一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法技术

本发明专利技术公开了一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法，包括：构建耦合四要素的海相页岩岩相复合三角图分类方法，并利用该方法获得海相页岩岩相分类模式；基于单井逐点沉积微相识别结果和计算获得单井参数的基础上，依靠沉积微相控制和两级分段判别嵌套二级模糊层次综合评判方法，对海相页岩进行岩相单井定量识别；构建页岩小层沉积微相三维模型，并利用单井、单层页岩沉积微相约束与控制，采用截断高斯模拟算法对页岩岩相进行三维可视化表征。本发明专利技术综合考虑海相页岩岩石学特征差异和产气潜力差异，表征了页岩岩相在三维空间分布的非均质性特征，揭示了建产区内海相优质页岩气的空间产气潜力差异性，为建产区优化生产提供模型和技术支撑。产提供模型和技术支撑。产提供模型和技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法


[0001]本专利技术涉及石油开采
，尤其涉及一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法。

技术介绍

[0002]北美地区Barnett页岩与Horn River页岩的研究结果表明：页岩气能否大规模产出，除了受工程技术水平高低的影响外，更受控于优质页岩岩相类型分布的影响。针对中国四川盆地五峰
‑
龙马溪海相页岩的研究成果也证实：页岩岩相类型的非均质分布，是造成页岩气富集程度差异性分布的重要因素。海相页岩气常常富集在硅质页岩、钙质页岩、泥质页岩等不同的页岩岩相中，加上页岩气的自生自储特性，不同的海相页岩岩相往往具有不同的页岩气开发潜力。作为海相优质页岩集中的建产区内，若能进一步细分其中的页岩岩相类型，并依据产气潜力差异通过优中选优，确立页岩岩相与单井产气潜力差异间的关系，对于中国页岩气规模建产定将有所裨益。
[0003]获得工业化油气生产突破的海相页岩具有如下两个典型特点。
[0004]①
一般位于弱水动力环境，分布广泛，沉积环境平面变化不大
[0005]四川盆地威远、长宁和涪陵海相页岩气建产区内沉积环境基本一致，只是不同的建产区沉积亚环境略有不同，威远建产区主要沉积亚环境包括砂泥质浅水陆棚与钙质深水陆棚两类，长宁建产区以钙质深水陆棚亚环境为主，涪陵建产区则以硅泥质深水陆棚亚环境为主(图1)。在三个建产区内先后识别出泥质陆棚、砂质陆棚、硅质陆棚和混积陆棚四种微相类型；长宁与涪陵建产区发育全部四类微相，威远建产区发育除开泥质陆棚外的其余三类微相。各建产区内的沉积微相变化主要体现在纵向上，横向上与平面上的沉积微相分布广泛，变化很小，难以用微相来刻画海相优质页岩的平面非均质性。
[0006]②
岩相变化大，导致单井产气潜力差异大，非均质严重
[0007]四川盆地各海相页岩气建产区内页岩的矿物含量、有机质丰度和物性特征差异均较大，岩相的复杂变化将导致单井页岩气产量递减速度快(达20％～80％不等)，各单井间递减幅度和产出效果的差异性极其明显，严重制约了规模建产工作的顺利开展。
[0008]为此，急需总结凝练页岩岩相原位表征技术方法，以揭示页岩油气建产区内岩相的不同类别，以及各类岩相在三维空间分布的非均质性特征。
[0009]但现有的页岩岩相分类大多集中考虑沉积成因类型、矿物含量和有机质含量，而没有考虑产气潜力差异，更没有建立系统的从海相页岩岩相分类、定量识别到三维非均质性表征的配套技术方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法，综合考虑海相页岩岩石学特征差异和产气潜力差异，建立了海相页岩岩相科学分类
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定量识别
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三维非均质性表征一体化配套技术方法，表征了页岩岩相在三维空
间分布的非均质性特征，揭示了建产区内海相优质页岩气的空间产气潜力差异性，为建产区优化生产提供模型和技术支撑。
[0011]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0012]一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一：构建耦合四要素的海相页岩岩相复合三角图分类方法，并利用四要素复合三角图方法获得海相页岩岩相分类模式；
[0014]步骤二：基于单井逐点沉积微相识别结果和计算获得单井参数的基础上，依靠沉积微相控制和两级分段判别嵌套二级模糊层次综合评判方法，对海相页岩进行岩相单井定量识别；
[0015]步骤三：构建页岩小层沉积微相三维模型，并利用单井、单层页岩沉积微相约束与控制，采用截断高斯模拟算法对页岩岩相进行三维可视化表征。
[0016]具体的，所述步骤一具体包括以下子步骤：
[0017]S101，依据沉积微环境差异，梳理海相页岩微相类型，基于微相类型控制，确定海相页岩岩相成因类型及模式；
[0018]S102，依靠产气潜力差异，确定海相页岩岩相成因类型下属分类主控因素；
[0019]S103，基于岩相成因类型，利用四要素复合三角图方法生成海相页岩成因类型下属岩相分类模式图。
[0020]具体的，所述步骤S103具体包括：首先，选择代表性的钙质矿物、泥质矿物和硅质矿物，形成矿物含量三角图；然后，在海相页岩岩性分类模式基础上，进一步耦合有机质含量和孔隙度两要素进入三角图，形成耦合四要素主控因素的海相页岩分类复合三角图模式；最终获得耦合四要素主控因素与复合三角图法的海相页岩成因类型下属岩性分类模式图。
[0021]具体的，所述步骤二中的依靠沉积微相控制和两级分段判别嵌套二级模糊层次综合评判方法，对海相页岩进行岩相单井定量识别过程具体包括以下子步骤：
[0022]S201，在完成单井沉积微相逐点识别的基础上，采用第一级分段判别方法确定待识别样本的具体沉积微相类别；
[0023]S202，在选定的沉积微相控制约束下，利用二级模糊层次综合评判方法判断待识别样本的具体的岩性类别；
[0024]S203，基于待识别样本的岩性类别判别结果，采用第二级分段判别方法确定待识别样本修饰语的具体类别；
[0025]S204，对待识别样本的沉积微相类别判别结果、岩性类别判别结果和修饰语具体类别判别结果进行组合，获得待识别样本的实际岩相类别；
[0026]S205，按照单井目标靶点层位内随深度，采用逐点循环的方式，依靠微相控制，完成每个深度点处待识别样本的微相控制的实际岩相类别，最终实现整口井的页岩岩相定量识别。
[0027]具体的，所述步骤三中的采用截断高斯模拟算法对页岩岩相进行三维可视化表征具体包括以下子步骤：
[0028]S301，页岩小层沉积微相三维模型输入单井沉积微相和岩相数据，完成沉积微相控制岩相的变差函数分析，选用球状变差函数理论模型模拟获得不同页岩小层、不同微相
控制下的岩相变差函数关键参数；
[0029]S302，以粗化后的单井岩相数据作为主输入，将微相控制下的岩相变差函数关键参数输入截断高斯模拟流程中，同时以小层沉积微相三维模型作为趋势约束开展模拟，最终得到各个页岩小层的岩相三维模型；
[0030]S303，基于各个页岩小层的岩相三维模型，分析建产区各小层各类页岩岩相在三维空间的分布特征，获得建产区内产气潜力高低差异特征和规律。
[0031]本专利技术的有益效果：本专利技术围绕四川盆地海相页岩气建产区的地质及开发特点，建立起考虑建产区产气潜力影响的海相优质页岩岩相分类表征技术流程，通过实例应用，揭示建产区海相优质页岩内部，具有产气潜力差异的不同页岩岩相类别及其空间分布规律，从而为建产区精细化生产管理及规模建产奠定理论基础、提供技术支撑。
附图说明
[0032]图1是本专利技术的方法流程示意图。
[0033]图2是本专利技术的技术方法流程图。
[0034]图3是本专利技术的海相页岩成因类型下属岩性分类模式图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：构建耦合四要素的海相页岩岩相复合三角图分类方法，并利用四要素复合三角图方法获得海相页岩岩相分类模式；步骤二：基于单井逐点沉积微相识别结果和计算获得单井参数的基础上，依靠沉积微相控制和两级分段判别嵌套二级模糊层次综合评判方法，对海相页岩进行岩相单井定量识别；步骤三：构建页岩小层沉积微相三维模型，并利用单井、单层页岩沉积微相约束与控制，采用截断高斯模拟算法对页岩岩相进行三维可视化表征。2.根据权利要求1所述的一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法，其特征在于，所述步骤一具体包括以下子步骤：S101，依据沉积微环境差异，梳理海相页岩微相类型，基于微相类型控制，确定海相页岩岩相成因类型及模式；S102，依靠产气潜力差异，确定海相页岩岩相成因类型下属分类主控因素；S103，基于岩相成因类型，利用四要素复合三角图方法生成海相页岩成因类型下属岩相分类模式图。3.根据权利要求2所述的一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法，其特征在于，所述步骤S103具体包括：首先，选择代表性的钙质矿物、泥质矿物和硅质矿物，形成矿物含量三角图；然后，在海相页岩岩性分类模式基础上，进一步耦合有机质含量和孔隙度两要素进入三角图，形成耦合四要素主控因素的海相页岩分类复合三角图模式；最终获得耦合四要素主控因素与复合三角图法的海相页岩成因类型下属岩性分类模式图。4.根据权利要求1所述的一种海相页岩岩相分类的定量识别与三维表征方法，其特征在于，所述步骤二中的依靠沉积微相控制和两级分段判别嵌套二级模糊层次综合...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧成华，李朝纯，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：