一种基于叠前弹性参数的基岩气层识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于叠前弹性参数的基岩气层识别方法及装置。本发明专利技术基于纵波时差、横波时差及密度曲线获取弹性参数体积压缩系数C

【技术实现步骤摘要】
一种基于叠前弹性参数的基岩气层识别方法及装置


[0001]本专利技术涉及油气田勘探开发领域，具体涉及一种基于叠前弹性参数的基岩气层识别方法及装置。

技术介绍

[0002]基岩储层气层的测井快速识别一直以来是一个很大的难题。由于基岩岩性复杂，不同岩性矿物成分及组合多样，储层物性差，多为特低孔特低渗储层，储层孔隙结构复杂，为双重介质的强非均质性储层，常规测井响应受岩性、物性及孔隙结构的影响远大于对流体的响应，导致气层识别难度大。如何对复杂基岩储层气层进行测井快速识别与评价，更全面地满足基岩气藏的勘探开发需求就显得尤为重要。
[0003]目前勘探开发中基岩气层最直观、最快速地识别依据主要为气测录井的全烃曲线。但气测全烃曲线受影响因素比较多，尤其是钻井工程、地层气体组分及含量变化、钻井液泥浆比重等因素对全烃曲线影响较大，造成全烃曲线准确性相对较差，识别气层易误判及漏判。
[0004]调研发现，前人基岩气层的测井识别方法主要是根据核磁共振测井进行气、水层识别。核磁共振测井识别气层主要是利用差谱法，该方法适合于大-中孔径孔隙地层，孔隙度低且孔隙结构复杂的地层由于差谱信号很弱而不适用于判别气层。但大多数基岩气层的孔隙度都在10％甚至5％以下，因此核磁共振测井识别气层并不适用于所有基岩地层。
[0005]利用叠前弹性参数识别气层，现有技术多利用流体压缩系数和泊松比参数进行致密砂岩地层和碳酸盐岩地层的气、水层识别。但实验及勘探实践证明泊松比参数识别气层主要适用于孔隙度较大(孔隙度＞10％)的碎屑岩地层，并且孔隙度越大，效果越好，而对于低孔低渗储层(孔隙度＜5％)，该参数识别气、水层效果差，难以区分。流体压缩系数识别气层效果较好，但流体压缩系数的计算需要“去岩石骨架影响”，受孔隙流体饱和度、孔隙度及岩石各矿物组分体积压缩系数等参数影响大，影响因素多，难以保证流体压缩系数计算的准确性，因此，在矿物成分多、矿物含量变化大的复杂基岩储层中实际操作难度比较大。
[0006]体积压缩系数为岩石体积模量的倒数，体积模量表示岩石在受应力后相应体积变化量之间关系的一个弹性常量，表示了岩石的抗压性，也称为抗压缩系数。实验证明固体和流体间的体积压缩系数有很大差别，不同流体间的体积压缩系数也有明显不同，在反映流体性质方面具有较高的敏感度，因此可利用体积压缩系数进行流体性质的识别。拉梅系数没有确切的物理含义，但作为一种特征参数，综合反映了岩石的弹性性质，与岩石的压缩性有关，等价于体积模量，因此也可以很好地反映复杂基岩储层的含气性。
[0007]现阶段，阵列声波测井或偶极声波测井在非常规油气藏中的实施非常普遍，利用阵列声波测井或偶极声波测井可以提取地层的横波时差曲线，补偿密度和纵波时差曲线由常规测井获得。本专利技术由纵波时差、横波时差及密度曲线可以计算弹性参数体积压缩系数C
p
、拉梅系数λ及组合参数λρ。利用曲线叠合法可以快速直观地识别低孔、低渗基岩气层。多参数曲线叠合法可以消除不同孔隙结构、不同岩性及强非均质性对单一测井曲线造成的多
解性影响，使解释结果更加准确。

技术实现思路

[0008]为了识别复杂基岩气层，本专利技术提供了一种基于叠前弹性参数的基岩气层识别方法及装置。
[0009]为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术一方面提供一种基于叠前弹性参数的基岩气层识别方法，包括以下步骤：
[0011]获取目标工区已有钻井的纵波时差、横波时差、补偿密度测井资料以及试气资料；
[0012]对基岩段的纵波时差、横波时差及密度测井曲线进行标准化校正；以消除测井系列和期次对综合评价的影响；
[0013]利用标准化校正后的纵波时差、横波时差及密度测井曲线计算基岩段的含气敏感叠前弹性参数，包括体积压缩系数C
p
、拉梅系数λ、及组合参数λρ；
[0014]建立目标工区工业气流井试气样本与含气敏感叠前弹性参数之间的关系，并制作含气敏感弹性参数交会图版，明确气层在交会图版上的分布特征及识别门槛值；
[0015]利用所述交会图版回归单井综合评价，将体积压缩系数C
p
与拉梅系数λ曲线、体积压缩系数C
p
与组合参数λρ曲线分别在新建曲线道叠合，利用交会图版中不同流体的分布特征和识别门槛值对不同性质层进行自动识别(不同镜像色标充填，色标可自行设置)，明确基岩气层的体积压缩系数与拉梅系数及组合参数的叠合镜像包络特征；
[0016]将所述含气敏感弹性参数交会图版及基岩气层的体积压缩系数与拉梅系数及组合参数的叠合镜像包络特征应用于待评价井，可以快速识别基岩气层，有效提高复杂基岩储层的测井解释符合率。
[0017]本专利技术由纵波时差、横波时差及密度曲线可以计算弹性参数体积压缩系数C
p
、拉梅系数λ及组合参数λρ。利用曲线叠合法可以快速直观地识别低孔、低渗基岩储层气层。多参数曲线叠合法可以消除不同孔隙结构、不同岩性及强非均质性对单一测井曲线造成的多解性影响，使解释结果更加准确。
[0018]基于本专利技术的基岩气层识别方法，优选的，所述含气敏感弹性参数交会图版的制作过程包括：
[0019]建立目标工区工业气流井试气样本与含气敏感叠前弹性参数之间的关系，分别制作体积压缩系数与拉梅系数及体积压缩系数与组合参数的交会图，形成所述含气敏感弹性参数交会图版。
[0020]基于本专利技术的基岩气层识别方法，优选的，所述利用交会图版中不同流体的分布特征和识别门槛值对不同性质层进行自动识别，明确基岩气层的体积压缩系数与拉梅系数及组合参数的叠合镜像包络特征的过程包括：
[0021]将体积压缩系数与拉梅系数曲线、体积压缩系数与组合参数曲线分别在新建曲线道叠合，所有曲线均按左值小右值大的刻度排列；设置拉梅系数曲线小值到体积压缩系数曲线大值之间的镜像包络区充填气层色标，反之充填干层色标；设置组合参数曲线小值到体积压缩系数曲线大值之间的镜像包络区充填气层色标，反之充填干层色标；两个曲线道中充填气层色标且包络面积大(气层包络面积≥30％)的深度段即为气层段，充填干层色标且包络面积大(干层包络面积≥30％)的深度段即为干层段，充填气层色标且包络面积很小
(气层包络面积＜30％)至充填干层色标且包络面积很小(干层包络面积＜30％)的深度段即为差气层及含气水层段。
[0022]包络面积大小的具体评价标准需要结合目标工区已有钻井的试气样本来评价，通过不同类型样本包络面积特征即可建立适用目标工区的气层判识标准，本专利技术中根据目标区大量试气样本与包络面特征明确工业气流层的包络面积识别标准为≥30％。
[0023]本专利技术侧重于包络面积气层识别，而包络面积计算为常规几何计算方法，主要涉及曲线归一化和面积计算两个步骤。
[0024]包络面积计算公式：由于体积压缩系数、拉梅系数及组合参数λρ的大小不在同一个数值范围内，因此首先要对三条曲线进行归一化(0-1)处理，归一化公式为：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于叠前弹性参数的基岩气层识别方法，包括以下步骤：获取目标工区已有钻井的纵波时差、横波时差、补偿密度测井资料以及试气资料；对基岩段的纵波时差、横波时差及密度测井曲线进行标准化校正；利用标准化校正后的纵波时差、横波时差及密度测井曲线计算基岩段的含气敏感叠前弹性参数，包括体积压缩系数、拉梅系数、及组合参数；建立目标工区工业气流井试气样本与含气敏感叠前弹性参数之间的关系，并制作含气敏感弹性参数交会图版，明确气层在交会图版上的分布特征及识别门槛值；利用所述交会图版回归单井综合评价，将体积压缩系数与拉梅系数曲线、体积压缩系数与组合参数曲线分别在新建曲线道叠合，利用交会图版中不同流体的分布特征和识别门槛值对不同性质层进行自动识别，明确基岩气层的体积压缩系数与拉梅系数及组合参数的叠合镜像包络特征；将所述含气敏感弹性参数交会图版及基岩气层的体积压缩系数与拉梅系数及组合参数的叠合镜像包络特征应用于待评价井，以识别基岩气层。2.根据权利要求1所述的基岩气层识别方法，其中，所述含气敏感弹性参数交会图版的制作过程包括：建立目标工区工业气流井试气样本与含气敏感叠前弹性参数之间的关系，分别制作体积压缩系数与拉梅系数及体积压缩系数与组合参数的交会图，形成所述含气敏感弹性参数交会图版。3.根据权利要求1所述的基岩气层识别方法，其中，所述利用交会图版中不同流体的分布特征和识别门槛值对不同性质层进行自动识别，明确基岩气层的体积压缩系数与拉梅系数及组合参数的叠合镜像包络特征的过程包括：将体积压缩系数与拉梅系数曲线、体积压缩系数与组合参数曲线分别在新建曲线道叠合，所有曲线均按左值小右值大的刻度排列；设置拉梅系数曲线小值到体积压缩系数曲线大值之间的镜像包络区充填气层色标，反之充填干层色标；设置组合参数曲线小值到体积压缩系数曲线大值之间的镜像包络区充填气层色标，反之充填干层色标；两个曲线道中充填气层色标且气层包络面积≥30％的深度段即为气层段，充填干层色标且干层包络面积≥30％的深度段即为干层段，充填气层色标且气层包络面积＜30％至充填干层色标且干层包络面积＜30％的深度段即为差气层及含气水层段。4.根据权利要求1所述的基岩气层识别方法，其中，所述体积压缩系数、拉梅系数及组合参数曲线叠合时的刻度值来源于弹性参数交会图版，交会图版中每个参数的分布范围即为曲线叠合中每个参数的刻度值范围。5.根据权利要求1所述的基岩气层识别方法，其中，所述体积压缩系数的计算公式为：其中，C
p
为体积压缩系数，单位GPa-1
；K为体积模量，单位为GPa。6.根据权利要求5所述的基岩气层识别方法，其中，所述体积模量的计算公式为：其中，K为体积模量，单位GPa；ρ为补偿密度，单位g
·
cm-3
；
△
t
c
为纵波时差，单位μs
·
m
-1；
△
t
s
为横波时差单位μs
·
m-1
。7.根据权利要求1所述的基岩气层识别方法，其中，所述拉梅系数的计算公式为：其中，λ为拉梅系数，单位GPa；ρ为补偿密度，单位g
·
cm-3
；
△
t
c
为纵波时差，单位μs
·
m-1
；

【专利技术属性】
技术研发人员：李延丽，李翔，杜斌山，王刚，刘应如，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：