矿物体积、干酪 根体积和孔隙度大小，可W快速识别页岩地层干酪根含量，减少了岩必实验确定干酪根含 量的过程，节省了费用和时间。
[0114] 连施例二
[0115] 图4是本发明实施例二的实际工程中某井页岩地层干酪根含量反演结果。利用中 国西南部区块某井ECS元素测井资料进行反演。该区块优质页岩岩性主要W黄灰色页岩、 粉砂质页岩夹薄层透镜状灰岩为主，页岩地层矿物干酪根含量确定是利用元素测井资料计 算矿物质量结果作为输入曲线，结合常规测井中的补偿声波、补偿密度和补偿中子资料进 行反演，反演结果如图4所示。
[0116] 图4中第一道为利用ECS元素测井资料计算的矿物质量含量组合，第二道至第四 道为补偿声波、补偿密度、补偿密度的正演响应值和正演曲线的置信区间，第六道为目标函 数最优值，第走道为反演的矿物体积含量、干酪根和孔隙度大小，其中孔隙度大小包括气体 和水的体积含量。
[0117] 图4中第一道为根据元素测井资料计算的矿物质量含量组合，分别表示出W下质 量含量；黄铁矿WPYR、伊利石W比L、绿泥石WCHL、蒙脱石WM0N、石英WQRZ、长石WFLD、方解石 W化C、硬石膏WANH、云母丽1C和白云岩WD化。
[0118] 第二道至第四道为补偿声波、补偿密度、岩性密度的正演响应值和正演曲线的置 信区间，第五道为深度道，第六道为目标函数最优值。
[0119] 第二道中，曲线A化和ACH表示补偿声波正演曲线的置信区间；曲线AC表示实际 的补偿声波测井曲线；曲线ACT表示正演的补偿声波测井响应最优值。类似的，曲线CNLL 和CNLH表示补偿中子正演曲线的置信区间；曲线C化表示实际的补偿中子测井曲线；曲线 CNLT表示正演的补偿中子测井响应最优值。类似的，曲线DE化和DENH表示补偿密度正演 曲线的置信区间；曲线DEN表示实际的补偿密度测井曲线；曲线DENT表示正演的补偿密度 测井响应最优值。
[0120] 第走道为反演的矿物体积含量、干酪根、气和水的体积含量。分别表示出W下体积 含量；黄铁矿VPYR、伊利石VILL、绿泥石VCHL、蒙脱石VM0N、石英VQRZ、长石VFLD、方解石 V化C、硬石膏VANH、云母VMIC和白云岩VD化，W及干酪根VKER、气体VPRG、水VPGW和其他 的体积含量VSM。从而可W准确得到在不同地层深度处干酪根的体积含量VKER。
[0121] 虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采 用的实施方式，并非用W限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本 发明所公开的精神和范围的前提下，可W在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化， 但本发明的专利保护范围，仍须W所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1. 一种确定页岩地层干酪根含量的方法，其特征在于，包括W下步骤： 建立由骨架矿物、干酪根和孔隙组成的页岩地层体积模型，其中孔隙包括气体和水； 基于所述体积模型构造页岩地层在不同体积含量参数条件下的测井响应方程，确定响 应方程误差和测量误差； 采集实际测井曲线，W页岩地层矿物质量含量为约束条件，根据所述测井响应方程，响 应方程误差和测量误差建立测井解释的目标函数； 计算使所述目标函数取得最小值的最优体积含量参数，绘制最优体积含量参数对应的 测井响应的正演结果曲线； 检验所述测井响应的正演结果曲线是否与实际测井曲线匹配，将匹配的正演结果曲线 对应的页岩地层最优体积含量参数中的干酪根体积含量作为确定结果。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述页岩地层体积模型为： 单位体积的页岩地层包括局部均匀的多种骨架矿物、干酪根和孔隙，其中孔隙包括气 体和水，满足其中Vj为第j种骨架矿物体积含量，Vk为干酪根体积含量，Φg为气体体积含量，Φ?为 水的体积含量，N为骨架矿物数量。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构造页岩地层在不同体积含量参数 条件下的测井响应方程包括： 补偿声波测井曲线响应方程其中MAC,为第j种骨架矿物对应的声波骨架值;AQ、ACg、A(；分别是干酪根、气体和水 的声波骨架值； 补偿中子测井曲线响应方程其中MCNLj为第j种骨架矿物对应的中子骨架值；CNLi(、CNLg、CNU分别是干酪根、气体 和水的中子骨架值； 补偿密度测井曲线响应方程其中MDENj为第j种矿物对应的密度骨架值；DENK、DENg、DEN"分别是干酪根、气体和水 的密度骨架值； 上式中V，为第j种骨架矿物体积含量，Vk为干酪根体积含量，Φ,为气体体积含量，Φ。 为水的体积含量，N为骨架矿物数量。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述响应方程误差包括： 声波测井响应方程误差，其中，δAtmf、δAti分别为泥浆 滤液和矿物的补偿声波误差； 补偿中子测井响应方程误差其中，SCNLmf、5C化1 分别为泥浆滤液和矿物的补偿中子误差； 补偿密度测井响应方程误差，其中，δPmf、δP1分别为泥浆 滤液和矿物的补偿密度误差； 上式中，Vi为第i种骨架矿物体积含量，Φ为孔隙度，Ν为骨架矿物数量。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述测井解释的目标函数为：其中，曰1为第i种测井曲线实际测量值，X= (Vi，…V，，\，Φ,，为页岩地层体积含 量参数，Ζ为当前测井深度，σ1为第i种测井曲线的测量误差，τ1为构造的第i种测井曲 线响应方程误差，fi(x，Z)为在Z深度时构造的第i种测井曲线响应，m为测井曲线的种类； g, (X)为X的第j种约束条件，τ，为第j种约束误差，P为约束个数。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测井解释的目标函数中的约束条件 包括：其中，V，为第j种页岩地层骨架矿物的体积含量，W，为页岩地层的矿物质量 含量，Pb为密度测井值，Pma为矿物骨架密度。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，计算使所述目标函数取得最小值的最优 体积含量参数包括： 利用BFGS变尺度法确定搜索方向为& =-馬泉，其中巧为方向矩阵，寅=7巧苗)表 示目标函数的梯度，在搜索方向4上任意一点表示为义=馬.+(*姑:.，目标函数F(x,a)转换为 单变量函数Φ(t); 利用DSPOW抛物线插值法求取单变量函数Φ(t)的极小值点t。，根据t。确定页岩地层 最优体积含量参数X= (Vi,…Vj,Vk，4g，ΦJ。8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检验所述测井响应的正演结果曲线 是否与实际测井曲线匹配包括： 根据实际测井曲线、响应方程误差和测量误差绘制正演曲线的置信区间，其中为第i种测井曲线实际测量值；0 1和τ1对应为 测量误差和测井曲线响应方程误差； 当所述测井响应的正演结果曲线处于正演曲线的置信区间内时，所述检验所述测井响 应的正演结果曲线与实际测井曲线匹配。9. 根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述第i种测井曲线的测量误差为实 际测量数值大小的5%。10. 根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述页岩地层矿物质量含量由全岩 分析法或者ECS元素俘获测井资料解释确定。
【专利摘要】本发明公开了一种确定页岩地层干酪根含量的方法。包括：建立由骨架矿物、干酪根和孔隙组成的页岩地层体积模型，其中孔隙包括气体和水；基于所述体积模型构造页岩地层在不同体积含量参数条件下的测井响应方程，确定响应方程误差和测量误差；采集实际测井曲线，以页岩地层矿物质量含量为约束条件，根据所述测井响应方程，响应方程误差和测量误差建立测井解释的目标函数；计算使所述目标函数取得最小值的最优体积含量参数，绘制最优体积含量参数对应的测井响应的正演结果曲线；检验所述测井响应的正演结果曲线是否与实际测井曲线匹配，将匹配的正演结果曲线对应的页岩地层最优体积含量参数中的干酪根体积含量作为确定结果。
【IPC分类】E21B49/00
【公开号】CN105317429
【申请号】CN201410319217
【发明人】廖东良, 陆黄生, 王卫, 张元春, 李永杰, 吴春萍
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月4日