页岩气储层游离气饱和度确定方法及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术公开了一种页岩气储层游离气饱和度确定方法及计算机可读存储介质，包括：基于测井数据获取纵波速度Vp、横波速度Vs、体积密度ρ及页岩总孔隙度Φt，确定Vs‑Vp趋势线方程；基于Vs‑Vp趋势线方程，获取常数c；基于测井数据获取纵波阻抗AI、横波阻抗SI及所述常数c，确定泊松阻尼因子PDF；基于泊松阻尼因子PDF，确定游离气饱和度Sg。本发明专利技术的优点在于：根据测井资料获得纵波时差、横波时差与体积密度，求得泊松阻尼因子，利用泊松阻尼因子确定页岩气储层中游离气饱和度，获得的饱和度误差达到行业标准，为页岩气含气量评价提供了有效手段。

Determination method of free gas saturation in shale gas reservoir and computer readable storage medium

The invention discloses a method for determining free gas saturation of shale gas reservoir and a computer readable storage medium, including acquiring P-wave velocity Vp, S-wave velocity Vs, volume density P and total porosity t of Shale Based on logging data, determining Vs_Vp trend line equation, acquiring constant C based on Vs_Vp trend line equation, and measuring data. The P-wave impedance AI, S-wave impedance SI and the constant C are obtained from well data, and the Poisson damping factor (PDF) is determined, and the free gas saturation (Sg) is determined based on the Poisson damping factor (PDF). The advantages of the present invention are: obtaining P-wave time difference, S-wave time difference and volume density according to logging data, obtaining Poisson damping factor, determining free gas saturation in shale gas reservoir by using Poisson damping factor, obtaining saturation error reaching industry standard, and providing an effective means for shale gas content evaluation.

【技术实现步骤摘要】
页岩气储层游离气饱和度确定方法及计算机可读存储介质
本专利技术涉及页岩气储层分析领域，更具体地，涉及一种页岩气储层游离气饱和度确定方法及计算机可读存储介质。
技术介绍
页岩气储层中游离气含量的确定是油气资源量和经济评价的关键参数，常用每吨岩石中游离天然气的体积表示游离气含量的大小(m3/ton)。目前，测井确定页岩中游离气含量基本步骤是：(1)利用测井资料确定地下页岩储层孔隙中游离气饱和度(Sg)，即游离气体积占总孔隙体积的百分比(％)；(2)将地下游离天然气体积换算成地面体积，以每吨岩石中所含游离气体积来表示(m3/ton)，通过Sg＝1.0-Sw进行转换，其中，Gfree为游离气含量；Bg为天然气体积系数；Φt为页岩储层孔隙度；Sg为游离气饱和度；ρb为地层密度；Sw为含水饱和度。由上可见，页岩游离气饱和度(Sg)是测井确定游离气含量的关键参数，目前在测井行业中，页岩游离气饱和度的确定是利用电阻率测井资料基于传统纯砂岩含油气饱和度模型(阿尔奇公式)和泥质砂岩含油气饱和度模型(Simandoux公式、Waxman-Smits双水模型等)。然而，传统含油气饱和度模型是针对粒间孔隙的砂岩储层建立起来的，从理论基础上来讲不适于以粘土矿物为主的页岩气储层。因此，有必要开发一种利用泊松阻抗属性定量确定页岩气游离气饱和度的方法，为页岩储层游离气含量的确定提供了更精准的方法。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提出了一种页岩气储层游离气饱和度确定方法及计算机可读存储介质，其能够通过测井纵波速度、横波速度与体积密度，求得泊松阻尼因子，建立关于泊松阻尼因子与含气饱和度的关系模型，根据这一模型确定页岩气含气饱和度。根据本专利技术的一方面，提出了一种页岩气储层游离气饱和度确定方法，包括：基于测井数据获取纵波速度Vp、横波速度Vs、体积密度ρ及页岩总孔隙度Φt，确定Vs-Vp趋势线方程；基于所述Vs-Vp趋势线方程，获取常数c；基于所述测井数据获取纵波阻抗AI、横波阻抗SI及所述常数c，确定泊松阻尼因子PDF；基于所述泊松阻尼因子PDF，确定所述游离气饱和度Sg。优选地，所述纵波速度Vp通过纵波时差转换获得，所述横波速度Vs通过横波时差转换获得。优选地，通过对所述纵波速度Vp和所述横波速度Vs进行交会分析，建立所述Vs-Vp趋势线方程。优选地，所述Vs-Vp趋势线方程为：Vs＝AVp+B(1)。优选地，所述常数c为：优选地，所述常数c的范围是：1.3≤c≤1.5。优选地，所述纵波阻抗AI＝Vp·ρ，所述横波阻抗SI＝Vs·ρ。优选地，所述泊松阻尼因子PDF为：优选地，所述游离气饱和度Sg为：其中，C1为常数，可以取0.0037；C2为常数，可以取13.803。根据本专利技术的另一方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：基于测井数据获取纵波速度Vp、横波速度Vs、体积密度ρ及页岩总孔隙度Φt，确定Vs-Vp趋势线方程；基于所述Vs-Vp趋势线方程，获取常数c；基于所述测井数据获取纵波阻抗AI、横波阻抗SI及所述常数c，确定泊松阻尼因子PDF；基于所述泊松阻尼因子PDF，确定所述游离气饱和度Sg。根据本专利技术的一种页岩气储层游离气饱和度确定方法及计算机可读存储介质，其优点在于：根据测井资料获得纵波速度、横波速度与体积密度，求得泊松阻尼因子，利用泊松阻尼因子确定页岩气储层中游离气饱和度，获得的饱和度误差达到行业标准，为页岩气含气量评价提供了有效手段。本专利技术的方法和计算机可读存储介质具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。图1示出了现有技术中的含气砂岩、含水砂岩和泥岩层的AI-SI交会示意图。图2示出了根据本专利技术的一种页岩气储层游离气饱和度确定方法的步骤的流程图。图3示出了依据岩心实测井的含气孔隙度与泊松阻尼因子的关系。图4示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的确定页岩气井游离气饱和度的效果图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。基于传统砂岩含油气饱和度理论确定页岩气含气饱和度的思路已经被摒弃，采用声波属性和密度属性确定页岩气含气饱和度的思路。由于声波测井和密度测井对天然气层响应灵敏，人们常常采用这两种测井资料识别天然气层。在天然气识别中，常用纵波阻抗(AI)、横波阻抗(SI)、泊松比(Pr)和密度(ρ)等概念。2006年，休斯顿石油公司MarkQuakenbusk(QuakenbushMetal.Poissonimpedance.TheLeadingEdge，2006，25(2)：128-138)提出了泊松阻抗(PI)概念，在此基础上Mazumdar等(MazumdarP.Poissondampeningfactor.TheLeadingEdge，2007，26(7)：850-852)提出泊松阻尼因子(PDF)概念，并进行油气定性识别。以含气砂岩、含水砂岩和泥岩层的纵波阻抗AI-横波阻抗SI交会图(如图1所示)为例，说明其油气识别过程。图中含气砂岩、含水砂岩和泥岩的纵、横波阻抗有一定差异，但沿AI—SI轴线投影的资料点具有相互重叠的现象，这样，单独用纵波阻抗或横波阻抗就难以准确区分各类岩层流体性质。对AI—SI坐标系统旋转一定角度后进行投影，可以很好地分辨出各种不同的地层岩性和流体性质(如图1所示)。这种旋转一定角度后的新坐标，被定义为泊松阻抗(PI)。数学上，坐标旋转是一种线性变换，则PI＝AI-cSI，式中，AI－纵波阻抗(kg·m-2·s-1)；SI－横波阻抗(kg·m-2·s-1)；PI－泊松阻抗(kg·m-2·s-1)；c为常数，决定坐标轴的旋转的角度，这一角度取决于旋转后的PI能最有效地识别不同岩性和流体性质，c即是图1中岩性—流体趋势线斜率的倒数。单独的AI或者SI都不能完整识别气层、水层和泥岩，而图1虚线方框中显示的部分(即PI)可以较好识别。当AI—SI坐标旋转某一个角度后，气层、水层和泥岩在沿PI方向上投影的数据点就可以完全分离开了。因为AI＝Vp·ρ，SI＝Vs·ρ，所以式PI＝AI-cSI可表示为PI＝(Vp-cVs)ρ＝Vσρ，式中，Vp为纵波速度(m/s)；Vs为横波速度(m/s)；ρ为密度(kg/m3)；Vσ＝Vp-c·Vs，称之为泊松速度。另一方面泊松比Pr可写为：若定义则Pr＝DVσ，式中D为比例因子系数，将Vσ刻画成Pr，它随深度的变化而变化，体现了压实效应。对于一给定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩气储层游离气饱和度确定方法，包括：基于测井数据获取纵波速度Vp、横波速度Vs、体积密度ρ及页岩总孔隙度Φt，确定Vs‑Vp趋势线方程；基于所述Vs‑Vp趋势线方程，获取常数c；基于所述测井数据获取纵波阻抗AI、横波阻抗SI及所述常数c，确定泊松阻尼因子PDF；基于所述泊松阻尼因子PDF，确定所述游离气饱和度Sg。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气储层游离气饱和度确定方法，包括：基于测井数据获取纵波速度Vp、横波速度Vs、体积密度ρ及页岩总孔隙度Φt，确定Vs-Vp趋势线方程；基于所述Vs-Vp趋势线方程，获取常数c；基于所述测井数据获取纵波阻抗AI、横波阻抗SI及所述常数c，确定泊松阻尼因子PDF；基于所述泊松阻尼因子PDF，确定所述游离气饱和度Sg。2.根据权利要求1所述的页岩气储层游离气饱和度确定方法，其中，所述纵波速度Vp通过纵波时差转换获得，所述横波速度Vs通过横波时差转换获得。3.根据权利要求1所述的页岩气储层游离气饱和度确定方法，其中，通过对所述纵波速度Vp和所述横波速度Vs进行交会分析，建立所述Vs-Vp趋势线方程。4.根据权利要求1所述的页岩气储层游离气饱和度确定方法，其中，所述Vs-Vp趋势线方程为：Vs＝AVp+B(1)。5.根据权利要求4所述的页岩气储层游离气饱和度确定方法，其中，所述常数c为...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，李军，王晓畅，张超谟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11