一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法及系统

摘要

本申请提供一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法及系统，该方法包括：计算多个砂岩夹层的厚度指数；确定多个主力生油页岩发育层段；计算每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的距离指数；计算多个砂岩夹层的渗透指数；计算每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的势差指数；根据厚度指数、距离指数、渗透指数、势差指数、多个权重系数以及砂岩夹层含油性指数计算公式进行计算，得到多个砂岩夹层的砂岩夹层含油性指数。实施该方法能够全面、客观地计算出页岩层系内砂岩夹层含油性指数，从而能够基于该砂岩夹层含油性指数有效地确定出页岩层系内砂岩夹层的含油气有效性。

说明书

技术领域

本申请涉及页岩油勘探与开发技术领域，具体而言，涉及一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法及系统。

背景技术

目前，页岩油气已成为油气资源增储上产的战略性资源。然而，由于陆相页岩沉积相变快，使得陆相页岩中砂岩等非烃源岩夹层得以发育。勘探实践证实，页岩层系内砂岩夹层的发育情况对于陆相页岩油获得高产稳产具有者重要的控制作用。

为了判断页岩层系砂岩夹层是否具有开发价值，相关技术人员已提出根据页岩层系中砂岩夹层的分布特征、岩相特征以及孔渗条件确定页岩层系内砂岩夹层的含油气有效性的方法。然而，现有的这种方法是基于砂岩夹层个体性质确定页岩层系内砂岩夹层的含油气有效性的方法，其考虑因素较为单一，从而导致其确定出的结果可靠性较低。同时，该种方法还会受到人为因素、研究区地质个体差异以及地质特征认知水平等主观因素的影响。

可见，现有的这种方法尚无法全面、客观地对砂岩夹层的含油气有效性进行可靠预测

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法及系统，能够全面、客观地计算出页岩层系内砂岩夹层含油性指数，从而能够基于该砂岩夹层含油性指数有效地确定出页岩层系内砂岩夹层的含油气有效性。

本申请实施例第一方面提供了一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法，包括：

计算多个砂岩夹层的厚度指数；

确定多个主力生油页岩发育层段；

计算每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的距离指数；

计算多个所述砂岩夹层的渗透指数；

计算每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的势差指数；

根据所述厚度指数、所述距离指数、所述渗透指数、所述势差指数、多个权重系数以及砂岩夹层含油性指数计算公式进行计算，得到多个所述砂岩夹层的砂岩夹层含油性指数。

实施这种实施方式，能够通过砂岩夹层与主力生油页岩层的距离指数和砂岩夹层与页岩层的储层势差指数这两个关键参数厘定生油页岩对砂岩夹层含油性的控制作用，从而将砂岩夹层与页岩体系结合起来。除此之外，该方法的评价参数还包含砂岩夹层厚度、渗透性等个体性质，从而评价参数的选取更为全面，进而使得获得的砂岩夹层含油性指数更加可靠。

进一步地，所述页岩层系的层段整体厚度大于30m，砂地比小于30％；所述砂地比为非烃源岩夹层的累计厚度和所述层段整体厚度的比值；其中，所述非烃源岩夹层至少包括砂岩夹层。

进一步地，所述在所述页岩层系中，确定多个砂岩夹层的厚度指数的步骤包括：

在所述页岩层系中，计算每个砂岩夹层的夹层厚度；

根据砂岩夹层厚度指数计算公式进行计算，得到多个所述砂岩夹层的厚度指数；其中，

所述砂岩夹层厚度指数计算公式为：

H

所述H

所述h

所述h

所述h

进一步地，所述在所述页岩层系中，确定多个主力生油页岩发育层段的步骤包括：

获取所述页岩层系中与深度相对应的页岩总有机碳含量、热解参数游离烃含量和裂解烃含量；

根据所述页岩总有机碳含量、所述热解参数游离烃含量与裂解烃含量的和值以及预设的主力生油页岩发育层段判别标准，确定主力生油页岩发育层段；其中，所述主力生油页岩发育层段判别标准为所述页岩总有机碳含量大于1％且所述热解参数游离烃含量与所述裂解烃含量的和值大于6mg/g。

进一步地，计算每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的距离指数的步骤包括：

根据相对距离计算公式，计算每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的相对距离；

根据距离指数计算公式，计算每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的距离指数；

其中，所述相对距离计算公式为：

D

所述D

所述DB

所述DT

所述DB

所述DT

其中，所述距离指数计算公式为：

L

所述L

所述D

所述D

所述D

进一步地，所述计算多个所述砂岩夹层的渗透指数的步骤包括：

获取每个所述砂岩夹层的渗透率；

根据渗透指数计算公式进行计算，得到多个所述砂岩夹层的渗透指数；其中，

所述渗透指数计算公式为：

P

所述P

所述K

所述K

所述K

进一步地，所述计算每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的势差指数的步骤包括：

获取每个所述砂岩夹层的孔隙度；

获取与所述砂岩夹层距离最近的所述主力生油页岩发育层段的孔隙度；

根据势差指数计算公式进行计算，得到每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的势差指数；其中，

所述势差指数计算公式为：

E

所述E

所述φ

所述φ

所述φ

所述φ

进一步地，所述根据所述厚度指数、所述距离指数、所述渗透指数、所述势差指数、多个权重系数以及砂岩夹层含油性指数计算公式进行计算，得到多个所述砂岩夹层的砂岩夹层含油性指数的步骤包括：

通过灰色关联分析统计法确定所述厚度指数、所述距离指数、所述渗透指数、所述势差指数四者与砂岩夹层含油饱和度之间的相关系数，得到多个权重系数；

根据所述厚度指数、所述距离指数、所述渗透指数、所述势差指数、多个所述权重系数以及砂岩夹层含油性指数计算公式进行计算，得到多个所述砂岩夹层的砂岩夹层含油性指数；其中，

所述砂岩夹层含油性指数计算公式为：

SI

所述SI

所述c

所述H

所述c

所述L

所述c

所述P

所述c

所述E

本申请实施例第二方面提供了一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算系统，所述页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算系统包括：

厚度指数计算单元，用于计算多个砂岩夹层的厚度指数；

主力生油页岩发育层段确定单元，用于确定多个主力生油页岩发育层段；

距离指数计算单元，用于计算每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的距离指数；

渗透指数计算单元，用于计算多个所述砂岩夹层的渗透指数；

势差指数计算单元，用于计算每个所述砂岩夹层与最近的所述主力生油页岩发育层段之间的势差指数；

含油性指数计算单元，用于根据所述厚度指数、所述距离指数、所述渗透指数、所述势差指数、多个权重系数以及砂岩夹层含油性指数计算公式进行计算，得到多个所述砂岩夹层的砂岩夹层含油性指数。

本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例第一方面中任一项所述的页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法。

本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例第一方面中任一项所述的页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算系统的结构示意图；

图3为申请实施例提供的一种岩性判识图；

图4为申请实施例提供的一种砂岩夹层及主力生油页岩层识别图；

图5为申请实施例提供的一种砂岩夹层含油量与砂岩夹层含油性指数之间的相关性示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参看图1，图1为本实施例提供了一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法的流程示意图。其中，该页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法包括：

S101、在页岩层系中，计算每个砂岩夹层的夹层厚度。

本实施例中，页岩层系的层段整体厚度大于30m，砂地比小于30％；砂地比为非烃源岩夹层的累计厚度和层段整体厚度的比值；其中，非烃源岩夹层至少包括砂岩夹层。

S102、根据砂岩夹层厚度指数计算公式进行计算，得到多个砂岩夹层的厚度指数。

作为一种可选的实施方式，砂岩夹层厚度指数计算公式为：

H

H

h

h

h

S103、获取页岩层系中与深度相对应的页岩总有机碳含量、热解参数游离烃含量和裂解烃含量。

S104、根据页岩总有机碳含量、热解参数游离烃含量与裂解烃含量的和值以及预设的主力生油页岩发育层段判别标准，确定主力生油页岩发育层段。

本实施例中，主力生油页岩发育层段判别标准为页岩总有机碳含量大于1％且热解参数游离烃含量与裂解烃含量的和值大于6mg/g。

S105、根据相对距离计算公式，计算每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的相对距离。

本实施例中，最近的主力生油页岩发育层段用于指代“距离砂岩夹层距离最短的主力生油页岩发育层段”。该主力生油页岩发育层段是多个主力生油页岩发育层段中的一个。

本实施例中，一个砂岩夹层对应一个相对距离。

作为一种可选的实施方式，相对距离计算公式为：

D

D

DB

DT

DB

DT

S106、根据距离指数计算公式，计算每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的距离指数。

作为一种可选的实施方式，其中，距离指数计算公式为：

L

L

D

D

D

S107、获取每个砂岩夹层的渗透率。

S108、根据渗透指数计算公式进行计算，得到多个砂岩夹层的渗透指数。

作为一种可选的实施方式，渗透指数计算公式为：

P

P

K

K

K

S109、获取每个砂岩夹层的孔隙度。

S110、获取与砂岩夹层距离最近的主力生油页岩发育层段的孔隙度。

S111、根据势差指数计算公式进行计算，得到每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的势差指数。

作为一种可选的实施方式，势差指数计算公式为：

E

E

φ

φ

φ

φ

S112、通过灰色关联分析统计法确定厚度指数、距离指数、渗透指数、势差指数四者与砂岩夹层含油饱和度之间的相关系数，得到多个权重系数。

S113、根据厚度指数、距离指数、渗透指数、势差指数、多个权重系数以及砂岩夹层含油性指数计算公式进行计算，得到多个砂岩夹层的砂岩夹层含油性指数。

作为一种可选的实施方式，砂岩夹层含油性指数计算公式为：

SI

SI

c

H

c

L

c

P

c

E

请参阅下表，下表以青一段为例示出了页岩体系内砂岩夹层含油有效性判别参数及指数。

具体的，该方法第一步可以选取松辽盆地长岭凹陷白垩系青山口组一段页岩体系作为研究对象，如在单井吉页油1井中，青一段厚度106.5m，整个页岩体系内砂地比为9％。其中，该页岩体系的岩性判识图可以参见图3。

第二步，建立上述研究区研究页岩层系岩性与测井响应关系图版(即砂岩夹层及主力生油页岩层识别图)，如图4。其中，砂岩夹层测井判别标准为GR<110API，AC<240ms/s。据此标准结合录井岩性描述，能够确定单井内夹层的分布位置，以吉页油1井为例，在青一段可以划分为6个砂岩夹层，记录每一个砂岩夹层顶深和底深，以及厚度。

第三步，依据上表与砂岩夹层厚度指数计算公式可以计算出每一个砂岩夹层厚度指数。

第四步，依据页岩总有机碳含量(TOC)和热解参数游离烃含量(S

第五步，依据上表数据和砂岩夹层分布位置确定与其最近的主力生油页岩，获得二者之间的距离并计算出多个距离指数。

第六步，通过岩心实测渗透率数据及测井解释渗透率数据，获取每一个砂岩夹层渗透率数值，依据上表数据和渗透指数计算公式计算砂岩夹层渗透性指数。

第七步，通过岩石实测或者测井解释数据获取砂岩夹层及页岩层孔隙度数据，依据上表数据和势差指数计算公式计算砂岩夹层与其距离最近的主力生油页岩段之间的界面势差指数。

第八步，通过岩心实测或者测井解释数据获得砂岩夹层含油饱和度数据，并进行归一化处理。应用灰色关联度分析统计法，分析厚度指数、距离指数、渗透性指数和势差指数与归一化的含油饱和度的关系，特别说明的是，理论研究及勘探实践明确因为砂岩夹层与生油页岩的距离越远含油性越差，为了体现这一认识，所以在分析中采用“1-距离指数作为距离指数”与含油性的相关分析。最后确定这4个关键指数与含油饱和度的相关性系数，如在研究区青一段页岩体系内计算获得的相关性系数分别对应为c

第九步，根据砂岩夹层含油性指数计算公式计算页岩体系内砂岩夹层含油性指数(含油有效性指数)：SI＝0.25H+0.26L+0.23P+0.26E。

请参阅图5，图5示出了一种砂岩夹层含油量与砂岩夹层含油性指数之间的相关性示意图。该示意图是通过砂岩夹层热解游离烃含量S

本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算系统，对此本实施例中不作任何限定。

在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。

可见，实施本实施例所描述的页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法，能够通过砂岩夹层与主力生油页岩层的距离指数和砂岩夹层与页岩层的储层势差指数这两个关键参数厘定生油页岩对砂岩夹层含油性的控制作用，从而将砂岩夹层与页岩体系结合起来。除此之外，该方法的评价参数还包含砂岩夹层厚度、渗透性等个体性质，从而评价参数的选取更为全面，进而使得获得的砂岩夹层含油性指数更加可靠。

实施例2

请参看图2，图2为本实施例提供的一种页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算系统的结构示意图。如图2所示，该页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算系统包括：

厚度指数计算单元210，用于计算多个砂岩夹层的厚度指数；

主力生油页岩发育层段确定单元220，用于确定多个主力生油页岩发育层段；

距离指数计算单元230，用于计算每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的距离指数；

渗透指数计算单元240，用于计算多个砂岩夹层的渗透指数；

势差指数计算单元250，用于计算每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的势差指数；

含油性指数计算单元260，用于根据厚度指数、距离指数、渗透指数、势差指数、多个权重系数以及砂岩夹层含油性指数计算公式进行计算，得到多个砂岩夹层的砂岩夹层含油性指数。

作为一种可选的实施方式，页岩层系的层段整体厚度大于30m，砂地比小于30％；砂地比为非烃源岩夹层的累计厚度和层段整体厚度的比值；其中，非烃源岩夹层至少包括砂岩夹层。

作为一种可选的实施方式，厚度指数计算单元210具体用于在页岩层系中，计算每个砂岩夹层的夹层厚度；并根据砂岩夹层厚度指数计算公式进行计算，得到多个砂岩夹层的厚度指数；其中，

砂岩夹层厚度指数计算公式为：

H

H

h

h

h

作为一种可选的实施方式，主力生油页岩发育层段确定单元220具体用于获取页岩层系中与深度相对应的页岩总有机碳含量(TOC)、热解参数游离烃含量(S

作为一种可选的实施方式，距离指数计算单元230具体用于根据相对距离计算公式，计算每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的相对距离；并根据距离指数计算公式，计算每个砂岩夹层与最近的主力生油页岩发育层段之间的距离指数；其中，相对距离计算公式为：

D

D

DB

DT

DB

DT

其中，距离指数计算公式为：

L

L

D

D

D

作为一种可选的实施方式，渗透指数计算单元240具体用于获取每个砂岩夹层的渗透率K

P

P

K

K

K

作为一种可选的实施方式，势差指数计算单元250具体用于获取每个砂岩夹层的孔隙度φ

E

E

φ

φ

φ

φ

作为一种可选的实施方式，含油性指数计算单元260具体用于通过灰色关联分析统计法确定厚度指数、距离指数、渗透指数、势差指数四者与砂岩夹层含油饱和度之间的相关系数，得到多个权重系数；并根据厚度指数、距离指数、渗透指数、势差指数、多个权重系数以及砂岩夹层含油性指数计算公式进行计算，得到多个砂岩夹层的砂岩夹层含油性指数SI

SI

SI

c

H

c

L

c

P

c

E

本申请实施例中，对于页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算系统的解释说明可以参照实施例1中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。

可见，实施本实施例所描述的页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算系统，能够通过砂岩夹层与主力生油页岩层的距离指数和砂岩夹层与页岩层的储层势差指数这两个关键参数厘定生油页岩对砂岩夹层含油性的控制作用，从而将砂岩夹层与页岩体系结合起来。除此之外，该方法的评价参数还包含砂岩夹层厚度、渗透性等个体性质，从而评价参数的选取更为全面，进而使得获得的砂岩夹层含油性指数更加可靠。

本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例1中的页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例1中的页岩层系内砂岩夹层含油性指数的计算方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。