CN112731531B - 古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法，包括步骤1.收集研究区的二维地震和三维地震资料。步骤2：基于井震标定确定研究区相关层段的层位并进行全区追踪。步骤3：基准面选择：根据区域和研究区的构造沉积演化确定大致的基准面(B1)，同时统计分析各个钻井中基准面到目的层底界面的厚度(H1)，另外统计各井目的层段富有机质页岩的厚度(H2)，之后对H1和H2数据进行相关性分析，当其呈现明显的正相关时，确定B1为古地貌恢复的基准面，反之，选择其他界面作为基准面，重复上述步骤，直至找到合适的基准面(B1)。本发明能够有效的降低页岩气有利区预测的成本，提升页岩气有利区预测的精度，直接推动页岩气勘探的进步。
Description
技术领域
本发明涉及扩散实验技术领域，特别涉及古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法。
背景技术
与本发明相关的发明专利有《一种基于模糊矩阵的页岩气多因素选区评价方法》(申请号：201710826810.6)、《一种定量评价页岩气甜点的方法》(申请号：201810887004.4)、《一种山地页岩气资源评价方法及系统》(申请号：201911319860.0)、《一种页岩气藏建产有利区的综合判别方法》(申请号：201410403629.0)。
这些发明技术均涉及到页岩气有利区优选，其中《一种基于模糊矩阵的页岩气多因素区评价方法》是一种综合了多因素、动静态要素结合并利用数学方法进行有利区预测的方法：
《一种定量评价页岩气甜点的方法》主要根据基础地质数据、测井数据及地震资料确定地质敏感甜点参数和工程甜点参数；基于确认的地质敏感甜点参数和工程甜点参数，开展地球物理预测，获得预测成果；建立页岩气甜点定量评价模型Q；确定页岩气甜点定量评价因子Q sweet；根据评价因子Q sweet的数值范围判定页岩气有利勘探区。
《一种山地页岩气资源评价方法及系统》该发明技术主要针对山地环境的页岩气资源评价，综合考虑页岩气的基本地质特征、地球化学特征、储层特征及资源分布特征，对山地页岩气资源进行评价。
《一种页岩气藏建产有利区的综合判别方法》包括步骤1)收集工区内用于建产有利区判别所需的指标数据；2)结合有机碳总含量、有机质成熟度和页岩含气量三项指标，绘制工区的生烃有利区平面图；3)将杨氏模量和泊松比结合，计算压裂指数Fi，然后结合压裂指数、地层压力系数和埋藏深度三项指标，筛选出地质开发有利区；4)有机碳总含量、压裂指数、地层系数、优质页岩厚度的乘积定义为试气指数，然后利用试气指数筛选工区储层的开发效果，并绘制工区的试气有利区平面图；5)最终得到工区的建产有利区平面图。
目前，现有的方法基本均需要大量的基础测试数据，而页岩气勘探中样品测试费用昂贵，要完成以上方法的过程实现，需要花费大量经费进行系统样品采样、测试等，费时费钱，成本较高，如何降低成本进行高效的页岩气有利区预测是目前亟待解决的问题。
发明内容
为了克服背景技术中的问题，本发明提出古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法，能够有效的降低页岩气有利区预测的成本，提升页岩气有利区预测的精度，直接推动页岩气勘探的进步。
为了实现上述目的，本发明是按照以下方式实现的：古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法，包括如下步骤：
步骤1.收集研究区的二维地震和三维地震资料(为后期的层位解释和古地貌恢复提供数据基础)；
步骤2：基于井震标定确定研究区相关层段的层位并进行全区追踪(为后期的古地貌恢复进行提供准确的层位信息)；
步骤3：基准面选择：根据区域和研究区的构造沉积演化确定大致的基准面(B1)，同时统计分析各个钻井中基准面到目的层底界面的厚度(H1)，另外统计各井目的层段富有机质页岩的厚度(H2)，之后对H1和H2数据进行相关性分析，当其呈现明显的正相关时，确定B1为古地貌恢复额基准面，反之，选择其他界面作为基准面，重复上述步骤，直至找到合适的基准面(B1)；
步骤4：在基准面(B1)确定的基础上，利用印模法对页岩气勘探层段的沉积前古地貌进行恢复，得到勘探层段乘积前的古地貌特征；
步骤5：对恢复的古地貌图进行单元划分，分别划分出隆起区(U)、隆起围斜区(A)、斜坡区(S)、洼陷区(L)四个单元；
步骤6.选取关键的4个参数：有机碳含量(TOC)、含气量、孔隙度、脆性指数(＝(石英+长石+碳酸盐)/总成分含量)作为有利区预测的基础，利用灰色关联法分别计算出分别有机碳含量(TOC)、孔隙度、脆性指数权重系数：R1、R2、R3、R4。
步骤7.根据步骤6计算出来的权重系数，利用有利区预测公式：P＝有机碳含量×R1+含气量×R2+孔隙度×R3+脆性指数×R4分别计算出隆起区(U)、隆起围斜区(A)、斜坡区(S)、洼陷区(L)的P值大小；Pu(对应于隆起区的数值)，PA(对应于隆起围斜区的数值)，Ps(对应于斜坡区的数值)，PL(对应于洼陷区的数值)。
步骤8.对Pu，PA，Ps，PL四个数值进行排序，从而确定页岩气的有利区。
本发明的有益效果：
本发明以地震资料为基础，通过古地貌恢复方法和数学分析方法进行页岩气有利区的勘探预测，其原理在于：页岩气的勘探有利区往往为富有机质页岩发育区，其TOC高、有机孔发育、含气量高，而这些富有机质页岩的发育与古地貌形态具有很大的关系，因此古地貌很大程度上控制了富有有机质页岩的的发育区(即有利的页岩气勘探区)，因此利用地震资料，在层位解释的基础上对古地貌进行重建，然后利用数学公式定量的对不同地貌单元的页岩气潜力进行分析，从而达到定量预测页岩气有利区的目的。
该技术方案具有如下优势：第一、油气勘探部门进行页岩气勘探基本都会进行地震资料的采集，因此资料丰富，易于获取；第二，可以大大降低成本，不需要大规模的进行岩芯样品采集和测试；第三、利用数学方法首次对不同地貌单元的页岩气潜力进行定量预测；因此该方法可以为油田提供一种高效低成本的页岩气有利区预测方法。
附图说明
图1为本发明的古地貌恢复及其地貌单元划分示意图；
图2为本发明的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚、明白，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
如图2所示，古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法，包括如下步骤：
步骤1.收集研究区的二维地震和三维地震资料；
步骤2.基于井震标定确定研究区相关层段的层位并进行全区追踪解释；
步骤3.确定合适的基准面；
步骤4.在基准面B1确定的基础上，利用印模法对页岩气勘探层段的沉积前古地貌进行恢复，得到勘探层段沉积前的古地貌特征；
步骤5.对恢复的古地貌图进行单元划分；
步骤6.选取关键的4个参数：有机碳含量TOC、含气量、孔隙度、脆性指数作为有利区预测的基础，利用灰色关联法分别计算出有机碳含量TOC、含气量、孔隙度、脆性指数权重系数：R1、R2、R3、R4；
步骤7.根据步骤6计算出来的权重系数，利用有利区预测公式分别计算不同地貌单元的表征其有利程度的数值P；
步骤8.对Pu、PA、PS、PL四个数值进行排序，从而确定页岩气的有利区。
进一步的是，步骤3确定合适的基准面的方法是：
Ⅰ.根据区域和研究区的构造沉积演化确定大致的基准面B1，同时统计分析各个钻井中基准面到目的层的底界面的厚度H1；
Ⅱ.另外统计各井目的层段富有机质页岩的厚度H2，之后对H1和H2数据进行相关性分析；
Ⅲ.当其呈现明显的正相关时，确定B1为古地貌恢复额基准面；
Ⅳ.反之，选择其他界面作为基准面，重复上述步骤，直至找到合适的基准面B1。
进一步的是，步骤5中，分别划分出隆起区U、隆起围斜区A、斜坡区S、洼陷区L四个单元。
进一步的是，步骤6中，所述脆性指数为＝(石英+长石+碳酸盐)/总成分含量。
进一步的是，有利区预测公式：P＝有机碳含量×R1+含气量×R2+孔隙度×R3+脆性指数×R4；
分别计算出隆起区U、隆起围斜区A、斜坡区S、洼陷区L的P值大小；
Pu对应隆起区的数值，PA对应于隆起围斜区的数值，Ps对应于斜坡区的数值，PL对应于洼陷区的数值。
实施例
在实际的运用中最为关键的是古地貌恢复及地貌单元划分，在完成前面4个步骤的基础上，可以得出如图1所示的古地貌，然后划分出地貌单元：隆起区、隆起围斜区、斜坡区和洼陷区。
在古地貌恢复和地貌单元划分的基础上，分别计算Pu、PA、PS、PL，最后根据这四个数值的大小进行排序，最高值为最有利区。例如，假设计算出的结果中Pu最高，则表示图1中的隆起区为最有利的区域。
本发明技术能够有效的降低页岩气有利区预测的成本，提升页岩气有利区预测的精度，直接推动页岩气勘探的进步。
最后说明的是，以上所述为本发明的优选实施方式，尽管通过上述优选实施例，已经对本发明进行了详细的说明，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种改变，而不偏离本发明的权利要求书所要求的的范围。
Claims (3)
1.古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.收集研究区的二维地震和三维地震资料；
步骤2.基于井震标定确定研究区相关层段的层位并进行全区追踪解释；
步骤3.确定合适的基准面；
确定合适的基准面的方法是：
Ⅰ.根据区域和研究区的构造沉积演化确定大致的基准面B1，同时统计分析各个钻井中基准面到目的层的底界面的厚度H1；
Ⅱ.另外统计各井目的层段富有机质页岩的厚度H2，之后对H1和H2数据进行相关性分析；
Ⅲ.当其呈现明显的正相关时，确定B1为古地貌恢复额基准面；
Ⅳ.反之，选择其他界面作为基准面，重复上述步骤，直至找到合适的基准面B1
步骤4.在基准面B1确定的基础上，利用印模法对页岩气勘探层段的沉积前古地貌进行恢复，得到勘探层段沉积前的古地貌特征；
步骤5.对恢复的古地貌图进行单元划分；
步骤6.选取关键的4个参数：有机碳含量TOC、含气量、孔隙度、脆性指数作为有利区预测的基础，利用灰色关联法分别计算出有机碳含量TOC、含气量、孔隙度、脆性指数权重系数：R1、R2、R3、R4；
步骤6中，所述脆性指数为＝(石英+长石+碳酸盐)/总成分含量；
步骤7.根据步骤6计算出来的权重系数，利用有利区预测公式分别计算不同地貌单元的表征其有利程度的数值P；
步骤8.对Pu、PA、PS、PL四个数值进行排序，从而确定页岩气的有利区。
2.根据权利要求1所述的古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法，其特征在于，步骤5中，分别划分出隆起区U、隆起围斜区A、斜坡区S、洼陷区L四个单元。
3.根据权利要求1所述的古地貌分析和数学分析结合的页岩气有利区预测方法，其特征在于，有利区预测公式：P＝有机碳含量×R1+含气量×R2+孔隙度×R3+脆性指数×R4；
分别计算出隆起区U、隆起围斜区A、斜坡区S、洼陷区L的P值大小；
Pu对应隆起区的数值，PA对应于隆起围斜区的数值，Ps对应于斜坡区的数值，PL对应于洼陷区的数值。
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