基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法，包括：1.以测井和/或实验分析的方式掌握工区区域内的地层特征信息，将所掌握的地层特征信息按工区区域的深度进行数据整理；2.通过XRF元素录井获得工区区域内的岩石成分信息，将所获得的岩石成分信息按工区区域的深度与所掌握的地层特征信息进行对应深度的比对，使所掌握的地层特征信息和所获得的岩石成分信息实现统一深度的归位处理，形成统一深度标尺的汇总数据集；3.在汇总数据集中，针对需要获取的页岩TOC参数选择出敏感元素；4.以多元线性回归方法进行数据拟合，建立元素与页岩TOC参数之间的多元回归转换模型，通过转换模型获取页岩TOC参数。

【技术实现步骤摘要】
基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法
本专利技术涉及录井作业中获取页岩评价参数的方法，具体是一种基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法。
技术介绍
录井作业是油气勘探开发活动中的最基本技术，是发现、评估油气藏最及时、最直接的手段，具有获取地下信息及时、多样以及分析解释快捷的特点，为钻井作业提供了信息服务。在页岩气藏的勘探开发活动中，需要及时获取地下的页岩评价参数，其中页岩TOC参数(即页岩中的总有机碳参数)是关注的重点参数之一，通过所获取的页岩TOC参数，可以对页岩气藏的地质特点、成藏因素等进行综合、整体分析，进而获取并掌握页岩气井的有效钻进信息。目前，页岩TOC参数的获取主要是以钻后测井测量或实验室测试分析的方式实现。然而，由于页岩气藏的成藏因素复杂，钻后测井测量或实验室测试分析的方式所获取的页岩TOC参数相对具有时间滞后、价格昂贵、性价比不高等技术问题，以此数据进行页岩气井的钻进时，很难对页岩气井的勘探和开发提供及时、可靠的信息支撑。
技术实现思路
本专利技术的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种能够对页岩评价参数-T0C参数实现及时、快速、准确、可靠地获取，能够对页岩气井的勘探和开发提供准确、可靠、有力地信息支撑的基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法。本专利技术实现其技术目的所采用的技术方案是，一种基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法，包括下列步骤：步骤1.以测井和/或实验分析的方式掌握工区区域内的地层特征信息；步骤2.通过XRF元素录井获得工区区域内的岩石成分信息，将所获得的岩石成分信息与所掌握的地层特征信息进行对应地层层位及深度的比对，使所掌握的地层特征信息和所获得的岩石成分信息实现统一的层位与深度的归位处理，形成统一深度标尺的汇总数据集；步骤3.在汇总数据集中，针对需要获取的页岩TOC参数选择出敏感元素；步骤4.以多元线性回归方法进行数据拟合，建立元素与页岩TOC参数之间的多元回归转换模型，所述转换模型为：TOC＝β0+β1*X1+β2*X2+…+βk*Xk；式中，β0、β1、β2…βk为回归系数，X1、X2…Xk分别为不同元素的含量；通过转换模型获取页岩TOC参数。步骤2中岩石成分信息与地层特征信息的对应地层层位及深度的比对是，将所获得的岩石成分信息按对应深度插值在所掌握的地层特征信息中进行比对，或者，将所掌握的地层特征信息按对应深度抽稀后与所获得的岩石成分信息进行比对。作为优选方案，步骤2中岩石成分信息与地层特征信息的对应地层层位及深度的比对是，将所掌握的地层特征信息按对应深度抽稀后与所获得的岩石成分信息进行比对。步骤3中的敏感元素选择是，先将各元素以系统聚类的方式按相互关联性分类，再将这些分类的元素按主成分分析的方式选择，筛选得到对应的敏感元素。作为优选方案，所述敏感元素至少包括Si、S、Ca和Fe四种元素。本专利技术的有益技术效果是：上述方法基于XRF(X射线荧光光谱分析)元素录井，从而在随钻中能够有效、可靠地获取页岩评价参数-页岩TOC参数，该页岩TOC参数的获取相对具有及时、快速、准确、可靠的特点，以随钻中所获取的页岩T0C参数指导页岩气井的钻进，其能够对页岩气井的勘探和开发提供快速、准确、可靠、有力地信息支撑，有利于页岩气井实现高效率、高质量钻进。附图说明图1是试验井-YY2井的页岩TOC参数与XRF元素的计算对比效果图。具体实施方式本专利技术涉及录井作业中获取页岩评价参数的方法，具体是一种基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法。下面以多个实施例对本专利技术的
技术实现思路
进行详细、清楚地说明。实施例1本专利技术包括下列顺序步骤：步骤1.以测井和/或实验分析的方式，掌握页岩气藏工区区域内的地层特征信息，将所掌握的地层特征信息按照页岩气藏工区区域的深度作为数据整理的标尺，进行数据整理；步骤2.对页岩气藏的工区区域进行录井作业，该录井作业以XRF元素录井随钻的方式实现，获得页岩气藏工区区域内的岩石成分信息，将所获得的岩石成分信息按照工区区域的深度作为数据整理的标尺，进行数据整理；以页岩气藏的工区区域深度作为标尺，将所获得的岩石成分信息与所掌握的地层特征信息进行对应地层层位及深度的比对；在对应地层层位及深度的比对时，由于不同方法所获得的数据具有不同测量间距、深度不统一，因而，需要将所掌握的地层特征信息按照对应深度进行抽稀处理，如此，丢弃部分所掌握的地层特征信息，但完整的保留所获得的岩石成分信息，在统一深度标尺下，将二者数据信息进行比对，使所掌握的地层特征信息和所获得的岩石成分信息实现统一深度的归位处理，形成统一深度标尺的汇总数据集；步骤3.在汇总数据集中，针对需要获取的页岩TOC参数选择出敏感元素，该敏感元素至少包括但不限于Si、S、Ca和Fe四种元素；敏感元素的选择是，先将各元素以系统聚类的方式按相互关联性分类，再将这些分类的元素按主成分分析的方式选择，筛选得到最终的、对应的敏感元素；步骤4.以多元线性回归方法进行数据拟合，建立元素与页岩TOC参数之间的多元回归转换模型，该转换模型如下：TOC＝β0+β1*X1+β2*X2+…+βk*Xk；式中，TOC为页岩TOC参数(即页岩中的总有机碳参数)；β0、β1、β2…βk为回归系数；X1、X2…Xk分别为不同元素的含量；通过上述转换模型获取页岩TOC参数。下面结合试验数据对本专利技术作进一步详细的阐述。本专利技术在永川工区YY2井的龙马溪组龙一段地层进行了测试试验，其页岩TOC参数的来源为DH2020型地化录井仪的分析结果，元素数据采用CIT-3000SY型元素录井仪分析，共分析了159块岩心样品，取样间距为0.50～1.00米，测量的元素包括Mg(镁)、Al(铝)、Si(硅)、P(磷)、S(硫)、Mn(锰)、Fe(铁)、K(钾)、Ti(钛)、Ca(钙)、Cl(氯)、V(钒)等20余种。试验的思路与流程是：元素是岩石化学组成的最基本单元，建立元素与页岩TOC参数之间的数学函数，就能实现页岩TOC参数的随钻计算；但是，由于岩石组分较为复杂，存在明显的共线性问题，需要根据地区特点，使用特定的算法进行优化或边界约束，难以直接推广应用到其他区域；如此，基本思路是通过XRF元素录井与岩石热解录井的页岩TOC参数分析资料比对，通过数学拟合建立元素与页岩TOC参数之间的转换模型；计算流程是通过多元线性回归开展数学拟合分析，建立元素与页岩TOC参数之间的数学模型。页岩TOC参数的随钻计算方法是：(1)获取实验井的TOC、XRF元素分析数据；YY2井的TOC、元素数据见表1所示；表1YY2井TOC与元素数据表(2)转换模型的建立采用多元线性回归方法进行数据拟合，多元回归模型表达式为：TOC＝β0+β1*X1+β2*X2+…+βk*Xk；式中，β0，β1，β2…,βk为回归系数；X1，X2，…，Xk分别为不同的元素含量；应用逐步回归方法(StepwiseRegression)开展数学模型的优选，确定最佳模型；将包含全部元素的全模型称之为Mp，在Mp的基础上减少一个元素，建立一个只包含p-1个元素的新模型为Mp-1，在Mp-1的基础上再次减少一个元素，建立一个只包含p-2个元素的新模型Mp-2，以此类推重复p次模型建立的过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法，包括下列步骤：步骤1. 以测井和/或实验分析的方式掌握工区区域内的地层特征信息；步骤2. 通过XRF元素录井获得工区区域内的岩石成分信息，将所获得的岩石成分信息与所掌握的地层特征信息进行对应地层层位及深度的比对，使所掌握的地层特征信息和所获得的岩石成分信息实现统一的层位与深度的归位处理，形成统一深度标尺的汇总数据集；步骤3. 在汇总数据集中，针对需要获取的页岩TOC参数选择出敏感元素；步骤4. 以多元线性回归方法进行数据拟合，建立元素与页岩TOC参数之间的多元回归转换模型，所述转换模型为：TOC=β0+β1*X1+β2*X2+…+βk*Xk；式中，β0、β1、β2…βk为回归系数；X1、X2…Xk分别为不同元素的含量；通过转换模型获取页岩TOC参数。

【技术特征摘要】
1.一种基于XRF元素录井随钻中获取页岩TOC参数的方法，包括下列步骤：步骤1.以测井和/或实验分析的方式掌握工区区域内的地层特征信息；步骤2.通过XRF元素录井获得工区区域内的岩石成分信息，将所获得的岩石成分信息与所掌握的地层特征信息进行对应地层层位及深度的比对，使所掌握的地层特征信息和所获得的岩石成分信息实现统一的层位与深度的归位处理，形成统一深度标尺的汇总数据集；步骤3.在汇总数据集中，针对需要获取的页岩TOC参数选择出敏感元素；步骤4.以多元线性回归方法进行数据拟合，建立元素与页岩TOC参数之间的多元回归转换模型，所述转换模型为：TOC=β0+β1*X1+β2*X2+…+βk*Xk；式中，β0、β1、β2…βk为回归系数；X1、X2…Xk分别为不同元素的含量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，张筠，王崇敬，唐诚，顾炎午，李瑞嵩，蒲万通，施强，葛祥，陈清贵，谭剑锋，周大鹏，曲文波，廖震，徐东莲，陈兵，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化西南石油工程有限公司地质录井分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11