海绿石含量的确定装置、方法、模型及其构建方法和应用与流程

本发明涉及石油地质勘探，具体来讲，涉及一种砂岩中海绿石含量的确定装置、一种砂岩中海绿石含量的确定方法、一种砂岩中海绿石含量的计算模型、一种砂岩中海绿石含量的计算模型的构建方法、以及一种砂岩中海绿石含量的计算模型的应用方法。

背景技术：

1、在南美奥连特盆地等浅海碎屑岩油气田中，砂岩中普通发育海绿石矿物。一方面，海绿石为一种粘土矿物，具有高自然伽马、低电阻等粘土类矿物的测井响应特征，致使海绿石含量较高的砂岩常常被误认为砂质泥岩或泥质砂岩，漏失了储层，也使一些低阻油气层被误认为水层，错失了油气产量。另一方面，由于海绿石成熟度高，埋深较浅，以圆球形或粪球粒状颗粒形式存在，具有颗粒特性，充填于孔隙中，减小了砂岩的孔隙度和渗透率，增大了砂岩的束缚水饱和度，影响砂岩储层的正确评价。

2、现有技术中，对海绿石粘土特征认识比较清楚，但对其碎屑颗粒特征认识不清，仅有少量文献从岩心薄片等实物分析资料上定性为颗粒状。定量分析海绿石含量的资料更少，现有的少量文献指示，主要是利用测试分析确定岩心样品砂岩中的海绿石含量，通过回归海绿石含量与中子测井资料、或与密度测井资料的关系，拟合公式进行定量计算。

3、例如，于2016年4月20日公开的发明名称为一种确定海绿石砂岩中海绿石含量的方法和装置、公开号为cn 105510986 a的专利文献记载了一种确定海绿石砂岩中海绿石含量的方法。该方法包括：制作参考测井的体积密度测井曲线与中子孔隙度测井曲线的重叠曲线，识别出海绿石砂岩；将岩心数据中获得的海绿石含量的幅度值与对应的体积密度测井曲线、中子孔隙度测井曲线进行多元线性回归，得到海绿石含量识别因子与体积密度数据、中子孔隙度数据的线性关系；根据线性关系计算得到参考测井的海绿石含量识别因子；将海绿石含量的幅度值与海绿石含量识别因子进行非线性回归处理，得到海绿石含量与海绿石含量识别因子的非线性关系；利用非线性关系确定待识别测井的海绿石砂岩中海绿石含量。虽然利用该方法可以准确的确定出海绿石砂岩中海绿石含量，但由于该方法需要测定砂岩中的海绿石含量，受到样品数量、操作难度、经济效益等因素的局限，推广使用难度较大，而且海绿石含量与单项中子资料或密度资料相关系数不高，准确度不高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够定量计算砂岩中海绿石含量的模型和方法。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种砂岩中海绿石含量的确定方法，所述确定方法包括：

3、以常规测井资料和岩性密度测井资料为基础，采用砂岩中海绿石含量的计算模型计算获得海绿石含量，所述计算模型如下式(1)所示：

4、

5、式(1)中，pe为光电吸收截面指数的测井值，b/e；rhob为岩石体积密度的测井值，g/cm3；pesh为除海绿石外的粘土矿物的光电吸收截面指数，b/e；ρsh为除海绿石外的粘土矿物的岩石体积密度，g/cm3；vsh为除海绿石外的粘土矿物的体积含量，v/v；peqz为石英或其他砂岩碎屑成份的光电吸收截面指数，b/e；ρqz为石英或其他岩碎屑成份的岩石体积密度，g/cm3；vqz为石英或其他砂岩碎屑成份的体积含量，v/v；pegl为海绿石的光电吸收截面指数，b/e；ρgl为海绿石的岩石体积密度，g/cm3；vgl为海绿石的体积含量，v/v；ρf为流体的体积密度，g/cm3；为地层孔隙度，v/v。

6、在本发明的砂岩中海绿石含量的确定方法的一个示例性实施例中，所述确定方法可具体包括以下步骤：

7、利用常规测井资料，结合区域地质资料确定和优选第一基本参数，所述第一基本参数包括pesh、ρsh和vsh；

8、基于常见沉积岩矿物测井特征值，获得第二基本参数，所述第二基本参数包括peqz、pegl、ρqz、ρgl和ρf；

9、基于岩性密度测井资料，获取第三基本参数，所述第三基本参数包括pe和rhob；

10、将所述第一基本参数、第二基本参数和第三基本参数代入所述砂岩中海绿石含量的计算模型，计算获得vgl、vqz和

11、在本发明的砂岩中海绿石含量的确定方法的一个示例性实施例中，所述常规测井资料可包括岩石体积密度、补偿中子和自然伽马；所述岩性密度测井资料可包括光电吸收截面指数和岩石体积密度。

12、在本发明的砂岩中海绿石含量的确定方法的一个示例性实施例中，当具有区域岩心x衍射粘土矿物分析结果时，可采用式(2)和式(3)确定和优选pesh和ρsh，

13、ρesh＝∑vshi×peshi               式(2)

14、ρsh＝∑vshi×ρshi               式(3)

15、式(2)和式(3)中，vshi为除海绿石外的第i种粘土矿物的体积含量，v/v；peshi为除海绿石外的第i种粘土矿物的光电吸收截面指数，b/e；ρshi为除海绿石外的第i种粘土矿物的体积密度，g/cm3；

16、当不具有区域岩心x衍射粘土矿物分析结果时，可通过计算泥岩段的光电吸收截面指数测井平均值和体积密度测井平均值的方式确定和优选pesh和ρsh。

17、在本发明的砂岩中海绿石含量的确定方法的一个示例性实施例中，可采用式(4)和式(5)确定和优选vsh，

18、

19、

20、式(4)和式(5)中，log为中子测井值；logmin为纯砂岩的中子值；logmax为纯泥岩的中子值；δsh为泥质指数，无量纲。

21、本发明另一方面提供了一种砂岩中海绿石含量的计算模型，所述计算模型如下式(1)所示：

22、

23、式(1)中，pe为光电吸收截面指数的测井值，b/e；rhob为岩石体积密度的测井值，g/cm3；pesh为除海绿石外的粘土矿物的光电吸收截面指数，b/e；ρsh为除海绿石外的粘土矿物的岩石体积密度，g/cm3；vsh为除海绿石外的粘土矿物的体积含量，v/v；peqz为石英或其他砂岩碎屑成份的光电吸收截面指数，b/e；ρqz为石英或其他岩碎屑成份的岩石体积密度，g/cm3；vqz为石英或其他砂岩碎屑成份的体积含量，v/v；pegl为海绿石的光电吸收截面指数，b/e；ρgl为海绿石的岩石体积密度，g/cm3；vgl为海绿石的体积含量，v/v；ρf为孔隙流体的体积密度，g/cm3；为地层孔隙度，v/v。

24、本发明再一方面提供了一种如上所述的砂岩中海绿石含量的计算模型的构建方法，所述构建方法包括：

25、建立以海绿石和石英为骨架矿物，以除海绿石外的粘土矿物为填隙物，以油气水为孔隙流体组成的岩石体积物理模型；

26、将岩性密度测井资料和岩石体积物理模型相结合，获得海绿石砂岩测井响应方程组；

27、将所述海绿石砂岩测井响应方程组确定为砂岩中海绿石含量的计算模型。

28、本发明再一方面提供了一种如上所述的砂岩中海绿石含量的计算模型在获取砂岩储层信息中的应用方法。

29、在本发明的砂岩中海绿石含量的计算模型的应用方法的一个示例性实施例中，所述应用方法可包括：利用砂岩中海绿石含量的计算模型计算获得海绿石的体积含量；

30、根据岩心分析海绿石的体积含量与渗透率关系，校正海绿石对砂岩渗透率的影响，获得地层每个深度点的渗透率参数。

31、在本发明的砂岩中海绿石含量的计算模型的应用方法的一个示例性实施例中，所述应用方法还可包括：根据海绿石与普通砂岩成分的体积含量，校正海绿石对电阻率的影响，获得地层每个深度点的含水饱和度参数。

32、本发明再一方面提供了一种如上所述的砂岩中海绿石含量的计算模型在优化油气井生产方案中的应用方法。

33、本发明再一方面提供了一种砂岩中海绿石含量的确定装置，所述确定装置包括第一数据获取模块、第二数据获取模块、第三数据获取模块和计算模块，其中，

34、所述第一数据获取模块被配置为能够结合常规测井资料和区域地质资料确定和优选第一基本参数，所述第一基本参数包括pesh、ρsh和vsh；

35、所述第二数据获取模块被配置为能够基于沉积岩矿物测井特征值，获取第二基本参数，所述第二基本参数包括peqz、pegl、ρqz、ρgl和ρf；

36、所述第三数据获取模块被配置为能够基于岩性密度测井资料，获取第三基本参数，所述第三基本参数包括pe和rhob；

37、所述计算模块分别与第一数据获取模块、第二数据获取模块以及第三数据获取模块连接，并被配置为能够如上所述的计算模型计算获得海绿石含量。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：

39、(1)本发明能够定量计算砂岩中的海绿石含量，进而能够准确计算砂岩储层参数，这大大提高了储层孔隙度、渗透率和含水饱和度参数的精度，例如，储层参数解释精度由85％提高到95％，流体判别符合率由70％提高到90％以上；

40、(2)利用本发明获得的单井砂体类型解释结果与地震资料结合，可确定平面上优质砂体分布情况；利用本发明获得的储层孔隙度、渗透率和含水饱和度参数可以确定储层产能，正确配产，优化生产方案；

41、(3)本发明的确定方法是利用大量容易获得、录取成本低的常规测井资料，通过科学的理论方法计算砂岩中的海绿石含量，具有经济、快速、信息丰富、准确率高、便于操作等优势；

42、(4)本发明在降本增效等方面能产生重大经济社会效益，对战略超前储备技术领域有重大影响。