頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，涉及石油地質勘探【技術領域】。方法包括：建立儲層礦物巖石物理模型；確定頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值；獲取頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體；根據相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值，對地震數據體AVA反演得到的相關彈性參數或參數組合體進行層位解釋，確定含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域，獲取得到含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據；根據含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據，確定頁巖儲層的含氣頁巖儲層厚度分布和脆性區(qū)體厚度分布。本發(fā)明能夠解決頁巖氣勘探缺少總有機碳含量和脆性空間展布的參數依據的問題。
【專利說明】頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及石油地質勘探【技術領域】，尤其設及一種頁巖儲層總有機碳含量和脆性 空間展布的檢測方法。

【背景技術】
[0002] 在石油開采領域中，頁巖氣作為一種非常規(guī)天然氣資源，正在被廣泛研究，而頁巖 中的總有機碳含量（簡稱TOC)和脆性空間展布更是當前國內外研究的重點。
[0003] 由于目前頁巖儲層所處地勢復雜，勘探條件惡劣，地層情況多變，使得頁巖氣勘探 開發(fā)具有很大的難度。目前，頁巖氣的研究主要集中在對頁巖氣的成藏模式、頁巖氣的地質 特點方面。而根據頁巖氣的巖石物理特征尋找頁巖儲層有機碳分布和脆性分布規(guī)律的研究 較少。
[0004] 當前，對頁巖氣儲層的總有機碳含量和脆性分布規(guī)律的檢測研究包括如下幾種方 式；1、利用頁巖氣專用測井技術對頁巖氣評價進行儲層參數和氣源參數的研究，并利用巖 屯、測試技術對測井結果進行驗證及校正，W更準確地反映儲層物性；2、通過A 1〇濁方法檢 測頁巖氣儲層總有機碳含量檢測中；3、在儲層地質背景研究的基礎上，分析頁巖氣與常規(guī) 油氣層測井評價方法的主要差異，根據頁巖氣勘探開發(fā)需求，確定頁巖氣測井系列的選擇 依據與測井評價技術。
[0005] 可見，當前在頁巖氣勘探工作中，并沒有通過巖石物理分析技術來對頁巖儲層總 有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，因此當前的頁巖氣勘探缺少總有機碳含量和脆性 空間展布的參數依據。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的實施例提供一種頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，W 解決現有技術中頁巖氣勘探缺少總有機碳含量和脆性空間展布的參數依據，不利于頁巖氣 勘探開采的問題。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[000引一種頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，包括：
[0009] 將一待測頁巖儲層的多個頁巖巖樣進行礦物組分測試和總有機碳含量測試，獲取 所述頁巖儲層的礦物組分種類和頁巖儲層的總有機碳含量；
[0010] 根據頁巖儲層的巖屯、測試數據對頁巖儲層的測井數據進行校正處理，形成校正處 理后的測井曲線；
[0011] 獲取頁巖儲層的地層粘±含量，并根據所述巖屯、測試數據中的粘±數據進行標 定，確定一粘±礦物曲線；
[0012] 根據所述粘±礦物曲線和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石物理模 型；
[0013] 根據所述儲層礦物巖石物理模型，采用測井擾動分析方法和交匯分析方法，確定 頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值；
[0014] 對頁巖儲層的=維地震數據進行疊前=維地震數據的彈性模量的AVA反演，獲取 到頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體；
[0015] 根據所述相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值，對所述相關彈性參 數或參數組合體進行層位解釋，確定含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域，獲取得到含氣頁巖儲 層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據；
[0016] 根據所述含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據，確定頁巖儲層的含氣頁巖 儲層厚度分布和脆性區(qū)體厚度分布。
[0017] 具體的，所述校正處理后的測井曲線包括；校正處理后的體積密度曲線、縱波時差 曲線、地層軸含量曲線、中子孔隙度曲線W及光電截面指數曲線。
[0018] 具體的，所述根據所述粘±礦物曲線和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物 巖石物理模型，包括：
[0019] 根據所述粘±礦物曲線和所述校正處理后的體積密度曲線、縱波時差曲線、地層 軸含量曲線、中子孔隙度曲線W及光電截面指數曲線，根據最優(yōu)化測井解釋方法反演建立 所述儲層礦物巖石物理模型：
[0020] C = AXB
[0021] 其中，C為實測測井曲線響應；A為各礦物的骨架點測井響應參數巧為各礦物體 積。
[0022] 另外，在根據所述粘±礦物曲線和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石 物理模型之后，包括：
[0023] 獲取各巖石物理參數；所述巖石物理參數包括礦物骨架模量、油氣比重、油密度、 氣油比、溫度、壓力和地層水礦化度；
[0024] 根據各所述儲層礦物巖石物理模型和所述巖石物理參數計算礦物縱波曲線、第一 橫波曲線、密度曲線、波阻抗曲線、泊松比曲線、拉梅系數乘密度A P曲線、剪切模量乘密 度y P曲線和脆性曲線；
[0025] 將所述礦物縱波曲線、第一橫波曲線、密度曲線、波阻抗曲線、泊松比曲線、A P曲 線、y P曲線和脆性曲線與實測曲線進行對比，W對所述儲層礦物巖石物理模型進行校正。
[0026] 另外，在根據所述粘±礦物曲線和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石 物理模型之后，還包括：
[0027] 通過垂直地震剖面方法確定礦物的第二橫波曲線；
[002引將所述第二橫波曲線與所述第一橫波曲線進行對比，W對所述儲層礦物巖石物理 模型進行校正。
[0029] 具體的，所述相關彈性參數包括；礦物縱波速度、礦物橫波速度、橫縱波速度比、泊 松比、礦物密度。
[0030] 具體的，所述根據所述儲層礦物巖石物理模型，采用測井擾動分析方法和交匯分 析方法，確定頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆 性極值，包括：
[0031] 變更所述儲層礦物巖石物理模型中的一礦物組分含量或孔隙度，反演出所述儲層 礦物巖石物理模型的彈性參數變化特征數據，確定所述頁巖儲層總有機碳含量和脆性變化 的敏感彈性參數；
[0032] 將所述頁巖儲層的儲層屬性參數通過交匯分析方法，確認與頁巖儲層總有機碳含 量和脆性的相關的彈性參數或彈性參數組合體；
[0033] 將除所述脆性之外的所述彈性參數進行兩兩交匯分析，并將兩兩交匯分析中的其 中一第一彈性參數作為第一色標；
[0034] 將除所述第一彈性參數外的其他彈性參數進行兩兩交匯分析，并通過所述第一色 標進行表示，形成=參數交匯圖，并根據實鉆頁巖儲層的深度，確定頁巖儲層總有機碳含量 的值域；
[0035] 將所述彈性參數與脆性參數進行兩兩交匯分析，并將兩兩交匯分析中的其中一第 二彈性參數作為第二色標；
[0036] 將除所述第二彈性參數外的其他彈性參數進行兩兩交匯分析，并通過所述第二色 標進行表示，形成=參數交匯圖，并根據所述實鉆頁巖儲層的深度，確定頁巖儲層脆性的值 域；
[0037] 根據所述敏感彈性參數、頁巖儲層總有機碳含量的值域和脆性的值域中的兩個或 =個進行交匯分析，根據所述實鉆頁巖氣層的深度，確定頁巖儲層總有機碳含量和脆性的 相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值。
[003引本發(fā)明實施例提供的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，將一待 測頁巖儲層的多個頁巖巖樣進行礦物組分測試和總有機碳含量測試，獲取所述頁巖儲層的 礦物組分種類和頁巖儲層的總有機碳含量；根據頁巖儲層的巖屯、測試數據對頁巖儲層的測 井數據進行校正處理，形成校正處理后的測井曲線；獲取頁巖儲層的地層粘±含量，并根據 所述巖屯、測試數據中的粘±數據進行標定，確定一粘±礦物曲線；根據所述粘±礦物曲線 和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石物理模型；根據所述儲層礦物巖石物理模 型，采用測井擾動分析方法和交匯分析方法，確定頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈 性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值；對頁巖儲層的=維地震數據進行疊前=維地 震數據的彈性模量的AVA反演，獲取到頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈 性參數組合體；根據所述相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值，對所述相關 彈性參數或參數組合體進行層位解釋，確定含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域，獲取得到含氣 頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據；根據所述含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面 數據，確定頁巖儲層的含氣頁巖儲層厚度分布和脆性區(qū)體厚度分布。本發(fā)明為頁巖氣勘探 提供了總有機碳含量和脆性空間展布的參數依據，利于頁巖氣勘探的開采。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 W根據該些附圖獲得其他的附圖。
[0040] 圖1為本發(fā)明實施例提供的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法 的流程圖一；
[0041] 圖2為本發(fā)明實施例提供的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法 的流程圖二；
[0042] 圖3為本發(fā)明實施例中的頁巖儲層的含氣頁巖儲層厚度分布示意圖；
[0043] 圖4為本發(fā)明實施例中的頁巖儲層的脆性區(qū)體厚度分布示意圖；
[0044] 圖5為本發(fā)明實施例中測井曲線與校正后曲線對比示意圖一；
[0045] 圖6為本發(fā)明實施例中測井曲線與校正后曲線對比示意圖二；
[0046] 圖7為本發(fā)明實施例中的礦物組分計算及質控成果示意圖；
[0047] 圖8為本發(fā)明實施例中的基于VSP和偶極子橫波雙重質控的橫波預測示意圖；
[0048] 圖9為本發(fā)明實施例中的擾動分析成果示意圖；
[0049] 圖10為本發(fā)明實施例中的交會分析確定值域的示意圖；
[0化0] 圖11為本發(fā)明實施例中的昭通井區(qū)區(qū)疊前AVA反演成果示意圖。

【具體實施方式】
[0化1] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[005引如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種泥頁巖總有機碳含量的檢測方法，包括：
[0053] 步驟101、將一待測頁巖儲層的多個頁巖巖樣進行礦物組分測試和總有機碳含量 測試，獲取頁巖儲層的礦物組分種類和頁巖儲層的總有機碳含量。
[0054] 步驟102、根據頁巖儲層的巖屯、測試數據對頁巖儲層的測井數據進行校正處理，形 成校正處理后的測井曲線。
[0055] 步驟103、獲取頁巖儲層的地層粘±含量，并根據巖屯、測試數據中的粘±數據進行 標定，確定一粘±礦物曲線。
[0056] 步驟104、根據粘±礦物曲線和校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石物理模 型。
[0化7] 步驟105、根據儲層礦物巖石物理模型，采用測井擾動分析方法和交匯分析方法， 確定頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值。 [005引步驟106、對頁巖儲層的=維地震數據進行疊前=維地震數據的彈性模量的AVA 反演，獲取到頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體。
[0059] 步驟107、根據相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值，對相關彈性參 數或參數組合體進行層位解釋，確定含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域，獲取得到含氣頁巖儲 層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據。
[0060] 步驟108、根據含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據，確定頁巖儲層的含氣 頁巖儲層厚度分布和脆性區(qū)體厚度分布。
[0061] 本發(fā)明實施例提供的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，將一待 測頁巖儲層的多個頁巖巖樣進行礦物組分測試和總有機碳含量測試，獲取頁巖儲層的礦物 組分種類和頁巖儲層的總有機碳含量；根據頁巖儲層的巖屯、測試數據對頁巖儲層的測井數 據進行校正處理，形成校正處理后的測井曲線；獲取頁巖儲層的地層粘±含量，并根據巖屯、 測試數據中的粘±數據進行標定，確定一粘±礦物曲線；根據粘±礦物曲線和校正處理后 的測井曲線建立儲層礦物巖石物理模型；根據儲層礦物巖石物理模型，采用測井擾動分析 方法和交匯分析方法，確定頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合 體的值域和脆性極值；對頁巖儲層的=維地震數據進行疊前=維地震數據的彈性模量的 AVA反演，獲取到頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體；根據 相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值，對相關彈性參數或參數組合體進行層 位解釋，確定含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域，獲取得到含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底 界面數據；根據含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據，確定頁巖儲層的含氣頁巖儲 層厚度分布和脆性區(qū)體厚度分布。本發(fā)明為頁巖氣勘探提供了總有機碳含量和脆性空間展 布的參數依據，利于頁巖氣勘探的開采。
[0062] 具體的，上述的校正處理后的測井曲線包括；校正處理后的體積密度曲線、縱波時 差曲線、地層軸含量曲線、中子孔隙度曲線W及光電截面指數曲線。
[0063] 下面列舉一個更為具體的實施例，W使得本領域的技術人員更好的了解本發(fā)明， 如圖2所示本發(fā)明實施例提供的一種頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法， 包括：
[0064] 步驟201、將一待測頁巖儲層的多個頁巖巖樣進行礦物組分測試和總有機碳含量 測試，獲取頁巖儲層的礦物組分種類和頁巖儲層的總有機碳含量。
[00化]其中，該頁巖巖樣需要涵蓋各頁巖層段。
[0066] 步驟202、根據頁巖儲層的巖屯、測試數據對頁巖儲層的測井數據進行校正處理，形 成校正處理后的測井曲線。
[0067] 其中，對頁巖儲層的測井數據進行校正處理一般為對密度和聲波曲線進行校正：
[0068] 聲波測井曲線的巖石物理校正；利用Faust模型建立了聲波校正模型對有問題井 段進行校正：
[0069] 分析已有地層縱波速度VP曲線（由AC計算獲得），建立模型進行重構，利用Faust 模型電阻率曲線進行重構，對比原始曲線分析重構前后的差異，然后進行參數調整再次重 構，反復進行，直至原始曲線與重構曲線在標準井段無差異，或誤差在允許范圍內。公式如 下：
[0070]

【權利要求】
1. 一種頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，其特征在于，包括： 將一待測頁巖儲層的多個頁巖巖樣進行礦物組分測試和總有機碳含量測試，獲取所述 頁巖儲層的礦物組分種類和頁巖儲層的總有機碳含量； 根據頁巖儲層的巖心測試數據對頁巖儲層的測井數據進行校正處理，形成校正處理后 的測井曲線； 獲取頁巖儲層的地層粘土含量，并根據所述巖心測試數據中的粘土數據進行標定，確 定一粘土礦物曲線； 根據所述粘土礦物曲線和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石物理模型； 根據所述儲層礦物巖石物理模型，采用測井擾動分析方法和交匯分析方法，確定頁巖 儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值； 對頁巖儲層的三維地震數據進行疊前三維地震數據的彈性模量的AVA反演，獲取到頁 巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體； 根據所述相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值，對所述相關彈性參數或 參數組合體進行層位解釋，確定含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域，獲取得到含氣頁巖儲層區(qū) 域和脆性區(qū)域頂底界面數據； 根據所述含氣頁巖儲層區(qū)域和脆性區(qū)域頂底界面數據，確定頁巖儲層的含氣頁巖儲層 厚度分布和脆性區(qū)體厚度分布。
2. 根據權利要求1所述的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，其特征 在于，所述校正處理后的測井曲線包括：校正處理后的體積密度曲線、縱波時差曲線、地層 鈾含量曲線、中子孔隙度曲線以及光電截面指數曲線。
3. 根據權利要求2所述的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，其特征 在于，所述根據所述粘土礦物曲線和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石物理模 型，包括： 根據所述粘土礦物曲線和所述校正處理后的體積密度曲線、縱波時差曲線、地層鈾含 量曲線、中子孔隙度曲線以及光電截面指數曲線，根據最優(yōu)化測井解釋方法反演建立所述 儲層礦物巖石物理模型： C = AXB 其中，C為實測測井曲線響應;A為各礦物的骨架點測井響應參數；B為各礦物體積。
4. 根據權利要求3所述的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，其特征 在于，在根據所述粘土礦物曲線和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石物理模型 之后，包括： 獲取各巖石物理參數；所述巖石物理參數包括礦物骨架模量、油氣比重、油密度、氣油 比、溫度、壓力和地層水礦化度； 根據各所述儲層礦物巖石物理模型和所述巖石物理參數計算礦物縱波曲線、第一橫 波曲線、密度曲線、波阻抗曲線、泊松比曲線、拉梅系數乘密度A P曲線、剪切模量乘密度 y p曲線和脆性曲線； 將所述礦物縱波曲線、第一橫波曲線、密度曲線、波阻抗曲線、泊松比曲線、A p曲線、 y p曲線和脆性曲線與實測曲線進行對比，以對所述儲層礦物巖石物理模型進行校正。
5. 根據權利要求4所述的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，其特征 在于，在根據所述粘土礦物曲線和所述校正處理后的測井曲線建立儲層礦物巖石物理模型 之后，還包括： 通過垂直地震剖面方法確定礦物的第二橫波曲線； 將所述第二橫波曲線與所述第一橫波曲線進行對比，以對所述儲層礦物巖石物理模型 進行校正。
6. 根據權利要求5所述的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，其特征 在于，所述相關彈性參數包括：礦物縱波速度、礦物橫波速度、橫縱波速度比、泊松比、礦物 密度。
7. 根據權利要求6所述的頁巖儲層總有機碳含量和脆性空間展布的檢測方法，其特 征在于，所述根據所述儲層礦物巖石物理模型，采用測井擾動分析方法和交匯分析方法，確 定頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值，包 括： 變更所述儲層礦物巖石物理模型中的一礦物組分含量或孔隙度，反演出所述儲層礦物 巖石物理模型的彈性參數變化特征數據，確定所述頁巖儲層總有機碳含量和脆性變化的敏 感彈性參數； 將所述頁巖儲層的儲層屬性參數通過交匯分析方法，確認與頁巖儲層總有機碳含量和 脆性的相關的彈性參數或彈性參數組合體； 將除所述脆性之外的所述彈性參數進行兩兩交匯分析，并將兩兩交匯分析中的其中一 第一彈性參數作為第一色標； 將除所述第一彈性參數外的其他彈性參數進行兩兩交匯分析，并通過所述第一色標進 行表示，形成三參數交匯圖，并根據實鉆頁巖儲層的深度，確定頁巖儲層總有機碳含量的值 域； 將所述彈性參數與脆性參數進行兩兩交匯分析，并將兩兩交匯分析中的其中一第二彈 性參數作為第二色標； 將除所述第二彈性參數外的其他彈性參數進行兩兩交匯分析，并通過所述第二色標進 行表示，形成三參數交匯圖，并根據所述實鉆頁巖儲層的深度，確定頁巖儲層脆性的值域； 根據所述敏感彈性參數、頁巖儲層總有機碳含量的值域和脆性的值域中的兩個或三個 進行交匯分析，根據所述實鉆頁巖氣層的深度，確定頁巖儲層總有機碳含量和脆性的相關 彈性參數或彈性參數組合體的值域和脆性極值。
【文檔編號】G01V1/30GK104502971SQ201410805488
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權日:2014年12月22日
【發(fā)明者】程飛, 張宇生 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司