CN114429015A - 页岩气藏地层模型建立方法、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了页岩气藏地层模型建立方法、电子设备及介质，该方法包括：建立页岩气层关键层面模型；基于多个水平井实测资料和页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型；在每个岩相小层的层面模型中，调整各个岩相层面之间的垂直距离，获得多个新的层面模型；对每个新的层面模型进行层面深度校正，获得对应校正后的层面模型；基于每个校正后的层面模型，获得最终的页岩气藏地层模型。本发明刻画页岩内部岩相层，解决了页岩层内水平井与实际穿行小层的位置匹配的问题，提高了页岩气藏地层模型精度，同时保证水平井在页岩内部不同岩相层之间的穿行轨迹和实际位置，为后续模型建立和页岩气田有效开发提供更可靠的模型保障。

Description

页岩气藏地层模型建立方法、电子设备及介质

技术领域

本发明属于油气勘探与开发技术领域，具体涉及一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法、介质及电子设备。

背景技术

为了经济、有效地开发页岩气资源，了解页岩气藏的地质“甜点”和工程“甜点”主控参数在地下的分布情况显得尤为重要和关键。页岩气地质建模是从空间的角度对页岩气“甜点”构成要素进行三维可视化定量分析，可靠的地质模型能够帮助我们预测页岩储层参数的分布规律，优化井位部署，有效提高储量动用程度和页岩气藏采出程度。

由于页岩气是自生自储型气藏，且页岩储层渗透率极低，页岩气在不同井筒间难以流动，因此，目前对页岩气地质建模多数建立单井(或井组)地质模型(专利1：页岩气藏三维地质建模方法，专利号：201610895456.8，公开号：CN106599338A；专利2：页岩气藏地质评价单井建模方法，专利号：201610684587.1，公开号：CN107767284A)。实际上，区域性地质模型的建立仍是需要的，这是因为：(1)更多的钻井数据能够帮助我们更有效地应用地质统计学分析，如变差函数；(2)区域性地质模型能够帮助我们更好地分析页岩储层参数的空间分布规律；(3)能够对页岩气储量和产量情况进行预测。无论是单井(或井组)模型还是区域性模型，都需要一个可靠的构造-地层格架地质模型作为载体。地层模型反映了页岩气层的基本空间格架，是后续页岩储层参数建模的前提。所以，在进行储层及流体空间分布的建模之前，应首先进行地层格架建模。在精细、可靠的构造-地层模型的基础上，模拟出的页岩储层属性的空间分布特征才能够更加接近客观实际情况。

当前技术对页岩气藏地层模型的建立通常包括三大步骤：首先，通过地震解释成果，结合钻井揭示的分层，建立层面模型；其次，依据顶底层面建立地层模型；最后建立纵向上具有一定网格分辨率的三维地层网格体(专利3：一种分区约束耦合的三维并行建模方法，专利号：201710347899.8，公开号：CN106981093A；文献1：郑海桥，陈义才，涪陵地区焦石坝构造龙马溪组页岩气地质建模[J]，重庆科技学院院报，2016，18(2)：5～8)。

页岩气藏不同于常规油气藏，页岩气开发具有大规模开发采用大量水平井压裂，直井数较少，由于钻井水平段能提供的小层分层信息有限，水平井在传统地层建模过程中往往被忽视。同时，中国页岩气藏依据页岩岩相的发育情况在纵向上分为多个小层，受地震分辨率限制难以解释多个层面，优质页岩储层钻遇率不高。针对这个问题，已有改进的技术方法来建立页岩气藏地层模型，利用水平井小层划分，获取页岩内部小层分层信息，再利用地震构造趋势面约束通过插值方法建立各岩相小层层面模型(文献2：马成龙，张新新，李少龙，页岩气有效储层三维地质建模——以威远地区威202H2平台区为例[J]，断块油气田，2017，24(4)：495～499；文献3：乔辉，贾爱林，位云生，页岩气水平井地质信息解析与三维构造建模[J]，西南石油大学学报，2018，40(1)：78～86；文献4：龙胜祥，张永庆，李菊红等，页岩气藏综合地质建模技术[J]，天然气工业，2019，39(3)：47～54)。目前的这些技术虽然能够建立页岩小层层面，但也仅能够保证分界点处层面符合水平井小层分层，在大量水平井情况下页岩气藏地层模型精度不够，在井间层面展布仍有较大误差，且没有很好解决钻井井轨迹在页岩内部的具体位置。

页岩气藏目前主力开发的是优质页岩小层，页岩气井产能影响因素分析表明，页岩气井中的长水平段优质页岩储层的钻遇率和井轨迹控制是影响页岩气产能的重要因素。因此，如何保障页岩小层与钻井轨迹之间的关系，建立客观的、符合已有页岩气钻井的实际穿行情况的页岩气藏地层模型，为后续页岩气藏基质和裂缝建模提供准确可靠地地层格架，是目前仍需要解决的技术问题。因此，特别需要一种方法能保障页岩小层与钻井轨迹之间位置关系的高精度地层建模模型。

发明内容

本发明的目的是提出一种能保障页岩小层与钻井轨迹之间的位置关系且高精度的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

第一方面，本发明提供一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，包括：建立页岩气层关键层面模型；基于多个水平井实测资料和所述页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型；在每个岩相小层的层面模型中，调整各个岩相层面之间的垂直距离，获得多个新的层面模型；对每个所述新的层面模型进行层面深度校正，获得对应校正后的层面模型；基于每个所述校正后的层面模型，获得最终的页岩气藏地层模型。

可选的，基于地震解释页岩层的顶层面、底层面，利用导眼井和水平井竖直段的页岩分层数据进行层面校正，采用离散光滑插值法，建立页岩气层关键层面模型。

可选的，根据以下步骤获取多个岩相小层的层面模型：基于所述每个水平井实测资料，利用导眼井和水平井竖直段的岩相小层测井特征标志，确定出所述水平井水平段井轨迹所穿行的岩相类型，记录所述水平井水平段的岩相变化情况及岩相层变化处坐标；根据所述每个水平井水平段的岩相变化情况，选取多个穿行多个岩相层的水平井；在所述选取的每个水平井水平段中的各岩相层变化处设置一个虚拟直井；基于所述多个虚拟直井和所述页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型。

可选的，所述基于所述多个虚拟直井和所述页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型包括：针对每个岩相层，以所述岩相层变化处的所有虚拟直井的分层深度数据为条件数据，利用所述页岩气层关键层面模型的关键层面约束，采用离散光滑插值法，建立所述岩相层对应的页岩内部岩相小层的层面模型。

可选的，通过以下步骤获得多个新的层面模型；利用导眼井和水平井竖直段的岩相层标定结果，确定各岩相小层在页岩层段内的厚度占比；根据所述厚度占比，在多个岩相小层的层面模型中调整各个岩相层面之间的垂直距离，直至每个岩相小层的地层厚度符合其在页岩层段内的厚度占比，形成多个新的层面模型。

可选的，其中，通过以下步骤对所述新的层面模型进行层面深度校正：针对一个新的层面模型对应的岩相层，沿水平井井轨迹，采用感应测井按相同采样间隔统计水平井水平段中岩相层的测井数值，根据测井数值将岩相层划分多个测井区间，选取其中一个测井区间的位置作为校正采样点；依据岩相层内感应测井与探测距离的关系，计算校正采样点处钻井与校正采样点所在岩相层层面之间的距离d；根据实钻井轨迹在校正采样点处的垂深数据z₀和校正采样点处钻井与校正采样点所在岩相层层面之间的距离d，计算校正采样点所在岩相层面的深度值z；在新的层面模型中，将校正采样点的位置调至深度值z处；针对每个新的层面模型，重复上述步骤，完成所有水平井段的所有岩相层面深度校正，获得多个校正后的层面模型。

可选的，所述基于每个所述校正后的层面模型，获得最终的页岩气藏地层模型包括：针对每个校正后的层面模型，逐一检查水平井穿过岩相小层的个数、穿行顺序以及岩相小层间穿行点的位置是否符合所述岩相变化情况以及岩相层变化处坐标；若不符合，则基于所述多个虚拟直井和所述页岩气层关键层面模型，重新获取多个岩相小层的层面模型，直至获得符合的层面模型；若均符合，则将页岩气层关键层面模型和符合的每个岩相小层层面模型整合，生成初始页岩气藏地层模型；在所述初始页岩气藏地层模型中，针对每个岩相层的页岩气富集程度设置纵向网格精度，形成最终的页岩气藏地层模型。

可选的，还可以将所述水平井水平段井轨迹与测井曲线投影至所述水平井竖直段，利用岩相判识标准确定出所述水平井水平段轨迹所穿行的岩相类型。

第二方面，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现上述基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

第三方面，本发明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计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

本发明的有益效果在于：本发明的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法在页岩气藏地层总体格架的基础上，基于水平井岩相层标定，确定水平井的岩相变化情况，获取水平井更多的岩相小层界面信息，利用各岩相层地层厚度比重和岩相层界面与井轨迹距离，依次校正岩相层构造层面，构建页岩地层模型，刻画页岩内部岩相层，解决了页岩层内水平井与实际穿行小层的位置匹配的问题，提高了页岩气藏地层模型精度，同时保证水平井在页岩内部不同岩相层之间的穿行轨迹和实际位置，为后续模型建立和页岩气田有效开发提供更可靠的模型保障。

本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的流程图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的详细流程图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的页岩气层关键层面模型图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的水平钻井岩相层标定获得的岩相界面点及虚拟直井设置图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的利用感应测井对层面与井距离进行校正图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的过水平井校正后的层面模型剖面显示钻井穿行的岩相变化图。

图7示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的最终的页岩地层模型图。

图8示出了基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法建立的地层模型和地质钻井认识之间的对比图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

本发明提供一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，包括：建立页岩气层关键层面模型；基于多个水平井实测资料和页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型；在每个岩相小层的层面模型中，调整各个岩相层面之间的垂直距离，获得多个新的层面模型；对每个新的层面模型进行层面深度校正，获得对应校正后的层面模型；基于每个校正后的层面模型，获得最终的页岩气藏地层模型。

具体的，页岩气层关键层面模型构造了页岩气藏地层总体格架，基于水平井岩相层标定，确定水平井水平段的岩相变化情况，获取水平井水平段的岩相小层界面信息，生成多个岩相小层的层面模型，利用各岩相层地层厚度比重，对岩相小层的层面模型进行调整，获得新的层面模型，利用岩相层界面与井轨迹距离，依次校正新的层面模型岩相层构造层面，获得校正后的层面模型，进一步获得的最终的页岩气藏地层模型。

作为可选方案，基于地震解释页岩层的顶层面、底层面，利用导眼井和水平井竖直段的页岩分层数据进行层面校正，采用离散光滑插值法，建立页岩气层关键层面模型。

具体的，地震解释页岩层的顶、底层面及其内部地震仍可分辨出的层面，利用导眼井和水平井竖直段的页岩分层数据进行层面校正，采用离散光滑插值法，建立页岩气层关键层面模型，锁定页岩气层的总体格架。

具体断层模型建立方法可以参照标准SY/T 7378中的断层模型技术内容执行。此时，步骤1中建立关键层面模型需要结合层面与断层关系进行检查和调整，保证关键层面准确、可靠。具体操作方法为：①依据断层数量、断层断深、断层分布等信息，调整断层交切关系；②检查断层两盘的关键层面是否符合断层性质(如正断层、逆断层)；③检查关键层面断层处的垂向断距和水平断距是否合理。

作为可选方案，根据以下步骤获取多个岩相小层的层面模型：基于每个水平井实测资料，利用导眼井和水平井竖直段的岩相小层测井特征标志，确定出水平井水平段井轨迹所穿行的岩相类型，记录水平井水平段的岩相变化情况及岩相层变化处坐标；根据每个水平井水平段的岩相变化情况，选取多个穿行多个岩相层的水平井；在选取的每个水平井水平段中的各岩相层变化处设置一个虚拟直井；基于多个虚拟直井和页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型。

明确页岩内部岩相层纵向发育规律，利用导眼井和水平井竖直段的岩相小层测井特征标志，确定出所有水平井水平段井轨迹所穿行的岩相类型，并记录每口水平井水平段的岩相变化情况及变化处的坐标。

针对穿行多个岩相层的水平井，获取水平井水平段岩相所有小层变化处的点坐标(X，Y，Z)，在小层变化处设置一个虚拟直井，根据水平井岩相变化的次数，设置相应数量的虚拟直井，记录该井的井口位置坐标(X，Y)、岩相层名称和垂深(Z)。针对一个岩相层，以该层变化处的所有虚拟直井的分层深度数据为条件数据，利用关键层面约束，采用离散光滑插值法，建立该岩相层的层面模型，重复该步骤，直至生成页岩内部所有岩相小层的层面模型；

岩相层测井特征标志的选择有但不限于以下标准：①测井存在异常值(如伽马的最大和最小值)；②测井形态差异明显(如钟型和指型)；③存在挖掘效应(低中子与低密度)；④具有双测井组合方向相反现象。其中，以测井异常值为优先选取的关键参数，对其他测井特征标志提取，形成某一岩相判识进行岩相层划分。

作为可选方案，基于多个虚拟直井和页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型包括：针对每个岩相层，以岩相层变化处的所有虚拟直井的分层深度数据为条件数据，利用页岩气层关键层面模型的关键层面约束，采用离散光滑插值法，建立岩相层对应的页岩内部岩相小层的层面模型。

作为可选方案，通过以下步骤获得多个新的层面模型；利用导眼井和水平井竖直段的岩相层标定结果，确定各岩相小层在页岩层段内的厚度占比；根据厚度占比，在多个岩相小层的层面模型中调整各个岩相层面之间的垂直距离，直至每个岩相小层的地层厚度符合其在页岩层段内的厚度占比，形成多个新的层面模型。

具体的，利用导眼井和水平井竖直段的岩相层标定结果，确定各岩相小层所占页岩地层厚度的比重，调整各个岩相层面之间的垂直距离，直至每个岩相小层的地层厚度符合其在页岩层段内的厚度占比，形成多个新的层面模型。

作为优选方案，通过以下步骤对新的层面模型进行层面深度校正：针对一个新的层面模型对应的岩相层，沿水平井井轨迹，采用感应测井按相同采样间隔统计水平井水平段中岩相层的测井数值，根据测井数值将岩相层划分多个测井区间，选取其中一个测井区间的位置作为校正采样点；依据岩相层内感应测井与探测距离的关系，计算校正采样点处钻井与校正采样点所在岩相层层面之间的距离d；根据实钻井轨迹在校正采样点处的垂深数据z₀和校正采样点处钻井与校正采样点所在岩相层层面之间的距离d，计算校正采样点所在岩相层面的深度值z；在新的层面模型中，将校正采样点的位置调至深度值z处；针对每个新的层面模型，重复上述步骤，完成所有水平井段的所有岩相层面深度校正，获得多个校正后的层面模型。

具体的，沿井轨迹按感应测井采样间隔统计水平井水平段中的同一岩相层段的测井数值变化情况，选取测井数值变化具有代表性的位置作为校正采样点，记录其位置坐标(x，y)；

依据岩相层段内感应测井与探测距离的关系，计算校正采样点(x，y)处钻井与岩相层面之间的距离d，根据实钻井轨迹在x、y处的垂深数据z₀，计算出在该采样点处岩相层面的深度值z，z_＝z₀₊d或z_＝z_0-d，将校正采样点的位置调至深度值z处。

对每个新的层面模型，重复上述步骤，完成所有水平井段的所有岩相层面深度校正，获得多个校正后的层面模型，直至完成所有水平井段的所有岩相层面校正采样点均进行了层面深度校正。

如果有感应测井则优先使用，选取的校正采样点越多，调整后的岩相层面模型越精确，如果没有感应测井，或感应测井效果不明显，可利用伽马和密度测井按以上步骤执行。

作为可选方案，针对每个校正后的层面模型，逐一检查水平井穿过岩相小层的个数、穿行顺序以及岩相小层间穿行点的位置是否符合岩相变化情况以及岩相层变化处坐标；若不符合，则基于多个虚拟直井和页岩气层关键层面模型，重新获取多个岩相小层的层面模型，直至获得符合的层面模型；若均符合，则将页岩气层关键层面模型和符合的岩相小层每个层面模型整合，生成初始页岩气藏地层模型；在初始页岩气藏地层模型中，针对每个岩相层的页岩气富集程度设置纵向网格精度，形成最终的页岩地层模型。

具体的，拉取过水平井的校正后的层面模型剖面，逐一检查水平井穿过岩相小层的个数、穿行顺序以及岩相小层间穿行点的位置是否符合测井标定的岩相变化情况以及变化处的点坐标位置，若均符合则将页岩气层关键层面模型和符合的每个岩相小层面模型整合，形成初始页岩地层模型；若出现偏差，则基于多个虚拟直井和页岩气层关键层面模型，重新获取岩相小层的层面模型。依据页岩顶面、底面模型和页岩内部符合岩相层标定结果后的各岩相小层的层面模型，生成初始页岩气藏地层模型，在初始页岩气藏地层模型中，依据每个岩相层的页岩气富集程度，设置纵向网格精度，形成最终的页岩气藏地层模型。

作为优选方案，还可以将水平井水平段井轨迹与测井曲线投影至水平井竖直段，利用岩相判识标准确定出水平井水平段轨迹所穿行的岩相类型。

具体的，水平井水平段岩相层标定方法可应用“HoriView水平井测井分析软件”，将水平井水平段井轨迹与测井曲线投影至该井竖直段，进而利用岩相判识标准进行岩相层划分。

本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

本发明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计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

实施例一

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的流程图。图2示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的详细流程图。图3示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的页岩气层关键层面模型图。图4示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的水平钻井岩相层标定获得的岩相界面点及虚拟直井设置图。图5示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的利用感应测井对层面与井距离进行校正图。图6示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的过水平井校正后的层面模型剖面显示钻井穿行的岩相变化图。图7示出了根据本发明的一个实施例的一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法的最终的页岩地层模型图。图8示出了基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法建立的地层模型和地质钻井认识之间的对比图。

结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，该基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，包括：

步骤1：建立页岩气层关键层面模型；

其中，基于地震解释页岩层的顶层面、底层面，利用导眼井和水平井竖直段的页岩分层数据进行层面校正，采用离散光滑插值法，建立页岩气层关键层面模型。

步骤2基于多个水平井实测资料和页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型；

其中，根据以下步骤获取多个岩相小层的层面模型：基于每个水平井实测资料，利用导眼井和水平井竖直段的岩相小层测井特征标志，确定出水平井水平段井轨迹所穿行的岩相类型，记录水平井水平段的岩相变化情况及岩相层变化处坐标；根据每个水平井水平段的岩相变化情况，选取多个穿行多个岩相层的水平井；在选取的每个水平井水平段中的各岩相层变化处设置一个虚拟直井；基于多个虚拟直井和页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型。

其中，还可以将水平井水平段井轨迹与测井曲线投影至水平井竖直段，利用岩相判识标准确定出水平井水平段轨迹所穿行的岩相类型。

其中，基于多个虚拟直井和页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型包括：针对每个岩相层，以岩相层变化处的所有虚拟直井的分层深度数据为条件数据，利用页岩气层关键层面模型的关键层面约束，采用离散光滑插值法，建立岩相层对应的岩相小层的层面模型。

步骤3在每个岩相小层的层面模型中，调整各个岩相层面之间的垂直距离，获得多个新的层面模型；

其中，通过以下步骤获得多个新的层面模型；利用导眼井和水平井竖直段的岩相层标定结果，确定各岩相小层在页岩层段内的厚度占比；根据厚度占比，在多个岩相小层的层面模型中调整各个岩相层面之间的垂直距离，直至每个岩相小层的地层厚度符合其在页岩层段内的厚度占比，形成多个新的层面模型。

步骤4对每个新的层面模型进行层面深度校正，获得对应校正后的层面模型；

其中，通过以下步骤对所述新的层面模型进行层面深度校正：针对一个新的层面模型对应的岩相层，沿水平井井轨迹，采用感应测井按相同采样间隔统计水平井水平段中岩相层的测井数值，根据测井数值将岩相层划分多个测井区间，选取其中一个测井区间的位置作为校正采样点；依据岩相层内感应测井与探测距离的关系，计算校正采样点处钻井与校正采样点所在岩相层层面之间的距离d；根据实钻井轨迹在校正采样点处的垂深数据z₀和校正采样点处钻井与校正采样点所在岩相层层面之间的距离d，计算校正采样点所在岩相层面的深度值z；在新的层面模型中，将校正采样点的位置调至深度值z处；针对每个新的层面模型，重复上述步骤，完成所有水平井段的所有岩相层面深度校正，获得多个校正后的层面模型。

步骤5基于每个校正后的层面模型，获得最终的页岩气藏地层模型。

其中，基于每个所述校正后的层面模型，获得最终的页岩气藏地层模型包括：针对每个校正后的层面模型，逐一检查水平井穿过岩相小层的个数、穿行顺序以及岩相小层间穿行点的位置是否符合岩相变化情况以及岩相层变化处坐标；若不符合，则基于多个虚拟直井和页岩气层关键层面模型，重新获取多个岩相小层的层面模型，直至获得符合的层面模型；若均符合，则将页岩气层关键层面模型和符合的每个岩相小层层面模型整合，生成初始页岩气藏地层模型；在初始页岩气藏地层模型中，针对每个岩相层的页岩气富集程度设置纵向网格精度，形成最终的页岩气藏地层模型。

以中国四川盆地涪陵页岩气田焦石坝区块为试验区，包含有一定面积的构造平缓区域和构造斜坡区域，而这两个区域的页岩气含气量和产能情况差异很大。研究区具有三维地震资料，囊括数十个井台，共26口钻井(导眼井3口，水平井23口)，平均井距约600m。目前，已经对地震信息进行了处理和解释，解释出页岩的底面、顶面。钻井均含有测井曲线、录井资料、试井产量等数据，其测井解释可为页岩气藏岩相层的判识提供TOC、矿物含量等信息。

涪陵页岩气田页岩TOC、含气性等参数在纵向上具有明显的差异，根据岩性组合、碳质含量、硅质含量3个关键因素，将页岩层划分了9个不同的岩相层(从下到上记为①～⑨号小层)，分别为富碳高硅页岩相1、富碳高硅页岩相2、富碳中硅页岩相、高碳中硅页岩相、高碳高硅页岩相、中碳中硅含粉砂质页岩相、中碳中硅粉砂质页岩相、高碳低硅页岩相、含碳低硅页岩相。其中，①～⑤号岩相层因其具有富碳、高硅、高含气量特征是优质页岩层，为涪陵页岩气主力产层。

采用本次发明对该页岩气藏进行地层模型建立。

(1)三维地震资料显示，该区页岩层纵向上可见振幅响应明显的地层界面，其中最下面的一套为页岩层的底部界面，最上面为页岩顶部界面。根据地震解释的关键层面数据，同时利用导眼井和水平井竖直段对应的井分层数据校正，选用离散光滑插值算法，建立页岩气藏顶界和底界面的构造模型，即为关键层面模型，如图3。

(2)利用本次发明，在页岩总体格架中，精细模拟每一个岩相小层的展布是页岩地层建模的重点。利用岩心、录井岩屑、测井曲线对导眼井①～⑨岩相层划分，确定每一个岩相小层的特征标志。在水平井水平段中，采用垂直投影法，将水平段钻井轨迹和测井曲线一起垂直投影到垂直平面上，进行岩相小层划分，确定出水平段井轨迹所穿行的各个岩相小层，记录每一口钻井水平段的岩相小层变化情况。

(3)获取水平井水平段岩相所有小层变化处的点坐标。如图4，钻井A经过岩相层标定，认为该井水平段依次穿行①、②、①、②、③、④、⑤岩相小层，水平井水平段的岩相变化的次数为6，则设置6口虚拟井A1、A2、A3、A4、A5、A6，井口坐标分别对应该点岩相小层变化处的位置，记录每口虚拟井的相应分层数据(如表1)。

表1钻井A水平段的岩相变化及相应岩相界面分层

(4)归纳所有虚拟井的页岩岩相小层分层信息，定位出每个岩相小层的层位界面点。以某一岩相小层顶面分层数据为条件数据，利用关键层面约束(其中①～⑤小层发育在页岩下部，利用页岩底面层面模型约束；⑥～⑨小层发育在页岩上部，利用页岩顶面层面模型约束)，采用离散光滑插值法，建立该小层顶面层面模型。同样方法，建立页岩内①～⑨岩相层的所有层面模型(⑨小层的顶面即为页岩顶面)。

(5)利用导眼井和水平井竖直段的岩相层标定结果，统计出各岩相小层所占页岩地层的厚度比重(如表2)，依据各个岩相层的地层厚度，校正每一个岩相层的层面模型。

表2页岩地层内部各岩相层平均厚度及占比

(6)研究区具有感应测井，且通过感应测井能够较好分辨出岩性的细微变化。在该实施例中，如图5，在钻井B中，沿水平井井轨迹从靶点A出发至该岩相层结束，采用感应测井按0.125米间隔统计测井数值，并粗化出10个平均区间，按感应测井与钻井距离的关系，计算出这10个采样区间中间位置处(作为校正点)的小层顶面与井筒之间的距离。利用该位置处的校正点深度数据，对已经生成的该小层层面进一步校正。依据该方法，统计该井穿过的其他岩相层段，得到相应校正点处的层面与井之间的距离，校正该井穿过的其他岩相层的层面模型。

(7)拉取过水平井剖面逐一检查各岩相层面与井轨迹之间的匹配关系是否符合岩相层标定结果，如图6。依据页岩关键层面和多重校正后的页岩岩相小层的层面模型，生成最终的页岩地层模型，如图7。

(8)由于研究区①～⑤小层为优质页岩，则该5个岩相层纵向设置网格精度更高，精度可为0.5m甚至0.25m，进而形成完整的基于页岩岩相层标定的地层模型，为后续基质模型建立提供更可靠的构造格架。

因页岩气层普遍较薄，传统的页岩气藏地层模型结果将页岩气层作为一个整体进行建立，其结果仅重现了页岩气层的构造特征，而对其内部的岩相层变化情况没有体现；另一方面，传统的页岩气藏地层建模仅利用钻穿页岩层的导眼井分层数据而极少用到水平井信息，导致地层模型与水平井在页岩层内的真实穿行轨迹之间的匹配性存在较大的误差。

通过对比发现，本次发明的方法建立的页岩气藏地层模型很好地刻画了页岩内部岩相小层的分布和地层变化特征，保证了水平井在页岩内部各岩相小层之间的穿行情况与相应的岩相变化，同时还能反映水平井在某一岩相层段内部的具体位置(如贴小层上部穿行、贴小层下部穿行、沿小层中间穿行)，如图8。本发明建立的页岩地层模型精度更高，也能保证水平钻井在页岩层内的实际位置，依据该地层模型进行纵向网格设置时，可以对优质页岩岩相层更有针对性地提升网格精度，为后续基质属性建模的准确性给予保障。

实施例二

本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。

该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。

该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。

本领域技术人员应能理解，为了解决如何获取良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。

有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。

实施例三

本公开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计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。

上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM和DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，其特征在于，包括：

建立页岩气层关键层面模型；

基于多个水平井实测资料和所述页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型；

在每个岩相小层的层面模型中，调整各个岩相层面之间的垂直距离，获得多个新的层面模型；

对每个所述新的层面模型进行层面深度校正，获得对应校正后的层面模型；

基于每个所述校正后的层面模型，获得最终的页岩气藏地层模型。

2.根据权利要求1所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，其特征在于，基于地震解释页岩层的顶层面、底层面，利用导眼井和水平井竖直段的页岩分层数据进行层面校正，采用离散光滑插值法，建立页岩气层关键层面模型。

3.根据权利要求2所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，其特征在于，根据以下步骤获取多个岩相小层的层面模型：

基于所述每个水平井实测资料，利用导眼井和水平井竖直段的岩相小层测井特征标志，确定出所述水平井水平段轨迹所穿行的岩相类型，记录所述水平井水平段的岩相变化情况及岩相层变化处坐标；

根据所述每个水平井水平段的岩相变化情况，选取多个穿行多个岩相层的水平井；

在所述选取的每个水平井水平段中的各岩相层变化处设置一个虚拟直井；

基于所述多个虚拟直井和所述页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型。

4.根据权利要求3所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，其特征在于，所述基于所述多个虚拟直井和所述页岩气层关键层面模型，获取多个岩相小层的层面模型包括：

针对每个岩相层，以所述岩相层变化处的所有虚拟直井的分层深度数据为条件数据，利用所述页岩气层关键层面模型的关键层面约束，采用离散光滑插值法，建立所述岩相层对应的页岩内部岩相小层的层面模型。

5.根据权利要求4所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，其特征在于，通过以下步骤获得多个新的层面模型；

利用导眼井和水平井竖直段的岩相层标定结果，确定各岩相小层在页岩层段内的厚度占比；

根据所述厚度占比，在多个岩相小层的层面模型中调整各个岩相层面之间的垂直距离，直至每个岩相小层的地层厚度符合其在页岩层段内的厚度占比，形成多个新的层面模型。

6.根据权利要求5所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，其特征在于，通过以下步骤对所述新的层面模型进行层面深度校正：

针对一个新的层面模型对应的岩相层，沿水平井井轨迹，采用感应测井按相同采样间隔统计水平井水平段中所述岩相层的测井数值，根据所述测井数值将所述岩相层划分多个测井区间，选取其中一个测井区间的位置作为校正采样点；

依据岩相层内感应测井与探测距离的关系，计算所述校正采样点处钻井与所述校正采样点所在岩相层层面之间的距离d；

根据实钻井轨迹在所述校正采样点处的垂深数据z₀和所述校正采样点处钻井与所述校正采样点所在岩相层层面之间的距离d，计算所述校正采样点所在岩相层面的深度值z；

在所述新的层面模型中，将所述校正采样点的位置调至深度值z处；

针对每个新的层面模型，重复上述步骤，完成所有水平井段的所有岩相层面深度校正，获得多个校正后的层面模型。

7.根据权利要求6所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，其特征在于，所述基于每个所述校正后的层面模型，获得最终的页岩气藏地层模型包括：

针对每个校正后的层面模型，逐一检查水平井穿过岩相小层的个数、穿行顺序以及岩相小层间穿行点的位置是否符合所述岩相变化情况以及岩相层变化处坐标；

若不符合，则基于所述多个虚拟直井和所述页岩气层关键层面模型，重新获取多个岩相小层的层面模型，直至获得符合的层面模型；若均符合，则将页岩气层关键层面模型和符合的每个岩相小层层面模型整合，生成初始页岩气藏地层模型；

在所述初始页岩气藏地层模型中，针对每个岩相层的页岩气富集程度设置纵向网格精度，形成最终的页岩气藏地层模型。

8.根据权利要求3所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法，其特征在于，还可以将所述水平井水平段井轨迹与测井曲线投影至所述水平井竖直段，利用岩相判识标准确定出所述水平井水平段轨迹所穿行的岩相类型。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

存储器，存储有可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现根据权利要求1-8中任一项所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-8中任一项所述的基于水平井岩相层标定的页岩气藏地层模型建立方法。

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