页岩储层地震识别方法
【专利摘要】本发明公开了页岩储层地震识别方法，利用地震勘探识别页岩岩层的构造形态、深度、厚度及其分布，在识别出的页岩岩层发育完整的区域进行探井施工，对探井进行测井作业，根据测井解释划分页岩层段沉积微相，筛选出有利的页岩层沉积微相发育层段，确定其展布范围；再对筛选出的沉积有利页岩层段实施叠前地震反演，筛选出有利的含油气层段，分析该类层段的构造主曲率、地震相干体与方差属性，筛选出曲率大、同时地震数据不相干或不连续的层段，作为有利的裂缝发育层段，结合页岩脆性评价，确定优质页岩储层，实现以地震技术为主体的页岩气藏储层识别的目的。
【专利说明】
页岩储层地震识别方法
技术领域
[0001]本发明涉及地质勘探开发领域，具体地说涉及页岩储层地震识别方法。
【背景技术】
[0002]页岩气藏为源岩层内以吸附态存在于有机质和黏土矿物表面，或以游离态存在于页岩基质孔隙和裂缝中，表现为典型的“自生自储”成藏特点。页岩油气作为近年来新生的能源开采来源，从以往认为无法储集油气的生油层中进行油气资源的开发，在全球范围内具有广泛的前景。而与常规砂岩储层中的孔隙通道不同，页岩层中使用裂缝进行油气运移，裂缝既可以为页岩气提供聚集空间，也可为页岩气的生产提供运移通道。页岩气已经为我国非常规油气领域研究的热点，国土资源部在全国页岩气资源潜力调查评价成果中指出，我国页岩气勘探开发潜力巨大，产业前景广阔。然而，目前我国对页岩气的勘探开发还处于资源评价、有利区优选和先导区试验阶段，技术手段还不成熟，特别是地震勘探技术缺乏系统的研究方法，还停留在常规油气藏的研究方式。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出页岩储层地震识别方法，以解决现有技术中页岩气的勘探开发手段缺乏系统方法的问题，实现以地震技术为主体的页岩气藏储层识别的目的。
[0004]本发明通过下述技术方案实现:
页岩储层地震识别方法，包括以下技术步骤:(a)在某一勘探开发区块内，进行地震勘探，利用地震勘探、地表地质资料，识别页岩岩层的构造形态、深度、厚度及其分布；(b)在识别出的页岩岩层发育完整的区域进行探井施工，对探井进行测井作业，测井项目包括:电阻率测井、声波时差测井、自然电位测井、自然伽马测井、补偿中子测井、密度测井、VSP测井，做出测井解释，结合区域构造，划分页岩层段沉积微相，筛选出有利的页岩层沉积微相发育层段，确定其展布范围；(C)对步骤(b)中筛选出的有利页岩层段实施叠前地震反演，进一步筛选出有利的含油气层段，同时对该类层段进行页岩脆性评价；(d)对步骤(C)中所筛选出的有利含油气层段，进一步研究地震资料，分析该类层段的构造主曲率、地震相干体与方差属性，筛选出曲率大、同时地震数据不相干或不连续的层段，作为有利的裂缝发育层段；(e)结合步骤(C)中的页岩脆性评价与步骤(d)中的裂缝发育层段，筛选出裂缝发育层段中地层脆性指数高层段，确定为优质页岩储层。
[0005]针对现有技术中页岩气的勘探开发手段缺乏系统方法的问题，本发明提出了页岩储层地震识别方法。本方法首先在某一勘探开发区块内，进行地震勘探，利用地震勘探、地表地质资料，识别页岩岩层的构造形态、深度、厚度及其分布，即是在地震剖面上识别和追踪页岩层，标定页岩层顶底界面，分析其地震波相应特征，确定页岩层的深度、厚度以及分布范围，获得页岩层构造形态、断层展布以及沉积厚度特征。之后根据地震剖面，选取页岩岩层发育完整的区域，进行探井施工，对该探井进行全井段的测井作业，测井项目包括但不限于电阻率测井、声波时差测井、自然电位测井、自然伽马测井、补偿中子测井、密度测井、VSP测井，并作出测井解释。其中，VSP测井即垂直地震剖面测井，激发震源位于地表，在井中不同深度对地震波进行接收，研究井附近地质剖面的垂直变化。VSP较地面地震信噪比、分辨率更高，波的运动学和动力学特征更明显。根据上述所有测井解释，结构区域构造沉积背景研究，单井沉积剖面测井解释以及地震属性分析，划分页岩层段沉积微相类型和沉积微相的变化规律，确定有利的页岩层沉积微相发育层段及其展布范围。
[0006]之后，对确定的沉积有利的页岩层段实施叠前地震反演。叠前地震反演是地层含气性检测手段中的一种，页岩层含气量的大小决定了页岩气开发是否具有商业价值，所以进行含气性检测是非常必要的，除了叠前地震反演技术以外，使用叠后波阻抗反演、叠前弹性阻抗反演、频谱分析技术等地震波研究方法也能完成含气性的检测。其中，本发明中所使用的叠前地震反演方法，是依据岩石物理学理论和振幅随偏移距变化理论，借助佐伊普里兹方程，对反射振幅的变化作最小平方拟合，直至理论值与观测值很好的拟合，利用振幅随炮检距变化关系曲线，计算出截距P和梯度G两个参数，再通过这两个参数使用数学模型反演出所需的弹性参数，进而进行岩性、流体识别，作出地层脆性评价备用。同时，由于页岩气富集区域的页岩层，其体积密度会减小、弹性波速度会降低，因此对含气性检测参数具有明显影响，因此能够在地震波的叠前反演中被准确的判断出来。
[0007]此后，对采用叠前地震反演所筛选出的有利含油气层段，进一步研究地震资料，分析该类层段的构造主曲率、地震相干体与方差属性，筛选出曲率大、同时地震数据不相干或不连续的层段，作为有利的裂缝发育层段。曲率是反映某一曲线、曲面弯曲程度的参数。曲面的构造主曲率越大，就越容易产生裂缝，因此构造主曲率能够在大体上反映裂缝的分布。当曲率增大到地层弹性极限时，就会在弯曲较大的地带产生裂缝，因此在褶皱轴的两侧、构造转折部位以及断裂面的两侧等一些高曲率部位，都是裂缝的发育区域。地震相干体与方差属性的研究对象是三维地震资料中相邻地震道信号之间相似性和不连续性，它们能够突出那些不相干或不连续的地震数据，以此识别页岩气层中裂缝的密度、方位、强度等，从而选择出有利的裂缝发育层段。在页岩气的勘探开发过程中，天然裂缝是至关重要的，它能够增加页岩气储集空间，改善页岩极低的基质渗透率，提高人工压力的效果，因此，本步骤中使用构造主曲率、地震相干体与方差属性分析方法，选择裂缝发育的页岩层段是必不可少的。
[0008]最后，结合上述步骤(C)中的页岩脆性评价与步骤(d)中的裂缝发育层段，筛选出裂缝发育层段中地层脆性指数相对较高的层段，确定为优质页岩储层。页岩储层脆性越大，加砂压裂越容易被压开，易于储层改造，有利于生产开发。页岩脆性地震预测可以通过步骤(C)中的叠前反演，得到与岩石力学特征相关的弹性参数，从而进行页岩脆性评价。
[0009]进一步的，所述步骤(b)中的探井施工过程中，进行页岩层取心作业，得出所取岩心的弹性模量、泊松比、抗张、抗剪、抗压强度，以此做出步骤(c冲所述的页岩脆性评价。即使用页岩层实际所取岩心，以实验的方式获取弹性参数，从而对页岩层脆性指数得出更精确的结论。所述取心作业可以根据地震勘探所预测的页岩层位进行钻井过程中的井底取心，也可以根据钻井过程中的地质录井分层，在确认钻遇页岩后进行井壁取心。
[0010]进一步的，所述步骤(e)中地层脆性指数高的层段，指脆性指数大于40的层段。
[0011]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
本发明页岩储层地震识别方法，利用地震勘探识别页岩岩层的构造形态、深度、厚度及其分布，在识别出的页岩岩层发育完整的区域进行探井施工，对探井进行测井作业，根据测井解释划分页岩层段沉积微相，筛选出有利的页岩层沉积微相发育层段，确定其展布范围；再对筛选出的沉积有利页岩层段实施叠前地震反演，筛选出有利的含油气层段，分析该类层段的构造主曲率、地震相干体与方差属性，筛选出曲率大、同时地震数据不相干或不连续的层段，作为有利的裂缝发育层段，结合页岩脆性评价，确定优质页岩储层，实现以地震技术为主体的页岩气藏储层识别的目的。
【附图说明】
[0012]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明一个具体实施例的流程示意框图。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0014]实施例1:
如图1所示的页岩储层地震识别方法，包括以下技术步骤:(a)在某一勘探开发区块内，进行地震勘探，利用地震勘探、地表地质资料，识别页岩岩层的构造形态、深度、厚度及其分布；(b)在识别出的页岩岩层发育完整的区域进行探井施工，对探井进行测井作业，测井项目包括:电阻率测井、声波时差测井、自然电位测井、自然伽马测井、补偿中子测井、密度测井、VSP测井，做出测井解释，结合区域构造，划分页岩层段沉积微相，筛选出有利的页岩层沉积微相发育层段，确定其展布范围；(C)对步骤(b)中筛选出的有利页岩层段实施叠前地震反演，进一步筛选出有利的含油气层段，同时对该类层段进行页岩脆性评价；(d)对步骤(C)中所筛选出的有利含油气层段，进一步研究地震资料，分析该类层段的构造主曲率、地震相干体与方差属性，筛选出曲率大、同时地震数据不相干或不连续的层段，作为有利的裂缝发育层段;(e)结合步骤(C)中的页岩脆性评价与步骤(d)中的裂缝发育层段，筛选出裂缝发育层段中地层脆性指数大于40的层段，确定为优质页岩储层。以此实现以地震技术为主体的页岩气藏储层识别的目的。
[0015]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.页岩储层地震识别方法，其特征在于，包括以下技术步骤: (a)在某一勘探开发区块内，进行地震勘探，利用地震勘探、地表地质资料，识别页岩岩层的构造形态、深度、厚度及其分布； (b)在识别出的页岩岩层发育完整的区域进行探井施工，对探井进行测井作业，测井项目包括:电阻率测井、声波时差测井、自然电位测井、自然伽马测井、补偿中子测井、密度测井、VSP测井，做出测井解释，结合区域构造，划分页岩层段沉积微相，筛选出有利的页岩层沉积微相发育层段，确定其展布范围； (c)对步骤(b)中筛选出的有利页岩层段实施叠前地震反演，进一步筛选出有利的含油气层段，同时对该类层段进行页岩脆性评价； (d)对步骤(C)中所筛选出的有利含油气层段，进一步研究地震资料，分析该类层段的构造主曲率、地震相干体与方差属性，筛选出曲率大、同时地震数据不相干或不连续的层段，作为有利的裂缝发育层段； (e)结合步骤(c)中的页岩脆性评价与步骤(d)中的裂缝发育层段，筛选出裂缝发育层段中地层脆性指数高的层段，确定为优质页岩储层。2.根据权利要求1所述的页岩储层地震识别方法，其特征在于:所述步骤(b)中的探井施工过程中，进行页岩层取心作业，得出所取岩心的弹性模量、泊松比、抗张、抗剪、抗压强度，以此做出步骤(c )中所述的页岩脆性评价。3.根据权利要求1所述的页岩储层地震识别方法，其特征在于:所述步骤(e)中地层脆性指数高的层段，指脆性指数大于40的层段。
【文档编号】G01V1/30GK105842733SQ201610151758
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】李其鑫, 张鑫, 杨波
【申请人】成都创源油气技术开发有限公司