一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法和装置与流程

：本发明涉及石油勘探中的复杂储层流体性质测井评价，特别涉及一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法和装置。

背景技术

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背景技术：

1、泥页岩地层是一种有效源岩，富含有机质的泥岩、页岩或呈薄互层状的含油粉砂岩、泥灰岩储层，为典型的自生自储的储层；针对页岩储层测井评价技术均以砂岩或灰岩为主的页岩评价方法，还没有形成以泥页岩饱和度解释的评价方法。目前，国内页岩主要以泥岩为主，泥质含量大于85％，矿物组分多样,以粘土、石英为主，粘土含量40％，石英含量37％，夹层薄，受测井仪器分辨率限制，薄互层难以识别，对测井岩性解释评价提出了新挑战。当泥页岩油气层的岩性和流体性质同时对储层电性产生影响时,实际测量的电阻率绝对值无法正确反映储层性质，利用以砂岩或灰岩为主的泥页岩评价方法计算地层的含油气饱和度，会出现误判的现象，从而造成油气储量低估。现有电法测井技术对低电阻泥页岩储层无适用饱和度模型、电法测井无法表征泥页岩储层饱和度，而非电法toc、s1求取饱和度对古龙页岩油(油气共存时)计算结果偏低，toc、s1(测量液态烃)测量精度受油气扩散快慢及测量时间影响较大，且toc、s1无法准确表征含气量。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明目的在于克服背景技术中存在的现有技术无法准确通过电法测井对泥页岩低电阻储层进行饱和度计算的问题，而提供一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法。该三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法,提高了泥页岩储层测井饱和度计算的精度，可实现准确的页岩油储层含油性评价。本发明还提供了一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算装置。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法，该方法包括：

3、基于测井资料，建立泥页岩岩石等效物理体积模型；

4、基于泥页岩岩石等效物理体积模型，建立泥页岩地层电阻率各向异性模型；

5、基于泥页岩地层含油性电阻率各向异性模型，建立电法含油饱和度计算模型。

6、进一步的，泥页岩岩石等效物理体积模型的建立方法，包括：

7、在泥页岩储层中，由砂岩体积、泥岩体积、钙质体积和孔隙体积组成岩石体积；

8、利用地层元素测井资料处理模块计算得到砂岩、钙质、泥岩体积占比含量；利用核磁资料处理模块计算得到岩石总孔隙度有效孔隙度φe两个孔隙体积参数；

9、根据得到的砂岩、钙质、泥岩体积占比含量及岩石总孔隙度建立泥页岩岩石等效物理体积模型。

10、进一步的，泥页岩地层含油性电阻率各向异性模型建立方法，包括：

11、在泥页岩储层中，电阻率各向异性是由岩性各向异性与流体各向异性组成，所述电阻率各向异性通过岩石的垂直地层测得的垂直电阻率与平行地层测得的水平电阻率比值的平方根得到；

12、利用岩石电阻率各向异性物理实验得到不同岩性的电阻率各向异性；利用地层元素测井资料处理模块计算得到砂岩、钙质、泥岩体积占比含量；

13、通过三维感应成像测井测得的电阻率各向异性；

14、对三维感应成像测井测得的电阻率各向异性进行岩性各向异性影响消除校正，得到泥页岩地层含油性电阻率各向异性值。

15、进一步的，电法含油饱和度计算模型的确定方法，包括：

16、利用岩心实验室分析的泥页岩含油饱和度与泥页岩地层含油性电阻率各向异性值关系，确定泥页岩油饱和度模型；

17、使用建立的泥页岩油饱和度模型对储层条件下的饱和度进行计算，生成不同测井深度对应的泥页岩饱和度。

18、进一步的，泥页岩岩石等效物理体积模型为：

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20、泥页岩地层含油性电阻率各向异性模型：

21、λoil＝λl-(λsandvsand+λshalevshale+λcalcvcalc)      (2)

22、泥页岩油饱和度模型：

23、

24、式中：vsand为砂岩体积占比；vshale为泥岩体积占比；vcalc为岩石中流体体积占比；为岩石总孔隙度，单位为小数；λsand为砂岩电阻率各向异性；λshale为泥页岩电阻率各向异性；λcalc为钙质电阻率各向异性；λl为三维感应测井得到电阻率各向异性；λoil为泥页岩地层含油性电阻率各向异性值；δλ为单位孔隙体积三维感应电阻率变化量；so为含油气饱和度，单位为小数；φe为有效孔隙度，单位为小数；k为刻度转换系数，单位为小数；n为指数系数，单位为小数。

25、进一步的，所述测井资料包括电性参数、岩性矿物组分参数、岩石孔隙度参数；所述电性参数为垂直电阻率、水平电阻率；岩性矿物参数为矿物组分、矿物含量；矿物组分包括砂岩、泥岩、钙质；矿物含量包括砂岩体积、泥岩体积、钙质体积；岩石孔隙度参数为岩石总孔隙度、有效孔隙度；岩石总孔隙度包括基质孔隙、次生孔隙。

26、为了实现上述目的，本发明另一方面，提供了一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算装置，该装置包括：

27、表征模块：基于岩性扫描测井资料确定的砂岩体积占比、泥岩体积占比及钙质层体积占比(vsand，vshale，vcalc)，用来表征泥页岩岩石等效物理体积模型中的砂岩体积占比、泥岩体积占比及钙质层体积占比(vsand，vshale，vcalc)；基于核磁共振测井资料确定的泥页岩储层的岩石总孔隙度有效孔隙度φe，用于表征泥页岩岩石等效物理体积模型中的岩石孔隙度、岩石总孔隙度有效孔隙度φe；使用基于三维感应成像测井测得的水平电阻率、垂直电阻率曲线，表征泥页岩储层电阻率各向异性值λl；

28、标定模块：选择目的层典型岩样，通过电阻率三维各向异性实验测试标定确定砂岩、钙质、泥岩电阻率各向异性值(λsand，λshale，λcalc)，并通过岩心实验分析泥页岩油含油性与泥页岩地层含油性电阻率各向异性值关系标定确定k和n值；

29、计算模块：根据标定模块生成的砂岩、钙质、泥岩电阻率各向异性值求取泥页岩地层含油性电阻率各向异性值λoil，并将标定模块确定的k和n值代入如下饱和度计算公式，计算出泥页岩储层的含油饱和度。

30、本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：

31、本发明三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法，通过建立了泥页岩电阻率各向异性等效岩石物理模型和泥页岩含油饱和度计算模型，在岩心分析实验的基础上消除岩性各向异性影响、确定计算模型相关参数，进而实现泥页岩储层含油饱和度的准确求取。本发明所表征饱和度定量计算方法，解决了现有技术无法准确通过电法测井对泥页岩低电阻储层进行饱和度计算的问题，提高了泥页岩储层测井饱和度计算的精度，可实现准确的泥页岩油储层含油性评价。现场应用表明，模型稳定可靠、适用性强，能够快速准确地对泥页岩储层定量计算含油饱和度。

技术特征：

1.一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法，其特征在于：泥页岩岩石等效物理体积模型的建立方法，包括：

3.根据权利要求1所述的三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法，其特征在于：泥页岩地层含油性电阻率各向异性模型建立方法，包括：

4.根据权利要求1所述的三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法，其特征在于：电法含油饱和度计算模型的确定方法，包括：

5.根据权利要求1所述的三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法，其特征在于：泥页岩岩石等效物理体积模型为：

6.根据权利要求1所述的三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法，其特征在于：所述测井资料包括电性参数、岩性矿物组分参数、岩石孔隙度参数；所述电性参数为垂直电阻率、水平电阻率；岩性矿物参数为矿物组分、矿物含量；矿物组分包括砂岩、泥岩、钙质；矿物含量包括砂岩体积、泥岩体积、钙质体积；岩石孔隙度参数为岩石总孔隙度、有效孔隙度；岩石总孔隙度包括基质孔隙、次生孔隙。

7.一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算装置，其特征在于，该装置包括：

技术总结
本发明涉及一种三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法。主要解决现有技术无法准确通过电法测井对泥页岩低电阻储层进行饱和度计算的问题。该三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法包括：基于测井资料，建立泥页岩岩石等效物理体积模型；基于泥页岩岩石等效物理体积模型，建立泥页岩地层电阻率各向异性模型；基于泥页岩地层含油性电阻率各向异性模型，建立电法含油饱和度计算模型。该三维感应各向异性泥页岩储层饱和度定量计算方法,提高了泥页岩储层测井饱和度计算的精度，可实现准确的页岩油储层含油性评价。

技术研发人员：李庆峰,董丽新,白彦,董建刚,王英武,付晨东,闫学洪,王天,武波,陆松华,李丽,张海宁
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12