一种页岩气井位优选方法与流程

1.本发明涉及页岩气井位选取技术领域，具体涉及一种页岩气井位优选方法。


背景技术：

2.目前流行的地质导向方法主要是依据已钻井资料和待导向井对比结果，引导钻头在目标层段中穿行，地质建模多为二维，导向方法适用于特定区块或是特定地层，普适性差，不利于在其它工区复制推广，国内现场急需研究一种操作简便、易于现场普通推广应用的地质导向方法。
3.cn105464592a公开了一种页岩气水平井地质导向方法，包括以下步骤：根据目的层岩性和电性特征，对目的层进行地层划分，并确定对比标志层；以三维叠后时间偏移和叠前时间偏移资料为基础，在工作站利用geoframe解释系统进行人机联作解释，对目的层进行精细的追踪对比，落实了各层构造形态；a靶轨迹调整；水平段地质导向：水平段实钻过程中沿轨迹方向的地层倾角经常是在变化的，需要及时收集随钻资料，进行气层标志层的对比，确认目前实钻位置，实时监控轨迹，提前预测，引导定向施工，确保钻井轨迹在设计的地层范围内穿行。虽然上述技术能够实现井位引导，但是难以实现井位的优选，导致井位选取误差大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种页岩气井位优选方法，以解决现有技术中难以实现井位的优选，导致井位选取误差大的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
6.一种页岩气井位优选方法，包括以下步骤：
7.步骤s1、利用gr曲线在研究区预测出目标页岩层，利用电阻率测井和声波测井/密度测井结合实测地化数据计算出各个钻井的总有机碳含量曲线；
8.步骤s2、通过对研究区各个钻井的总有机碳含量与密度测井曲线交会分析，并确定出总有机碳含量与密度之间的相关性，以构建出总有机碳含量与密度的拟合关系；
9.步骤s3、通过研究区井约束地震的波阻抗叠合反演出研究区的密度数据体，并基于研究区的密度数据体根据所述总有机碳含量与密度的拟合关系计算得到研究区的总有机碳含量数据体；；
10.步骤s4、利用总有机碳含量与密度的拟合关系以及地震反演技术，在平面和剖面上反演出目标页岩层的总有机碳含量在空间上的变化，并在目标页岩层上确定出总有机碳含量＞2％的页岩分布范围；
11.步骤s5、在所述页岩分布范围内，根据研究区地层压力特征选择页岩气钻探井位。
12.作为本发明的一种优选方案，所述利用gr曲线在研究区预测出目标页岩层，包括：
13.分别在多个已开采的区域中获取出页岩层的gr值和页岩厚度值作为训练正样本，在多个已开采的区域中获取出非页岩层的gr值和页岩厚度值作为训练负样本，并将训练正
样本和训练负样本均匀混合得到训练样本；
14.利用分类模型对训练样本进行模型训练得到页岩层识别模型，所述页岩层识别模型的模型表达式为：
15.label＝f(gr,th)；
16.式中，label表征为页岩层类别的标识符，gr表征为gr值标识符，th表征为页岩厚度值标识符，f表征为分类模型体标识符；
17.将研究区中每个层段的gr值和页岩厚度值输入至页岩层识别模型中识别出每个层段的页岩层类别，其中，若页岩层识别模型输出为页岩层，则将对应的层段标记页岩层；
18.若页岩层识别模型输出为非页岩层，则将对应的层段标记非页岩层；
19.将所有页岩层进行区域组合得到所述目标页岩层；
20.所述页岩层类别包括页岩层和非页岩层。
21.作为本发明的一种优选方案，所述目标页岩层处于有机质成熟下限以下深度范围内。
22.作为本发明的一种优选方案，当研究区的钻井数量多于或等于预设阈值，则利用钻井资料编制总有机碳含量曲线；
23.当研究区的钻井数量少于预设阈值，则利用物源方向和沉积相特征，结合地震解释确定页岩气有利发育区编制总有机碳含量曲线。
24.作为本发明的一种优选方案，所述在平面和剖面上反演包括在选取的平面区域上沿构造方向及垂直构造方向选取典型剖面进行地震反演处理。
25.作为本发明的一种优选方案，所述在平面区域的选取规则包括总有机碳含量值高；地表条件相对简单、断层不发育；目的层埋深浅；页岩面积大；有常规油气勘探的钻井、地震、测井等资料中的至少一种。
26.作为本发明的一种优选方案，所述根据研究区地层压力特征选择页岩气钻探井位，包括：
27.选取多个已开采的常压条件区域中获取出页岩气钻探井位的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值作为第二训练正样本，在多个已开采的异常条件区域中获取出页岩气钻探井位的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值作为第三训练正样本，在多个已开采的常压条件区域中获取出非页岩气钻探井位的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值作为第二训练负样本，在多个已开采的异常条件区域中获取出非页岩气钻探井位的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值作为第三训练负样本，并将第二训练正样本和第二训练负样本均匀混合得到第二训练样本，将第三训练正样本和第三训练负样本均匀混合得到第三训练样本；
28.利用分类模型对第二训练样本进行模型训练得到常压井位识别模型，所述常压井位识别模型的模型表达式为：
29.label
normal
＝f(s,th,h)；
30.式中，label
normal
表征为常压条件区域的井位类别标识符，s表征为页岩面积值标识符，th表征为页岩厚度值标识符，h表征为地形高度值标识符，f表征为分类模型体标识符；
31.利用分类模型对第三训练样本进行模型训练得到高压井位识别模型，所述高压井
位识别模型的模型表达式为：
32.label
high
＝f(s,th,h)；
33.式中，label
high
表征为高压条件区域的井位类别标识符，s表征为页岩面积值标识符，th表征为页岩厚度值标识符，h表征为地形高度值标识符，f表征为分类模型体标识符；
34.判定研究区的地层压力特征，其中，
35.若研究区的地层压力特征为常压条件，则将研究区中每个层段的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值输入至常压井位识别模型中识别出每个层段的井位类别；
36.若研究区的地层压力特征为高压条件，则将研究区中每个层段的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值输入至高压井位识别模型中识别出每个层段的井位类别；
37.所述页岩层类别包括页岩层和非页岩层。
38.作为本发明的一种优选方案，若常压井位识别模型输出为井位区，则将对应的层段标记页岩气钻探井位；
39.若页岩层识别模型输出为非井位区，则将对应的层段标记非页岩气钻探井位。
40.作为本发明的一种优选方案，所述电阻率测井和声波测井/密度测井分别得到钻井的电阻率、声波、密度。
41.作为本发明的一种优选方案，所述总有机碳含量＞2％的页岩分布范围为页岩气有效发育层段。
42.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
43.本发明充分利用实测地化数据和测井数据相结合，构建页岩气有效发育层段(toc＞2.0％)的拟合曲线，进而结合地震反演技术优选井位的方法，并在井位识别模型和页岩层识别模型进行页岩层确定和井位确定，能够有效的提高井位选取效率，依赖数据模型进行确定还能避免人为经验确定，井位选取精度高。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
45.图1为本发明实施例提供的页岩气井位优选方法流程图；
46.图2为本发明实施例提供的钻井总有机碳含量曲线图；
47.图3为本发明实施例提供的研究区总有机碳含量的平面分布图；
48.图4为本发明实施例提供的页岩气井位页岩反演结果图。
具体实施方式
49.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。
50.如图1至图4所示，本发明提供了一种页岩气井位优选方法，包括以下步骤：
51.步骤s1、利用gr曲线在研究区预测出目标页岩层，利用电阻率测井和声波测井/密度测井结合实测地化数据计算出各个钻井的总有机碳含量曲线；
52.利用gr曲线在研究区预测出目标页岩层，包括：
53.分别在多个已开采的区域中获取出页岩层的gr值和页岩厚度值作为训练正样本，在多个已开采的区域中获取出非页岩层的gr值和页岩厚度值作为训练负样本，并将训练正样本和训练负样本均匀混合得到训练样本；
54.利用分类模型对训练样本进行模型训练得到页岩层识别模型，页岩层识别模型的模型表达式为：
55.label＝f(gr,th)；
56.式中，label表征为页岩层类别的标识符，gr表征为gr值标识符，th表征为页岩厚度值标识符，f表征为分类模型体标识符；
57.将研究区中每个层段的gr值和页岩厚度值输入至页岩层识别模型中识别出每个层段的页岩层类别，其中，若页岩层识别模型输出为页岩层，则将对应的层段标记页岩层；
58.若页岩层识别模型输出为非页岩层，则将对应的层段标记非页岩层；
59.将所有页岩层进行区域组合得到目标页岩层；
60.页岩层类别包括页岩层和非页岩层。
61.常用方法是依据人为经验进行目标页岩层确定，而本实施例利用模型进行目标页岩层确定，避免了人为经验的主观性，模型产生的目标页岩层确定结果更为可靠。
62.目标页岩层处于有机质成熟下限以下深度范围内。
63.步骤s2、通过对研究区各个钻井的总有机碳含量与密度测井曲线交会分析，并确定出总有机碳含量与密度之间的相关性，以构建出总有机碳含量与密度的拟合关系；
64.当研究区的钻井数量多于或等于预设阈值，则利用钻井资料编制总有机碳含量曲线；
65.当研究区的钻井数量少于预设阈值，则利用物源方向和沉积相特征，结合地震解释确定页岩气有利发育区编制总有机碳含量曲线。
66.步骤s3、通过研究区井约束地震的波阻抗叠合反演出研究区的密度数据体，并基于研究区的密度数据体根据总有机碳含量与密度的拟合关系计算得到研究区的总有机碳含量数据体；；
67.步骤s4、利用总有机碳含量与密度的拟合关系以及地震反演技术，在平面和剖面上反演出目标页岩层的总有机碳含量在空间上的变化，并在目标页岩层上确定出总有机碳含量＞2％的页岩分布范围；
68.在平面和剖面上反演包括在选取的平面区域上沿构造方向及垂直构造方向选取典型剖面进行地震反演处理。
69.在平面区域的选取规则包括总有机碳含量值高；地表条件相对简单、断层不发育；目的层埋深浅；页岩面积大；有常规油气勘探的钻井、地震、测井等资料中的至少一种。
70.步骤s5、在页岩分布范围内，根据研究区地层压力特征选择页岩气钻探井位。
71.根据研究区地层压力特征选择页岩气钻探井位，包括：
72.选取多个已开采的常压条件区域中获取出页岩气钻探井位的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值作为第二训练正样本，在多个已开采的异常条件区域中获取出页岩气钻
探井位的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值作为第三训练正样本，在多个已开采的常压条件区域中获取出非页岩气钻探井位的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值作为第二训练负样本，在多个已开采的异常条件区域中获取出非页岩气钻探井位的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值作为第三训练负样本，并将第二训练正样本和第二训练负样本均匀混合得到第二训练样本，将第三训练正样本和第三训练负样本均匀混合得到第三训练样本；
73.利用分类模型对第二训练样本进行模型训练得到常压井位识别模型，常压井位识别模型的模型表达式为：
74.label
normal
＝f(s,th,h)；
75.式中，label
normal
表征为常压条件区域的井位类别标识符，s表征为页岩面积值标识符，th表征为页岩厚度值标识符，h表征为地形高度值标识符，f表征为分类模型体标识符；
76.利用分类模型对第三训练样本进行模型训练得到高压井位识别模型，高压井位识别模型的模型表达式为：
77.label
high
＝f(s,th,h)；
78.式中，label
high
表征为高压条件区域的井位类别标识符，s表征为页岩面积值标识符，th表征为页岩厚度值标识符，h表征为地形高度值标识符，f表征为分类模型体标识符；
79.判定研究区的地层压力特征，其中，
80.若研究区的地层压力特征为常压条件，则将研究区中每个层段的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值输入至常压井位识别模型中识别出每个层段的井位类别；
81.若研究区的地层压力特征为高压条件，则将研究区中每个层段的页岩面积值、页岩厚度值和地形高度值输入至高压井位识别模型中识别出每个层段的井位类别；
82.页岩层类别包括页岩层和非页岩层。
83.若常压井位识别模型输出为井位区，则将对应的层段标记页岩气钻探井位；
84.若页岩层识别模型输出为非井位区，则将对应的层段标记非页岩气钻探井位。
85.电阻率测井和声波测井/密度测井分别得到钻井的电阻率、声波、密度。
86.根据已钻井信息，明确研究区是否存在地层压力异常。如果研究区处于地层高压区，则优选地形高差小且有一定勘探开发纵深的位置，作为页岩气钻探井位。如果研究区处于常压区，则优选总有机碳含量高、厚度大，且页岩段上倾部位，作为页岩气钻探井位，常用方法是依据人为经验进行页岩气钻探井位选取，而本实施例利用模型进行页岩气钻探井位的选取，避免了人为经验的主观性，模型产生的井位优选结果更为可靠。
87.总有机碳含量＞2％的页岩分布范围为页岩气有效发育层段。
88.本发明充分利用实测地化数据和测井数据相结合，构建页岩气有效发育层段(toc＞2.0％)的拟合曲线，进而结合地震反演技术优选井位的方法，并在井位识别模型和页岩层识别模型进行页岩层确定和井位确定，能够有效的提高井位选取效率，依赖数据模型进行确定还能避免人为经验确定，井位选取精度高。
89.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。