基于有机孔隙度和总有机碳含量的页岩品质评价方法

摘要

本发明涉及一种基于有机孔隙度和总有机碳含量的页岩品质评价方法，获取工区待评价井页岩的测录井资料；确定待评井页岩层段；依据工区实钻井的测录井资料建立页岩品质评价标准，以页岩总有机碳含量TOC为X轴，页岩有机孔隙度PORTOC为Y轴，构成TOC—PORTOC评价图版，在评价图版上，用不同符号对页岩品质所分类进行标注；将已确定的工区品质类别划分标准绘制到评价图版上，待评价井页岩层段的页岩有机孔隙度PORTOC和总有机碳含量TOC的值投点评价图版上，从数据点所在区域判断待评价井页岩层段的对应储层品质类别；输出评价结果。本发明方法简便，在涪陵、宜昌地区应用，结果满足了评价和工程服务需要。

说明书

技术领域

本发明涉及非常规油气储层评价领域，具体涉及一种基于有机孔隙度和总有机碳含量的页岩品质评价方法。

背景技术

页岩气开发是个世界级的技术难题。随着美国页岩气革命的成功及国内涪陵页岩气田的商业化开发，页岩气技术研究受到国内外众多学者的关注。

涪陵页岩气勘探与开发实践证实，页岩品质是决定页岩气井产能高低的最直接的关键因素。页岩气水平井水平段在优质页岩层段穿越，页岩气水平井高产。相反，页岩气水平井难以获得高产。因此，快速、高效、准确识别与评价页岩品质，对指导页岩气水平井钻井和高效开发页岩气具有重要价值。

CN105134195A提供了一种基于测井资料的页岩气储层品质评价方法，包括：采集目的层段的测井资料、岩心资料；根据所述的测井资料、岩心资料确定目的层段页岩有机碳含量、粘土含量、地层压力系数、含气量；根据所述的有机碳含量确定目的层段页岩地层的有效厚度；根据所述的有效厚度确定页岩气地层的埋藏深度；根据预先存储的页岩气井资料、气藏产能分别确定有机碳含量、粘土含量、地层压力系数、总含气量、有效厚度和埋深对应的权重值；根据所述的权重值、所述的有机碳含量、粘土含量、地层压力系数、总含气量、有效厚度和埋深评价页岩气储层品质

发明内容

本发明的目的是针对上述技术现状，旨在提供一种方法简便、适应性强的，能满足国内页岩气现场勘探开发需要的基于有机孔隙度和总有机碳含量的页岩品质评价方法。

本发明目的的实现方式为，基于有机孔隙度和总有机碳含量的页岩品质评价方法，具体步骤如下：

1)获取工区待评价井页岩的测录井资料，所述资料为测井和录井的页岩解释井段、岩性、气测全烃含量、甲烷含量、页岩有机孔隙度POR_TOC、页岩总有机碳含量TOC；

2)确定待评井页岩层段

(1)当测井和录井储层井段划分一致时，直接选用测井解释井段作为页岩层段；

(2)当测井和录井储层井段划分不一致时，选用岩性为页岩、气测全烃含量和甲烷含量有明显异常的井段作为页岩层段；

3)判断是否已建立工区页岩品质评价标准

(1)对已建立了工区页岩品质评价标准，并且实用性较强，直接绘制页岩品质评价图版；

(2)对未建立工区页岩品质评价标准或已有标准不适用，需要根据已有工区数据建立页岩品质评价标准；

(3)依据工区实钻井的测录井资料建立页岩品质评价标准；

对未建立工区页岩品质评价标准的页岩，以页岩总有机碳含量TOC为X轴，页岩有机孔隙度POR_TOC为Y轴，构成TOC—POR_TOC评价图版；

(4)进行页岩品质类别分类；在TOC—POR_TOC评价图版上，用不同符号对所分类进行标注；

(5)页岩品质类别区划分：各类品质页岩数据点所在区域进行区域划分；

4)绘制页岩品质评价图版

(1)选择页岩总有机碳含量TOC为X轴，页岩有机孔隙度POR_TOC为Y轴，并将已确定的工区品质类别划分标准绘制到步骤3)(3)绘制的TOC—POR_TOC评价图版上；

(2)将工区待评价井页岩层段的页岩有机孔隙度POR_TOC和总有机碳含量TOC的值投点到步骤3)(3)绘制的TOC—POR_TOC评价图版上；

(3)在TOC—POR_TOC评价图版上，将待评价井的数据点用符号表示；

5)在步骤3)(3)绘制的待评价井的TOC—POR_TOC图版上，待评价井页岩层段的数据点所在区域则对应为储层品质类别；

6)输出评价结果

按照用户要求给出评价井页岩层段评价结果，内容包括页岩层段、页岩有机孔隙度POR_TOC、页岩总有机碳含量TOC、页岩品质类别和页岩气水平井预期产能定性预测结果。

本发明方法简便，已在涪陵页岩气田、宜昌地区应用120余口井，指导侧钻水平井6口，压裂分段120余口井，单井无阻流量均在20万方/日以上，最高单井无阻流量超过100万方/日，单井日产页岩气均在5万方以上，满足了测录井页岩气现场精细解释评价和工程服务需要，具有良好的推广应用价值，能为国内其它页岩气探区储层评价提供技术支持，满足国内页岩气现场勘探开发需要

附图说明

图1为本发明工作流程框图；

图2为涪陵页岩气田焦石坝区块页岩品质评价图版式样。

具体实施方式

参照图1，本发明的方法是，具体步骤如下：

1)获取工区待评价井页岩的测录井资料，所述资料为测井和录井的页岩解释井段、岩性、气测全烃含量、甲烷含量、页岩有机孔隙度POR_TOC、页岩总有机碳含量TOC；TOC、POR_TOC的计量单位均为％。

气测全烃含量、甲烷含量、页岩有机孔隙度POR_TOC、页岩总有机碳含量TOC。

2)确定待评井页岩层段

(1)当测井和录井储层井段划分一致时，直接选用测井解释井段作为页岩层段；待评价井参数页岩有机孔隙度POR_TOC选用测井数据的算术平均值，页岩总有机碳TOC选用录井测量结果的算术平均值，每层段选用一组数据。

(2)当测井和录井储层井段划分不一致时，选用岩性为页岩、气测全烃含量和甲烷含量有明显异常的井段作为页岩层段。

3)判断是否已建立工区页岩品质评价标准

(1)对已建立了工区页岩品质评价标准，并且实用性较强，直接绘制页岩品质评价图版。

(2)对未建立工区页岩品质评价标准或已有标准不适用，需要根据已有工区数据建立页岩品质评价标准。

(3)依据工区实钻井的测录井资料建立页岩品质评价标准。

对未建立工区页岩品质评价标准的页岩，以页岩总有机碳含量TOC为X轴，页岩有机孔隙度POR_TOC为Y轴，构成TOC—POR_TOC评价图版，TOC、POR_TOC计量单位分别是％，坐标轴刻度保留1位小数；页岩品质评价数据点应不少于4口井、16个页岩段评价样本信息。

(4)进行页岩品质类别分类；在TOC—POR_TOC评价图版上，用不同符号对所分类进行标注。

所述页岩品质类别分类原则：Ⅰ类品质页岩为优质页岩，水平井压裂试气能够获得高产，每千米水平段、每万方压裂液条件下，气井无阻流量不低于5万方/日；Ⅱ类品质页岩为中等品质页岩，水平井压裂试气能够获得中等产量，每千米水平段、每万方压裂液条件下，气井无阻流量不低于2万方/日；Ⅲ类品质页岩为低等品质页岩，水平井压裂试气能够获得低产量，每千米水平段、每万方压裂液条件下，气井无阻流量低于2万方/日；Ⅲ类品质以下为层页岩压裂改造，无产能。

(5)页岩品质类别区划分：各类品质页岩数据点所在区域进行区域划分。

进行区域划分原则为；90％以上的Ⅰ类品质页岩数据点所在区域为Ⅰ类品质页岩区域，90％以上的Ⅱ类品质页岩数据点所在区域为Ⅱ类品质页岩区域，90％以上的Ⅲ类品质页岩数据点所在区域为Ⅲ类品质页岩区域；Ⅲ类区下限以外区域为非有效储层页岩区域。

在TOC—POR_TOC评价图版上，Ⅰ类品质页岩的数据样本点用“▲”表示，Ⅱ类品质页岩的数据样本点用“■”表示，Ⅲ类品质页岩的数据样本点用“●”表示，非有效储层的数据样本点用“×”表示。

以涪陵页岩气田焦石坝区块为例，5口井25个页岩段的TOC—POR_TOC评价图版(见图2)显示：Ⅰ类品质页岩，页岩有机孔隙度POR_TOC≧3.0且页岩总有机碳TOC≧3.0；Ⅱ类品质页岩，页岩有机孔隙度3.0>POR_TOC≧1.0且页岩总有机碳含量3>TOC≧2；Ⅲ类品质页岩，页岩有机孔隙度1>POR_TOC≧0.5且总有机碳含量2>TOC≧1评价为储层；非有效储层页岩，页岩有机孔隙度POR_TOC<0.5且总有机碳含量TOC<1。

4)绘制页岩品质评价图版

(1)选择页岩总有机碳含量TOC为X轴，页岩有机孔隙度POR_TOC为Y轴，并将已确定的工区品质类别划分标准绘制到步骤3)(3)绘制的TOC—POR_TOC评价图版上，并用虚线表示。

(2)将工区待评价井页岩层段的页岩有机孔隙度POR_TOC和总有机碳含量TOC的值投点到步骤3)(3)绘制的TOC—POR_TOC评价图版上；

(3)在TOC—POR_TOC评价图版上，将待评价井的数据点用符号“★”表示。

5)在步骤3)(3)绘制的待评价井的TOC—POR_TOC图版上，待评价井页岩层段的数据点所在区域则对应为储层品质类别。

待评价井页岩层段的数据点所在区域则对应的储层品质类别：

其中：待评价井页岩层段的数据点落在Ⅰ类品质区，则表示该待评价井页岩层段为Ⅰ类品质，页岩气水平井有望获得高产工业气流；

待评价井页岩层段的数据点落在Ⅱ类品质区，则表示该待评价井页岩层段为Ⅱ类品质，页岩气水平井有望获得中等产量工业气流；

待评价井页岩层段的数据点落在Ⅲ类品质区，则表示该待评价井页岩层段为Ⅲ类品质，页岩气水平井有望获得低产工业气流；

待评价井页岩层段的数据点落在非有效储层页岩区域，则表示该待评价井页岩层段为非有效储层页岩，页岩气水平井无法获得工业气流。

6)输出评价结果

按照用户要求给出评价井页岩层段评价结果，内容包括页岩层段、页岩有机孔隙度POR_TOC、岩总有机碳含量TOC、页岩品质类别、页岩气水平井预期产能定性预测结果。

本发明已在涪陵页岩气田、宜昌地区进行了应用，指导侧钻水平井6口，压裂分段120余口井，满足了测录井页岩储层精细解释评价和工程服务需要，具有良好的推广应用价值，提升了国内页岩储层测录井评价和工程服务水平。