一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法与流程

本发明属于页岩气储层评价，具体涉及一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法。

背景技术：

1、页岩的孔隙度是衡量页岩储层物性、含气性以及储量计算的关键参数，对资源量预测以及勘探开发有利区的优选具有重要的意义。

2、页岩储层较常规储层孔隙更细小，结构复杂，实验测量孔隙度大小不足常规储层的有效下限，且有无机、有机孔类型之分，微裂缝发育，流体赋存状态多样，常规测井系列对孔隙的信号响应有限，存在孔隙度计算精度不足的困难。

3、目前页岩气储层孔隙度测井计算主要采用常规曲线多元拟合法、变骨架密度法、核磁测井法。常规曲线多元拟合法是通过数理统计的方法建立测井敏感曲线与岩心分析孔隙度的回归关系，该方法未考虑储层横向与纵向上的矿物含量变化对常规曲线的影响，计算精度偏低，区域适应性差，仅在纵横向岩性稳定的条件下适用。采用变骨架密度法计算时，该方法虽考虑了矿物含量变化对测井曲线的影响，但未考虑页岩气储层中大量游离气的存在时，测井曲线上显示存在较为明显的气层“挖掘效应”，即地层含有天然气时，相对饱和淡水的地层，孔隙中的水被气体代替，气体密度、含氢指数小，会造成测量的密度值偏小、流体密度取值不准的问题，进而导致变骨架密度孔隙度计算偏大。核磁测井法可以直接获取页岩储层中与岩性无关的孔隙度，但该方法也是由于页岩气储层中大量游离气的存在，天然气的含氢指数小于油和水，且其相对较长的纵向弛豫时间，通常未充分极化，故使用核磁测井资料时，求得的核磁孔隙度又偏小。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，用以解决现有页岩气储层孔隙度测井计算方法存在孔隙度计算误差的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明公开了一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，包括以下步骤：

4、s1：根据页岩气井的测井解释资料获取变骨架密度孔隙度曲线、核磁孔隙度曲线和挖掘效应的影响强度曲线；

5、s2：根据变骨架密度孔隙度曲线、核磁孔隙度曲线和实测孔隙度，建立挖掘效应的影响强度和孔隙度校正系数关系图版；

6、s3：根据挖掘效应的影响强度曲线和孔隙度校正系数的关系图版计算页岩气储层孔隙度。

7、进一步地，所述测井资料包括元素测井解释资料、核磁测井解释资料、常规测井解释资料。

8、进一步地，所述常规测井解释资料包括页岩气井的中子曲线、密度曲线；所述元素测井解释资料包含矿物组分的质量分数曲线。

9、进一步地，所述矿物组分包括石英、长石、碳酸盐岩矿物、粘土矿物、黄铁矿和干酪根。

10、进一步地，所述变骨架密度孔隙度曲线由元素测井解释资料得到；所述核磁孔隙度曲线由核磁测井解释资料得到；所述核磁孔隙度曲线表达为百分数的形式；所述挖掘效应的影响强度曲线由常规测井解释资料得到。

11、进一步地，所述变骨架密度孔隙度曲线由下式得到：

12、porrg＝(ρma-den)/(ρma-ρf)×100％；

13、其中，porrg为变骨架密度孔隙度，单位为％；ρma为岩石骨架密度，ρf为孔隙流体，den为测量密度值，单位为g/cm3；

14、其中，ρma等于各个矿物组分质量分数与该矿物组分的骨架密度值的比值之和的倒数。

15、进一步地，所述挖掘效应的影响强度曲线由下式得到：

16、s＝(cnll-cnl)/(cnll–cnlr)-(den-denl)/(denr–denl)；

17、其中，s为挖掘效应的影响强度，无量纲；cnl为中子测量值；den为密度测量值；cnll为中子曲线刻度左值；cnlr为中子曲线刻度右值；denl为密度曲线刻度左值；denr为密度曲线刻度右值。

18、进一步地，建立挖掘效应的影响强度和孔隙度校正系数关系图版的步骤为：在测井解释资料的基础上，获取不少于五口页岩气井不同深度的岩心实测孔隙度，引入孔隙度校正系数w，联立变骨架密度孔隙度曲线、核磁孔隙度曲线与孔隙度校正系数，令其计算结果等于实测孔隙度，经公式整理，得到不同深度下对应的孔隙度校正系数的计算公式，获取孔隙度校正系数曲线；随后按照获取挖掘效应的影响强度曲线的方法，提取若干孔隙度校正系数对应深度的挖掘效应的影响强度的数值，随后建立挖掘效应的影响强度和孔隙度校正系数关系图版。

19、进一步地，所述页岩气井不同深度对应的孔隙度校正系数曲线由下式得到：

20、w＝(1－por1)/(porcmr－porrg)

21、其中，其中，w为孔隙度校正系数；por1为实测的孔隙度；

22、建立挖掘效应的影响强度和孔隙度校正系数关系图版由下式得到：

23、w＝s×a+b；

24、其中，a为斜率，b为常数。

25、进一步地，计算页岩气储层孔隙度由下式得到：

26、por＝(1-w)×porcmr+w×porrg；

27、其中，por为页岩气储层孔隙度。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

29、本发明公开了一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，由于引入了孔隙度校正系数，对变变骨架密度孔隙度与变骨架密度进行的校正与补偿，结合了元素测井与核磁测井各自的优势，相对依靠单一的元素测井资料获取变骨架密度孔隙度，改进了因为气体挖掘效应造成的密度测井值偏小、流体密度取值偏大而导致的变骨架密度孔隙度计算偏大的问题；相对单一的核磁测井资料，改进了由于天然气的含氢指数小于油和水，且由于其相对较长的纵向弛豫时间，通常未充分极化，导致的气层核磁测井孔隙度偏小问题。该方法区域适应性好，不受骨架矿物岩性变化影响，且可以避免天然气“挖掘效应”对孔隙度计算的影响。本技术方案可以避开数理统计的多元回归经验公式法计算孔隙度普适性差的缺点，而且解决了因为大量游离气体存在导致的变骨架密度法计算孔隙度偏大、核磁测井计算孔隙度偏小的问题。同时，元素与核磁测井资料比常规测井资料精度更高，计算得到的孔隙度更为可靠与精确，根据相关结果表明，采用本发明进行页岩气储层孔隙度计算时，相对其他方法，该专利方法计算的相对误差可降低至10％左右，计算精度提高明显。因此本申请提供的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法可以准确求取页岩气储层孔隙度，在页岩气藏评价与储量计算中具有明显的实际应用效果。

技术特征：

1.一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，所述测井解释资料包括元素测井解释资料、核磁测井解释资料、常规测井解释资料；。

3.根据权利要求2所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，所述常规测井解释资料包括页岩气井的中子曲线、密度曲线；所述元素测井解释资料包含矿物组分的质量分数曲线。

4.根据权利要求3所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，所述矿物组分包括石英、长石、碳酸盐岩矿物、粘土矿物、黄铁矿和干酪根。

5.根据权利要求3所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，所述变骨架密度孔隙度曲线由元素测井解释资料得到；所述核磁孔隙度曲线由核磁测井解释资料得到；所述核磁孔隙度曲线表达为百分数的形式；所述挖掘效应的影响强度曲线由常规测井解释资料得到。

6.根据权利要求5所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，所述变骨架密度孔隙度曲线由下式得到：

7.根据权利要求5所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，所述挖掘效应的影响强度曲线由下式得到：

8.根据权利要求7所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，建立挖掘效应的影响强度和孔隙度校正系数关系图版的步骤为：在测井解释资料的基础上，获取不少于五口页岩气井不同深度的岩心实测孔隙度，引入孔隙度校正系数w，联立变骨架密度孔隙度曲线、核磁孔隙度曲线与孔隙度校正系数w，令其计算结果等于实测孔隙度，经公式整理，得到不同深度下对应的孔隙度校正系数的计算公式，获取孔隙度校正系数曲线；随后按照获取挖掘效应的影响强度曲线的方法，提取若干孔隙度校正系数对应深度的挖掘效应的影响强度的数值，随后建立挖掘效应的影响强度和孔隙度校正系数关系图版。

9.根据权利要求8所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，所述页岩气井不同深度对应的孔隙度校正系数曲线由下式得到：

10.根据权利要求9所述的一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，其特征在于，计算页岩气储层孔隙度由下式得到：

技术总结本发明公开了一种基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，属于页岩气储层评价技术领域。本发明公开的基于元素与核磁测井的页岩气储层孔隙度计算方法，相对单一的变骨架密度测井，改进了因为气体挖掘效应造成的密度测井值偏小、流体密度取值偏大而导致的变骨架密度孔隙度计算偏大的问题；相对单一的核磁测井资料，改进了由于天然气的含氢指数小于油和水，且由于其相对较长的纵向弛豫时间，通常未充分极化，导致的气层核磁测井孔隙度偏小问题。在页岩气藏评价与储量计算中具有明显的实际应用效果。技术研发人员：谭玉涵,张凤生,芮昀,黄科,牛伟,李振林,姚亚彬,郭宁,李慧莹,宿鹤松,曾静波受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20