CN113379209A - 一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法，具体涉及油气勘探开发领域。本发明根据页岩储层资料计算地化热解过程中的总烃含量，建立未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型，综合考虑地化热解过程中总烃含量及有效孔隙度对页岩含油饱和度的影响，确定综合影响系数，通过将未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度与岩心含油饱和度相结合，建立综合影响系数与页岩含油饱和度校正系数之间的关系，确定页岩含油饱和度校正系数的取值，构建基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型。本发明消除了地化热解及有效孔隙度对页岩含油饱和度计算结果的影响，实现了对页岩含油饱和度的准确评价。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探开发领域，具体涉及一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法。
背景技术
近年来，随着油气资源需求的日益增长，油气田勘探开发的重心逐渐由常规油气藏转向非常规油气藏。含油饱和度作为非常规油气藏综合解释中不可或缺的解释参数，页岩含油饱和度一般通过孔隙度、地化热解等参数进行计算，但是，往常利用地化热解评价含油饱和度的模型不适用于页岩储层，并且针对目标井采用往常基于地化热解参数计算含油饱和度时，通过与岩心对比，发现以往基于地化热解参数构建的含油饱和度评价模型，其计算结果普遍大于100％，存在失真现象。
因此，采用现有基于地化热解参数构建的含油饱和度评价模型难以对页岩含油饱和度进行准确评价，亟需校正基于地化热解参数构建的含油饱和度评价模型，构建一种能够准确评价页岩含油饱和度的方法。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，提出了一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法，通过将地化热解与有效孔隙度相结合确定综合影响系数，消除了地化热解及有效孔隙度对页岩含油饱和度计算结果的影响，实现了对页岩含油饱和度的准确评价。
本发明采用以下的技术方案：
一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法，具体包括以下步骤：
步骤1，获取页岩储层的取芯资料、地化热解资料和测井资料，根据地化热解资料确定地化热解过程中的游离烃、液态烃和热解烃的含量，计算地化热解过程中的总烃含量ST；
步骤2，根据页岩储层的测井资料和取芯资料，确定页岩储层的岩石密度、有效孔隙度和原油密度，建立未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型，如式(1)所示：
式中，So为含油饱和度，单位为％；ρb为岩石密度，单位为g/cm3；ρo为原油密度，单位为g/cm3；φ为有效孔隙度，单位为％；
由于页岩具有低孔渗的特点，采用基于地化热解实验确定的页岩含油饱和度评价模型，并未考虑地化热解及有效孔隙度对于页岩含油饱和度计算结果的影响，使得利用未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型计算得到的页岩含油饱和度，存在明显的失真现象；
步骤3，页岩含油饱和度计算结果受有效孔隙度和地化热解过程中总烃含量的影响，根据地化热解过程中的总烃含量和有效孔隙度，计算页岩含油饱和度的综合影响系数，如式(2)所示：
Z＝ST/φ (2)
式中，Z为页岩含油饱和度的综合影响系数，无量纲；
步骤4，利用未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型计算，得到未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度，通过对比岩心含油饱和度与未考虑地化热解及有效孔隙度影响的含油饱和度，发现随着综合影响系数的逐渐增大，岩心含油饱和度与未考虑地化热解及有效孔隙度影响的含油饱和度之间的比值逐渐减小，划分综合影响系数的取值范围并确定各范围对应含油饱和度校正系数，基于页岩含油饱和度的综合影响系数，确定页岩含油饱和度校正系数的取值；
步骤5，将未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型与页岩含油饱和度校正系数相结合，考虑地化热解及有效孔隙度对页岩含油饱和度的影响，构建基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型，如式(3)所示：
式中，S为基于地化热解校正后的含油饱和度，单位为％；k为页岩含油饱和度校正系数，无量纲；
步骤6，验证基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型其页岩含油饱和度计算结果的准确性。
优选地，所述步骤1中，地化热解过程中的总烃含量ST，如式(4)所示：
ST＝S0+S1+S2 (4)
式中，S0为地化热解过程中的游离烃含量，单位为mg/g；S1为地化热解过程中的液态烃含量，单位为mg/g；S2为地化热解过程中的热解烃含量，单位为mg/g；ST为地化热解过程中的总烃含量，单位为mg/g。
优选地，所述步骤4中，综合影响系数Z与页岩含油饱和度校正系数k之间的对应关系为：
当0≤Z<0.1时，k＝2000；当0.1≤Z<0.5时，k＝41；当0.5≤Z<1时，k＝30；当1≤Z<1.5时，k＝12；当1.5≤Z<2时，k＝11.5；当2≤Z<3时，k＝7；当3≤Z<4时，k＝6.5；当4≤Z<5时，k＝5；当5≤Z<6时，k＝4.5；当6≤Z<7时，k＝4；当7≤Z<10时，k＝3；当10≤Z<12时，k＝2.5；当12≤Z<14时，k＝2；当12≤Z<14时，k＝2；当14≤Z<20时，k＝1.5；当20≤Z时，k＝0.6。
优选地，所述步骤6中，采用基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型处理实测井，得到实测井的页岩含油饱和度，通过与岩心含油饱和度进行对比，验证基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型计算结果的准确性。
本发明具有如下有益效果：
本发明针对页岩储层，通过考虑地化热解过程中总烃含量及有效孔隙度对页岩含油饱和度计算的影响，引入页岩含油饱和度校正系数进行校正，构建基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型，消除了总烃含量及有效孔隙度对页岩含油饱和度计算的影响，实现了页岩含油饱和度的准确评价，有利于指导页岩储层的物性评价，为页岩储层的测井综合解释奠定了基础。
附图说明
图1为一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法的流程图。
图2为A井的岩心含油饱和度与校正前页岩含油饱和度的对比图。
图3为A井的岩心含油饱和度与校正后页岩含油饱和度的对比图。
具体实施方式
下面结合附图和某碳酸岩区块例井为例，对本发明的具体实施方式做进一步说明：
以中国某油田A井为例，页岩储层埋藏深度为2940.0-3035.0m，采用本发明提出的一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法进行含油饱和度评价。
步骤1，获取页岩储层的取芯资料、地化热解资料和测井资料，根据地化热解资料确定地化热解过程中的游离烃、液态烃和热解烃的含量，计算地化热解过程中的总烃含量。
步骤2，根据页岩储层的测井资料和取芯资料，确定页岩储层的岩石密度、有效孔隙度和原油密度，建立未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型，由于页岩具有低孔渗的特点，采用该模型计算的页岩含油饱和度，受地化热解过程中总烃含量及有效孔隙度的影响存在失真现象。
步骤3，利用未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型进行计算，得到未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度，通过将该含油饱和度与岩心含油饱和度进行对比，如图2所示，发现当忽略地化热解过程中总烃含量对页岩含油饱和度计算模型的影响时，计算得到的页岩含油饱和度普遍小于岩心含油饱和度，并且与岩心含油饱和度之间存在一定的倍数关系，同时，利用未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型计算的页岩含油饱和度受总烃含量及有效孔隙度的影响较大，因此，以地化热解过程中的总烃含量与有效孔隙度的比值作为页岩含油饱和度的综合影响系数，反映地化热解过程中的总烃含量与有效孔隙度对页岩含油饱和度评价模型的影响。
步骤4，利用未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型计算，得到未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度，对综合影响系数进行等级划分，根据取芯资料确定的岩心含油饱和度，对比岩心含油饱和度与未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度，发现随着综合影响系数的逐渐增大，岩心含油饱和度与未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度之间的比值逐渐缩小，由此得到不同等级范围综合影响系数所对应的页岩含油饱和度校正系数，如表1所示，根据综合影响系数确定页岩含油饱和度校正系数。
表1综合影响系数各取值范围对应的页岩含油饱和度校正系数值
| 综合影响系数取值范围 | 页岩含油饱和度校正系数取值 |
| 0≤Z<0.1 | k＝2000 |
| 0.1≤Z<0.5 | k＝41 |
| 0.5≤Z<1 | k＝30 |
| 1≤Z<1.5 | k＝12 |
| 1.5≤Z<2 | k＝11.5 |
| 2≤Z<3 | k＝7 |
| 3≤Z<4 | k＝6.5 |
| 4≤Z<5 | k＝5 |
| 5≤Z<6 | k＝4.5 |
| 6≤Z<7 | k＝4 |
| 7≤Z<10 | k＝3 |
| 10≤Z<12 | k＝2.5 |
| 12≤Z<14 | k＝2 |
| 14≤Z<20 | k＝1.5 |
| Z>20 | k＝0.6 |
步骤5，将页岩含油饱和度校正系数引入未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型中，结合综合影响系数与页岩含油饱和度校正系数之间的对应关系，将不同等级综合影响系数所对应的校正系数代入到未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型中，构建基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型，利用该模型计算页岩含油饱和度。
步骤6，利用基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型对实测井进行处理，得到实测井的页岩含油饱和度，并与岩心含油饱和度进行对比，如图3所示，对比后发现引入页岩含油饱和度校正系数的页岩含油饱和度计算模型计算结果与岩心含油饱和度之间具有非常好的相关性，从而验证了采用基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型其计算结果的准确性。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1，获取页岩储层的取芯资料、地化热解资料和测井资料，根据地化热解资料确定地化热解过程中的游离烃、液态烃和热解烃的含量，计算地化热解过程中的总烃含量ST；
步骤2，根据页岩储层的测井资料和取芯资料，确定页岩储层的岩石密度、有效孔隙度和原油密度，建立未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型，如式(1)所示：
式中，So为含油饱和度，单位为％；ρb为岩石密度，单位为g/cm3；ρo为原油密度，单位为g/cm3；φ为有效孔隙度，单位为％；
步骤3，根据地化热解过程中的总烃含量和有效孔隙度，计算页岩含油饱和度的综合影响系数，如式(2)所示：
Z＝ST/φ (2)
式中，Z为页岩含油饱和度的综合影响系数，无量纲；
步骤4，利用未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型计算，得到未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度，通过与取芯资料确定的岩心含油饱和度相结合，得到综合影响系数与页岩含油饱和度校正系数之间的关系，基于页岩含油饱和度的综合影响系数，确定页岩含油饱和度校正系数的取值；
步骤5，将未考虑地化热解及有效孔隙度影响的页岩含油饱和度评价模型与页岩含油饱和度校正系数相结合，构建基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型，如式(3)所示：
式中，S为基于地化热解校正后的含油饱和度，单位为％；k为页岩含油饱和度校正系数，无量纲；
步骤6，验证基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型其页岩含油饱和度计算结果的准确性。
2.根据权利要求1所述的一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法，其特征在于，所述步骤1中，地化热解过程中的总烃含量ST，如式(4)所示：
ST＝S0+S1+S2 (4)
式中，S0为地化热解过程中的游离烃含量，单位为mg/g；S1为地化热解过程中的液态烃含量，单位为mg/g；S2为地化热解过程中的热解烃含量，单位为mg/g；ST为地化热解过程中的总烃含量，单位为mg/g。
3.根据权利要求1所述的一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法，其特征在于，所述步骤4中，综合影响系数Z与页岩含油饱和度校正系数k之间的对应关系为：
当0≤Z<0.1时，k＝2000；当0.1≤Z<0.5时，k＝41；当0.5≤Z<1时，k＝30；当1≤Z<1.5时，k＝12；当1.5≤Z<2时，k＝11.5；当2≤Z<3时，k＝7；当3≤Z<4时，k＝6.5；当4≤Z<5时，k＝5；当5≤Z<6时，k＝4.5；当6≤Z<7时，k＝4；当7≤Z<10时，k＝3；当10≤Z<12时，k＝2.5；当12≤Z<14时，k＝2；当12≤Z<14时，k＝2；当14≤Z<20时，k＝1.5；当20≤Z时，k＝0.6。
4.根据权利要求1所述的一种基于地化热解校正的页岩含油饱和度评价方法，其特征在于，所述步骤6中，采用基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型处理实测井，得到实测井的页岩含油饱和度，通过与岩心含油饱和度进行对比，验证基于地化热解校正的页岩含油饱和度计算模型计算结果的准确性。
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