确定页岩气储层的有机孔隙度的方法与流程

本发明涉及油气田的开发领域，更具体地涉及确定页岩有机孔隙度的方法。
背景技术：
：页岩气是蕴藏于页岩层内的可供开采的天然气资源。与常规天然气相比，页岩气的开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。页岩气储层的有机孔隙发育程度是决定页岩气储层品质与含气性的关键因素之一。因此，对于页岩气的勘探开发而言，确定页岩气储层的有机孔隙度具有重要意义。在现有技术中，通常使用聚焦离子束扫描电镜来定量分析岩心的有机孔隙度。但是，这种方法耗时长，成本也较高，并且难以连续分析页岩气储层的有机孔隙度，难以从整体上反应页岩气储层的有机空隙分布状况。技术实现要素：针对上述问题，本发明提出了一种确定页岩气储层的有机孔隙度的方法。根据本发明的方法，能够简单连续地分析页岩气储层的有机孔隙度。本发明的方法，包括步骤一：测定地层参数，地层参数包括有机质的体积含量Vorg；步骤二：建立所测得的地层参数之间的关系，并且由此得到单位体积纯有机质内的孔隙的量φTorg；步骤三：由φTorg和Vorg得到页岩气储层的不同地层段的有机孔隙度φorg。在本发明的方法中，地层参数是可通过常规的测井资料和/或测井技术就能容易地得到的，因此，本领域的技术人员可以方便地使用本发明的方法，不需要昂贵的费用以得到这些参数。此外，由于相对于页岩气储层而言，地层参数是连续的，因此使用本发明的方法能够得到在页岩气储层内，有机孔隙度随着地层深度的变化而变化的情况，从而可以从整体上反映页岩气储层的有机空隙分布状况。在一个实施例中，页岩气储层包括有机质、泥质矿物和脆性矿物，在步骤一中，测定页岩气储层的不同地层段的总孔隙度φt、有机质的体积含量Vorg、泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd，在步骤二中，建立总孔隙度φt与有机质的体积含量Vorg、泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd之间的关系，并且根据所建立的关系得到与各地层段相对应的单位体积纯有机质内的孔隙的量φTorg。申请人发现，页岩气储层的有机质、泥质矿物和脆性矿物的性质不同，并且其含量的变化会影响页岩气储层内的有机孔隙度的数量。由此，申请人将页岩气储层的有机质、泥质矿物和脆性矿物作为对有机质孔隙度的单独影响因素来考虑，从而能够更精确地反应页岩气储层内有机孔隙度随着地层深度的变化而变化的情况。在一个实施例中，总孔隙度φt、有机质的体积含量Vorg、泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd均通过测井资料得到。测井技术是本领域的技术人员所熟知的技术。由此，方便了使用者借助于现有的测井资料来使用本发明的方法。在一个实施例中，在步骤二中，总孔隙度φt、有机质的体积含量Vorg、泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd之间的关系能用下式来表达：φt＝φTorgVorg+φTsdVsd+φTclayVclay，式中，φTorg为与各地层段相对应的单位体积纯有机质内的孔隙的量，φTsd为与各地层段相对应的单位体积纯脆性矿物内的孔隙的量，φTclay为与各地层段相对应的单位体积纯泥质矿物内的孔隙的量，其中，对于钻井地区而言，φTorg、φTsd和φTclay均为常数。在一个实施例中，将所测定的页岩气储层的不同地层段的总孔隙度φt，有机质的体积含量Vorg、泥质体积含量Vclay和矿物体积含量Vsd以最小二乘法进行数学拟合以得到该关系式。页岩气储层的不同地层段的有机孔隙度φorg能用下式来表达，φorg＝φTorgVorg与仅使用总孔隙度φt、机质的体积含量Vorg、泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd的三组数据来求解三元一次方程组求解得出φTorg、φsilt和φTclay相比，本发明的方法综合了大量的数据，因此由本发明的方法所得到的φTorg更能真实地反应页岩气储层中的有机孔隙度。因此，页岩气储层的不同地层段的有 机孔隙度φorg也更加精确。与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)可通过常规的测井资料和/或测井技术的参数来实现本发明的方法，因此，本领域的技术人员可以方便并成本较低地使用本发明的方法。(2)本发明的方法能够得到在页岩气储层内，有机孔隙度随着地层深度的变化而变化的情况，从而可以从整体上反应页岩气储层的有机空隙分布状况。(3)本发明的方法综合了大量的数据，从而由本发明的方法所得到的有机孔隙度φorg更能真实地反应页岩气储层中的有机孔隙度。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：图1示意性地显示了实施根据本发明的方法的步骤。图2是使用根据本发明的实施例得到的页岩气储层的有机孔隙度与实验室分析得到的页岩气储层的有机孔隙度的比较图。具体实施方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。图1示意性地显示了实施根据本发明的方法的步骤。首先，进行步骤1：测定地层参数。申请人发现，地层参数中的有机质的体积含量Vorg、页岩气储层的不同地层段的泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd都会影响页岩气储层内的有机孔隙度的数量，因此在本发明的方法中将这些参数考虑为对机质孔隙度的单独影响因素。总孔隙度φt、有机质的体积含量Vorg、泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd是可通过测井资料得到，这种获得方法是本领域的技术人员所熟知的，这里不再赘述。接着，进行步骤2，建立地层参数之间的关系，并且由此得到单位体积纯有机质内的孔隙的量φTorg。页岩气储层的不同地层段总孔隙度φt与有机质的体积含量Vorg、泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd之间的关系可表示为式1：φt＝φTorgVorg+φTsdVsd+φTclayVclay式1，在式1中，φTorg为与各地层段相对应的单位体积纯有机质内的孔隙的量，φTsd为与各地层段相对应的单位体积纯脆性矿物内的孔隙的量，φTclay为与各地层段相对应的单位体积纯泥质矿物内的孔隙的量。对于钻井地区而言，φTorg、φTsd和φTclay均为常数。从数学意义上来看，式1为一个函数，其中自变量为Vorg、Vclay、Vsd；因变量为φt；待定系数为φTorg、φTsd和φTclay。由此，可以通过最小二乘来拟合出式1并且得到待定系数φTorg、φTsd和φTclay。最后，进行步骤3：由φTorg和Vorg得到页岩气储层的不同地层段的有机孔隙度φorg。例如，φorg＝φTorgVorg。还应理解的是，基于测井资料，总孔隙度φt、有机质的体积含量Vorg以及泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd是连续变化的。因此，根据本发明的方法能够连续确定出页岩气储层的有机孔隙度φorg，并且测定结果显示为一条曲线。对于开采页岩气而言，这里所述的气体为天然气。实施例1：在T1井区域，测定页岩气储层的不同地层段的总孔隙度φt、有机质的体积含量Vorg、泥质矿物体积含量Vclay和脆性矿物体积含量Vsd。测定结果如表1所示。表1深度(m)φt(％)Vorg(％)Vclay(％)Vsd(％)23304.761.8456.7641.402330.1254.932.6956.5840.732330.255.053.4756.4140.122330.3755.043.9355.4340.642330.54.874.0154.0541.942330.6254.613.7053.8242.472330.754.393.2054.9941.812330.8754.302.8556.2340.9223314.332.9756.2440.792331.1254.473.4455.3941.172331.254.653.7855.0441.182331.3754.823.7855.6140.612331.54.943.5956.3840.032331.6255.013.4057.0739.532331.755.053.2457.9138.852331.8755.123.1358.8038.0823325.213.2059.0237.772332.1255.313.6358.0338.342332.255.374.1256.5139.372332.3755.384.2055.7340.072332.55.323.8255.8940.292332.6255.243.2456.6040.162332.755.172.7757.1440.092332.8755.152.4157.4440.1523335.142.0957.9040.022333.1255.132.0158.2639.742333.255.092.1758.3039.532333.3755.042.4557.9239.632333.54.982.6557.6239.732333.6254.932.6157.9639.432333.754.892.4958.4439.072333.8754.882.4558.3239.2323344.902.7756.8840.352334.1254.993.1655.3241.512334.255.123.3654.8541.792334.3755.243.2055.7841.012334.55.312.8157.2039.992334.6255.312.2558.1639.592334.755.231.7658.5839.662334.8755.111.5958.8339.58根据表1，以最小二乘法来确定式1中的待定系数φTorg、φTsd和φTclay，得到式2。φt＝0.23Vorg+0.01Vsd+0.07Vclay式2从式2中可得出，页岩气储层的φTorg值为0.23。因此，在T1井区，不同地层段的有机孔隙度φorg能用式3来表达，φorg＝0.23Vorg式3。图2在一张图中显示了根据实施例1得到的有机孔隙度φorg的值与在实验室测得的有机孔隙度φorg的值。如图2所示，曲线31是使用在实施例1中得到的有机孔隙度φorg，散点32是在实验室测得的有机孔隙度φorg的值。从图2中可清楚地看到，使用本发明的方法得到的有机孔隙度φorg与实验室测得的有机孔隙度φorg度非常接近，这说明根据本发明的方法适合用于确定页岩气储层的有机孔隙度φorg，并且结果非常精确。虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以将各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。当前第1页1 2 3