CN113565494B - 一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于页岩油气勘探判定技术领域，尤其涉及一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法。该识别有效陆相页岩油气储层的判定方法可直观筛选出整个油气田工区不同井目标层位页岩油气储层段，为页岩油气选层开发提供充分依据。识别有效陆相页岩油气储层的判定方法包括：获得基础测井数据，计算得到目标层位岩性剖面数据；将目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层，或划分为泥页岩地层；将泥页岩地层划分为Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层；将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层划分为陆相页岩油气产层，或划分为非页岩油气产层；将陆相页岩油气产层划分为有效陆相页岩油气储层，或划分为非有效页岩油气储层。
Description
技术领域
本发明属于页岩油气勘探判定技术领域，尤其涉及一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法。
背景技术
页岩油气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，主要以吸附状态或游离状态为存在方式的天然气聚集。与逐步实现商业性开发的海相页岩油气地层相比，陆相页岩油气资源的潜力与富有机质泥页岩层系的特征也随着勘探开发研究的深入而逐渐被揭示。
陆相页岩油气富集，具有累计厚度大、有机质类型多样储集空间丰富、保存条件好、资源丰度高、地表条件好等6个方面的有利条件。与海相页岩相比，陆相页岩有机质演化程度较低，主要处于生油窗内，页岩地层常出现油气共存现象。同时，陆相页岩发育区多与常规油气勘探开发成熟区重叠，具有资料和基础设施等方面的优势，具有更好的经济可采性。
针对目前的陆相页岩油气勘探现状，主要存在以下3方面的问题：
（1）陆相页岩油气岩性组合较为复杂，准确的地层剖面建立是油气系统划分的基础。目前针对陆相页岩地层还缺少准确的分类划分方案，如果没有建立正确的地层岩性剖面，可能会导致常规油气储层系统和泥页岩油气储层系统的错位，低估或高估油气系统的大小。
（2）目前，海相页岩油气勘探开发初见成效，其中在四川盆地已取得页岩油气突破并逐步实现商业开发，并且根据北美页岩油气储层评价经验，形成了适用的一套海相页岩储层评价指标和标准，但针对陆相页岩油气系统的地质评价和研究尚无系统的识别方法和相关标准，对于陆相泥页岩油气的资源评价，能够准确识别出有效陆相页岩油气储层是页岩油气开发的关键所在。但目前尚未有切实可靠的系统，在一定程度上阻碍了陆相页岩油气的合理开发与利用，因此亟需一套能够准确识别陆相页岩油气储层的处理系统。
发明内容
本发明提供了一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，该种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法可直观筛选出整个油气田工区不同井目标层位页岩油气储层段，为页岩油气选层开发提供充分依据。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，包括有如下步骤：
步骤S1：获得基础测井数据，计算得到目标层位岩性剖面数据；
步骤S2：将目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层，或划分为泥页岩地层；
步骤S3：将泥页岩地层划分为Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层或Ⅲ型非页岩主导地层、Ⅳ型非页岩主导地层；
步骤S4：将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层划分为陆相页岩油气产层，或划分为非页岩油气产层；
步骤S5：将陆相页岩油气产层划分为有效陆相页岩油气储层，或划分为非有效页岩油气储层。
进一步优选的，所述步骤S1中获得基础测井数据的步骤可具体描述为：
通过对待测井进行取芯岩性分析、采集钻井数据、采集录井数据、比对测井测试数据的任一一种或几种方法，获得基础测井数据。
进一步优选的，所述步骤S1中计算得到目标层位岩性剖面数据的步骤可具体描述为：
基于伽马测井方法、电阻率测井方法、声波测井方法、井径测井方法、密度测井方法、补偿中子测井方法中任一一种或几种，计算得到目标层位岩性剖面数据。
进一步优选的，所述步骤S2可具体描述为：
根据目标地层临近的待测工区的砂岩或碳酸盐储层的最小厚度，确定砂岩或碳酸盐岩层厚度工区上限值；
根据目标层位岩性剖面数据，确定目标层位砂岩或碳酸盐储层的最小厚度；
将满足砂岩储层的最小厚度大于砂岩厚度工区上限值，或者碳酸盐储层的最小厚度大于碳酸盐厚度工区上限值的目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层；反之，则划分为泥页岩地层。
进一步优选的，所述步骤S3可具体描述为：
根据泥页岩地层的目标层位岩性剖面数据中的泥地比，对泥页岩地层进行如下划分；
其中，将泥地比等于100%的泥页岩地层定义为Ⅰ型页岩主导地层；将泥地比大于等于60%且小于100%的泥页岩地层定义为Ⅱ型页岩主导地层；将泥地比大于等于40%且小于60%的泥页岩地层定义为Ⅲ型非页岩主导地层；将泥地比大于等于0%且小于40%的泥页岩地层定义为Ⅳ型非页岩主导地层。
进一步优选的，所述步骤S4可具体描述为：
根据目标地层临近待测工区建立的总有机碳含量与地层埋藏深度关系式，确定目标层位所在地层埋藏深度所对应的总有机碳含量下限值；根据目标地层临近待测工区建立的孔隙度与产气量关系式，确定目标层位达到气田最小经济产气量要求所对应的气田孔隙度下限值；
将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层中满足总有机碳含量大于等于目标层位所在地层埋藏深度所对应的总有机碳含量下限值、且砂岩或碳酸盐岩夹层孔隙度大于等于目标层位达到气田最小经济产气量要求所对应的气田孔隙度下限值的目标地层划分为陆相页岩油气产层；反之，则划分为非页岩油气产层。
进一步优选的，所述步骤S5可具体描述为：
根据目标地层临近待测工区建立的有效厚度与地层埋藏深度关系式，确定目标层位所在地层埋藏深度所对应的有效厚度下限值；
将陆相页岩油气产层中满足有效厚度小于目标层位所在地层埋藏深度所对应的有效厚度下限值的目标地层划分为有效陆相页岩油气储层；反之，则划分为非有效页岩油气储层。
本发明提供了一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，该识别有效陆相页岩油气储层的判定方法包括有获得基础测井数据，计算得到目标层位岩性剖面数据；将目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层，或划分为泥页岩地层；将泥页岩地层划分为Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层或Ⅲ型非页岩主导地层、Ⅳ型非页岩主导地层；将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层划分为陆相页岩油气产层，或划分为非页岩油气产层；将陆相页岩油气产层划分为有效陆相页岩油气储层，或划分为非有效页岩油气储层等处理步骤。具有上述步骤特征的识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，其至少具备如下有益效果：
（1）能够有效识别陆相页岩油气储层段，可直观筛选出整个油气田工区不同井目标层位页岩油气储层段，为页岩油气选层开发提供充分依据。
（2）能够快速分析大量的基础测井资料，从勘探资料得到数据快速分析，有效减少人工工作量以及识别误差。
（3）在现场实际应用范围广，对于陆相页岩层系均可采用本系统分析页岩油气储层段，能有效节约人工成本。
附图说明
该附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在下述附图中：
图1为本发明识别有效陆相页岩油气储层的判定方法的流程示意图；
图2（a）、图2（b）是本发明实施例三提供的2口井目标层位将含泥页岩地层划分为不同类型的示意图；
图3为本发明实施例三提供的已知陆相页岩油气储层总有机碳含量和埋藏深度关系图；
图4为本发明实施例三提供的产气量和孔隙度关系图；
图5为本发明实施例三提供的已知陆相页岩油气储层有效厚度和埋藏深度关系图；
图6为本发明实施例三提供的井的目标层位有效陆相页岩储层识别综合图；
图7是本发明实施例三提供的实际动态生产曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，该种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法可直观筛选出整个油气田工区不同井目标层位页岩油气储层段，为页岩油气选层开发提供充分依据。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例一
本发明提供了一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，如图1所示，包括有如下步骤：
步骤S1：获得基础测井数据，计算得到目标层位岩性剖面数据；
步骤S2：将目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层，或划分为泥页岩地层；
步骤S3：将泥页岩地层划分为Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层或Ⅲ型非页岩主导地层、Ⅳ型非页岩主导地层；
步骤S4：将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层划分为陆相页岩油气产层，或划分为非页岩油气产层；
步骤S5：将陆相页岩油气产层划分为有效陆相页岩油气储层，或划分为非有效页岩油气储层。
事实上，本发明通过数据采集、数据分析加工以及诸多划分筛选，最终得到有效陆相页岩油气储层，从而完成识别有效陆相页岩油气储层的判定过程。
实施例二
在实施例一的基础上，进一步对实施例一中记载的各步骤做进一步详细描述如下：
如图1所示，步骤S1：获得基础测井数据，计算得到目标层位岩性剖面数据；
其中，获得基础测井数据的步骤可具体描述为：通过对待测井进行取芯岩性分析、采集钻井数据、采集录井数据、比对测井测试数据的任一一种或几种方法，获得基础测井数据。
而计算得到目标层位岩性剖面数据的步骤可具体描述为：基于伽马测井方法（GR）、电阻率测井方法（RT）、声波测井方法（AC）、井径测井方法（CAL）、密度测井方法（DEN）、补偿中子测井方法（CNT）中任一一种或几种，计算得到目标层位岩性剖面数据。
步骤S2：将目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层，或划分为泥页岩地层；
其中，该步骤S2可具体描述为：
根据目标地层临近的待测工区的砂岩或碳酸盐储层的最小厚度，确定砂岩或碳酸盐岩层厚度工区上限值；
根据目标层位岩性剖面数据，确定目标层位砂岩或碳酸盐储层的最小厚度；
将满足砂岩储层的最小厚度大于砂岩厚度工区上限值，或者碳酸盐储层的最小厚度大于碳酸盐厚度工区上限值的目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层；反之，则划分为泥页岩地层
步骤S3：将泥页岩地层划分为Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层或Ⅲ型非页岩主导地层、Ⅳ型非页岩主导地层；
所述步骤S3可具体描述为：
根据泥页岩地层的目标层位岩性剖面数据中的泥地比，对泥页岩地层进行如下划分；
其中，将泥地比等于100%的泥页岩地层定义为Ⅰ型页岩主导地层；将泥地比大于等于60%且小于100%的泥页岩地层定义为Ⅱ型页岩主导地层。将泥地比大于等于40%且小于60%的泥页岩地层定义为Ⅲ型非页岩主导地层；将泥地比大于等于0%且小于40%的泥页岩地层定义为Ⅳ型非页岩主导地层。
步骤S4：将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层划分为陆相页岩油气产层，或划分为非页岩油气产层；
步骤S4可具体描述为：
根据目标地层临近待测工区建立的总有机碳含量与地层埋藏深度关系式，确定目标层位所在地层埋藏深度所对应的总有机碳含量下限值；根据目标地层临近待测工区建立的孔隙度与产气量关系式，确定目标层位达到气田最小经济产气量要求所对应的气田孔隙度下限值；
将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层中满足总有机碳含量大于等于目标层位所在地层埋藏深度所对应的总有机碳含量下限值、且砂岩或碳酸盐岩夹层孔隙度大于等于目标层位达到气田最小经济产气量要求所对应的气田孔隙度下限值的目标地层划分为陆相页岩油气产层；反之，则划分为非页岩油气产层。
步骤S5：将陆相页岩油气产层划分为有效陆相页岩油气储层，或划分为非有效页岩油气储层。
步骤S5可具体描述为：
根据目标地层临近待测工区建立的有效厚度与地层埋藏深度关系式，确定目标层位所在地层埋藏深度所对应的有效厚度下限值；
将陆相页岩油气产层中满足有效厚度小于目标层位所在地层埋藏深度所对应的有效厚度下限值的目标地层划分为有效陆相页岩油气储层；反之，则划分为非有效页岩油气储层。
实施例三
在实施例一、实施例二记载有本发明的判断流程的基础上，进一步以一详细案例进行解释说明。
该案例为四川盆地东北部元坝气田某井。元坝气田在浅层侏罗系陆相页岩油气勘探获得了重大突破，其主要目标层位为下侏罗系自流井顶部大安寨段地层，其中发育暗色泥页岩。自2013年来5口大安寨段井测试获得陆相页岩油气中-高产工业气流，其中元坝21井大安寨段陆相页岩油气测试获得日产50.1×104m3高产工业气流，展现出该区大安寨段页岩油气巨大的勘探前景。截止2019年3月28日，元坝气田累计产天然气超130亿立方米，外输商品气108亿立方米。
首先，基于四川盆地东北部元坝气田某些井各类测井的响应特征通过与对应井的取芯岩性、钻井、录井、测试获得的测井数据，基于通过伽马测井（GR）、电阻率测井（RT）、声波测井（AC）、井径测井（CAL）、密度测井（DEN）和补偿中子测井（CNT）等方法所确定各类地层岩性的测井响应划分标准，根据测井划分标准确定目标层位岩性剖面数据。
得到的目标层位岩性剖面数据，通过砂岩夹层或碳酸盐夹层厚度上限的处理，确定含页岩地层中的砂岩或碳酸盐岩层厚度，元坝气田临近层位常规储层最小厚度下限2m，即可认为，当目标层位中含页岩地层中的砂岩或碳酸盐岩层厚度大于工区上限值2m时，则将该夹层剔除，不再属于泥页岩地层，而将其划分为常规砂岩或碳酸盐地层，剩下段属于泥页岩地层。
接下来，符合泥页岩地层的，分析剩余层段泥地比，针对井泥页岩地层段，根据泥地比将各个泥页岩地层段划分为不同类型。
从含页岩地层中识别出以陆相页岩为主的地层，根据泥地比类型划分及筛选模，如图2（a）-图2（b）所示，将泥地比值大于60%的Ⅰ型和Ⅱ型，划分为页岩主导地层，进行下一步筛选；泥地比小于60%的地层，即Ⅲ型和Ⅳ型，划分为非页岩主导地层，则进行剔除。
根据大量收集已知各地区陆相页岩油气储层总有机碳含量和埋藏深度关系，如图3所示，确定对应埋藏深度陆相页岩油气储层总有机碳含量下限值。同时如图4所示，根据元坝地区测试产气量与孔隙度关系式，以该气田最小经济产气量，确定该气田孔隙度下限值。将满足总有机碳含量和孔隙度阈值的页岩主导地层筛选为陆相页岩油气产层，不满足条件的地层划分为非页岩油气产层。
根据大量收集已知各地区陆相页岩油气储层有效厚度和埋藏深度关系，经过有效陆相页岩油气储层筛，如图5所示，确定对应埋藏深度陆相页岩油气储层有效厚度下限值。将符合有效厚度下限值的陆相页岩产层筛选为有效陆相页岩油气储层，不满足条件的地层划分为有效页岩油气储层。
图6所示为一个元坝气田某井的目标层位有效陆相页岩储层识别综合图，识别结果为该段属于有效陆相页岩油气储层段。将综合判定结果与该井有效陆相页岩油气储层段动态生产资料对比评价，该井经历30余年生产，其总产页岩油气量为1.58×107m3，如图7所示，总产气量高，满足经济生产的需要，表明了预测结果能与实际生产相吻合，可以指导实际的勘探开发工作。
本发明提供了一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，该识别有效陆相页岩油气储层的判定方法包括有获得基础测井数据，计算得到目标层位岩性剖面数据；将目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层，或划分为泥页岩地层；将泥页岩地层划分为Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层或Ⅲ型非页岩主导地层、Ⅳ型非页岩主导地层；将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层划分为陆相页岩油气产层，或划分为非页岩油气产层；将陆相页岩油气产层划分为有效陆相页岩油气储层，或划分为非有效页岩油气储层等处理步骤。具有上述步骤特征的识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，其至少具备如下有益效果：
（1）能够有效识别陆相页岩油气储层段，可直观筛选出整个油气田工区不同井目标层位页岩油气储层段，为页岩油气选层开发提供充分依据。
（2）能够快速分析大量的基础测井资料，从勘探资料得到数据快速分析，有效减少人工工作量以及识别误差。
（3）在现场实际应用范围广，对于陆相页岩层系均可采用本系统分析页岩油气储层段，能有效节约人工成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，其特征在于，包括有如下步骤：
步骤S1：获得基础测井数据，计算得到目标层位岩性剖面数据；
步骤S2：将目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层，或划分为泥页岩地层；
步骤S3：将泥页岩地层划分为Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层或Ⅲ型非页岩主导地层、Ⅳ型非页岩主导地层；
步骤S4：将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层划分为陆相页岩油气产层，或划分为非页岩油气产层；
步骤S5：将陆相页岩油气产层划分为有效陆相页岩油气储层，或划分为非有效页岩油气储层；
所述步骤S1中获得基础测井数据的步骤可具体描述为：
通过对待测井进行取芯岩性分析、采集钻井数据、采集录井数据、比对测井测试数据的任一一种或几种方法，获得基础测井数据；
所述步骤S1中计算得到目标层位岩性剖面数据的步骤可具体描述为：
基于伽马测井方法、电阻率测井方法、声波测井方法、井径测井方法、密度测井方法、补偿中子测井方法中任一一种或几种，计算得到目标层位岩性剖面数据；
所述步骤S3可具体描述为：
根据泥页岩地层的目标层位岩性剖面数据中的泥地比，对泥页岩地层进行如下划分；
其中，将泥地比等于100%的泥页岩地层定义为Ⅰ型页岩主导地层；将泥地比大于等于60%且小于100%的泥页岩地层定义为Ⅱ型页岩主导地层；
所述步骤S3还可具体描述为：
根据泥页岩地层的目标层位岩性剖面数据中的泥地比，对泥页岩地层进行如下划分；
其中，将泥地比大于等于40%且小于60%的泥页岩地层定义为Ⅲ型非页岩主导地层；将泥地比大于等于0%且小于40%的泥页岩地层定义为Ⅳ型非页岩主导地层；
所述步骤S4可具体描述为：
根据目标地层临近待测工区建立的总有机碳含量与地层埋藏深度关系式，确定目标层位所在地层埋藏深度所对应的总有机碳含量下限值；根据目标地层临近待测工区建立的孔隙度与产气量关系式，确定目标层位达到气田最小经济产气量要求所对应的气田孔隙度下限值；
将Ⅰ型页岩主导地层、Ⅱ型页岩主导地层中满足总有机碳含量大于等于目标层位所在地层埋藏深度所对应的总有机碳含量下限值、且砂岩或碳酸盐岩夹层孔隙度大于等于目标层位达到气田最小经济产气量要求所对应的气田孔隙度下限值的目标地层划分为陆相页岩油气产层；反之，则划分为非页岩油气产层；
所述步骤S5可具体描述为：
根据目标地层临近待测工区建立的有效厚度与地层埋藏深度关系式，确定目标层位所在地层埋藏深度所对应的有效厚度下限值；
将陆相页岩油气产层中满足有效厚度小于目标层位所在地层埋藏深度所对应的有效厚度下限值的目标地层划分为有效陆相页岩油气储层；反之，则划分为非有效页岩油气储层。
2.根据权利要求1所述的一种识别有效陆相页岩油气储层的判定方法，其特征在于，所述步骤S2可具体描述为：
根据目标地层临近的待测工区的砂岩或碳酸盐储层的最小厚度，确定砂岩或碳酸盐岩层厚度工区上限值；
根据目标层位岩性剖面数据，确定目标层位砂岩或碳酸盐储层的最小厚度；
将满足砂岩储层的最小厚度大于砂岩厚度工区上限值，或者碳酸盐储层的最小厚度大于碳酸盐厚度工区上限值的目标层位划分为砂岩地层或碳酸盐地层；反之，则划分为泥页岩地层。
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