页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法及系统与流程

本发明涉及石油勘探开发领域，更具体地，涉及一种页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法及系统。

背景技术：

页岩气是指赋存于富含有机质的页岩及其夹层状的泥质粉砂岩中，主体上是自生自储成藏的连续性气藏，以吸附和游离状态储藏在致密页岩地层系统中的天然气聚集，属于非常规天然气。泥页岩可以作为页岩油和页岩气的储层，泥页岩中不同物质对孔隙度的贡献度是评价泥页岩储层的重要参数，但是，在这里领域还缺乏相应研究。

在泥页岩样品的孔径分布测定方面，压汞法可以测定泥页岩样品中孔径大于1000nm的孔隙对孔隙度的贡献，尤其适合分析泥页岩样品中孔径大于10um的孔隙；气体吸附解吸法分析介孔和大孔；气体吸附法分析微孔可以分别分析、测定泥页岩样品中孔径范围为2nm-100nm和0.4nm-2nm的孔隙对孔隙度的贡献，气体吸附解吸法与气体吸附法适合分析泥页岩样品中孔径范围为0.4nm-100nm的孔隙。但是，上述方法只能在实验室完成，不是针对泥页岩中不同物质对孔隙度的研究方法。

一种测定泥页岩储层不同孔径孔隙对孔隙度贡献的方法提出了对泥页岩样品中孔径范围为100nm-1000nm的孔隙进行有效的测定。实现对泥页岩储层不同孔径孔隙对孔隙度贡献的精确测定。但是这一方法仅仅是针对中不同孔径孔隙对孔隙度的贡献方法，不是针对泥页岩中不同物质对孔隙贡献度的研究方法。因此，有必要开发一种页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明提出了一种页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法及系统，其能够通过孔隙度与toc、矿物组成之间函数关系计算孔隙度，确定页岩不同物质组成对孔隙贡献度，是页岩油、页岩气的勘探和开发中重要的评价参数。

根据本发明的一方面，提出了一种页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法。所述方法可以包括：测定目标区域的页岩样品的多个样本元素，其中，多个样本元素包括总有机碳含量与多个矿物组成；测定所述页岩样品的孔隙度；建立所述孔隙度与多个样本元素的对应关系表；计算所述孔隙度与每一个样本元素的拟合优度，进而获得最终的拟合函数；根据待测样品的样本元素与所述最终的拟合函数，计算待测样品的孔隙度。

优选地，所述获得最终的拟合函数包括：将所述拟合优度大于拟合阈值对应的样本元素标记为待选元素，将所述待选元素根据所述拟合优度由大至小依次选入拟合函数，确定最终的拟合函数。

优选地，所述将所述待选元素根据所述拟合优度由大至小依次选入拟合函数，确定最终的拟合函数包括：对于第n次的选入：计算选入后的拟合函数的拟合优度，判断拟合优度是否大于前一次拟合优度，若是，则选入所述待选元素，若否，则删除所述待选元素；其中，1＜n≤m，m为待选元素的总数量。

优选地，所述拟合阈值为0.5-0.8。

优选地，所述最终的拟合函数为多元一次函数。

根据本发明的另一方面，提出了一种页岩物质组成的孔隙贡献度计算系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：测定目标区域的页岩样品的多个样本元素，其中，多个样本元素包括总有机碳含量与多个矿物组成；测定所述页岩样品的孔隙度；建立所述孔隙度与多个样本元素的对应关系表；计算所述孔隙度与每一个样本元素的拟合优度，进而获得最终的拟合函数；根据待测样品的样本元素与所述最终的拟合函数，计算待测样品的孔隙度。

优选地，所述获得最终的拟合函数包括：将所述拟合优度大于拟合阈值对应的样本元素标记为待选元素，将所述待选元素根据所述拟合优度由大至小依次选入拟合函数，确定最终的拟合函数。

优选地，所述将所述待选元素根据所述拟合优度由大至小依次选入拟合函数，确定最终的拟合函数包括：对于第n次的选入：计算选入后的拟合函数的拟合优度，判断拟合优度是否大于前一次拟合优度，若是，则选入所述待选元素，若否，则删除所述待选元素；其中，1＜n≤m，m为待选元素的总数量。

优选地，所述拟合阈值为0.5-0.8。

优选地，所述最终的拟合函数为多元一次函数。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法的步骤的流程图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的实测孔隙度与拟合孔隙度的对比图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法的步骤的流程图。

在该实施例中，根据本发明的页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法可以包括：步骤101，测定目标区域的页岩样品的多个样本元素，其中，多个样本元素包括总有机碳含量与多个矿物组成；步骤102，测定页岩样品的孔隙度；步骤103，建立孔隙度与多个样本元素的对应关系表；步骤104，计算孔隙度与每一个样本元素的拟合优度，进而获得最终的拟合函数；步骤105，根据待测样品的样本元素与最终的拟合函数，计算待测样品的孔隙度。

在一个示例中，获得最终的拟合函数包括：将拟合优度大于拟合阈值对应的样本元素标记为待选元素，将待选元素根据拟合优度由大至小依次选入拟合函数，确定最终的拟合函数。

在一个示例中，将待选元素根据拟合优度由大至小依次选入拟合函数，确定最终的拟合函数包括：对于第n次的选入：计算选入后的拟合函数的拟合优度，判断拟合优度是否大于前一次拟合优度，若是，则选入待选元素，若否，则删除待选元素；其中，1＜n≤m，m为待选元素的总数量。

在一个示例中，拟合阈值为0.5-0.8。

在一个示例中，最终的拟合函数为多元一次函数。

具体地，根据本发明的页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法可以包括：

测定目标区域的页岩样品的多个样本元素，其中，多个样本元素包括总有机碳含量与多个矿物组成；测定页岩样品的孔隙度；建立孔隙度与多个样本元素的对应关系表。

计算孔隙度与每一个样本元素的拟合优度，将拟合优度大于拟合阈值对应的样本元素标记为待选元素，拟合阈值为0.5-0.8，将待选元素根据拟合优度由大至小依次选入拟合函数，对于第n次的选入：计算选入后的拟合函数的拟合优度，判断拟合优度是否大于前一次拟合优度，若是，则选入待选元素，若否，则删除待选元素；其中，1＜n≤m，m为待选元素的总数量；进而确定最终的拟合函数，最终的拟合函数为多元一次函数；

根据待测样品的样本元素与最终的拟合函数，计算待测样品的孔隙度，进而获得toc、矿物组成对孔隙度的贡献度。

本方法通过孔隙度与toc、矿物组成之间函数关系计算孔隙度，确定页岩不同物质组成对孔隙贡献度，是页岩油、页岩气的勘探和开发中重要的评价参数。

应用示例

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

根据本发明的页岩物质组成的孔隙贡献度计算方法可以包括：

测定目标区域的页岩样品的多个样本元素，其中，多个样本元素包括总有机碳含量与多个矿物组成；测定页岩样品的孔隙度；建立孔隙度与多个样本元素的对应关系表，如表1所示。

计算孔隙度与每一个样本元素的拟合优度，将拟合优度大于拟合阈值对应的样本元素标记为待选元素，拟合阈值为0.5-0.8，将待选元素根据拟合优度由大至小依次选入拟合函数，对于第n次的选入：计算选入后的拟合函数的拟合优度，判断拟合优度是否大于前一次拟合优度，若是，则选入待选元素，若否，则删除待选元素；其中，1＜n≤m，m为待选元素的总数量；进而确定最终的拟合函数，最终的拟合函数为多元一次函数；

根据待测样品的样本元素与最终的拟合函数，计算待测样品的孔隙度，进而获得toc、矿物组成对孔隙度的贡献度，如表2所示。

确定最终的拟合函数为：

φ＝0.102×wtclay+1.102toc+0.345wtpotashfeldspar-0.045wtquartz-1.750(1)

其中，φ为孔隙度，wtclay为粘土矿物重量百分含量，wtpotashfeldspar为钾长石重量百分含量，wtquartz为石英矿物重量百分含量，toc为有机碳含量。

从最终的拟合函数可知，每单位toc可增加1.102％的孔隙度，每单位钾长石重量百分含量可增加0.345％的孔隙度，每单位粘土含量可增加0.102％的孔隙度，每单位石英矿物重量百分含量可减少0.045％的孔隙度，斜长石、方解石、白云石、黄铁矿和赤铁矿对孔隙度的贡献可以忽略不计。

图2示出了根据本发明的一个实施例的实测孔隙度与拟合孔隙度的对比图，如图2所示，结果表明，实测孔隙度和拟合孔隙度吻合度较高。

综上所述，本发明通过孔隙度与toc、矿物组成之间函数关系计算孔隙度，确定页岩不同物质组成对孔隙贡献度，是页岩油、页岩气的勘探和开发中重要的评价参数。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

根据本发明的实施例，提供了一种页岩物质组成的孔隙贡献度计算系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：测定目标区域的页岩样品的多个样本元素，其中，多个样本元素包括总有机碳含量与多个矿物组成；测定页岩样品的孔隙度；建立孔隙度与多个样本元素的对应关系表；计算孔隙度与每一个样本元素的拟合优度，进而获得最终的拟合函数；根据待测样品的样本元素与最终的拟合函数，计算待测样品的孔隙度。

在一个示例中，获得最终的拟合函数包括：将拟合优度大于拟合阈值对应的样本元素标记为待选元素，将待选元素根据拟合优度由大至小依次选入拟合函数，确定最终的拟合函数。

在一个示例中，将待选元素根据拟合优度由大至小依次选入拟合函数，确定最终的拟合函数包括：对于第n次的选入：计算选入后的拟合函数的拟合优度，判断拟合优度是否大于前一次拟合优度，若是，则选入待选元素，若否，则删除待选元素；其中，1＜n≤m，m为待选元素的总数量。

在一个示例中，拟合阈值为0.5-0.8。

在一个示例中，最终的拟合函数为多元一次函数。

本系统通过孔隙度与toc、矿物组成之间函数关系计算孔隙度，确定页岩不同物质组成对孔隙贡献度，是页岩油、页岩气的勘探和开发中重要的评价参数。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。