一种快速计算页岩气储层含气饱和度的方法与流程

本发明涉及页岩气勘探开发储层评价，具体涉及一种快速计算页岩气储层含气饱和度的方法。

背景技术：

1、随着四川盆地及周缘页岩气探区的勘探突破和商业开发，特别是涪陵外围以及荣昌—永川、威远—荣县、井研—犍为、丁山、建南、黔西等页岩气勘探有利区块，属深层、岩性复杂页岩区，对储层评价技术等提出了更大的挑战。页岩气勘探开发储层评价等关键核心技术国外公司垄断严重，且适应性不高、性价比低，深化迭代国内现有页岩气储层评价等技术迫在眉睫。

2、在页岩气勘探开发储层评价技术研究方面，前人基于四川盆地海相页岩气勘探成果等提出许多创新性的含气饱和度计算方法和数学模型、经验公式，如发明专利cn109025961b页岩储层含气饱和度的计算方法、装置和电子设备、cn107808055b一种基于双重影响的页岩气饱和度测井计算方法、cn103912268b基于toc的页岩气储层含气饱和度确定方法，推动了国内海相页岩气勘探储层评价技术进步。

3、上述页岩含气饱和度计算方法，由于其研究基础为中深层、岩性相对单一的海相页岩，在面对深层、岩性复杂的海相、海陆过渡相、陆相页岩时，粘土矿物含量及toc这些主控关键参数对储层含气饱和度影响变弱时，吸附气相对占比降低时，其适应性变差，得到的页岩气储层含气饱和度计算结果误差会增大。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供了一种方法简单、计算快速简便、数据来源易得、精度高的快速计算页岩气储层含气饱和度的方法。这里，将页岩气储层含气饱和度简称含气饱和度，页岩气储层含水饱和度简称含水饱和度。

2、在研究实践过程中发现，利用页岩气储层段的总有机碳含量toc和相应深度的石英矿物相对百分含量csi联合计算页岩气储层含气饱和度，不但能提高现有计算精度，而且现场上也易于获取这两项数据资料。

3、为实现上述目的，本发明提供一种计算页岩气储层含气饱和度的方法包括：

4、1)通过多点取样获取页岩气储层目标层段的总有机碳含量toc，toc量纲为％；

5、2)通过多点取样获取页岩气储层目标层段对应深度的石英矿物相对百分含量csi(简称石英含量，用符号csi表示)，csi量纲为％，toc与csi对应深度误差不超过取样深度间隔的二分之一，最大允许对应深度误差为0.5m，所述取样深度间隔为0.1～2.0m，优选为0.5～1.0m，更为优选取样深度间隔为1.0m。

6、3)计算页岩气储层目标层段的含气饱和度sg，sg量纲为％；

7、通过模型方程式sg＝a×toc+b×csi+c，计算页岩气储层目标层段的含气饱和度sg，其中a、b、c为区域性模型系数，简称系数，无量纲。

8、其中，关于选择区域性模型系数a、b、c：

9、如果已有确定的a、b、c系数值，就直接选用，如果没有或需要更新，则按下列方法步骤计算：

10、(a)系数a、b、c由多元回归拟合方法计算得到，样本点数应不少于6；

11、(b)根据工区勘探突破井的页岩气储层岩心样品实验室分析获得的toc、csi、sg，用sg作目标值与变量toc、csi回归拟合；

12、(c)当多重相关系数r＞0.75时，计算得到的系数a、b、c适用。多重相关系数亦被称为复相关系数，是指一个随机变量与某一组随机变量间线性相依性的度量；当多重相关系数r≤0.75时，则重新回到步骤(b)重新采集工区勘探突破井的页岩气储层岩心样品进行实验室分析；

13、4)计算页岩气储层目标层段的含水饱和度sw，sw量纲为％，计算模型方程式为sw＝100－sg。

14、5)输出计算结果。

15、所述取样点不少数6个。

16、所述多点取样的数据来自岩心实验室分析数据、测井数据、录井数据中的至少一种。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

18、1)引入了影响页岩气储层孔隙性、含气性、可压性关键敏感参数的石英含量csi，误差小、精度高、使计算模型应用范围更广，适应性更强，不仅适用于中深层、岩性相对单一的海相页岩，同适用于深层、岩性复杂的海相、海陆过渡相、陆相页岩的含气饱和度计算；

19、2)使用的计算参数toc与csi为多源信息，易于获取，可以是来自实验室分析数据或测录井测量数据，优先选用同源、实验室分析数据；

20、3)数据资源占用少，计算精度更高，实现成本低，简便实用，易于在录测井现场推广应用。

技术特征：

1.一种快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，其特征在于，所述步骤2)中，toc与csi对应深度误差不超过取样深度间隔的二分之一。

3.如权利要求2所述快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，其特征在于，toc与csi最大允许对应深度误差为0.5m。

4.如权利要求4述快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，其特征在于，所述步骤1)和2)中，所述取样深度间隔为0.5～1.0m。

5.如权利要求1所述快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，其特征在于，所述步骤1)和2)中，所述取样点不少于6个。

6.如权利要求1所述快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，其特征在于，所述多点取样的数据来自岩心实验室分析数据、测井数据、录井数据中的至少一种。

7.如权利要求1-6任一项所述快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，其特征在于，所述步骤3)中，关于区域性模型系数a、b、c：

8.如权利要求7所述的快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，其特征在于，所述步骤3)中，当多重相关系数r≤0.75时，则重新回到步骤(b)重新采集工区勘探突破井的页岩气储层岩心样品进行实验室分析。

技术总结
本发明公开了一种快速计算页岩气储层含气饱和度的方法，所述方法包括：1)通过多点取样获取页岩气储层目标层段的总有机碳含量TOC，TOC量纲为％；2)通过多点取样获取页岩气储层目标层段对应深度的石英矿物相对百分含量CSi，CSi量纲为％；3)计算页岩气储层目标层段的含气饱和度Sg，Sg量纲为％；通过模型方程式Sg＝a×TOC+b×CSi+c，计算页岩气储层目标层段的含气饱和度Sg，其中a、b、c为区域性模型系数，无量纲；4)计算页岩气储层目标层段的含水饱和度Sw，Sw量纲为％，计算模型方程式为Sw＝100－Sg；5)输出计算结果。本发明方法简单、计算快速简便、数据来源易得、精度高。

技术研发人员：何浩然,彭超,张恒,石文睿,季运景,徐晨翔
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17