CN111206922B - 一种自然伽马和电阻率组合的页岩油含油丰度评价方法 - Google Patents

一种自然伽马和电阻率组合的页岩油含油丰度评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自然伽马和电阻率组合的页岩油含油丰度评价方法，包括以下步骤：步骤一、对完钻井进行测井，得到若干测井曲线；步骤二、对页岩的岩性进行评价，确定黏土岩段；步骤三、从所述测井曲线中选择自然伽马曲线和深电阻率曲线，确定自然伽马曲线和深电阻率曲线相应刻度值，使得两条曲线在黏土岩段叠合，计算两条曲线之间包络面积的大小定性评价页岩的含油丰度，即两条曲线形成的包络面积大，说明对应含油丰度好。本发明利用对含油丰度区分度较高的测井曲线进行重叠及交会等方法开展含油丰度评价，有效提高了常规测井资料进行含油丰度评价的准确性，为该类页岩甜点综合评价及开发方案制定提供了指导和依据。

Description

一种自然伽马和电阻率组合的页岩油含油丰度评价方法
技术领域
本发明涉及一种自然伽马和电阻率组合的页岩油含油丰度评价方法，属于非常规油气开发技术领域。
背景技术
页岩也叫页岩，是指粒级<0.0625mm的颗粒含量大于50％的沉积岩，主要由黏土(粒径<0.004mm)、粉砂(0.004～0.0625mm)等陆源碎屑颗粒或盆地内生的碳酸盐、生物硅质、磷酸盐等颗粒组成，主要岩性为泥页岩、粉砂岩、碳酸盐岩及其过渡岩类。
页岩的岩性复杂、储集空间多样，具有自生自储的油气特征。岩心分析资料表明含油丰度(通常也称为含油丰度)受岩性、电性、物性、烃源岩特性等多种因素控制，如何开展页岩含油丰度评价进行有效开发是页岩油气藏开发过程中需要解决的难题。
发明内容
本发明要解决技术问题是：提供一种能够有效提高页岩油含油性评价准确性的方法，为页岩的甜点综合评价及开发方案制定提供了指导和依据。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种自然伽马和电阻率组合的页岩油含油丰度评价方法，包括以下步骤：
步骤一、对完钻井进行测井，得到若干测井曲线，所述测井曲线包括自然伽马曲线、补偿声波曲线、补偿密度曲线、补偿中子曲线和无铀伽马数曲线；
步骤二、对页岩的岩性进行评价，确定黏土岩段，具体方法如下：
S21、对页岩中的三种主要矿物成分，分别是黏土矿物、碳酸盐矿物和长英质矿物，从所述测井曲线中选取黏土矿物对应的敏感测井曲线为自然伽马曲线与补偿中子曲线，酸盐岩矿物对应的敏感测井曲线为自然伽马曲线、补偿密度曲线和补偿声波曲线；
S22、选定泥岩段作为标准层，通过计算得到黏土矿物指示曲线1、黏土矿物指示曲线2、碳酸盐岩类矿物指示曲线1、碳酸盐岩类矿物指示曲线2；其中：
黏土矿物指示曲线1：NT1＝(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)；
黏土矿物指示曲线2：NT2＝CN/CN标准层；
碳酸盐岩矿物指示曲线1：TS1＝(AC/AC标准层)*(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)；
碳酸盐岩矿物指示曲线2：TS2＝(DEN/DEN标准层)/((GR-GRmin)/(GRmax-GRmin))；
式中，GR为自然伽马曲线数值，DEN为补偿密度曲线数值，CN为补偿中子曲线数值，AC为补偿声波曲线数值，GRmin为自然伽马曲线的最小值，GRmax为自然伽马曲线的最大值，DEN标准层为补偿密度曲线在标准层的数值，CN标准层为补偿中子曲线在标准层的数值，AC标准层为补偿声波曲线在标准层的数值；
S23、利用多元回归法确定每一主要矿物成分的含量，方法如下：
黏土矿物含量＝100.527×NT1+0.44NT2+0.775；
碳酸盐岩矿物含量＝-24.83*TS1+38.07*log(TS2)+54.89；
长英质矿物含量＝100-碳酸盐岩矿物含量-黏土矿物含量；
式中，NT1为黏土矿物指示曲线1，NT2为黏土矿物指示曲线2，TS1为碳酸盐岩矿物指示曲线1，TS2为碳酸盐岩矿物指示曲线2；
S24、根据主要矿物成分的含量采用三端元命名法划分页岩的岩性，找到黏土矿物含量超过50％的页岩段作为黏土岩段；
步骤三、从所述测井曲线中选择自然伽马曲线和深电阻率曲线，确定自然伽马曲线和深电阻率曲线相应刻度值，使得两条曲线在黏土岩段叠合，计算两条曲线之间包络面积的大小定性评价页岩的含油丰度，即两条曲线形成的包络面积大，说明对应含油丰度好，如黏土岩段所形成的包络面积基本为零，则说明黏土岩段对应含油丰度差。
上述技术方案的进一步改进是：步骤三中，以自然伽马与泥岩自然伽马值的差值为横坐标，以深电阻率与泥岩电阻率比值为纵坐标，建立测井解释图版评价页岩的含油丰度。
在实施时，测井解释图版结合区域邻井试油资料，可以确定确定Ⅰ类甜点(日产油大于5吨)、Ⅱ类甜点(日产油在2-5吨之间)、Ⅲ类甜点(日产油小于2吨)等含油丰度的评价标准。
试油就是结合各种技术手段取得地层流体的性质、各种流体的产量、地层压力以及流体流动过程中的压力变化等资料，这些资料就是试油资料，此为现有技术，本发明主要利用的试油资料为邻近井的出油量。
本发明带来的有益效果是：本发明利用对含油丰度区分度较高的测井曲线进行重叠及交会等方法开展含油丰度评价，有效提高了常规测井资料进行含油丰度评价的准确性，为该类页岩甜点综合评价及开发方案制定提供了指导和依据。与现有的技术相比，本发明对页岩含油丰度的评价标准充分结合岩心化验资料与试油资料，能够真实反映待评价井含油丰度变化特征，可快速有效评价页岩含油丰度，从而提高开发效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是自然伽马曲线和深电阻率曲线在黏土岩段叠合的示意图。
图2是测井解释图版的示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的自然伽马和电阻率组合的页岩油含油丰度评价方法，以某区块ZH501井为例进行说明，包括以下步骤：
步骤一、对完钻井(ZH501井)进行测井，得到若干测井曲线，所述测井曲线包括自然伽马曲线、补偿声波曲线、补偿密度曲线、补偿中子曲线和无铀伽马数曲线。
步骤二、对页岩的岩性进行评价，确定黏土岩段，具体方法如下：
S21、对页岩中的三种主要矿物成分，分别是黏土矿物、碳酸盐矿物和长英质矿物，从所述测井曲线中选取黏土矿物对应的敏感测井曲线为自然伽马曲线与补偿中子曲线，酸盐岩矿物对应的敏感测井曲线为自然伽马曲线、补偿密度曲线和补偿声波曲线。
主要矿物成分对应的敏感测井曲线是指对该主要矿物成分及含量变化区别度较高的测井曲线，可通过相关性计算获得，相关性计算为现有技术，不再赘述。
试验表明，通过取心段岩心化验分析结果确定页岩的主要矿物组分，X射线衍射分析表明，该区孔一段页岩矿物成分为石英、钾长石、斜长石、方解石、白云石、铁白云石、文石、黏土、黄铁矿、菱铁矿。各种主要矿物成分含量一般均小于30％，石英+长石等长英质平均含量21.3％，方解石+白云石等碳酸盐矿物平均含量为33.9％，黏土矿物平均含量为29.1％，黄铁矿平均含量为3.5％，菱铁矿平均含量为2.0％。由此确定该区页岩的主要矿物成分(一般含量大于20％)为长英质矿物、碳酸盐岩质矿物、黏土质矿物三大类。另外，根据申请人的统计分析，对于页岩来说，主要矿物成分均为长英质矿物、碳酸盐岩质矿物、黏土质矿物三大类，而不同的探井获得的主要矿物成分对应的敏感测井曲线也基本一致。
页岩中随着黏土矿物含量的增高，自然伽马曲线的数值明显变大，补偿中子曲线的数值变大；随着碳酸盐岩矿物含量的增加，补偿声波曲线的数值减小，补偿密度曲线的数值明显增加，自然伽马曲线的数值变小。因此，本实施例确定黏土矿物对应的敏感曲线为自然伽马曲线与补偿中子曲线，碳酸盐岩矿物对应的敏感曲线为自然伽马曲线、补偿密度曲线和补偿声波曲线。
S22、选定泥岩段作为标准层，通过计算得到黏土矿物指示曲线1、黏土矿物指示曲线2、碳酸盐岩类矿物指示曲线1、碳酸盐岩类矿物指示曲线2；其中：
黏土矿物指示曲线1：NT1＝(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)；
黏土矿物指示曲线2：NT2＝CN/CN标准层；
碳酸盐岩矿物指示曲线1：TS1＝(AC/AC标准层)*(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)；
碳酸盐岩矿物指示曲线2：TS2＝(DEN/DEN标准层)/((GR-GRmin)/(GRmax-GRmin))；
式中，GR为自然伽马曲线数值，DEN为补偿密度曲线数值，CN为补偿中子曲线数值，AC为补偿声波曲线数值，GRmin为自然伽马曲线的最小值，GRmax为自然伽马曲线的最大值，DEN标准层为补偿密度曲线在标准层的数值，CN标准层为补偿中子曲线在标准层的数值，AC标准层为补偿声波曲线在标准层的数值。
泥岩段区域为稳定分布区域，取泥岩段作为标准层，通过读取本井相应标准层段对应的敏感测井曲线数值，和敏感曲线组合可用于消除由于测井仪器等不同造成的误差。
S23、利用多元回归法确定每一主要矿物成分的含量，方法如下：
黏土矿物含量＝100.527×NT1+0.44NT2+0.775；
碳酸盐岩矿物含量＝-24.83*TS1+38.07*log(TS2)+54.89；
长英质矿物含量＝100-碳酸盐岩矿物含量-黏土矿物含量；
式中，NT1为黏土矿物指示曲线1，NT2为黏土矿物指示曲线2，TS1为碳酸盐岩矿物指示曲线1，TS2为碳酸盐岩矿物指示曲线2；
S24、根据主要矿物成分的含量采用三端元命名法划分页岩的岩性，找到黏土矿物含量超过50％的页岩段作为黏土岩段。
根据利用计算得到的主要矿物含量，采用三端元命名法，按照长英质矿物(长石+石英)、黏土矿物和碳酸盐岩矿物(方解石+白云石)含量的相对多少把页岩划分为碳酸盐岩、黏土岩、细粒长英沉积岩和细粒混合沉积岩。其中：碳酸盐岩(方解石和白云石)矿物含量之和大于50％时为碳酸盐岩；黏土岩黏土矿物含量大于50％时为黏土岩；细粒长英沉积岩(长石和石英)矿物含量大于50％时为细粒长英沉积岩；三端元矿物含量均小于50％时为细粒混合沉积岩。采用三端元命名法，根据计算的长英质矿物、黏土矿物和碳酸盐岩矿物含量多少进行岩性划分，由此就划分出本井页岩段岩性。
步骤三、从所述测井曲线中选择自然伽马曲线和深电阻率曲线，确定自然伽马曲线和深电阻率曲线相应刻度，使得两条曲线在黏土岩段叠合并填充颜色，计算两条曲线之间包络面积的大小定性评价页岩的含油丰度，即两条曲线形成的包络面积大，说明对应含油丰度好。如图2所示，对应2736-2744m井段两条曲线形成的包络面积大，说明对应含油丰度好。
申请人通过对该区域岩心化验及试油资料分析获知，一般情况下，页岩含油丰度好段，自然伽马数值低，表明岩性纯、脆性矿物(碳酸盐岩和长英质矿物)含量高，且电阻率数值高，补偿密度数值低，补偿声波数值高。因此申请人综合分析优选出对含油丰度区别度较高的自然伽马曲线和深电阻率两条测井曲线，用于评价页岩的含油丰度，实践表明，本发明方法有效提高了常规测井资料进行含油丰度评价的准确性。
本实施例还可以利用试油资料确定含油性解释标准开展含油性评价，具体如下：
结合试油资料，利用自然伽马与深电阻率曲线进行含油性分析。为了更好提高自然伽马与深电阻率曲线对含油性评价的精度和准确性，交会图横坐标为自然伽马与泥岩自然伽马值的差值，交会图纵坐标为深电阻率与泥岩电阻率比值，建立了相应的测井解释图版用于含油性的评价(具体见图2)，并参考区域邻井试油资料确定了Ⅰ类甜点、Ⅱ类甜点、Ⅲ类甜点含油性的评价标准。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种自然伽马和电阻率组合的页岩油含油丰度评价方法，包括以下步骤：
步骤一、对完钻井进行测井，得到若干测井曲线，所述测井曲线包括自然伽马曲线、补偿声波曲线、补偿密度曲线和补偿中子曲线；
步骤二、对页岩的岩性进行评价，确定黏土岩段，具体方法如下：
S21、对页岩中的三种主要矿物成分，分别是黏土矿物、碳酸盐矿物和长英质矿物，从所述测井曲线中选取黏土矿物对应的敏感测井曲线为自然伽马曲线与补偿中子曲线，酸盐岩矿物对应的敏感测井曲线为自然伽马曲线、补偿密度曲线和补偿声波曲线；
S22、选定泥岩段作为标准层，通过计算得到黏土矿物指示曲线1、黏土矿物指示曲线2、碳酸盐岩类矿物指示曲线1、碳酸盐岩类矿物指示曲线2；其中：
黏土矿物指示曲线1：NT1＝(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)；
黏土矿物指示曲线2：NT2＝CN/CN标准层；
碳酸盐岩矿物指示曲线1：TS1＝(AC/AC标准层)*(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)；
碳酸盐岩矿物指示曲线2：TS2＝(DEN/DEN标准层)/((GR-GRmin)/(GRmax-GRmin))；
式中，GR为自然伽马曲线数值，DEN为补偿密度曲线数值，CN为补偿中子曲线数值，AC为补偿声波曲线数值，GRmin为自然伽马曲线的最小值，GRmax为自然伽马曲线的最大值，DEN标准层为补偿密度曲线在标准层的数值，CN标准层为补偿中子曲线在标准层的数值，AC标准层为补偿声波曲线在标准层的数值；
S23、建立页岩矿物体积模型，即黏土矿物含量+碳酸盐岩矿物含量+长英质矿物含量＝100；利用多元回归法确定每一种主要矿物成分的含量，方法如下：
黏土矿物含量＝100.527×NT1+0.44NT2+0.775；
碳酸盐岩矿物含量＝-24.83*TS1+38.07*log(TS2)+54.89；
长英质矿物含量＝100-碳酸盐岩矿物含量-黏土矿物含量；
式中，NT1为黏土矿物指示曲线1，NT2为黏土矿物指示曲线2，TS1为碳酸盐岩矿物指示曲线1，TS2为碳酸盐岩矿物指示曲线2；
S24、根据主要矿物成分的含量采用三端元命名法划分页岩的岩性，找到黏土矿物含量超过50％的页岩段作为黏土岩段；
步骤三、从所述测井曲线中选择自然伽马曲线和深电阻率曲线，确定自然伽马曲线和深电阻率曲线相应刻度值，使得两条曲线在黏土岩段叠合，计算两条曲线之间包络面积的大小定性评价页岩的含油丰度，即两条曲线形成的包络面积大，说明对应含油丰度好；
步骤三中，以自然伽马与泥岩自然伽马值的差值为横坐标，以深电阻率与泥岩电阻率比值为纵坐标的交会图，建立测井解释图版评价页岩的含油丰度。
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