頁巖氣地球物理快速評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種頁巖氣地球物理快速評價方法，頁巖氣的生成地質(zhì)因素為粘土、干酪根、孔隙度、含水飽和度、滲透率，根據(jù)上述的地質(zhì)因素進(jìn)行不同建模評價測算：在常規(guī)測井解釋中，粘土含量采用無鈾伽馬曲線計(jì)算粘土含量；干酪根的形成多是在一個放射性元素U含量比較高的還原環(huán)境中，因而它使自然伽馬曲線出現(xiàn)高值，另外，干酪根的密度較低，要用多種方法綜合計(jì)算TOC；用密度-中子交會、來計(jì)算孔隙度值，經(jīng)交繪圖版校正還可用于計(jì)算巖石礦物成份的量；用阿爾奇公式計(jì)算含水飽和度；滲透率按孔隙度回歸來計(jì)算滲透率，只對頁巖段儲層進(jìn)行了回歸。該方法能夠準(zhǔn)確且快速地將頁巖氣地球物理生成因素進(jìn)行測算，結(jié)果準(zhǔn)確。
【專利說明】頁巖氣地球物理快速評價方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種方法，尤其是涉及一種頁巖氣地球物理快速評價方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 頁巖氣是賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式 的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，與"煤層氣"、"致密氣"同屬一類。頁巖氣的形成和富集 有著自身獨(dú)特的特點(diǎn)，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中。頁巖氣很 早就已經(jīng)被人們所認(rèn)知，但采集比傳統(tǒng)天然氣困難，隨著資源能源日益匱乏，作為傳統(tǒng)天然 氣的有益補(bǔ)充，人們逐漸意識到頁巖氣的重要性。頁巖氣以吸附狀態(tài)（大約50% )存在于 干酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態(tài)儲存于干酪根、瀝青質(zhì)及石油中天然氣也 存在于夾層狀的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、甚至砂巖地層中為天然氣生成之后，在 源巖層內(nèi)的就近聚集表現(xiàn)為典型的原地成藏模式，與油頁巖、油砂、地瀝青等差別較大。與 常規(guī)儲層氣藏不同，頁巖既是天然氣生成的源巖，也是聚集和保存天然氣的儲層和蓋層。因 此有機(jī)質(zhì)含量高的黑色頁巖、高碳泥巖等常是最好的頁巖氣發(fā)育條件。
[0003] 頁巖亦屬致密巖石，故也可歸入致密氣層氣。它起始于阿巴拉契亞盆地的泥盆系 頁巖，為暗褐色和黑色，富有機(jī)質(zhì)，可大量生氣。儲集空間以裂縫為主并可以吸附氣和水溶 氣形式賦存，為低（負(fù)）壓、低飽和度（30%左右），因而為低產(chǎn)。但在裂縫發(fā)育帶可獲較高 產(chǎn)量，井下爆炸和壓裂等改造措施效果也好。頁巖氣開發(fā)具有開采壽命長和生產(chǎn)周期長的 優(yōu)點(diǎn)一一大部分產(chǎn)氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期地穩(wěn)定 產(chǎn)氣。但頁巖氣儲集層滲透率低，開采難度較大。隨著世界能源消費(fèi)的不斷攀升，包括頁巖 氣在內(nèi)的非常規(guī)能源越來越受到重視。美國和加拿大等國已實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)性開發(fā)。過去 十年內(nèi)，頁巖氣已成為美國一種日益重要的天然氣資源，同時也得到了全世界其他國家的 廣泛關(guān)注。2000年，美國頁巖氣產(chǎn)量僅占天然氣總量的1% ;而到2010年，因?yàn)樗毫选?水平鉆井等技術(shù)的發(fā)展，頁巖氣所占的比重已超過20 %。在頁巖氣的地球生成中，其各種物 理生成條件非常苛刻，這就造成了在開采時不同的環(huán)境決定了不同的物理因素，傳統(tǒng)的評 價方法效率低，并且對于物理因素的測定結(jié)果不準(zhǔn)確，造成頁巖氣開采非常不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有評價方法效率低，并且對于物理因素的測定結(jié)果 不準(zhǔn)確，造成頁巖氣開采非常不方便的問題，設(shè)計(jì)了一種頁巖氣地球物理快速評價方法，該 方法能夠準(zhǔn)確且快速地將頁巖氣地球物理生成因素進(jìn)行測算，結(jié)果準(zhǔn)確，使得后續(xù)的頁巖 氣開采能夠根據(jù)測定結(jié)果方便開采，解決了現(xiàn)有評價方法效率低，并且對于物理因素的測 定結(jié)果不準(zhǔn)確，造成頁巖氣開采非常不方便的問題。
[0005] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：頁巖氣地球物理快速評價方法，包括以下 步驟：頁巖氣的生成地質(zhì)因素為粘土、干酪根、孔隙度、含水飽和度、滲透率，根據(jù)上述的地 質(zhì)因素進(jìn)行不同建模評價測算：
[0006] (1)粘土：在常規(guī)測井解釋中，粘土含量有極為成熟、準(zhǔn)確的計(jì)算方法，一般采用 無鈾伽馬曲線計(jì)算粘土含量，其計(jì)算公式為體積方程求解：

【權(quán)利要求】
1.頁巖氣地球物理快速評價方法，其特征在于，包括以下步驟：頁巖氣的生成地質(zhì)因 素為粘土、干酪根、孔隙度、含水飽和度、滲透率，根據(jù)上述的地質(zhì)因素進(jìn)行不同建模評價測 算： (1) 粘土：在常規(guī)測井解釋中，粘土含量有極為成熟、準(zhǔn)確的計(jì)算方法，一般采用無鈾 伽馬曲線計(jì)算粘土含量，其計(jì)算公式為體積方程求解：
式中：SH-地層粘土含量（％ ) VSH-泥質(zhì)指數(shù) GR、GRmax、GRmin-分別為地層無鈾伽馬測井值、最大值、最小值（API); (2) 干酪根：干酪根的形成多是在一個放射性元素U含量比較高的還原環(huán)境中，因而它 使自然伽馬曲線出現(xiàn)高值，另外，干酪根的密度較低，要用多種方法綜合計(jì)算TOC， AlgR=lg(R/R基線）+K*(At-At基線） TOC = C*U* A IgR C為刻度系數(shù)，取值范圍為0. 1?2 式中：TOC、TOC校正一校正前、后的酐酪根含量（％ ) U-鈾曲線（ppm) DEN-密度曲線（g/cm3) AIgR-孔隙度曲線與電阻率對數(shù)曲線的幅度差R、At-地層電阻率、聲波時差值 R基線、At基線一非源巖的電阻率、聲波時差值 K、C一為刻度系數(shù)； ⑶孔隙度：巖心總孔隙與密度測井總孔隙相等，但密度曲線受井眼影響較大，而中子 孔隙度受含氫指數(shù)的影響，其測井總孔隙度略高于巖心總孔隙度，因此可用密度-中子交 會、來計(jì)算孔隙度值，經(jīng)交繪圖版校正還可用于計(jì)算巖石礦物成份的量； (4) 含水飽和度：頁巖氣的勘探實(shí)踐表明，含氣量越高，測得的地層電阻率也就越大， 這與常規(guī)油氣藏的規(guī)律是一致的，因此，用阿爾奇公式計(jì)算含水飽和度，其計(jì)算公式如下：
式中：SW-測井含水飽和度％ RT-電阻率曲線（Q.m) RW-地層水電阻率（Im)ab-巖性系數(shù) M-膠結(jié)指數(shù)選取1. 8 N-含水飽和度指數(shù)選取2 ; (5) 滲透率：滲透率除與孔隙度大小、孔隙幾何形狀、含流體性質(zhì)等有直接關(guān)聯(lián)外，還 受裂縫發(fā)育程度等諸多因素影響，是一個受多種因素控制的參數(shù)，由于巖性的原因，粘土巖 滲透率極低，隨著粉砂巖、碳酸鹽巖等脆性顆粒的增加，以及有機(jī)碳等生烴物質(zhì)的增加，造 成微裂縫逐漸發(fā)育，也使巖石滲透率得到改善，按孔隙度回歸來計(jì)算滲透率，只對頁巖段儲 層進(jìn)行了回歸，其計(jì)算公式如下：頁巖層儲層TERM= 0. 011*EXP(0. 701*P0R)。
【文檔編號】E21B49/00GK104500049SQ201410561799
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】楊波, 羅迪, 張鑫, 胡述清, 劉歡, 呂國祥, 李其鑫, 黃勇斌 申請人:成都創(chuàng)源油氣技術(shù)開發(fā)有限公司