本發(fā)明屬于油氣地質(zhì)，具體涉及一種油氣儲(chǔ)層工程品質(zhì)單井評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)油氣資源豐富，在勘探確定油氣甜點(diǎn)區(qū)的基礎(chǔ)上，如何有效開發(fā)成為關(guān)鍵。然而，當(dāng)面臨較差的儲(chǔ)層工程品質(zhì)條件時(shí)，即便有好的油氣甜點(diǎn)區(qū)，有時(shí)也難以獲得高效開發(fā)效果。因此，亟需開展油氣儲(chǔ)層工程品質(zhì)評(píng)價(jià)。

2、授權(quán)公告號(hào)cn112502701b的發(fā)明專利提出了一種低滲透儲(chǔ)層綜合地質(zhì)-工程分類評(píng)價(jià)方法，包括構(gòu)建儲(chǔ)層地質(zhì)分類評(píng)價(jià)指標(biāo)：利用灰色關(guān)聯(lián)法獲取低滲透儲(chǔ)層影響壓裂效果的儲(chǔ)層地質(zhì)的主控因素，基于儲(chǔ)層地質(zhì)的主控因素，利用主成分分析法構(gòu)建低滲透儲(chǔ)層地質(zhì)分類評(píng)價(jià)指標(biāo)；構(gòu)建儲(chǔ)層工程分類評(píng)價(jià)指標(biāo)：利用灰色關(guān)聯(lián)法獲取低滲透儲(chǔ)層影響壓裂效果的地質(zhì)力學(xué)的主控因素，基于地質(zhì)力學(xué)的主控因素，利用層次分析法構(gòu)建低滲透儲(chǔ)層工程分類評(píng)價(jià)指標(biāo)；根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)分類評(píng)價(jià)指標(biāo)和儲(chǔ)層工程分類評(píng)價(jià)指標(biāo)的分類界限值，劃分儲(chǔ)層類別。上述方法在進(jìn)行巖石力學(xué)參數(shù)的測(cè)井分析時(shí)，僅使用聲波時(shí)差和密度，沒有綜合考慮其他測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)巖石力學(xué)參數(shù)的響應(yīng)，精度相對(duì)較低。

3、授權(quán)公告號(hào)cn109102180b提出了一種致密砂巖儲(chǔ)層雙甜點(diǎn)評(píng)價(jià)的綜合參數(shù)評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：1)建立三維地質(zhì)構(gòu)造模型；2)建立三維地質(zhì)屬性模型；3)選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)；4)選取評(píng)價(jià)方法，包括層次分析法和模糊綜合判別法。然而并未提出定量化的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種油氣儲(chǔ)層工程品質(zhì)單井評(píng)價(jià)方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。

2、為此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

3、一種油氣儲(chǔ)層工程品質(zhì)單井評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：

4、步驟1)采集不同深度點(diǎn)的鉆井巖心樣品至少15組，每組樣品至少包含4個(gè)，樣品為柱塞樣，高度至少5cm；

5、步驟2)收集鉆井的測(cè)井資料，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)提取間隔為0.1-0.125m，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)至少包括井徑cal、聲波時(shí)差ac、自然伽馬gr、自然電位sp、深側(cè)向電阻率rd、淺側(cè)向電阻率rs、補(bǔ)償中子cnl和密度den，并采用特征值對(duì)應(yīng)法使用巖心資料對(duì)其進(jìn)行深度校正；

6、步驟3)對(duì)步驟2)中收集的深側(cè)向電阻率rd和淺側(cè)向電阻率rs進(jìn)行對(duì)數(shù)處理；提取步驟1)中所采集的樣品對(duì)應(yīng)深度及其上下深度這3處測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，計(jì)算其平均值，作為不同深度點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)值對(duì)應(yīng)測(cè)井曲線的刻度值；

7、步驟4)按照巖石力學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，開展三軸巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)、斷裂韌性實(shí)驗(yàn)以及巴西劈裂實(shí)驗(yàn)，獲取不同深度點(diǎn)的巖石彈性模量ej、泊松比μj、內(nèi)摩擦角φj、斷裂韌性kicj和抗拉強(qiáng)度σtj，其中j表示不同的深度；

8、步驟5)隨機(jī)選取步驟4)所獲取巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的至少14組作為初始數(shù)據(jù)體，與步驟3)處理計(jì)算得到的井徑cal、聲波時(shí)差ac、自然伽馬gr、自然電位sp、深側(cè)向電阻率rd、淺側(cè)向電阻率rs、補(bǔ)償中子cnl和密度den共八種類型測(cè)井刻度值共同建立訓(xùn)練集，利用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法構(gòu)建訓(xùn)練集中實(shí)驗(yàn)數(shù)值與對(duì)應(yīng)測(cè)井曲線刻度值之間的量化關(guān)系模型：

9、步驟6)對(duì)未選取的巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，利用步驟5)構(gòu)建的關(guān)系模型進(jìn)行誤差分析，當(dāng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與測(cè)井計(jì)算結(jié)果滿足設(shè)定條件時(shí)，表示步驟5)所構(gòu)建的關(guān)系準(zhǔn)確，否則返回步驟5)獲取新的關(guān)系模型；

10、步驟7)基于步驟5)所構(gòu)建的量化關(guān)系模型，利用不同深度點(diǎn)的井徑cal、聲波時(shí)差ac、自然伽馬gr、自然電位sp、深側(cè)向電阻率rd、淺側(cè)向電阻率rs、補(bǔ)償中子cnl和密度den共八種類型的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，得到相對(duì)應(yīng)的彈性模量、泊松比、內(nèi)摩擦角、斷裂韌性以及抗拉強(qiáng)度5條測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)單井全深度段彈性模量、泊松比、內(nèi)摩擦角、斷裂韌性及抗拉強(qiáng)度巖石力學(xué)參數(shù)剖面的構(gòu)建；

11、步驟8)對(duì)步驟7)中計(jì)算獲得的單井全深度段彈性模量、泊松比、內(nèi)摩擦角、斷裂韌性以及抗拉強(qiáng)度進(jìn)行歸一化處理，然后利用熵權(quán)法確定各個(gè)參數(shù)的權(quán)重，構(gòu)建儲(chǔ)層工程單井評(píng)價(jià)指標(biāo)w；

12、步驟9)根據(jù)步驟8)計(jì)算所獲取的儲(chǔ)層工程單井評(píng)價(jià)指標(biāo)w，將儲(chǔ)層工程品質(zhì)評(píng)價(jià)級(jí)別劃分為4級(jí)，i級(jí)：w>2.0，ii級(jí)：2.0>w>1.5，iii級(jí)：1.5>w>1.0，iv級(jí)：1.0>w>0；開發(fā)時(shí)，優(yōu)先順序?yàn)閕級(jí)、ii級(jí)、iii級(jí)、iv級(jí)。

13、步驟4)中抗拉強(qiáng)度σtj計(jì)算公式如下：

14、

15、式中，σtj為試件中心的最大拉應(yīng)力，即為抗拉強(qiáng)度；p為試件破壞時(shí)的極限壓力；d和t分別為承壓圓盤的直徑和厚度；

16、斷裂韌性kicj計(jì)算公式如下：

17、

18、式中，pmax為最大破壞載荷值，d為試樣直徑，b為試樣厚度；ymin*為試樣的無(wú)量綱臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子，僅由巖樣的幾何參數(shù)決定。

19、步驟4)中巖石彈性模量ej、泊松比μj分別以下計(jì)算公式得到：

20、ej＝(σ1-σ3)(50)/εh(50)

21、μj＝εd(50)/εh(50)

22、式中，(σ1-σ3)(50)為試件最大主應(yīng)力差的50％，εh(50)為(σ1-σ3)(50)對(duì)應(yīng)的軸向壓縮應(yīng)變，εd(50)為(σ1-σ3)(50)對(duì)應(yīng)的周向壓縮應(yīng)變。

23、步驟5)中得到的量化關(guān)系模型為：

24、rij＝f(rij)＝f(calj，acj，grj，spj，denj，cnlj，lnrdj，inrsj)

25、具體為：

26、

27、式中：r表示實(shí)驗(yàn)獲取的巖石力學(xué)參數(shù)值，彈性模量ej、泊松比μj、內(nèi)摩擦角φj、斷裂韌性kicj和抗拉強(qiáng)度σtj均通過(guò)實(shí)驗(yàn)間接獲取，i表示不同的巖石力學(xué)參數(shù)類型，j表示不同的深度點(diǎn)，r表示對(duì)應(yīng)測(cè)井曲線刻度值。

28、步驟6)中的設(shè)定條件為|計(jì)算值-實(shí)測(cè)值|/實(shí)測(cè)值×100％<10％。

29、步驟8)中的歸一化處理公式如下：

30、

31、式中，zij表示步驟7)中所獲取的巖石力學(xué)參數(shù)曲線值，zijmax和zijmin分別表示該曲線數(shù)據(jù)體zij中的最大值和最小值，zij為zij的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)井曲線數(shù)據(jù)值。

32、步驟8)中的儲(chǔ)層工程單井評(píng)價(jià)指標(biāo)w＝∑wj，其中，wj為每個(gè)深度點(diǎn)的儲(chǔ)層工程單井評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算公式如下：

33、

34、式中，αi表示第i個(gè)巖石力學(xué)參數(shù)對(duì)儲(chǔ)層工程品質(zhì)影響的權(quán)重。

35、巖石力學(xué)參數(shù)權(quán)重αi計(jì)算公式如下：

36、

37、其中，σαi＝1，ei為第i個(gè)巖石力學(xué)參數(shù)的信息熵，計(jì)算公式為：

38、

39、式中，m表示深度點(diǎn)j的個(gè)數(shù)，pij表示第i個(gè)巖石力學(xué)參數(shù)深度為j的數(shù)值所占的比重，及熵計(jì)算中用到的概率。

40、pij的計(jì)算公式如下：

41、

42、式中，zij為標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)井曲線數(shù)據(jù)值。

43、本發(fā)明的有益效果是：

44、本發(fā)明通過(guò)直接建立巖石力學(xué)參數(shù)與多條測(cè)井曲線之間的關(guān)系，提高了利用測(cè)井曲線對(duì)儲(chǔ)層巖石力學(xué)參數(shù)的響應(yīng)特征，對(duì)于單井的適用性和實(shí)用性更強(qiáng)；利用定量化的儲(chǔ)層工程品質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)，依據(jù)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)不同深度段的油氣儲(chǔ)層進(jìn)行工程品質(zhì)評(píng)價(jià)，利用儲(chǔ)層工程品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)w進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，在識(shí)別較好的巖石力學(xué)層段的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)分。對(duì)于油氣儲(chǔ)層改造方案的優(yōu)化具有更精準(zhǔn)的指導(dǎo)意義。