,其特征在于,还包括:通过雷达图表征各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性的代表曲线的特征值。
3.根据权利要求1所述的有机质页岩相模式建立方法,其特征在于,基于关键井的元素测井数据将等时地层格架下的有机质页岩分化为多种页岩岩相,包括:根据矿物含量,以碳酸盐矿物、黏土矿物和石英及其他矿物组分为三端元,以各组分含量50%为界限划分页岩,其中:
将碳酸盐矿物含量大于或等于50%的页岩划分为钙质页岩;
黏土矿物含量大于或等于50%的页岩划分为泥质页岩;
石英及其他矿物含量大于或等于50%的页岩划分为硅质页岩;
将剩余的页岩划分为混合型页岩。
4.根据权利要求3所述的有机质页岩相模式建立方法,其特征在于,对于所述混合型页岩,将碳酸盐矿物含量小于33%的混合型页岩划分为低钙混合型页岩,将碳酸盐矿物含量大于或等于33%的混合型页岩划分为高钙混合型页岩。
5.根据权利要求1所述的有机质页岩相模式建立方法,其特征在于,岩性的代表曲线为自然伽马GR曲线、电性的代表曲线为电阻率RT曲线、物性的代表曲线为密度DEN和中子CN曲线、含气性的代表曲线为总含气量TGS曲线、地化特性的代表曲线为总有机碳含量TOS曲线、以及脆性的代表曲线为杨氏模量E和泊松比σ曲线。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的有机质页岩相模式建立方法,其特征在于,还包括:基于储层特征,确定最优储层对应的页岩岩相及其各性质代表曲线的特征值。
7.一种有机质页岩评价方法,其特征在于,包括:
建立待评价井的等时地层格架;
在待评价井的等时地层格架下,基于所述待评价井的元素测井数据将等时地层格架下的有机质页岩分化为多种页岩岩相;
使用如权利要求1至6中任一项所述的方法建立的相模式,基于各个页岩岩相的岩性、物性、含气性、电性、地化特性和脆性的代表曲线的特征值,对所述待评价井进行评价。
8.根据权利要求7所述的有机质页岩评价方法,其特征在于,所述待评价井为未取芯井;其中,建立待评价井的等时地层格架,包括:
获取待评价井的测井曲线中与笔石带划分模型对应的多条第一测井曲线,其中,所述笔石带划分模型按照深度将笔石带、笔石带界限的位置深度以及用于笔石带划分模型的多条第二测井曲线对应;
使用所述笔石带划分模型,基于所述多条第一测井曲线与所述多条第二测井曲线的特征变化,确定所述待评价井包含的笔石带及笔石带界限的位置深度,其中,所述特征变化包括测井曲线的幅度和形状的变化;
基于所述待评价井包含的笔石带及笔石带界限的位置深度,建立所述待评价井的等时地层格架。
9.根据权利要求8所述的有机质页岩评价方法,其特征在于,所述多条第一测井曲线和所述多条第二测井曲线包括:自然伽马曲线、无铀伽马曲线、电阻率曲线、中子曲线、密度曲线、声波时差曲线以及元素测井曲线。
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