一种求取页岩气储层孔隙度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油天然气勘探开发、地球物理领域，具体涉及一种求取页岩气储层 孔隙度的方法，尤其适用于页岩气、煤层气等非常规油气领域。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展，油气资源受到越来越多的重视。除了常规油气勘探不断取得新 发现，非常规油气资源的勘探也取得较大突破。页岩气作为非常规油气受到各国的重视，我 国的页岩气勘探也取得了进展，一些区块的页岩气钻探开采已获得了高的工业气流。目前 页岩气储层孔隙度的求取有直接的方法，即通过实验方法获取孔隙度。专利发明如《泥页岩 孔隙度测定方法》（专利号=201110155601.6)公开了一种测定泥页岩孔隙度的方法，本发 明可以测定岩石样品的孔隙度，避免了泥页岩钻取岩心的不便。但利用实验测定孔隙度存 在一些问题：勘探中不可能将目的储层的岩心全部取完，况且有的地层环境复杂，现有技术 还不可能完成取心工作，取心费用和实验分析费用高也制约着这种方法的广泛应用。
[0003] 间接求取孔隙度方法即通过测井资料反演孔隙度方法，一种是通过分析页岩气储 层敏感测井曲线，利用数理统计的方法建立敏感曲线与岩心分析孔隙度的关系，回归公式， 最终通过回归公式反演储层孔隙度。但数量统计方法在沉积环境稳定，储层特征相似的区 域可以推广开，如果储层特征变化大，统计法回归公式反演孔隙度就难以推广。
[0004] 另一种是基于物理体积模型，在处理储层段时给定不同储层岩石骨架值来反 演储层孔隙度。公开非专利文献如匡立春等2009年6月在《新疆石油地质》（刊号 ISSN1001-3873)第30卷第3期上发表《基于元素俘获测井计算火山岩储集层孔隙度的方 法》，该方法通过建立岩心骨架密度值与ECS单元素的敏感关系，找出敏感的元素曲线，再建 立岩心骨架密度值与这些敏感元素曲线关系，得到随深度变化的储层岩石骨架密度曲线， 再反演孔隙度。
[0005] 但该技术均存在一些问题：
[0006] 1、体积模型不受储层特征的影响，能推广应用，但对矿物组分复杂的储层，骨架参 数值的选取是其面临的难点。
[0007] 2、上述方法能实现的基础是具备实验分析的岩心骨架值，在没有做岩心骨架值测 定实验时，该方法难以实现的。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种求取页岩气储层孔 隙度的方法，准确、有效的反演出页岩气储层的孔隙度。
[0009] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0010] 一种求取页岩气储层孔隙度的方法，包括：
[0011] (1)将用氦气法分析获得的岩心孔隙度值和岩心的密度值、常规测井资料和骨架 密度体积模型相结合反演得到岩心骨架密度值；
[0012] (2)将步骤⑴得到的岩心骨架密度值与ECS元素曲线结合得到随深度变化的每 个采样点的储层岩石骨架密度值反演模型；
[0013] (3)将步骤（2)得到的储层岩石骨架密度值反演模型结合密度孔隙度体积模型反 演得到储层孔隙度。
[0014] 所述步骤（1)是这样实现的：
[0015] 利用下面的公式反演得到岩心骨架密度值：
[0016] pma =(pb-(J)pf)/(l-(J))
[0017] 式中P"3、Pb、Pf分别为岩心骨架密度值、氦气法获得的岩心密度值、孔隙流体密 度值，g/cm3 ; $为氦气法获得的岩心孔隙度值，小数。
[0018] 所述步骤（2)包括：
[0019] (21)根据页岩储层全岩X衍射实验资料，明确页岩储层的矿物组分，根据矿物的 主要组成元素确定对应的ECS元素测井曲线；
[0020] (22)确定每个岩心骨架密度值对应的ECS元素含量值；
[0021] (23)确定步骤（1)得到的岩心骨架密度值对应深度的Si、AL这两种元素的值，得 到每个岩心样品对应的岩心骨架密度值Pna以及ECS测井得到的DWAL、DWSI元素含量值， 然后通过统计分析建立Pm与DWAL、DWSI的关系式，即储层岩石骨架密度值反演模型，如 下：
[0022] pna =a* (DWSI) +b* (DWAL)+f(x^x2......xn)+P
[0023] 式中Pma为储层岩石骨架密度值,g/cm3 ;DWSI、DWAL分别为元素娃的含量、元素错 的含量，Kgf/Kgf，fh、x2......xm)为扩充项，随储层矿物组分变化而变化，Xpx2、xm为元 素Xpx2、xm的含量,m彡0,a、b为系数，P为常数项；
[0024] 系数a、b、……、常数项P的求取依据方程组，如下：
[0025]
[0026] 方程组中已知参数：Pml，P^，. . .，P_为岩心骨架密度值；(DWSIh，（DWSI)2，…， (DWSI)n为岩心骨架密度值对应的硅元素含量值；(DWALh，（DWAL)2，…，（DWAL)nS岩心骨 架密度值对应的铝元素含量值，求解方程组得到a、b、P值，同理求得扩充项f(Xl、x2..... xj中的系数。
[0027] 所述步骤（3)中的密度孔隙度体积模型为：
[0028] 小=(pna-pbV(pna-pf)
[0029] 式中小为储层孔隙度。
[0030] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是一种利用储层岩石骨架密度值 来反演页岩气储层孔隙度的技术，可以准确、有效的反演出页岩气储层的孔隙度。本技术不 仅避免了数理统计法计算孔隙度普适性差的缺点，也弥补了没有岩心骨架密度值实验数据 时，储层岩石骨架密度值选取难的缺点，同时也节省了专门分析骨架参数实验的费用。提高 孔隙度反演精度，能更好地服务页岩试气选层，指导勘探部署。页岩气储量巨大，孔隙度反 演准确能为评估页岩气储量，调整能源结构，促进产业升级做贡献。页岩气为清洁能源，探 明页岩气储量，推广页岩气的广泛使用，能促进环境保护；
[0031] 本发明技术不仅对页岩气储层孔隙度反演有帮助，也可以推广开，为复杂岩性储 层的孔隙度计算提供借鉴。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明方法的步骤框图；
[0033] 图2是本发明实例中XX井孔隙度计算成果图；
[0034] 图3是XX井孔隙度计算精度分析图。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
[0036] 本发明是基于氦气法分析孔隙度值与ECS(元素俘获测井）相结合求取页岩气储 层岩石骨架密度值，进而利用物理体积模型反演页岩气孔隙度的技术，可准确的反演出页 岩气储层孔隙度。本发明提供的技术包括：获取氦气法分析的岩心孔隙度值和岩心的密度 值，利用密度体积模型反演得到岩心骨架密度值；建立岩心骨架密度值与ECS测井元素含 量的关系模型，得到储层岩石骨架密度值模型，进而反演储层孔隙度。
[0037] 如图1所示，本发明技术的【具体实施方式】为：
[0038] (1)实验数据、常规测井资料和骨架密度体积模型相结合反演得到岩心骨架密度 值。
[0039] 将实验资料较全的井作为建模井，建模井页岩气储层段有大量的氦气法分析孔隙 度数据，步骤（1)为氦气法分析孔隙度实验提供的孔隙度、密度数据与密度孔隙度体积模 型相结合，反演得到氦气法实验中每个岩心样品对应的岩心骨架密度值，岩心骨架密度值 体积模型为：
[0040] pma = (pb- (J)pf) / (1- (J))
[0041] 式中PM、Pb、Pf分别为岩心骨架密度值、氦气法实验密度值、孔隙流体密度值，g/cm3 ;小为氦气法实验孔隙度值，小数。
[0042] (2)岩心骨架密度值与ECS元素曲线结合得到随深度变化的每个采样点的储层岩 石骨架密度值反演模型。
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