一种快速优选页岩油气发育层段的方法.pdf

一种快速优选页岩油气发育层段的方法，根据测井资料将电阻率曲线和声波时差曲线进行反向叠加，在大套贫有机质页岩段中确定评价基线，依据电阻率和声波时差曲线的幅度差和方向可以在泥页岩层段优选页岩油气发育层段及含油量或含气量的大小，依据不同的曲线形态可以划分为基线段、高孔隙不含油气段和页岩油气发育段；该方法利用声波曲线和电阻率曲线对孔隙度和含油气性的变化都很敏感且测井数据在钻井过程中的普遍获取，在确定了评价基线后，就可以直观地识别页岩油气发育层段以及定性评价含油气量的大小，可以有效地解决实验分析过程时间长和费用高等存在的问题，以及取心不全所带来的弊端，为页岩油气的勘探开发提供重要的地质信息和依据。

1.  一种快速优选页岩油气发育层段的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选择测井曲线中的声波时差曲线和电阻率曲线，电阻率曲线选用深侧向电阻率LLD，若没有深侧向电阻率，则选取浅侧向电阻率或八侧向电阻率，在进行测井数据的遴选过程中，把异常数据去掉，之后，将声波和电阻率曲线在Carbon或Resform测井分析软件中重叠；重叠过程中，采用电阻率正向、声波时差反向的特征进行叠加；
步骤二、确定声波时差和电阻率叠合基线，两条曲线在贫泥页岩发育层段中一定深度范围内一致或完全重叠时为基线；在确定基线时，应保证大套泥页岩层段能重叠；
步骤三、基线确定后，依据两条曲线之间的变化特征和分离幅度在页岩层段进行页岩油气发育层段的识别和划分，具体有以下三种情况：
(1)、基线段(A)：声波时差曲线和电阻率曲线基本重合，说明该页岩层段为贫油气层段，储层比较致密且不含油气；
(2)、高孔隙不含油气段(B)：该层段声波时差变小而电阻率并未增大，说明该页岩层段具有一定的孔隙度，页岩未达到成熟阶段，没有大量生成油气，为高孔隙不含油气段；
(3)、页岩油气段(C)：该层段声波时差变小而电阻率变大，说明该层段页岩地层具有一定的孔隙，且孔隙中含有较多的油气，可判定为典型的页岩油气层发育层段，依据电阻率和声波时差的变化幅度大小，定性地判定页岩孔隙度和含油饱和度的大小。

一种快速优选页岩油气发育层段的方法
技术领域
本发明属于石油天然气勘探开发技术，特别涉及一种快速优选页岩油气发育层段的方法。
背景技术
随着美国页岩油气的快速发展，我国页岩油气研究才刚刚起步。由于中美页岩沉积环境、岩矿特征等不同，在页岩油气发育层段的识别上也应具有差别，尤其是我国的页岩油主要发育在陆相湖盆中，与北美的海相地层差别较大。目前，页岩油气发育层段的识别常常采用有机地球化学法或含油率(含气量)测定分析法；有机地球化学法通常要测试页岩样品的有机碳含量(TOC)、氯仿沥青“A”和可溶烃含量(S1)等，通过这些地化参数变化和数值来优选页岩油气发育层段；含油率(含气量)测定分析法主要通过对钻井的页岩岩心进行含油率(含气量)的测定，依据含油率(含气量)的大小和分布来优选页岩油气发育层段。但这些方法通常具有时间长、误差大和价格昂贵等特点。而且在钻井过程中，往往不钻取岩心或不能全井段取心，导致采用岩心实验来优选页岩油气发育层段的手段受限。
页岩储层由于含有丰富的有机质，测井响应特征与常规储层有明显不同。通常情况下，页岩中干酪根形成于还原环境，可以使铀沉淀下来，从而具有高自然伽马放射性特征；干酪根的密度较低，介于0.95-1.05g/cm³之间，大大降低了储层体积密度，导致测井过程中声波时差增大，干酪根还具有较高的含氢 指数和较低的光电吸收指数，导致储层具有高中子孔隙度、低光电俘获截面特征。若页岩油气储层中含烃饱和度较高，则会引起高电阻率，但电阻率也会随着流体含量和粘土类型而变化。目前，在油气勘探中，测井资料比较丰富齐全，因此，我们可以利用测井数据来识别和优选页岩油气发育层段。
在贫有机质的泥岩中，往往没有油气的生成，声波曲线和电阻率曲线并没有太大幅度变化；而在富含有机质的泥岩或页岩层段，声波曲线和电阻率曲线易常具有一定的幅度变化，出现分离特征，通常有两种情况：1)在未成熟的富含有机质的页岩地层中，由于低密度和低速度(高声波时差)的干酪根的存在，导致表征有机质含量的孔隙度曲线产生差异，所观测到的两条曲线之间的分离仅仅是由孔隙度曲线响应造成的；另一种情况是在成熟的页岩地层中，除孔隙度曲线响应之外，由于地层烃类的存在，电阻率增加，使得两曲线产生更大的差异，具有较大的幅度差。
发明内容
为了克服目前优选页岩油气发育层段的方法具有时间长和价格昂贵等的特征，解决钻井过程中页岩层段不取心或取心不全的局限，本发明的目的在于利用测井资料提供一种快速优选页岩油气发育层段的方法，该方法能够简单、快速和准确地识别页岩油气发育层段，而且能定性地在纵向上判别页岩含油量或含气量的大小。
为了达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种快速优选页岩油气发育层段的方法，包括以下步骤：
步骤一、选择测井曲线中的声波时差曲线和电阻率曲线，电阻率曲线选用深侧向电阻率(LLD)，若没有深侧向电阻率，则选取浅侧向电阻率或八侧向电阻率，在进行测井数据的遴选过程中，把异常数据去掉，之后，将声波和电阻 率曲线在Carbon或Resform测井分析软件中重叠；重叠过程中，采用电阻率正向、声波时差反向的特征进行叠加；
步骤二、确定声波时差和电阻率叠合基线，两条曲线在贫泥页岩发育层段中一定深度范围内一致或完全重叠时为基线；在确定基线时，应保证大套泥页岩层段能重叠；
步骤三、基线确定后，依据两条曲线之间的变化特征和分离幅度在页岩层段进行页岩油气发育层段的识别和划分，具体有以下三种情况，参照图1：
(1)、基线段(A)：声波时差曲线和电阻率曲线基本重合，说明该页岩层段为贫油气层段，储层比较致密且不含油气；
(2)、高孔隙不含油气段(B)：该层段声波时差变小而电阻率并未增大，说明该页岩层段具有一定的孔隙度，页岩未达到成熟阶段，没有大量生成油气，为高孔隙不含油气段；
(3)、页岩油气段(C)：该层段声波时差变小而电阻率变大，说明该层段页岩地层具有一定的孔隙，且孔隙中含有较多的油气，可判定为典型的页岩油气层发育层段，依据电阻率和声波时差的变化幅度大小，定性地判定页岩孔隙度和含油饱和度的大小。
利用该方法优选页岩油气发育层段的优点是因为测井曲线组合中的声波曲线和电阻率曲线对孔隙度和含油性的变化都很敏感，一旦确定了给定岩性的基线，就可以直观地识别页岩油气发育层段以及含油气量的大小。由于测井数据一般采集较全，利用该方法可以有效地解决实验分析过程时间长和费用高等存在的问题，以及取心不全所带来的弊端。
附图说明
图1是声波和电阻率曲线重叠图。
图2是快速优选页岩油气发育层段的流程图。
图3西部凹陷L36井沙四上段页岩有效层段。
图4西部凹陷SG165井沙三中亚段页岩有效层段。
具体实施方式
本发明依据辽河西部凹陷沙河街组页岩油气层段的优选进行实施方式说明。
一种快速优选页岩油气发育层段的方法，包括以下步骤，步骤参照图2：
步骤一、依据实际资料选择2.5米梯度电阻率曲线(R25)和声波时差曲线(AC)进行叠合，声波时差曲线在测井成图软件中从大到小向右表征，电阻率曲线从小到大向右表征。L36井位于辽河西部凹陷，发育在深湖半深湖相中，大套泥页岩段发育在2370m到2530m中(图3)；SG165井在沙三段地层也发育了大套泥页岩，深度从2600m到2760m不等(图4)。通过整理这两口井的测井数据并剔除异常点在Resform软件中对泥页岩段进行声波时差趋向和电阻率曲线进行叠加。
步骤二、以非源岩或贫有机质细粒岩层段测井响应作为基线，基线的条件是两条曲线的“轨迹”一致或在一个有意义的深度范围内正好重叠。调整声波时差和电阻率的比例幅度，使每两个对数电阻率的刻度对应的声波时差为-100μs/ft。对L36井和SG165探井，通过调整声波时差和电阻率的曲线的比例大小并叠加，使得泥页岩段中大部分曲线能够重合或者较小的幅度差，依据曲线的叠加效果，确定L36井中的2370m到2420m层段和SG165井层段的2600m到2670m为基线段(图3，图4)。
步骤三、基线确定后，依据声波时差和电阻率的变化特征及两条曲线之间的分离幅度进行页岩油气发育层段的识别和划分。L36井中2480m到2520m页岩层段的声波时差和电阻率相对于基线有较大幅度差，可优选为页岩油气发育的有利 层段；2380m到2480m发育的页岩层段，声波时差和电阻率曲线基本保持一致，为贫油气发育段(图3)。
SG165井的2705m到2750m之间的页岩层段电阻率和声波时差都增大，整体呈向基线左右两边扩大，说明该层段有机质含量高，低密度低速度的干酪根使得声波时差变大，同时有机质成熟度高，生成的烃类使得电阻率变大，是典型的页岩油气有效层段(图4)。
通过该方法优选的页岩油气发育层段与勘探开发过程中的试油试气结果基本吻合，显示了较好的准确性和实用性。