一种页岩储层黏土矿物导电性测量及模型构建方法和系统与流程

本发明涉及页岩气勘探开发，特别涉及一种页岩储层黏土矿物导电性测量及 模型构建方法和系统。

背景技术：

1、在页岩中，一般是黏土矿物、脆性矿物和有机质等物质同时存在，黏土矿物包括伊利 石、绿泥石、蒙脱石、高岭石等，有时也以伊蒙混层矿物的形式存在，脆性矿物包括石英、长石、方解石、黄铁矿等。通常页岩中的黏土体积占比可高达30％～50％，丰富的黏土矿物含量是页岩区别于其他岩石的一大特征，具有非常重要的作用。

2、页岩的导电性是由多种因素决定的，通常情况下，页岩气产区储层电阻率为高阻值， 但也有部分高产量的深层页岩气储层电阻率测井为低阻特征，而且页岩中泥质成分的出现 改变了只有孔隙水导电的现象，这使具有低孔渗特征的岩石电阻率大幅下降，页岩的地层 因素f和胶结指数m也要低于具有相同孔隙度的纯砂岩。黏土矿物含量增加、分布形式发 生改变，也会导致页岩储层物性特征发生变化，因此，确定黏土矿物的导电特性对探究页 岩储层岩石物理性质、评价气井开发效果具有重要意义。

技术实现思路

1、本技术发明人发现，目前并没有方便、快捷的确定页岩储层黏土矿物导电性的方法， 而页岩储层的导电性(比如电阻率)对于含气性评价是很有用的评价指标，如果能准确确 定黏土矿物的导电性，将更有利于准确确定页岩储层的导电性。

2、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问 题的一种页岩储层黏土矿物导电性测量及模型构建方法和系统。

3、本发明实施例提供一种页岩储层黏土矿物导电性测量模型构建方法，包括：

4、获取黏土矿物中包括的纯物质，制备纯物质样品，分别测量得到各所述纯物质样品的 实测导电性参数；

5、将获取的各纯物质按选定比例混合得到黏土矿物样品，测量得到所述黏土矿物样品的 实测导电性参数；

6、根据各纯物质样品的实测导电性参数和所述黏土矿物样品的实测导电性参数，确定预 先构建的导电性测量模型的结构系数，得到构建好的所述导电性测量模型。

7、在一个实施例中，所述获取黏土矿物中包括的纯物质，制备纯物质样品，分别测量得 到各所述纯物质样品的实测导电性参数，包括：

8、根据页岩储层的矿物分析结果，确定页岩中包括的纯物质；

9、利用压片机，将获取的各所述纯物质分别在模具中压制成型，将压制成型的纯物质在 设定温度下烘干设定时长，得到各纯物质样品；

10、使用电阻率测量仪测量各所述纯物质样品的初始干电阻率，得到各纯物质的实测电阻 率。

11、在一个实施例中，所述将获取的各纯物质按选定比例混合得到黏土矿物样品，测量得 到所述黏土矿物样品的实测导电性参数，包括：

12、将所述各纯物质按选定比例混合得到黏土矿物质；

13、利用压片机，将所述黏土矿物质在模具中压制成型，将压制成型的黏土矿物质在设定 温度下烘干设定时长，得到黏土矿物样品；

14、使用电阻率测量仪测量所述黏土矿物样品的初始干电阻率，得到黏土矿物的实测电阻 率。

15、在一个实施例中，将压制成型的物质在设定温度下烘干设定时长，包括：

16、将压制成型的物质在60℃下烘干12h。

17、在一个实施例中，根据各纯物质样品的实测导电性参数和所述黏土矿物样品的实测导 电性参数，确定预先构建的导电性测量模型的结构系数，得到构建好的所述导电性测量模 型，包括：

18、预先构建导电性测量模型如下：

19、

20、其中，rt表示黏土矿物样品的导电性参数，γ为黏土矿物样品形成的导电网络的结构系 数，a1，a2，......，an为黏土矿物中各纯物质的含量；r1，r2，......，rn为各纯物质的导电性参数；

21、将各纯物质样品的实测导电性参数和所述黏土矿物样品的实测导电性参数代入所述导 电性测量模型，确定所述结构系数，得到构建好的所述导电性测量模型。

22、在一个实施例中，所述纯物质包括伊利石、绿泥石、高岭石、蒙脱石中的至少一种。

23、在一个实施例中，还包括：

24、针对包括不同纯物质的黏土矿物，分别构建所述导电性测量模型；

25、将包括不同纯物质的黏土矿物的组分信息与对应的导电性测量模型存储到模型库中。

26、在一个实施例中，将所述实测导电性参数和各纯物质的比例输入构建好的导电性测量 模型之前，还包括：

27、根据所述待测量黏土矿物的组分信息，从模型库中选择对应的导电性测量模型。

28、本发明实施例提供一种页岩储层黏土矿物质导电性测量方法，包括：

29、确定待测量黏土矿物中包括的纯物质和各纯物质的比例；

30、获取黏土矿物中包括的各纯物质的实测导电性参数，将所述实测导电性参数和各纯物 质的比例输入构建好的导电性测量模型中，输出待测量黏土矿物的预测导电性参数；

31、所述导电性测量模型是使用如前所述的页岩储层黏土矿物导电性测量模型构建方法构 建的。

32、在一个发明实例中，将所述实测导电性参数和各纯物质的比例输入构建好的导电性测 量模型之前，还包括：

33、根据所述待测量黏土矿物的组分信息，从模型库中选择对应的导电性测量模型。

34、本发明实施例提供一种页岩储层黏土矿物导电性测量模型构建系统，包括：

35、样品制备单元，用于获取黏土矿物中包括的纯物质，制备纯物质样品；以及将获取的 各纯物质按选定比例混合得到黏土矿物样品；

36、样品测量单元，用于分别测量得到各所述纯物质样品的实测导电性参数；以及测量得 到所述黏土矿物样品的实测导电性参数；

37、模型构建单元，用于根据各纯物质样品的实测导电性参数和所述黏土矿物样品的实测 导电性参数，确定预先构建的导电性测量模型的结构系数，得到构建好的所述导电性测量 模型。

38、在一个实施例中，所述模型构建单元，还用于：

39、针对包括不同纯物质的黏土矿物，分别构建所述导电性测量模型；将包括不同纯物质 的黏土矿物的组分信息与对应的导电性测量模型存储到模型库中。

40、本发明实施例提供一种页岩储层黏土矿物质导电性测量系统，包括：

41、分析确定单元，用于确定待测量黏土矿物中包括的纯物质和各纯物质的比例；

42、参数测量单元，用于获取黏土矿物中包括的各纯物质的实测导电性参数；

43、导电性预测单元，用于将所述实测导电性参数和各纯物质的比例输入构建好的导电性 测量模型中，输出待测量黏土矿物的预测导电性参数；所述导电性测量模型是使用如前所 述的页岩储层黏土矿物导电性测量模型构建方法构建的。

44、在一个实施例中，还包括：

45、模型选择单元，用于根据所述待测量黏土矿物中包括的纯物质，从模型库中选择对应 的导电性测量模型。

46、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

47、本发明实施例提供的上述页岩储层黏土矿物导电性测量模型构建方法，对于黏土矿物， 若已知黏土矿物的纯物质组分，则可以获取黏土矿物中包含的各种纯物质，并制备相应的 纯物质样品以测量各纯物质的导电性，以及按一定比例制备黏土矿物样品并测量其导电性； 根据测量的结果来寻找黏土矿物样品和纯物质样品的导电性之间的关联关系，构建出反应 关联关系的导电性测量模型，使用该模型可以预测具有包含相同种类的纯物质的黏土矿物 的导电性，将该模型用于地质勘探过程中，预测页岩地层的导电性，能够获取到更准确的 预测结果。

48、通过对不同纯物质组分的黏土矿物分别构建模型，存储到模型库中，可以针对包含不 同纯物质组分的页岩储层分别调用不同的模型来进行预测，从而进一步提高页岩地层的导 电性预测的正确性，而且能够避免每次都进行模型构建，减少数据处理数量，提高处理效 率。

49、本发明实施例提供的页岩储层黏土矿物导电性测量方法，对于待预测的页岩储层，根 据其包含的黏土矿物纯物质组分及比例，使用预先构建的页岩储层黏土矿物导电性测量模 型来进行导电性预测，从而对于任意页岩储层，在不进行实地测量的情况下亦可获得其导 电性参数，并且能够获得更准确的预测结果，为页岩储层物理性质评估和开发技术优化提 供了理论依据。

50、对于黏土矿物包含有不同纯物质的页岩储层，可以选择不同的模型来进行导电性的预 测，从而使预测结果更准确。

51、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显 而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、 权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

52、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。