CN114109374A - 页岩气储层靶窗位置的确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本公开公开了一种页岩气储层靶窗位置的确定方法及装置，属于互联网技术领域。所述方法包括：确定目标层位的脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标；根据脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标，确定目标层位的缝网压裂指标；根据测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定测试井的靶窗位置。本公开确定区块的可采性后，将脆延性、弹塑性和应力状态等影响压裂效果的方面进行了梳理并建立数学模型，引入历史埋藏深度和当前埋藏深度，充分考虑沉积成岩作用，优化应力差异系数，使得储层的应力评价更具有科学性，为页岩气水平井差异化靶窗优选提供了依据，改善了原有的侧重地质储集性评价的不足，有效提高了施工作业效率和增产效果。
Description
技术领域
本公开涉及非常规油气增产改造技术领域，特别涉及一种页岩气储层靶窗位置的确定方法及装置。
背景技术
页岩气是一种主要以吸附态或游离态储集在超低渗致密页岩地层中的非常规能源。页岩气作为新的能源物质，已成为非常规油气资源勘探开发的首位。以四川盆地志留系龙马溪组奥陶系五峰组海相页岩为例，目前勘探开发已取得重大突破和进展，实现了由浅到深的部署转变，多口深层页岩气水平井最高测试产量达到137.9×104m3/d。在页岩气储层勘探开发过程中，靶窗位置影响着页岩气储层的产量，因此，为了能够最大限度地增加产量，如何确定出页岩气储层的靶窗位置，则成为本领域技术人员较为关注的问题。
目前，相关技术在确定页岩气储层的靶窗位置时，主要采用如下方法：获取页岩气储层区域的地质数据，基于该地质数据对水平井的储层进行划分，通过对水平井不同储层位置的产量进行对比，筛选出影响页岩气储层产量的关键参数，根据该关键参数和页岩气储层的钻遇率，确定页岩气储层的靶窗位置。
然而，相关技术所确定的靶窗位置主要考虑页岩气储层区域的地质数据，导致所确定的靶窗位置并不准确，进而影响了页岩气储层产量的提升。
发明内容
为了解决相关技术的问题，本公开实施例提供了一种页岩气储层靶窗位置的确定方法及装置。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种页岩气储层靶窗位置的确定方法，所述方法包括：
确定具有开采价值的目标页岩气储层区域；
获取所述目标页岩气储层区域内每个测试井的每个层位的储集物性数据、岩石力学数据及应力数据；
对于任一测试井，根据所述测试井的每个层位的储集物性数据，确定所述测试井中具有开采价值的多个目标层位；
对于任一目标层位，根据所述目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定所述目标层位的脆延性指标，所述脆延性指标用于表示所述目标层位中矿物组构的物理特性；
根据所述目标层位的岩石力学数据，确定所述目标层位的弹塑性指标，所述弹塑性指标用于表示所述目标层位发生破裂和裂缝后维持导流的能力；
根据所述目标层位的应力数据，确定所述目标层位的缝网复杂度指标，所述缝网复杂度指标用于表示所述目标层位的水力压裂裂缝扩展能力；
根据所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标，确定所述目标层位的缝网压裂指标；
根据所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定所述测试井的靶窗位置。
在本公开的另一个实施例中，所述根据所述测试井的每个层位的储集物性数据，确定所述测试井中具有开采价值的多个目标层位，包括：
对于所述测试井的任一层位，从所述层位的储集物性数据中，获取所述层位的孔隙度、总有机含碳量、不同含气量的测井数据点占比；
如果所述层位的孔隙度大于第一预设数值，总有机含碳量大于第二预设数值，含气量大于第三预设数值的测井数据点占比大于第四预设数值，则确定所述层位为具有开采价值的目标层位。
在本公开的另一个实施例中，所述根据所述目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定所述目标层位的脆延性指标，包括：
从所述目标层位的储集性数据中，获取历史最大埋藏深度及当前埋藏深度；
从所述目标层位的岩石力学数据中，获取脆性矿物含量；
根据所述历史最大埋藏深度、所述当前埋藏深度及所述脆性矿物含量，确定所述目标层位的脆延性指标。
在本公开的另一个实施例中，所述根据所述目标层位的岩石力学数据，确定所述目标层位的弹塑性指标，包括：
从所述目标层位的岩石力学数据中，获取杨氏模量和泊松比；
从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个层位的岩石力学数据中，获取最大杨氏模量、最小杨氏模量、最大泊松比及最小泊松比；
根据所述杨氏模量、所述最大杨氏模量及所述最小杨氏模量，确定所述杨氏模量的第一比值；
根据所述泊松比、所述最大泊松比及所述最小泊松比，确定所述泊松比的第二比值；
根据所述第一比值和所述第二比值，确定所述目标层位的泊杨脆性；
从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的泊杨脆性中，获取最大泊杨脆性和最小泊杨脆性；
根据所述泊杨脆性、所述最大泊杨脆性及所述最小泊杨脆性，确定所述目标层位的弹塑性指标。
在本公开的另一个实施例中，所述根据所述目标层位的应力数据，确定所述目标层位的缝网复杂度指标，包括：
从所述目标层位的应力数据中，获取最大水平主应力和最小水平主应力；
根据所述最大水平主应力和所述最小水平主应力，确定应力差异因子；
从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的应力差异因子中，获取最大应力差异因子和最小应力差异因子；
根据所述应力差异因子、所述最大应力差异因子及所述最小应力差异因子，确定所述目标层位的缝网复杂度指标。
在本公开的另一个实施例中，所述根据所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标，确定所述目标层位的缝网压裂指标，包括：
获取所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标的乘积；
获取所述乘积的立方根，得到所述目标层位的缝网压裂指标。
在本公开的另一个实施例中，所述根据所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定所述测试井的靶窗位置，包括：
从所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标中，获取最大缝网压裂指标；
将所述最大缝网压裂指标对应的目标层位，确定为所述测试井的靶窗位置。
另一方面，提供了一种页岩气储层靶窗位置的确定装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于确定具有开采价值的目标页岩气储层区域；
获取模块，用于获取所述目标页岩气储层区域内每个测试井的每个层位的储集物性数据、岩石力学数据及应力数据；
第二确定模块，用于对于任一测试井，根据所述测试井的每个层位的储集物性数据，确定所述测试井中具有开采价值的多个目标层位；
第三确定模块，用于对于任一目标层位，根据所述目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定所述目标层位的脆延性指标，所述脆延性指标用于表示所述目标层位中矿物组构的物理特性；
第四确定模块，用于根据所述目标层位的岩石力学数据，确定所述目标层位的弹塑性指标，所述弹塑性指标用于表示所述目标层位发生破裂和裂缝后维持导流的能力；
第五确定模块，用于根据所述目标层位的应力数据，确定所述目标层位的缝网复杂度指标，所述缝网复杂度指标用于表示所述目标层位的水力压裂裂缝扩展能力；
第六确定模块，用于根据所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标，确定所述目标层位的缝网压裂指标；
第七确定模块，用于根据所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定所述测试井的靶窗位置。
在本公开的另一个实施例中，所述第二确定模块，用于对于所述测试井的任一层位，从所述层位的储集物性数据中，获取所述层位的孔隙度、总有机含碳量、不同含气量的测井数据点占比；如果所述层位的孔隙度大于第一预设数值，总有机含碳量大于第二预设数值，含气量大于第三预设数值的测井数据点占比大于第四预设数值，则确定所述层位为具有开采价值的目标层位。
在本公开的另一个实施例中，所述第三确定模块，用于从所述目标层位的储集性数据中，获取历史最大埋藏深度及当前埋藏深度；从所述目标层位的岩石力学数据中，获取脆性矿物含量；根据所述历史最大埋藏深度、所述当前埋藏深度及所述脆性矿物含量，确定所述目标层位的脆延性指标。
在本公开的另一个实施例中，所述第四确定模块，用于从所述目标层位的岩石力学数据中，获取杨氏模量和泊松比；从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个层位的岩石力学数据中，获取最大杨氏模量、最小杨氏模量、最大泊松比及最小泊松比；根据所述杨氏模量、所述最大杨氏模量及所述最小杨氏模量，确定所述杨氏模量的第一比值；根据所述泊松比、所述最大泊松比及所述最小泊松比，确定所述泊松比的第二比值；根据所述第一比值和所述第二比值，确定所述目标层位的泊杨脆性；从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的泊杨脆性中，获取最大泊杨脆性和最小泊杨脆性；根据所述泊杨脆性、所述最大泊杨脆性及所述最小泊杨脆性，确定所述目标层位的弹塑性指标。
在本公开的另一个实施例中，所述第五确定模块，用于从所述目标层位的应力数据中，获取最大水平主应力和最小水平主应力；根据所述最大水平主应力和所述最小水平主应力，确定应力差异因子；从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的应力差异因子中，获取最大应力差异因子和最小应力差异因子；根据所述应力差异因子、所述最大应力差异因子及所述最小应力差异因子，确定所述目标层位的缝网复杂度指标。
在本公开的另一个实施例中，所述第六确定模块，用于获取所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标的乘积；获取所述乘积的立方根，得到所述目标层位的缝网压裂指标。
在本公开的另一个实施例中，所述第七确定模块，用于从所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标中，获取最大缝网压裂指标；将所述最大缝网压裂指标对应的目标层位，确定为所述测试井的靶窗位置。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
确定区块的可采性后，将脆延性、弹塑性和应力状态等影响压裂效果的方面进行了梳理并建立数学模型，引入历史埋藏深度和当前埋藏深度，充分考虑沉积成岩作用，优化应力差异系数，使得储层的应力评价更具有科学性，为页岩气水平井差异化靶窗优选提供了依据，改善了原有的侧重地质储集性评价的不足，有效提高了施工作业效率和增产效果。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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。
图1是本公开实施例提供的一种页岩气储层靶窗位置的确定方法流程图；
图2是本公开实施例提供的另一种页岩气储层靶窗位置的确定方法流程图；
图3是本公开实施例提供的一种水平井各压裂段产气剖面测试结果与穿行段关系图；
图4是本公开实施例提供的一种页岩气储层靶窗位置的确定装置结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
本公开实施例提供了一种页岩气储层靶窗位置的确定方法，参见图1，本公开实施例提供的方法流程包括：
101、确定具有开采价值的目标页岩气储层区域。
102、获取目标页岩气储层区域内每个测试井的每个层位的储集物性数据、岩石力学数据及应力数据。
103、对于任一测试井，根据测试井的每个层位的储集物性数据，确定测试井中具有开采价值的多个目标层位。
104、对于任一目标层位，根据目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定目标层位的脆延性指标。
其中，脆延性指标用于表示目标层位中矿物组构的物理特性。
105、根据目标层位的岩石力学数据，确定目标层位的弹塑性指标。
其中，弹塑性指标用于表示目标层位发生破裂和裂缝后维持导流的能力。
106、根据目标层位的应力数据，确定目标层位的缝网复杂度指标。
其中，缝网复杂度指标用于表示目标层位的水力压裂裂缝扩展能力。
107、根据脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标，确定目标层位的缝网压裂指标。
108、根据测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定测试井的靶窗位置。
本公开实施例提供的方法，确定区块的可采性后，将脆延性、弹塑性和应力状态等影响压裂效果的方面进行了梳理并建立数学模型，引入历史埋藏深度和当前埋藏深度，充分考虑沉积成岩作用，优化应力差异系数，使得储层的应力评价更具有科学性，为页岩气水平井差异化靶窗优选提供了依据，改善了原有的侧重地质储集性评价的不足，有效提高了施工作业效率和增产效果。
在本公开的另一个实施例中，根据测试井的每个层位的储集物性数据，确定测试井中具有开采价值的多个目标层位，包括：
对于测试井的任一层位，从层位的储集物性数据中，获取层位的孔隙度、总有机含碳量、不同含气量的测井数据点占比；
如果层位的孔隙度大于第一预设数值，总有机含碳量大于第二预设数值，含气量大于第三预设数值的测井数据点占比大于第四预设数值，则确定层位为具有开采价值的目标层位。
在本公开的另一个实施例中，根据目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定目标层位的脆延性指标，包括：
从目标层位的储集性数据中，获取历史最大埋藏深度及当前埋藏深度；
从目标层位的岩石力学数据中，获取脆性矿物含量；
根据历史最大埋藏深度、当前埋藏深度及脆性矿物含量，确定目标层位的脆延性指标。
在本公开的另一个实施例中，根据目标层位的岩石力学数据，确定目标层位的弹塑性指标，包括：
从目标层位的岩石力学数据中，获取杨氏模量和泊松比；
从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个层位的岩石力学数据中，获取最大杨氏模量、最小杨氏模量、最大泊松比及最小泊松比；
根据杨氏模量、最大杨氏模量及最小杨氏模量，确定杨氏模量的第一比值；
根据泊松比、最大泊松比及最小泊松比，确定泊松比的第二比值；
根据第一比值和第二比值，确定目标层位的泊杨脆性；
从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的泊杨脆性中，获取最大泊杨脆性和最小泊杨脆性；
根据泊杨脆性、最大泊杨脆性及最小泊杨脆性，确定目标层位的弹塑性指标。
在本公开的另一个实施例中，根据目标层位的应力数据，确定目标层位的缝网复杂度指标，包括：
从目标层位的应力数据中，获取最大水平主应力和最小水平主应力；
根据最大水平主应力和最小水平主应力，确定应力差异因子；
从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的应力差异因子中，获取最大应力差异因子和最小应力差异因子；
根据应力差异因子、最大应力差异因子及最小应力差异因子，确定目标层位的缝网复杂度指标。
在本公开的另一个实施例中，根据脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标，确定目标层位的缝网压裂指标，包括：
获取脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标的乘积；
获取乘积的立方根，得到目标层位的缝网压裂指标。
在本公开的另一个实施例中，根据测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定测试井的靶窗位置，包括：
从测试井的每个目标层位的缝网压裂指标中，获取最大缝网压裂指标；
将最大缝网压裂指标对应的目标层位，确定为测试井的靶窗位置。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
本公开实施例提供了一种页岩气储层靶窗位置的确定方法，以对页岩气储层靶窗位置进行确定的设备执行本公开实施例为例，参见图2，本公开实施例提供的方法流程包括：
201、获取页岩气储层区域的特征数据。
其中，特征数据为对页岩气储层区域进行评价的数据，该特征数据包括孔隙度、总有机碳含量、脆性矿物含量、埋藏深度、含气量、储层厚度、地面条件等等。
202、基于页岩气储层区域的特征数据，确定具有开采价值的目标页岩气储层区域。
对于任一页岩气储层区域，基于所获取到的该页岩气储层区域的特征数据，将该页岩气储层区域的孔隙度与第一数值进行比较，并将该页岩气储层区域的总有机碳含量与第二数值进行比较，并将该页岩气储层区域的脆性矿物含量与第三数值进行比较，并将该页岩气储层区域的埋藏深度与第四数值进行比较，并将该页岩气储层区域的含气量与第五数值进行比较，并将该页岩气储层区域的储层厚度与第六数值进行比较，并判断该页岩气储层区域的地面是否有足够空间，如果该页岩气储层区域的孔隙度大于第一数值，且该页岩气储层区域的总有机碳含量大于第二数值，且该页岩气储层区域的脆性矿物含量大于第三数值，且该页岩气储层区域的埋藏深度小于第四数值，且该页岩气储层区域的含气量大于第五数值，且该页岩气储层区域的储层厚度大于第六数值，且该页岩气储层区域的地面有足够的空间进行施工布置，则确定该页岩气储层区域为具有开采价值的目标页岩气储层区域。
其中，第一数值可以为2％、3％等，第二数值可以为1％、2％等，第三数值可以为40％、45％等，第四数值可以为4000m(米)、4500m等，第五数值可以为2m3/t(立方米每吨)、3m3/t等，第六数值可以为20m、30m等。
例如，页岩气储层区域的孔隙度大于2％、总有机碳含量大于1％、脆性矿物含量大于40％、埋藏深度小于4500m、含气量大于2m3/t、储层厚度大于20m、地面有足够空间进行施工布置，则确定该页岩气储层区域为具有开采价值的目标页岩气储层区域。
203、获取目标页岩气储层区域内每个测试井的每个层位的储集物性数据、岩石力学数据及应力数据。
其中，储集物性数据包括孔隙度、总有机碳含量、含气量、历史埋藏深度及当前埋藏深度等。岩石力学参数包括脆性矿物含量、杨氏模量、泊松比等。应力数据包括垂向应力、最大水平主应力、最小水平主应力等。
表1示出了测试井的每个层位的储集物性数据、岩石力学数据及应力数据。
表1
204、对于任一测试井，根据测试井的每个层位的储集物性数据，确定测试井中具有开采价值的多个目标层位。
本公开实施例在根据测试井的每个层位的储集物性数据，确定测试井中具有开采价值的多个目标层位时，可采用如下方法：
2041、对于测试井的任一层位，从层位的储集物性数据中，获取层位的孔隙度、总有机含碳量、不同含气量的测井数据点占比。
2042、如果层位的孔隙度大于第一预设数值，总有机含碳量大于第二预设数值，含气量大于第三预设数值的测井数据点占比大于第四预设数值，则确定层位为具有开采价值的目标层位。
其中，第一预设数值可以为2％、3％等，第二预设数值可以为1％、2％等，第三预设数值可以为2m3/t、3m3/t等，第四预设数值可以为80％、90％等。
例如，对于测试井的任一层位，当该层位的孔隙度大于2％、总有机碳含量大于1％、含气量大于2m3/t的测井数据点占比大于90％，则确定该层位为具有开采价值的目标层位。
205、对于任一目标层位，根据目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定目标层位的脆延性指标。
其中，脆延性指标用于表示目标层位中矿物组构的物理特性。
本公开实施例在根据目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定目标层位的脆延性指标时，可采用如下方法：从目标层位的储集性数据中，获取历史最大埋藏深度及当前埋藏深度，并从目标层位的岩石力学数据中，获取脆性矿物含量，进而根据历史最大埋藏深度、当前埋藏深度及脆性矿物含量，确定目标层位的脆延性指标。
根据历史最大埋藏深度、当前埋藏深度及脆性矿物含量，确定目标层位的脆延性指标时，可采用如下公式：
其中，BD表示脆延性指标，该脆延性指标无量纲；B表示脆性矿物含量，该脆性矿物含量可以为硅质矿物、碳酸盐矿物、黄铁矿之和，该脆性矿物含量用％表示；Hancient表示历史最大埋藏深度，该历史最大埋藏深度的单位为m；Hrecent表示当前埋藏深度，该当前埋藏深度的单位为m。
206、根据目标层位的岩石力学数据，确定目标层位的弹塑性指标。
其中，弹塑性指标用于表示目标层位发生破裂和裂缝后维持导流的能力。
本公开实施例根据目标层位的岩石力学数据，确定目标层位的弹塑性指标时，可采用如下方法：
2061、从目标层位的岩石力学数据中，获取杨氏模量和泊松比。
2062、从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个层位的岩石力学数据中，获取最大杨氏模量、最小杨氏模量、最大泊松比及最小泊松比。
获取目标页岩气储层区域的每个测试井的每个层位的杨氏模量和泊松比，并从每个测试井的每个层位的杨氏模量中，获取最大杨氏模量和最小杨氏模量，并从每个测试井的每个层位的泊松比中，获取最大泊松比及最小泊松比。
2063、根据杨氏模量、最大杨氏模量及最小杨氏模量，确定杨氏模量的第一比值。
本公开实施例根据杨氏模量、最大杨氏模量及最小杨氏模量，确定杨氏模量的第一比值时，可采用如下公式：
其中，E0表示杨氏模量的第一比值；E表示目标层位的杨氏模量；Emax表示最大杨氏模量；Emin表示最小杨氏模量。
2064、根据泊松比、最大泊松比及最小泊松比，确定泊松比的第二比值。
本公开实施例根据泊松比、最大泊松比及最小泊松比，确定泊松比的第二比值时，可采用如下公式：
其中，ν0表示泊松比的第二比值；ν表示目标层位的泊松比；νmax表示最大泊松比；νmin表示最小泊松比。
2065、根据第一比值和第二比值，确定目标层位的泊杨脆性。
本公开实施例根据第一比值和第二比值，确定目标层位的泊杨脆性时，可采用如下公式：
B0＝E0/ν0 (4)
其中，B0表示泊杨脆性，泊杨脆性无量纲。
2066、从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的泊杨脆性中，获取最大泊杨脆性和最小泊杨脆性。
基于上述步骤2061～2065的方法，本公开实施例计算出目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的泊杨脆性，进而从所计算出的目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的泊杨脆性中，获取最大泊杨脆性和最小泊杨脆性。
2067、根据泊杨脆性、最大泊杨脆性及最小泊杨脆性，确定目标层位的弹塑性指标。
本公开实施例根据泊杨脆性、最大泊杨脆性及最小泊杨脆性，确定目标层位的弹塑性指标时，可采用如下公式：
其中，EPR表示弹塑性指标，该弹塑性指标无量纲；B0max表示最大泊杨脆性；B0min表示最小泊杨脆性。
207、根据目标层位的应力数据，确定目标层位的缝网复杂度指标。
其中，缝网复杂度指标用于表示目标层位的水力压裂裂缝扩展能力。
本公开实施例根据目标层位的应力数据，确定目标层位的缝网复杂度指标时，可采用如下方法：
2071、从目标层位的应力数据中，获取最大水平主应力和最小水平主应力。
2072、根据最大水平主应力和最小水平主应力，确定应力差异因子。
本公开实施例将最大水平主应力减去最小水平主应力，得到水平主应力差，并将水平主应力差与最小水平主应力的乘积，确定为应力差异因子。
该过程具体实施时，可采用如下公式：
σ＝σh×Δσ (6)
其中，σ表示应力差异因子，该应力差异因子的单位为MPa2；Δσ表示水平主应力差，该水平主应力差的单位为MPa；σh表示最小水平主应力，该最小水平主应力的单位为MPa。
2073、从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的应力差异因子中，获取最大应力差异因子和最小应力差异因子。
基于上述步骤2071～2072的方法，本公开实施例计算出目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的应力差异因子，进而从所计算出的目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的应力差异因子中，获取最大应力差异因子和最小应力差异因子。
2074、根据应力差异因子、最大应力差异因子及最小应力差异因子，确定目标层位的缝网复杂度指标。
本公开实施例根据应力差异因子、最大应力差异因子及最小应力差异因子，确定目标层位的缝网复杂度指标时，可采用如下公式：
其中，K表示缝网复杂度指标；σ表示应力差异因子；σmax表示最大应力差异因子；σmin表示最小应力差异因子。
208、根据脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标，确定目标层位的缝网压裂指标。
本公开实施例根据脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标，确定目标层位的缝网压裂指标时，可采用如下方法：获取脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标的乘积，并获取乘积的立方根，得到目标层位的缝网压裂指标。
该过程具体实施时，可采用如下公式：
其中，F表示缝网压裂指标，该缝网压裂指标无量纲。
209、根据测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定测试井的靶窗位置。
基于所确定的测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，本公开实施例提供的方法从测试井的每个目标层位的缝网压裂指标中，获取最大缝网压裂指标，并将该最大缝网压裂指标对应的目标层位，确定为测试井的靶窗位置。
例如表2，对于任一测试井，该测试井的目标层为abcde五层，abcde五层的最大缝网压裂指标分别为0.6、0.58、0.64、0.54、0.48，接着，从测试井的每个目标层位的缝网压裂指标中，获取最大缝网压裂指标为064，进而将最大缝网压裂指标0.64对应的目标层位c层，确定为测试井的靶窗位置。
表2
| 层位 | 脆延性 | 弹塑性 | 缝网复杂度 | 缝网压裂指标 |
| e | 0.4 | 0.47 | 0.58 | 0.48 |
| d | 0.52 | 0.54 | 0.55 | 0.54 |
| c | 0.63 | 0.71 | 0.59 | 0.64 |
| b | 0.56 | 0.65 | 0.53 | 0.58 |
| a | 0.62 | 0.61 | 0.56 | 0.6 |
进一步地，当确定出测试井的靶窗位置，可将水平井穿行层位定位在该靶窗位置所在的层位，当水平井完成压裂施工，即可通过产量对所选取的靶窗位置进行验证。
例如，图3所示的水平井各压裂段产气剖面测试结果与穿行段关系图，将该水平井进行直改平为A-H1井，进而进行水平井钻井和压裂施工。由图3可知，单段压裂后产气贡献率大于5％的压裂段均在c层，穿行b层的产气贡献率在2～4％，穿行a层的压裂段均小于3％。
本公开实施例提供的方法，在确定区块的可采性后，将脆延性、弹塑性和应力状态等影响压裂效果的方面进行了梳理并建立数学模型，引入历史埋藏深度和当前埋藏深度，充分考虑沉积成岩作用，优化应力差异系数，使得储层的应力评价更具有科学性，为页岩气水平井差异化靶窗优选提供了依据，改善了原有的侧重地质储集性评价的不足，有效提高了施工作业效率和增产效果。
参见图4，本公开实施例提供了一种页岩气储层靶窗位置的确定装置，该装置包括：
第一确定模块401，用于确定具有开采价值的目标页岩气储层区域；
获取模块402，用于获取目标页岩气储层区域内每个测试井的每个层位的储集物性数据、岩石力学数据及应力数据；
第二确定模块403，用于对于任一测试井，根据测试井的每个层位的储集物性数据，确定测试井中具有开采价值的多个目标层位；
第三确定模块404，用于对于任一目标层位，根据目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定目标层位的脆延性指标，脆延性指标用于表示目标层位中矿物组构的物理特性；
第四确定模块405，用于根据目标层位的岩石力学数据，确定目标层位的弹塑性指标，弹塑性指标用于表示目标层位发生破裂和裂缝后维持导流的能力；
第五确定模块406，用于根据目标层位的应力数据，确定目标层位的缝网复杂度指标，缝网复杂度指标用于表示目标层位的水力压裂裂缝扩展能力；
第六确定模块407，用于根据脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标，确定目标层位的缝网压裂指标；
第七确定模块408，用于根据测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定测试井的靶窗位置。
在本公开的另一个实施例中，第二确定模块403，用于对于测试井的任一层位，从层位的储集物性数据中，获取层位的孔隙度、总有机含碳量、不同含气量的测井数据点占比；如果层位的孔隙度大于第一预设数值，总有机含碳量大于第二预设数值，含气量大于第三预设数值的测井数据点占比大于第四预设数值，则确定层位为具有开采价值的目标层位。
在本公开的另一个实施例中，第三确定模块404，用于从目标层位的储集性数据中，获取历史最大埋藏深度及当前埋藏深度；从目标层位的岩石力学数据中，获取脆性矿物含量；根据历史最大埋藏深度、当前埋藏深度及脆性矿物含量，确定目标层位的脆延性指标。
在本公开的另一个实施例中，第四确定模块405，用于从目标层位的岩石力学数据中，获取杨氏模量和泊松比；从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个层位的岩石力学数据中，获取最大杨氏模量、最小杨氏模量、最大泊松比及最小泊松比；根据杨氏模量、最大杨氏模量及最小杨氏模量，确定杨氏模量的第一比值；根据泊松比、最大泊松比及最小泊松比，确定泊松比的第二比值；根据第一比值和第二比值，确定目标层位的泊杨脆性；从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的泊杨脆性中，获取最大泊杨脆性和最小泊杨脆性；根据泊杨脆性、最大泊杨脆性及最小泊杨脆性，确定目标层位的弹塑性指标。
在本公开的另一个实施例中，第五确定模块406，用于从目标层位的应力数据中，获取最大水平主应力和最小水平主应力；根据最大水平主应力和最小水平主应力，确定应力差异因子；从目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的应力差异因子中，获取最大应力差异因子和最小应力差异因子；根据应力差异因子、最大应力差异因子及最小应力差异因子，确定目标层位的缝网复杂度指标。
在本公开的另一个实施例中，第六确定模块407，用于获取脆延性指标、弹塑性指标及缝网复杂度指标的乘积；获取乘积的立方根，得到目标层位的缝网压裂指标。
在本公开的另一个实施例中，第七确定模块408，用于从测试井的每个目标层位的缝网压裂指标中，获取最大缝网压裂指标；将最大缝网压裂指标对应的目标层位，确定为测试井的靶窗位置。
综上，本公开实施例提供的装置，确定区块的可采性后，将脆延性、弹塑性和应力状态等影响压裂效果的方面进行了梳理并建立数学模型，引入历史埋藏深度和当前埋藏深度，充分考虑沉积成岩作用，优化应力差异系数，使得储层的应力评价更具有科学性，为页岩气水平井差异化靶窗优选提供了依据，改善了原有的侧重地质储集性评价的不足，有效提高了施工作业效率和增产效果。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种页岩气储层靶窗位置的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
确定具有开采价值的目标页岩气储层区域；
获取所述目标页岩气储层区域内每个测试井的每个层位的储集物性数据、岩石力学数据及应力数据；
对于任一测试井，根据所述测试井的每个层位的储集物性数据，确定所述测试井中具有开采价值的多个目标层位；
对于任一目标层位，根据所述目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定所述目标层位的脆延性指标，所述脆延性指标用于表示所述目标层位中矿物组构的物理特性；
根据所述目标层位的岩石力学数据，确定所述目标层位的弹塑性指标，所述弹塑性指标用于表示所述目标层位发生破裂和裂缝后维持导流的能力；
根据所述目标层位的应力数据，确定所述目标层位的缝网复杂度指标，所述缝网复杂度指标用于表示所述目标层位的水力压裂裂缝扩展能力；
根据所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标，确定所述目标层位的缝网压裂指标；
根据所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定所述测试井的靶窗位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测试井的每个层位的储集物性数据，确定所述测试井中具有开采价值的多个目标层位，包括：
对于所述测试井的任一层位，从所述层位的储集物性数据中，获取所述层位的孔隙度、总有机含碳量、不同含气量的测井数据点占比；
如果所述层位的孔隙度大于第一预设数值，总有机含碳量大于第二预设数值，含气量大于第三预设数值的测井数据点占比大于第四预设数值，则确定所述层位为具有开采价值的目标层位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定所述目标层位的脆延性指标，包括：
从所述目标层位的储集性数据中，获取历史最大埋藏深度及当前埋藏深度；
从所述目标层位的岩石力学数据中，获取脆性矿物含量；
根据所述历史最大埋藏深度、所述当前埋藏深度及所述脆性矿物含量，确定所述目标层位的脆延性指标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标层位的岩石力学数据，确定所述目标层位的弹塑性指标，包括：
从所述目标层位的岩石力学数据中，获取杨氏模量和泊松比；
从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个层位的岩石力学数据中，获取最大杨氏模量、最小杨氏模量、最大泊松比及最小泊松比；
根据所述杨氏模量、所述最大杨氏模量及所述最小杨氏模量，确定所述杨氏模量的第一比值；
根据所述泊松比、所述最大泊松比及所述最小泊松比，确定所述泊松比的第二比值；
根据所述第一比值和所述第二比值，确定所述目标层位的泊杨脆性；
从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的泊杨脆性中，获取最大泊杨脆性和最小泊杨脆性；
根据所述泊杨脆性、所述最大泊杨脆性及所述最小泊杨脆性，确定所述目标层位的弹塑性指标。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标层位的应力数据，确定所述目标层位的缝网复杂度指标，包括：
从所述目标层位的应力数据中，获取最大水平主应力和最小水平主应力；
根据所述最大水平主应力和所述最小水平主应力，确定应力差异因子；
从所述目标页岩气储层区域的每个测试井的每个目标层位的应力差异因子中，获取最大应力差异因子和最小应力差异因子；
根据所述应力差异因子、所述最大应力差异因子及所述最小应力差异因子，确定所述目标层位的缝网复杂度指标。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标，确定所述目标层位的缝网压裂指标，包括：
获取所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标的乘积；
获取所述乘积的立方根，得到所述目标层位的缝网压裂指标。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定所述测试井的靶窗位置，包括：
从所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标中，获取最大缝网压裂指标；
将所述最大缝网压裂指标对应的目标层位，确定为所述测试井的靶窗位置。
8.一种页岩气储层靶窗位置的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于确定具有开采价值的目标页岩气储层区域；
获取模块，用于获取所述目标页岩气储层区域内每个测试井的每个层位的储集物性数据、岩石力学数据及应力数据；
第二确定模块，用于对于任一测试井，根据所述测试井的每个层位的储集物性数据，确定所述测试井中具有开采价值的多个目标层位；
第三确定模块，用于对于任一目标层位，根据所述目标层位的储集性数据和岩石力学数据，确定所述目标层位的脆延性指标，所述脆延性指标用于表示所述目标层位中矿物组构的物理特性；
第四确定模块，用于根据所述目标层位的岩石力学数据，确定所述目标层位的弹塑性指标，所述弹塑性指标用于表示所述目标层位发生破裂和裂缝后维持导流的能力；
第五确定模块，用于根据所述目标层位的应力数据，确定所述目标层位的缝网复杂度指标，所述缝网复杂度指标用于表示所述目标层位的水力压裂裂缝扩展能力；
第六确定模块，用于根据所述脆延性指标、所述弹塑性指标及所述缝网复杂度指标，确定所述目标层位的缝网压裂指标；
第七确定模块，用于根据所述测试井的每个目标层位的缝网压裂指标，确定所述测试井的靶窗位置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，用于对于所述测试井的任一层位，从所述层位的储集物性数据中，获取所述层位的孔隙度、总有机含碳量、不同含气量的测井数据点占比；如果所述层位的孔隙度大于第一预设数值，总有机含碳量大于第二预设数值，含气量大于第三预设数值的测井数据点占比大于第四预设数值，则确定所述层位为具有开采价值的目标层位。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，用于从所述目标层位的储集性数据中，获取历史最大埋藏深度及当前埋藏深度；从所述目标层位的岩石力学数据中，获取脆性矿物含量；根据所述历史最大埋藏深度、所述当前埋藏深度及所述脆性矿物含量，确定所述目标层位的脆延性指标。
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