頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及頁巖儲層油氣勘探評價和開發設計領域，特別是涉及一種頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法。
【背景技術】
[0002]頁巖是一種碎肩沉積巖，是由碎肩物經過漫長而又復雜的沉積作用、成巖作用形成的巖石，主要含硅、鈣、黏土和氧化鐵，巖石由碎肩和填隙物兩部分構成。碎肩除石英、長石外還有白云母、重礦物、巖肩等。填隙物包括膠結物和碎肩雜基兩種組分。常見膠結物有硅質和碳酸鹽質膠結。雜基成分主要指與碎肩同時沉積的顆粒更細的黏土或粉砂質物。頁巖儲層是可以儲集和滲濾流體的巖層，即儲集層，能夠儲存和滲濾油氣的巖層，它必須具有儲存空間(孔隙性)和儲存空間之間一定的連通性(滲透性)兩種特性。控制頁巖油氣開采效率的關鍵要素包括儲集空間和儲層脆性。存儲在頁巖儲層儲集空間的油氣能否開采出來，其主控因素是儲層脆性特征，而決定頁巖儲層脆性大小的控制因素是巖石中脆性礦物種類及其含量。由于頁巖儲層中脆性礦物類型及其含量直接控制頁巖的力學性質，而力學性質又制約著頁巖儲層的可鉆性和可壓裂性(造縫性能強弱)及其效率，效率的高低又直接影響著頁巖儲層油氣開采效率高低。因此充分顯示頁巖儲層油氣開采成功率和效率的高低與頁巖儲層所含脆性礦物種類及含量大小存在必然的聯系。
[0003]目前研宄頁巖儲層脆性礦物的基本方法是通過頁巖巖心樣品的地球化學、X衍射、顯微薄片、掃描電鏡測試脆性礦物含量，從而確定頁巖儲層脆性大小，最終依據這些特征及指標來確定頁巖儲層的可鉆性及可壓裂性。
[0004]不同沉積微相中發育的頁巖，其脆性礦物類型及含量是有一定的差異的，因此各類頁巖儲層的可鉆性及壓裂性也存在差異。為了能夠準確地表征頁巖儲層脆性礦物類型及其含量在空間上分布的差異程度，需要將頁巖巖心儲層脆性礦物類型及其含量擴展到非取心井，因為目前的研宄僅限于對巖心(巖石)樣品進行頁巖儲層脆性礦物類型及其含量研宄，即僅研宄取心井頁巖儲層的縱向脆性礦物序列，對于一個油氣田而言，取心井非常有限，通常而言一個油氣田約99%生產井是非取心井，對非取心井頁巖巖心儲層脆性礦物類型及其含量的研宄就可以更好地預測頁巖儲層脆性礦物類型及其含量的平面分布，這樣不僅有利于預測頁巖油氣空間分布規律，而且更好地指導頁巖油氣鉆探施工，增強針對性，提高效率，降低風險。目前的研宄方法無法研宄非取心井頁巖儲層的縱向頁巖儲層脆性礦物類型及其含量，無法有效地預測頁巖儲層脆性礦物類型及含量的平面分布，不利于頁巖油氣勘探及評價過程的方案設計和操作。
[0005]因此，本發明針對的是現有的方法存在的有利區塊頁巖脆性儲層預測準確度和勘探開發成功率低、勘探開發成本高的問題，提供一種頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為了克服上述【背景技術】的不足，提供一種頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法，具有有利區塊頁巖脆性儲層預測準確度和勘探開發成功率高、勘探開發成本低的特點。
[0007]本發明提供的一種頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法，包括如下步驟:步驟一、同一頁巖油氣勘探開發區，依據地質條件和研宄目標需求，選取區塊內取心井構成樣品采集觀察點，采集實驗分析測試所需頁巖樣品；步驟二、將供試的巖心頁巖樣品按照實驗分析測試設計要求送往實驗室，分別進行石英、長石、碳酸鹽巖類礦物含量的測試分析，系統獲取石英、長石、碳酸鹽巖類礦物的含量指標；步驟三、通過地球化學、X衍射、顯微薄片、掃描電鏡的測試，獲取頁巖的粘土礦物、石英、長石、碳酸鹽巖反映儲層脆性的礦物指標數據；步驟四、依據樣品分析測試的一系列結果，并對結果進行處理分析，得到反映頁巖脆性礦物特征及環境的指標資料，從而篩選出表征頁巖脆性礦物典型參數定量指標及其對應的典型電性指標；步驟五、應用定量指標，對頁巖儲層脆性進行判別和評價，從而得到頁巖儲層脆性及平面分布特征。
[0008]在上述技術方案中，所述步驟四由以下幾項構成:(一)利用地質學統計方法對獲取的頁巖樣品反映儲層脆性的礦物指標數據進行統計處理，并進行聚類，得到各取心井點反映頁巖儲層脆性礦物特征及環境的粘土礦物、石英、長石、碳酸鹽巖類的各取心井點中各個參數的平均含量；(二)根據各取心井點各沉積環境內頁巖樣品反映儲層脆性的各項評價指標，對巖心樣品所揭示的頁巖儲層脆性礦物進行判別和評價，按地質學中頁巖儲層脆性分類命名規則對各巖心樣品頁巖儲層脆性進行系統分類命名；(三)依據第(二)項取得的礦物類型及含量，確定各取心井各頁巖樣品所揭示的頁巖儲層脆性礦物類型，建立各取心井巖心頁巖儲層脆性礦物類型縱向序列，編制各取心井巖心頁巖儲層脆性礦物及類型綜合柱狀圖，為后續步驟中的非取心井頁巖儲層脆性礦物縱向序列提供參考標準；(四)依據第(三)項所建立的取心井巖心頁巖儲層脆性綜合柱狀圖，統計分析頁巖巖心各儲層脆性礦物類型包括自然電位(SP)、自然伽馬(GR)、聲波時差(AC)、密度(DEN)、淺側向(RLLS)、深側向(RLLD)的電性指標大小范圍及平均值，建立各類儲層脆性礦物電性圖版，并進行各類儲層脆性礦物電性間的交匯分析，最終建立各類儲層脆性礦物的測井電性判別多項式:Y=a SP+b GR+c AC+d DEN+e RLLS+f RLLD，其中，Y 為脆性礦物含量，a、b、c、d、e、f 為交匯分析所得常量；(五)根據第(四)項建立的頁巖儲層脆性礦物測井電性判別關系式，應用頁巖儲層脆性礦物測井處理軟件，對研宄區所有非取芯井進行頁巖儲層脆性礦物測井識另IJ，建立每口井頁巖儲層脆性礦物測井縱向系列。
[0009]在上述技術方案中，所述步驟三中，所述反映儲層脆性的礦物指標數據的選擇標準為:參數類型區分研宄區塊頁巖儲層脆性類型、反映沉積成巖地質過程、并符合頁巖儲層沉積成巖地質規律。
[0010]本發明頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法的工作原理是:利用反映頁巖儲層脆性礦物特征及環境的典型巖電參數的定量指標，準確評價非取心井頁巖儲層的脆性礦物縱向序列，以及目的層儲層脆性礦物類型及參數值平面分布及規律，給頁巖油氣勘探開發提供更多有效的技術信息，優選出頁巖油氣勘探開發的有利區塊，提高了有利區塊的預測準確度，提高了勘探開發的成功率，降低了勘探開發成本。
[0011]本發明頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法，具有以下有益效果:
[0012]I)開創了新的頁巖儲層研宄評價方法，利用反映頁巖儲層脆性礦物特征的典型巖電參數的定量指標，準確了解同一頁巖儲層內脆性礦物類型及其定量大小的平面基本特征，給頁巖油氣勘探開發提供更多有效的技術信息；
[0013]2)勘探開發的評價效率更高，利用頁巖儲層脆性礦物測井評價方法對目標區內頁巖儲層進行脆性礦物特征研宄，查明各層系頁巖儲層脆性礦物分布范圍，查明各類頁巖儲層可鉆性、可壓裂性的基本特征，在此基礎上應用油氣儲層評價方法對各層系頁巖儲層進行評價，提高了勘探開發評價效率，加快頁巖油氣勘探開發的進度；
[0014]3)提高了勘探開發的成功率，降低了成本，本發明將頁巖油氣勘探開發中經常使用的大量測井資料利用起來，建立頁巖儲層脆性礦物測井電性評價指標，利用各指標絕對平均值的大小來區分頁巖儲層脆性特征及類型，優選出頁巖儲層油氣勘探開發的有利區塊，提高了有利區塊的預測準確度，提高了勘探開發的成功率，降低了勘探開發成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本發明的限制。
[0017]參見圖1，本發明頁巖儲層脆性礦物測井定量表征方法，包括如下步驟:
[0018]SlOl:同一頁巖油氣勘探開發區，依據地質條件和研宄目標需求，選取區塊內取心井構成樣品采集觀察點，采集實驗分析測試所需頁巖樣品，
[0019]具體而言，在同一油氣勘探開發區塊內，依據地質條件和研宄目標需求，選取不同沉積微相區塊內取心井構成樣品采集觀察點，各微相內均有取心巖心樣品，從這些樣品中采集實驗分析測試所需頁巖樣品；對取心井的巖心進行系統地觀察和描述，確定頁巖儲層的脆性特征；
[0020]S102:將供試的巖心頁巖樣品按照實驗分析測試設計要求送往實驗室，分別進行石英、長石、碳酸鹽巖類礦物含量的測試分析，系統獲取石英、長石、碳酸鹽巖類礦物的含量指標，
[0021]具體而言，頁巖樣品分相序進行粘土礦物、