页岩游离气饱和度计算方法及系统技术方案

公开了一种页岩游离气饱和度计算方法及系统。该方法可以包括：针对中子测井信息与密度测井信息进行粘土与有机质校正，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度；调节视中子孔隙度的坐标，使其与视密度孔隙度重叠，进而获得视中子孔隙度与视密度孔隙度的坐标差；计算视中子孔隙度与视密度孔隙度的数值差；基于坐标差与数值差，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度的差异幅度；基于差异幅度，获得游离气饱和度。本发明专利技术采用页岩气储层中子测井信息及密度测井信息的“挖掘效应”，更准确简便地确定页岩储层游离气饱和度。

Calculation method and system of shale free gas saturation

A method and system for calculating free gas saturation of shale are disclosed. The method can include: correcting clay and organic matter for neutron logging information and density logging information, obtaining apparent neutron porosity and apparent density porosity; adjusting the coordinates of apparent neutron porosity to overlap with apparent density porosity, and then obtaining the coordinate difference between apparent neutron porosity and apparent density porosity; and calculating the apparent density porosity. The numerical difference between neutron porosity and apparent density porosity is obtained; the difference amplitude between apparent neutron porosity and apparent density porosity is obtained based on coordinate difference and numerical difference; and the free gas saturation is obtained based on the difference amplitude. The invention adopts the \mining effect\ of neutron logging information and density logging information of shale gas reservoir to determine the free gas saturation of shale gas reservoir more accurately and simply.

【技术实现步骤摘要】
页岩游离气饱和度计算方法及系统
本专利技术涉及油气勘探领域，更具体地，涉及一种页岩游离气饱和度计算方法及系统。
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。目前测井确定页岩中游离气含量基本步骤如下：首先，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(％)，然后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)。其转换公式为公式(1)：其中，Gfree为游离气含量，φt为页岩储层孔隙度，Sg为游离气饱和度，ρb为地层密度，Bg为天然气体积系数，Sw为含水饱和度。可见，页岩游离气饱和度(Sg)的确定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)。例如，张培先(2012)、冀昆(2013)直接利用阿尔奇公式确定页岩游离气饱和度；张作清等(2013)利用改进的Simandoux公式确定页岩游离气饱和度；赵鹏飞(2011)、莫修文(2011)利用双水模型确定页岩气游离气饱和度。Slunberger公司也是利用双水模型确定页岩游离气饱和度。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。在常规砂岩储层中，利用孔隙度测井中密度测井与中子测井的天然气效应(“挖掘效应”)来定性识别天然气层，这是一种成熟的方法。理论研究及实践发现，在页岩气储层中，由于游离甲烷气存在，密度测井与中子测井也存在“挖掘效应”，例如，我国涪陵地区页岩气、美国banett页岩气储层中，密度测井与中子测井都存在“挖掘效应”，图4示出了页岩气储层中子测井及密度测井的“挖掘效应”的示意图。但目前尚无基于孔隙度测井“挖掘效应”的游离气饱和度定量评价方法。因此，有必要开发一种页岩游离气饱和度计算方法及系统。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游离气饱和度计算方法及系统，其采用页岩气储层中子测井信息及密度测井信息的“挖掘效应”，更准确简便地确定页岩储层游离气饱和度。根据本专利技术的一方面，提出了一种页岩游离气饱和度计算方法。所述方法可以包括：针对中子测井信息与密度测井信息进行粘土与有机质校正，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度；调节所述视中子孔隙度的坐标，使其与视密度孔隙度重叠，进而获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的坐标差；计算所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的数值差；基于所述坐标差与所述数值差，获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的差异幅度；基于所述差异幅度，获得所述游离气饱和度。优选地，所述视中子孔隙度为：φna＝φcn-NclayVclay-NorgVorg(2)其中，φna表示视中子孔隙度，φcn表示中子测井测量值，Nclay表示页岩中粘土骨架中子值，Vclay表示页岩中粘土体积含量，Norg表示有机质骨架中子值，Vorg表示有机质体积含量。优选地，所述视密度孔隙度为：其中，φda表示视密度孔隙度，den表示密度测井测量值，denma表示页岩骨架密度值，denf表示流体密度值，Vorg表示有机质体积含量。优选地，所述差异幅度为：Δφcor＝Δφdn-Δφbase(5)其中，Δφcor表示差异幅度，Δφdn表示数值差，Δφbase表示坐标差。优选地，所述游离气饱和度为：Sg＝A×Δφcor(6)其中，Sg表示游离气饱和度，A表示计算因子，A的取值范围为4.2-4.5。根据本专利技术的另一方面，提出了一种页岩游离气饱和度计算系统，所述系统可以包括：校正单元，用于基于中子测井信息与密度测井信息，通过粘土与有机质校正，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度；调节坐标单元，用于调节所述视中子孔隙度的坐标，与视密度孔隙度重叠，进而获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的坐标差；计算单元，用于基于所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度，计算所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的数值差；基于所述坐标差与所述数值差，计算所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的差异幅度；基于所述差异幅度，计算所述游离气饱和度。优选地，所述视中子孔隙度为：φna＝φcn-NclayVclay-NorgVorg(2)其中，φna表示视中子孔隙度，φcn表示中子测井测量值，Nclay表示页岩中粘土骨架中子值，Vclay表示页岩中粘土体积含量，Norg表示有机质骨架中子值，Vorg表示有机质体积含量。优选地，所述视密度孔隙度为：其中，φda表示视密度孔隙度，den表示密度测井测量值，denma表示页岩骨架密度值，denf表示流体密度值，Vorg表示有机质体积含量。优选地，所述差异幅度为：Δφcor＝Δφdn-Δφbase(5)其中，Δφcor表示差异幅度，Δφdn表示数值差，Δφbase表示坐标差。优选地，所述游离气饱和度为：Sg＝A×Δφcor(6)其中，Sg表示游离气饱和度，A表示计算因子，A的取值范围为4.2-4.5。本专利技术的有益效果在于：本专利技术为利用测井资料确定页岩气游离气含量提供了便利手段，方法中各种参数都可以依据测井资料获得。利用测井资料，可以更准确简便地确定页岩游离气饱和度。本专利技术的方法和装置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方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式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方式进行更详细的描述，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方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术的页岩游离气饱和度计算方法的步骤的流程图。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的视中子孔隙度与视密度孔隙度叠合关系的示意图。图3示出了根据本专利技术的一个实施例的游离气饱和度与岩心测试饱和度的对比示意图。图4示出了页岩气储层中子及密度测井含气响应的示意图。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方式，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方式所限制。相反，提供这些实施方式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。图1示出了根据本专利技术的页岩游离气饱和度计算方法的步骤的流程图。在该实施方式中，根据本专利技术的页岩游离气饱和度计算方法可以包括：步骤101，针对中子测井信息与密度测井信息进行粘土与有机质校正，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度；步骤102，调节视中子孔隙度的坐标，使其与视密度孔隙度重叠，进而获得视中子孔隙度与视密度孔隙度的坐标差；步骤103，计算视中子孔隙度与视密度孔隙度的数值差；步骤104，基于坐标差与数值差，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度的差异幅度；以及步骤105，基于差异幅度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩游离气饱和度计算方法，包括：针对中子测井信息与密度测井信息进行粘土与有机质校正，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度；调节所述视中子孔隙度的坐标，使其与视密度孔隙度重叠，进而获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的坐标差；计算所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的数值差；基于所述坐标差与所述数值差，获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的差异幅度；基于所述差异幅度，获得所述游离气饱和度。

【技术特征摘要】
1.一种页岩游离气饱和度计算方法，包括：针对中子测井信息与密度测井信息进行粘土与有机质校正，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度；调节所述视中子孔隙度的坐标，使其与视密度孔隙度重叠，进而获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的坐标差；计算所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的数值差；基于所述坐标差与所述数值差，获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的差异幅度；基于所述差异幅度，获得所述游离气饱和度。2.根据权利要求1所述的页岩游离气饱和度计算方法，其中，所述视中子孔隙度为：φna＝φcn-NclayVclay-NorgVorg(2)其中，φna表示视中子孔隙度，φcn表示中子测井测量值，Nclay表示页岩中粘土骨架中子值，Vclay表示页岩中粘土体积含量，Norg表示有机质骨架中子值，Vorg表示有机质体积含量。3.根据权利要求1所述的页岩游离气饱和度计算方法，其中，所述视密度孔隙度为：其中，φda表示视密度孔隙度，den表示密度测井测量值，denma表示页岩骨架密度值，denf表示流体密度值，Vorg表示有机质体积含量。4.根据权利要求1所述的页岩游离气饱和度计算方法，其中，所述差异幅度为：Δφcor＝Δφdn-Δφbase(5)其中，Δφcor表示差异幅度，Δφdn表示数值差，Δφbase表示坐标差。5.根据权利要求4所述的页岩游离气饱和度计算方法，其中，所述游离气饱和度为：Sg＝A×Δφcor(6)其中，Sg表示游离气饱和度，A表示计算因子，A的取值范围为4.2-4.5。6.一种页岩游离气饱和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，胡松，武清钊，路菁，金武军，南泽宇，于文芹，
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