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页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法
【专利摘要】本发明提供了一种页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，涉及石油地质勘探【技术领域】。方法包括：建立储层矿物岩石物理模型；确定页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值；获取页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体；根据相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值，对地震数据体AVA反演得到的相关弹性参数或参数组合体进行层位解释，确定含气页岩储层区域和脆性区域，获取得到含气页岩储层区域和脆性区域顶底界面数据；根据含气页岩储层区域和脆性区域顶底界面数据，确定页岩储层的含气页岩储层厚度分布和脆性区体厚度分布。本发明能够解决页岩气勘探缺少总有机碳含量和脆性空间展布的参数依据的问题。
【专利说明】页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法

【技术领域】
[0001] 本发明设及石油地质勘探【技术领域】，尤其设及一种页岩储层总有机碳含量和脆性 空间展布的检测方法。

【背景技术】
[0002] 在石油开采领域中，页岩气作为一种非常规天然气资源，正在被广泛研究，而页岩 中的总有机碳含量（简称TOC)和脆性空间展布更是当前国内外研究的重点。
[0003] 由于目前页岩储层所处地势复杂，勘探条件恶劣，地层情况多变，使得页岩气勘探 开发具有很大的难度。目前，页岩气的研究主要集中在对页岩气的成藏模式、页岩气的地质 特点方面。而根据页岩气的岩石物理特征寻找页岩储层有机碳分布和脆性分布规律的研究 较少。
[0004] 当前，对页岩气储层的总有机碳含量和脆性分布规律的检测研究包括如下几种方 式；1、利用页岩气专用测井技术对页岩气评价进行储层参数和气源参数的研究，并利用岩 屯、测试技术对测井结果进行验证及校正，W更准确地反映储层物性；2、通过A 1〇浊方法检 测页岩气储层总有机碳含量检测中；3、在储层地质背景研究的基础上，分析页岩气与常规 油气层测井评价方法的主要差异，根据页岩气勘探开发需求，确定页岩气测井系列的选择 依据与测井评价技术。
[0005] 可见，当前在页岩气勘探工作中，并没有通过岩石物理分析技术来对页岩储层总 有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，因此当前的页岩气勘探缺少总有机碳含量和脆性 空间展布的参数依据。


【发明内容】

[0006] 本发明的实施例提供一种页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，W 解决现有技术中页岩气勘探缺少总有机碳含量和脆性空间展布的参数依据，不利于页岩气 勘探开采的问题。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[000引一种页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，包括：
[0009] 将一待测页岩储层的多个页岩岩样进行矿物组分测试和总有机碳含量测试，获取 所述页岩储层的矿物组分种类和页岩储层的总有机碳含量；
[0010] 根据页岩储层的岩屯、测试数据对页岩储层的测井数据进行校正处理，形成校正处 理后的测井曲线；
[0011] 获取页岩储层的地层粘±含量，并根据所述岩屯、测试数据中的粘±数据进行标 定，确定一粘±矿物曲线；
[0012] 根据所述粘±矿物曲线和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石物理模 型；
[0013] 根据所述储层矿物岩石物理模型，采用测井扰动分析方法和交汇分析方法，确定 页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值；
[0014] 对页岩储层的=维地震数据进行叠前=维地震数据的弹性模量的AVA反演，获取 到页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体；
[0015] 根据所述相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值，对所述相关弹性参 数或参数组合体进行层位解释，确定含气页岩储层区域和脆性区域，获取得到含气页岩储 层区域和脆性区域顶底界面数据；
[0016] 根据所述含气页岩储层区域和脆性区域顶底界面数据，确定页岩储层的含气页岩 储层厚度分布和脆性区体厚度分布。
[0017] 具体的，所述校正处理后的测井曲线包括；校正处理后的体积密度曲线、纵波时差 曲线、地层轴含量曲线、中子孔隙度曲线W及光电截面指数曲线。
[0018] 具体的，所述根据所述粘±矿物曲线和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物 岩石物理模型，包括：
[0019] 根据所述粘±矿物曲线和所述校正处理后的体积密度曲线、纵波时差曲线、地层 轴含量曲线、中子孔隙度曲线W及光电截面指数曲线，根据最优化测井解释方法反演建立 所述储层矿物岩石物理模型：
[0020] C = AXB
[0021] 其中，C为实测测井曲线响应；A为各矿物的骨架点测井响应参数巧为各矿物体 积。
[0022] 另外，在根据所述粘±矿物曲线和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石 物理模型之后，包括：
[0023] 获取各岩石物理参数；所述岩石物理参数包括矿物骨架模量、油气比重、油密度、 气油比、温度、压力和地层水矿化度；
[0024] 根据各所述储层矿物岩石物理模型和所述岩石物理参数计算矿物纵波曲线、第一 横波曲线、密度曲线、波阻抗曲线、泊松比曲线、拉梅系数乘密度A P曲线、剪切模量乘密 度y P曲线和脆性曲线；
[0025] 将所述矿物纵波曲线、第一横波曲线、密度曲线、波阻抗曲线、泊松比曲线、A P曲 线、y P曲线和脆性曲线与实测曲线进行对比，W对所述储层矿物岩石物理模型进行校正。
[0026] 另外，在根据所述粘±矿物曲线和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石 物理模型之后，还包括：
[0027] 通过垂直地震剖面方法确定矿物的第二横波曲线；
[002引将所述第二横波曲线与所述第一横波曲线进行对比，W对所述储层矿物岩石物理 模型进行校正。
[0029] 具体的，所述相关弹性参数包括；矿物纵波速度、矿物横波速度、横纵波速度比、泊 松比、矿物密度。
[0030] 具体的，所述根据所述储层矿物岩石物理模型，采用测井扰动分析方法和交汇分 析方法，确定页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆 性极值，包括：
[0031] 变更所述储层矿物岩石物理模型中的一矿物组分含量或孔隙度，反演出所述储层 矿物岩石物理模型的弹性参数变化特征数据，确定所述页岩储层总有机碳含量和脆性变化 的敏感弹性参数；
[0032] 将所述页岩储层的储层属性参数通过交汇分析方法，确认与页岩储层总有机碳含 量和脆性的相关的弹性参数或弹性参数组合体；
[0033] 将除所述脆性之外的所述弹性参数进行两两交汇分析，并将两两交汇分析中的其 中一第一弹性参数作为第一色标；
[0034] 将除所述第一弹性参数外的其他弹性参数进行两两交汇分析，并通过所述第一色 标进行表示，形成=参数交汇图，并根据实钻页岩储层的深度，确定页岩储层总有机碳含量 的值域；
[0035] 将所述弹性参数与脆性参数进行两两交汇分析，并将两两交汇分析中的其中一第 二弹性参数作为第二色标；
[0036] 将除所述第二弹性参数外的其他弹性参数进行两两交汇分析，并通过所述第二色 标进行表示，形成=参数交汇图，并根据所述实钻页岩储层的深度，确定页岩储层脆性的值 域；
[0037] 根据所述敏感弹性参数、页岩储层总有机碳含量的值域和脆性的值域中的两个或 =个进行交汇分析，根据所述实钻页岩气层的深度，确定页岩储层总有机碳含量和脆性的 相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值。
[003引本发明实施例提供的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，将一待 测页岩储层的多个页岩岩样进行矿物组分测试和总有机碳含量测试，获取所述页岩储层的 矿物组分种类和页岩储层的总有机碳含量；根据页岩储层的岩屯、测试数据对页岩储层的测 井数据进行校正处理，形成校正处理后的测井曲线；获取页岩储层的地层粘±含量，并根据 所述岩屯、测试数据中的粘±数据进行标定，确定一粘±矿物曲线；根据所述粘±矿物曲线 和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石物理模型；根据所述储层矿物岩石物理模 型，采用测井扰动分析方法和交汇分析方法，确定页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹 性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值；对页岩储层的=维地震数据进行叠前=维地 震数据的弹性模量的AVA反演，获取到页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹 性参数组合体；根据所述相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值，对所述相关 弹性参数或参数组合体进行层位解释，确定含气页岩储层区域和脆性区域，获取得到含气 页岩储层区域和脆性区域顶底界面数据；根据所述含气页岩储层区域和脆性区域顶底界面 数据，确定页岩储层的含气页岩储层厚度分布和脆性区体厚度分布。本发明为页岩气勘探 提供了总有机碳含量和脆性空间展布的参数依据，利于页岩气勘探的开采。

【专利附图】

【附图说明】
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术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 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 W根据该些附图获得其他的附图。
[0040] 图1为本发明实施例提供的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法 的流程图一；
[0041] 图2为本发明实施例提供的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法 的流程图二；
[0042] 图3为本发明实施例中的页岩储层的含气页岩储层厚度分布示意图；
[0043] 图4为本发明实施例中的页岩储层的脆性区体厚度分布示意图；
[0044] 图5为本发明实施例中测井曲线与校正后曲线对比示意图一；
[0045] 图6为本发明实施例中测井曲线与校正后曲线对比示意图二；
[0046] 图7为本发明实施例中的矿物组分计算及质控成果示意图；
[0047] 图8为本发明实施例中的基于VSP和偶极子横波双重质控的横波预测示意图；
[0048] 图9为本发明实施例中的扰动分析成果示意图；
[0049] 图10为本发明实施例中的交会分析确定值域的示意图；
[0化0] 图11为本发明实施例中的昭通井区区叠前AVA反演成果示意图。

【具体实施方式】
[0化1] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[005引如图1所示，本发明实施例提供的一种泥页岩总有机碳含量的检测方法，包括：
[0053] 步骤101、将一待测页岩储层的多个页岩岩样进行矿物组分测试和总有机碳含量 测试，获取页岩储层的矿物组分种类和页岩储层的总有机碳含量。
[0054] 步骤102、根据页岩储层的岩屯、测试数据对页岩储层的测井数据进行校正处理，形 成校正处理后的测井曲线。
[0055] 步骤103、获取页岩储层的地层粘±含量，并根据岩屯、测试数据中的粘±数据进行 标定，确定一粘±矿物曲线。
[0056] 步骤104、根据粘±矿物曲线和校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石物理模 型。
[0化7] 步骤105、根据储层矿物岩石物理模型，采用测井扰动分析方法和交汇分析方法， 确定页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值。 [005引步骤106、对页岩储层的=维地震数据进行叠前=维地震数据的弹性模量的AVA 反演，获取到页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体。
[0059] 步骤107、根据相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值，对相关弹性参 数或参数组合体进行层位解释，确定含气页岩储层区域和脆性区域，获取得到含气页岩储 层区域和脆性区域顶底界面数据。
[0060] 步骤108、根据含气页岩储层区域和脆性区域顶底界面数据，确定页岩储层的含气 页岩储层厚度分布和脆性区体厚度分布。
[0061] 本发明实施例提供的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，将一待 测页岩储层的多个页岩岩样进行矿物组分测试和总有机碳含量测试，获取页岩储层的矿物 组分种类和页岩储层的总有机碳含量；根据页岩储层的岩屯、测试数据对页岩储层的测井数 据进行校正处理，形成校正处理后的测井曲线；获取页岩储层的地层粘±含量，并根据岩屯、 测试数据中的粘±数据进行标定，确定一粘±矿物曲线；根据粘±矿物曲线和校正处理后 的测井曲线建立储层矿物岩石物理模型；根据储层矿物岩石物理模型，采用测井扰动分析 方法和交汇分析方法，确定页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合 体的值域和脆性极值；对页岩储层的=维地震数据进行叠前=维地震数据的弹性模量的 AVA反演，获取到页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体；根据 相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值，对相关弹性参数或参数组合体进行层 位解释，确定含气页岩储层区域和脆性区域，获取得到含气页岩储层区域和脆性区域顶底 界面数据；根据含气页岩储层区域和脆性区域顶底界面数据，确定页岩储层的含气页岩储 层厚度分布和脆性区体厚度分布。本发明为页岩气勘探提供了总有机碳含量和脆性空间展 布的参数依据，利于页岩气勘探的开采。
[0062] 具体的，上述的校正处理后的测井曲线包括；校正处理后的体积密度曲线、纵波时 差曲线、地层轴含量曲线、中子孔隙度曲线W及光电截面指数曲线。
[0063] 下面列举一个更为具体的实施例，W使得本领域的技术人员更好的了解本发明， 如图2所示本发明实施例提供的一种页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法， 包括：
[0064] 步骤201、将一待测页岩储层的多个页岩岩样进行矿物组分测试和总有机碳含量 测试，获取页岩储层的矿物组分种类和页岩储层的总有机碳含量。
[00化]其中，该页岩岩样需要涵盖各页岩层段。
[0066] 步骤202、根据页岩储层的岩屯、测试数据对页岩储层的测井数据进行校正处理，形 成校正处理后的测井曲线。
[0067] 其中，对页岩储层的测井数据进行校正处理一般为对密度和声波曲线进行校正：
[0068] 声波测井曲线的岩石物理校正；利用Faust模型建立了声波校正模型对有问题井 段进行校正：
[0069] 分析已有地层纵波速度VP曲线（由AC计算获得），建立模型进行重构，利用Faust 模型电阻率曲线进行重构，对比原始曲线分析重构前后的差异，然后进行参数调整再次重 构，反复进行，直至原始曲线与重构曲线在标准井段无差异，或误差在允许范围内。公式如 下：
[0070]

【权利要求】
1. 一种页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，其特征在于，包括： 将一待测页岩储层的多个页岩岩样进行矿物组分测试和总有机碳含量测试，获取所述 页岩储层的矿物组分种类和页岩储层的总有机碳含量； 根据页岩储层的岩心测试数据对页岩储层的测井数据进行校正处理，形成校正处理后 的测井曲线； 获取页岩储层的地层粘土含量，并根据所述岩心测试数据中的粘土数据进行标定，确 定一粘土矿物曲线； 根据所述粘土矿物曲线和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石物理模型； 根据所述储层矿物岩石物理模型，采用测井扰动分析方法和交汇分析方法，确定页岩 储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值； 对页岩储层的三维地震数据进行叠前三维地震数据的弹性模量的AVA反演，获取到页 岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体； 根据所述相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值，对所述相关弹性参数或 参数组合体进行层位解释，确定含气页岩储层区域和脆性区域，获取得到含气页岩储层区 域和脆性区域顶底界面数据； 根据所述含气页岩储层区域和脆性区域顶底界面数据，确定页岩储层的含气页岩储层 厚度分布和脆性区体厚度分布。
2. 根据权利要求1所述的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，其特征 在于，所述校正处理后的测井曲线包括：校正处理后的体积密度曲线、纵波时差曲线、地层 铀含量曲线、中子孔隙度曲线以及光电截面指数曲线。
3. 根据权利要求2所述的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，其特征 在于，所述根据所述粘土矿物曲线和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石物理模 型，包括： 根据所述粘土矿物曲线和所述校正处理后的体积密度曲线、纵波时差曲线、地层铀含 量曲线、中子孔隙度曲线以及光电截面指数曲线，根据最优化测井解释方法反演建立所述 储层矿物岩石物理模型： C = AXB 其中，C为实测测井曲线响应;A为各矿物的骨架点测井响应参数；B为各矿物体积。
4. 根据权利要求3所述的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，其特征 在于，在根据所述粘土矿物曲线和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石物理模型 之后，包括： 获取各岩石物理参数；所述岩石物理参数包括矿物骨架模量、油气比重、油密度、气油 比、温度、压力和地层水矿化度； 根据各所述储层矿物岩石物理模型和所述岩石物理参数计算矿物纵波曲线、第一横 波曲线、密度曲线、波阻抗曲线、泊松比曲线、拉梅系数乘密度A P曲线、剪切模量乘密度 y p曲线和脆性曲线； 将所述矿物纵波曲线、第一横波曲线、密度曲线、波阻抗曲线、泊松比曲线、A p曲线、 y p曲线和脆性曲线与实测曲线进行对比，以对所述储层矿物岩石物理模型进行校正。
5. 根据权利要求4所述的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，其特征 在于，在根据所述粘土矿物曲线和所述校正处理后的测井曲线建立储层矿物岩石物理模型 之后，还包括： 通过垂直地震剖面方法确定矿物的第二横波曲线； 将所述第二横波曲线与所述第一横波曲线进行对比，以对所述储层矿物岩石物理模型 进行校正。
6. 根据权利要求5所述的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，其特征 在于，所述相关弹性参数包括：矿物纵波速度、矿物横波速度、横纵波速度比、泊松比、矿物 密度。
7. 根据权利要求6所述的页岩储层总有机碳含量和脆性空间展布的检测方法，其特 征在于，所述根据所述储层矿物岩石物理模型，采用测井扰动分析方法和交汇分析方法，确 定页岩储层总有机碳含量和脆性的相关弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值，包 括： 变更所述储层矿物岩石物理模型中的一矿物组分含量或孔隙度，反演出所述储层矿物 岩石物理模型的弹性参数变化特征数据，确定所述页岩储层总有机碳含量和脆性变化的敏 感弹性参数； 将所述页岩储层的储层属性参数通过交汇分析方法，确认与页岩储层总有机碳含量和 脆性的相关的弹性参数或弹性参数组合体； 将除所述脆性之外的所述弹性参数进行两两交汇分析，并将两两交汇分析中的其中一 第一弹性参数作为第一色标； 将除所述第一弹性参数外的其他弹性参数进行两两交汇分析，并通过所述第一色标进 行表示，形成三参数交汇图，并根据实钻页岩储层的深度，确定页岩储层总有机碳含量的值 域； 将所述弹性参数与脆性参数进行两两交汇分析，并将两两交汇分析中的其中一第二弹 性参数作为第二色标； 将除所述第二弹性参数外的其他弹性参数进行两两交汇分析，并通过所述第二色标进 行表示，形成三参数交汇图，并根据所述实钻页岩储层的深度，确定页岩储层脆性的值域； 根据所述敏感弹性参数、页岩储层总有机碳含量的值域和脆性的值域中的两个或三个 进行交汇分析，根据所述实钻页岩气层的深度，确定页岩储层总有机碳含量和脆性的相关 弹性参数或弹性参数组合体的值域和脆性极值。
【文档编号】G01V1/30GK104502971SQ201410805488
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】程飞, 张宇生 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司