CN111764895B - 一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，包括：步骤1，采用多种方法获得综合测井数据；步骤2，进行测井数据处理；步骤3，确定测井曲线齿化率，从而通过测井曲线识别页岩气储层地质结构变化。该方法选择简单适合的评价参数，避免受到测井数据差异的干扰以及页岩气储层特点的影响。

Description

一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法。

背景技术

页岩油气储层存在如下地质特征：

1、连续型油气聚集单元：页岩油气藏的形成和富集具有自身独特的特点，其往往分布在盆地内沉积厚度大、分布范围广的页岩地层中，自生自储，页岩为烃源岩，也作为储集层，与常规油气藏不同，没有油水截面、气水界面等流体界面概念，属于连续型油气聚集单元；

2、岩石矿物组成复杂：页岩油气储层不只是指褐色页岩，一切富含有机质，且天然气以吸附态、游离态赋存于岩石中的致密细碎岩屑都可以成为页岩油气储层，矿物复杂，主要包含石英、方解石、粘土矿物以及黄铁矿等，而且不同盆地页岩油气储层的矿物含量差别很大，根据矿物组成不同，页岩油气储层分为三类：一类是富含方解石的钙质页岩油气储层，另一类是富含石英的硅质页岩油气储层，以及符合粘土矿物的粘土质页岩油气储层。

3、富含有机质，储集空间类型复杂，主要孔隙类型以粒间孔隙和有机质成熟后热解生成的孔隙为主，部分储层还发育天然裂缝。

4、基质渗透率极低，物性极差，储层孔隙度一般小于10％，基质渗透率一般为0.0001-0.001mD，一般以长距离水平钻井结合多级压裂方式求产。

5、游离与吸附两种赋存方式：游离气以有利状态赋存于孔隙和微裂缝中的天然气，吸附气为吸附于有机质和粘土矿物表面的天然气，以有机质吸附为主。

页岩油气储层由于含有丰富的有机质，测井相应特征与常规储层明显不同，储层具有高中子孔隙度、低光电俘获截面特征，页岩油气储层中含烃饱和度较高，电阻率较高，此外由于测井数据测量时同一口井的不同的曲线可能不是同一批次、同一测井仪器测量的，所以这些测井数据的深度采样间隔和深度值也不尽相同，通过上传或推送到数据平台的数据很可能就包含这样一部分的测井数据。下载这部分测井数据时，会由于一口井下不同的测井数据深度点和采样间隔不同而无法下载从而报错。

因此，需要设计新的适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，选择简单适合的评价参数，避免受到测井数据差异的干扰以及页岩气储层特点的影响。

发明内容

本发明实施例提供一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，包括：

步骤1，采用多种方法获得综合测井数据；

步骤2，进行测井数据处理；

步骤3，确定测井曲线齿化率，从而通过测井曲线识别页岩气储层地质结构变化。

优选的，所述步骤1的所述多种方法包括：

通过自然伽马获得测井数据；

通过声波时差测井获得测井数据；

通过中子测井获得测井数据；

通过地层密度测井获得测井数据；

通过岩性密度测井获得测井数据；

采用微电阻率扫描成像测井获得测井数据。

优选的，所述步骤2包括：

步骤21，根据测井数据在预设坐标系中相邻两个初始采样点的坐标数据，确定所述测井数据的各初始采样间隔的深度值与曲线值的对应关系；

步骤22，根据所述测井数据在所述预设坐标系中的预设起始坐标和预设目标采样间隔确定所述测井数据中各目标采样点的目标深度值，并根据所述目标采样点的目标深度值确定对应的所述初始采样间隔；

步骤23，根据所述目标采样点的目标深度值和所述初始采样间隔的深度值与曲线值的对应关系，得到所述目标采样点的目标曲线值。

优选的，所述步骤21包括：

步骤211，根据所述相邻两个初始采样点在所述预设坐标系中的两个坐标值连接而成的直线，得到所述直线相对于所述预设坐标系的斜率和偏移量，其中，所述偏移量为所述直线的延长线与所述预设坐标系的横轴相交时对应的横轴数值；

步骤212，根据所述斜率和所述偏移量，确定所述深度值与曲线值的对应关系。

优选的，所述步骤211包括：

所述深度值与曲线值的对应关系的表达式为：X＝AY+B，

其中，所述X为所述曲线值，所述A为所述斜率，所述Y为所述深度值，所述B为所述偏移量。

优选的，所述步骤22包括：确定所述各初始采样点中坐标数据中的初始深度值最接近所述目标深度值的相邻两个初始采样点及对应的初始采样间隔。

优选的，所述步骤23包括：根据所述目标深度值和所述深度值与曲线值的对应关系的表达式中所述目标深度值与目标曲线值的对应关系，得到所述目标曲线值。

优选的，所述步骤3包括：

步骤31，对砂体的测井曲线进行数据标准化，将数据标准化后的测井曲线形态校正为箱形；

步骤32，根据形态校正后的测井曲线，利用K均值聚类算法确定正齿、负齿及基线的重心值；

步骤33，根据预设的识别门槛值与所述正齿、负齿及基线的重心值，确定正齿齿数及负齿齿数；

步骤34，利用所述正齿齿数及所述负齿齿数，确定所述测井曲线的齿化率。

优选的，所述测井评价内容包括：岩石可压裂性、裂缝发育特征与持续性、裂缝起裂影响、围岩封堵性评价以及粘土矿物的敏感性分析。

本发明实施例还提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有执行上述适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法的计算机程序。

新的适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，选择简单适合的评价参数，避免受到测井数据差异的干扰以及页岩气储层特点的影响。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中提供的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

本发明实施例中提供了一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，图1为本发明实施例中提供的方法流程图，如图1所示，一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，包括：

S1，采用多种方法获得综合测井数据；

S2，进行测井数据处理；

S3，确定测井曲线齿化率，从而通过测井曲线识别页岩气储层地质结构变化。

S1的多种方法包括：

通过自然伽马获得测井数据，包括：由于页岩中泥质含量高，泥质含量越高伽马放射性越高，一些有机质中含有高反射性物质，一般性地层中，泥质岩在地层中伽马显示最高值(>100)，砂岩和煤层显示低值，因此采用自然伽马获得页岩气层的自然伽马值显示高值；

通过井径测井获得测井数据：砂岩显示缩径，泥页岩显示为扩径；

通过声波时差测井获得测井数据：页岩气储层声波时差值显示高值，页岩比泥岩致密，孔隙度小，声波时差介于泥岩和砂岩之间，遇到裂缝气层有周波跳反映，或者曲线突然拔高，页岩有机质含量增加时，其声波时差增大，声波值偏小，则反映有机质丰度较低；

通过中子测井获得测井数据：页岩气储集层中子测井值为高值，中子测井值反映岩层中含氢量，含氢物质包括水、是由、结晶水和含水砂，即中子密度测井反映地层孔隙度，页岩地层孔隙度一般小于10％，页岩气储集层中，两个相反的影响因素为地层中含气使得中子密度值减小，而束缚水则使中子密度值偏大，束缚水饱和度大于含气饱和度，因此束缚水对于中子测井值的影响较大，有机质中的氢含量对中子测井产生影响使得孔隙度偏大，在页岩储集层段，中子孔隙度值显示低值，表示较高的含气量以及短链碳氢化合物；

通过地层密度测井获得测井数据：地层密度值实际上测量地层的电子密度，而电子密度相当于地层体积密度，页岩密度为低值，比砂岩和碳酸盐地层密度测井值低，但是比煤层和硬石膏地层密度值高出很多，随着有机质和烃类气体含量增加会使得地层密度值更低，存在裂缝使得地层密度测井值降低，本实施例中地层密度为低值；

通过岩性密度测井获得测井数据：采用岩性密度测井Pe值指示岩性，岩性密度测井用于识别页岩粘土矿物类型，页岩矿物组成的变化，将导致单位体积页岩岩性密度测井值的发生变化，结合取芯资料分析粘土岩矿物成分，本实施例中可以采用同一测井仪器同时测量地层密度与岩性密度；

采用微电阻率扫描成像测井获得测井数据：评价包括两种方式，通过元素俘获测井ECS、核磁共振CMR以及电阻率常规PEX的情况下通过干酪根获得有机碳含量后根据Langmuir方程获得吸附气测井评价，另外一种评价方法是获得有效孔隙度，根据页岩饱和度方程获得含气饱和度从而作为游离气的测井评价。

S2包括：

步骤21，根据测井数据在预设坐标系中相邻两个初始采样点的坐标数据，确定测井数据的各初始采样间隔的深度值与曲线值的对应关系；包括：

步骤211，根据相邻两个初始采样点在预设坐标系中的两个坐标值连接而成的直线，得到直线相对于预设坐标系的斜率和偏移量，其中，偏移量为直线的延长线与预设坐标系的横轴相交时对应的横轴数值，包括：

深度值与曲线值的对应关系的表达式为：X＝AY+B，

其中，X为曲线值，A为斜率，Y为深度值，B为偏移量；

S212，根据斜率和偏移量，确定深度值与曲线值的对应关系；

S22，根据测井数据在预设坐标系中的预设起始坐标和预设目标采样间隔确定测井数据中各目标采样点的目标深度值，并根据目标采样点的目标深度值确定对应的初始采样间隔，包括：确定各初始采样点中坐标数据中的初始深度值最接近目标深度值的相邻两个初始采样点及对应的初始采样间隔；

S23，根据目标采样点的目标深度值和初始采样间隔的深度值与曲线值的对应关系，得到目标采样点的目标曲线值，包括：根据目标深度值和深度值与曲线值的对应关系的表达式中目标深度值与目标曲线值的对应关系，得到目标曲线值。

S3包括：

S31，对砂体的测井曲线进行数据标准化，将数据标准化后的测井曲线形态校正为箱形；

S32，根据形态校正后的测井曲线，利用K均值聚类算法确定正齿、负齿及基线的重心值；

S33，根据预设的识别门槛值与正齿、负齿及基线的重心值，确定正齿齿数及负齿齿数；

S34，利用正齿齿数及负齿齿数，确定测井曲线的齿化率

测井评价内容包括：岩石可压裂性、裂缝发育特征与持续性、裂缝起裂影响、围岩封堵性评价以及粘土矿物的敏感性分析。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，其特征在于包括：

步骤1，采用多种方法获得综合测井数据；

步骤2，进行测井数据处理；

步骤3，确定测井曲线齿化率，从而通过测井曲线识别页岩气储层地质结构变化；

所述步骤2包括：

步骤21，根据测井数据在预设坐标系中相邻两个初始采样点的坐标数据，确定所述测井数据的各初始采样间隔的深度值与曲线值的对应关系；

步骤22，根据所述测井数据在所述预设坐标系中的预设起始坐标和预设目标采样间隔确定所述测井数据中各目标采样点的目标深度值，并根据所述目标采样点的目标深度值确定对应的所述初始采样间隔；

步骤23，根据所述目标采样点的目标深度值和所述初始采样间隔的深度值与曲线值的对应关系，得到所述目标采样点的目标曲线值；

所述步骤21包括：

步骤211，根据所述相邻两个初始采样点在所述预设坐标系中的两个坐标值连接而成的直线，得到所述直线相对于所述预设坐标系的斜率和偏移量，其中，所述偏移量为所述直线的延长线与所述预设坐标系的横轴相交时对应的横轴数值；

步骤212，根据所述斜率和所述偏移量，确定所述深度值与曲线值的对应关系；

所述步骤211包括：

所述深度值与曲线值的对应关系的表达式为：X＝AY+B，

其中，X为所述曲线值，A为所述斜率，Y为所述深度值，B为所述偏移量；

所述步骤22包括：确定所述各初始采样点中坐标数据中的初始深度值最接近所述目标深度值的相邻两个初始采样点及对应的初始采样间隔；

所述步骤23包括：根据所述目标深度值和所述深度值与曲线值的对应关系的表达式中所述目标深度值与目标曲线值的对应关系，得到所述目标曲线值；

所述步骤3包括：

步骤31，对砂体的测井曲线进行数据标准化，将数据标准化后的测井曲线形态校正为箱形；

步骤32，根据形态校正后的测井曲线，利用K均值聚类算法确定正齿、负齿及基线的重心值；

步骤33，根据预设的识别门槛值与所述正齿、负齿及基线的重心值，确定正齿齿数及负齿齿数；

步骤34，利用所述正齿齿数及所述负齿齿数，确定所述测井曲线的齿化率。

2.根据权利要求1所述的一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，其特征在于所述步骤1的所述多种方法包括：

通过自然伽马获得测井数据；

通过声波时差测井获得测井数据；

通过中子测井获得测井数据；

通过地层密度测井获得测井数据；

通过岩性密度测井获得测井数据；

采用微电阻率扫描成像测井获得测井数据。

3.根据权利要求1所述的一种适用于页岩气储层地质模型的测井评价方法，其特征在于测井评价内容包括：岩石可压裂性、裂缝发育特征与持续性、裂缝起裂影响、围岩封堵性评价以及粘土矿物的敏感性分析。

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