一种基于测井资料的深部煤层气水平井射孔段优选方法技术

一种基于测井资料的深部煤层气水平井射孔段优选方法，利用常规测井资料(自然伽马、气侧全烃含量)、深部煤岩分析化验资料(煤岩工业组分)，首先采用交会图手段分步骤确定出水平段完井品质参数(杨氏模量、泊松比、脆性指数)，然后整理出地层储层品质参数(气侧全烃含量)，最后结合能够反映完井品质的脆性指数参数和能够反映储层品质的气侧全烃含量等两个参数，目的是形成深部煤层气水平井射孔选段综合指数来优选和确定水平段的射孔有利区；本发明专利技术兼顾了储层的可采性和地层的可压性，又反映了地层储层品质和完井品质特性，强调了水平井段岩石力学非均质性对射孔压裂效率的影响，具有煤层气储层类型评价精度搞、方法简单、实用的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于测井资料的深部煤层气水平井射孔段优选方法


[0001]本专利技术涉及深部煤层气井水平段射孔压裂的测井评价
，特别涉及一种基于测井资料的深部煤层气水平井射孔段优选方法。

技术介绍

[0002]深部煤层气开发过程中常采用射孔压裂等增产措施，为了对煤层气井水平段实现压裂效果最大化，利用测井资料优选射孔段成为一项重要工作。测井资料中包含着深部煤层气井水平段的地层放射性、岩性类别、煤岩工业组分、岩石力学、富集规律等诸多可靠信息，据此，可利用测井资料来评价和优选深部煤层气井水平段的射孔位置。
[0003]现有煤层气水平井射孔选段方法多样，大多坚持的原则是沿水平段井眼轨迹方向，选择与煤层的相对位置较近、固井质量较好的水平段进行均匀射孔。由于只是定性的考虑了煤层相对位置的远近程度和固井质量的优劣，因此选取的射孔位置存在不当。在实际生产过程中，受地层储层品质(气侧全烃含量)和完井品质(杨氏模量、泊松比、脆性指数)等因素影响，煤层的低弹性模量、高泊松比的力学特性和其中夹杂的黏土矿物遇水膨胀的影响，会导致压裂施工出现泵压增高、加砂困难等现象，严重影响水平井的射孔压裂增产效果。例如申请号为CN202111312381.3的专利申请“一种提高煤层压裂改造体积的煤层顶板水平井射孔位置选择方法”，公布了煤层顶板水平井压裂射孔位置综合评价指数预测模型，就是一种根据射孔位置综合评价指数曲线来设计水平井压裂射孔位置的方法，但是存在只考虑测井资料中的储层品质参数，并未考虑完井品质参数，不能反映地质工程一体化思想；例如申请号CN201711400733.4的专利申请“一种水平井簇射孔分段压裂方法”，公布了针对三塘湖盆地马朗凹陷致密油藏而形成了一套体积压裂技术，就是通过研制出配套的超低浓度、低伤害复合压裂液体系来提高射孔效率的方法，但是存在并未对如何提高单段内裂缝同步起裂和延伸进行进一步研究，有一定技术局限性。如何将地层储层品质(气侧全烃含量)和完井品质(杨氏模量、泊松比、脆性指数)两种因素结合起来作为一个系统来进行深部煤层气井水平段的射孔段优选目前尚无研究进展，这给深部煤层气水平井射孔段的优选带来不便。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于测井资料的深部煤层气水平井射孔段优选方法，利用常规测井资料(自然伽马、气侧全烃含量)、深部煤岩分析化验资料(煤岩工业组分)，首先采用交会图手段，分步骤确定出水平段完井品质参数(杨氏模量、泊松比、脆性指数)，然后整理出地层储层品质参数(气侧全烃含量)，最后结合能够反映完井品质的脆性指数参数和能够反映储层品质的气侧全烃含量等两个参数，形成深部煤层气水平井射孔选段综合指数来优选和确定水平段的射孔有利区；该方法针对深部煤层气水平井提出，兼顾了储层的可采性和地层的可压性，又反映了地层储层品质和完井品质特性，强调了水平井段岩石力学非均质性对射孔压裂效率的影响，在提高了煤层气储层类
型评价精度的同时，为其压裂层位优选提供了测井技术支撑，具有方法简单、实用的特点。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种基于测井资料的深部煤层气水平井射孔段优选方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：交会图法计算煤岩工业组分
[0008]基于交会图思想，构建煤岩的工业组分——固定碳含量、灰分含量的测井响应方程，具体响应方程如下：
[0009]C
oal
＝
‑
0.3079
×
N
GR
+95.746 (1)
[0010]M
ois
＝0.2918
×
N
GR
‑
3.7306 (2)
[0011]式中：C
oal
、M
ois
分别是固定碳、灰分的含量，％；N
GR
为煤岩的自然伽马，API；
[0012]步骤二：基于固定碳、灰分含量计算杨氏模量和泊松比
[0013]以固定碳和灰分含量为自变量，基于交会图思想，以杨氏模量和泊松比为因变量，得出响应方程，具体响应方程如下：
[0014][0015][0016]E＝
‑
10.06
×
ln(C
oal
)+45.01 (5)
[0017]μ＝
‑
0.0215
×
M
ois
+0.5709 (6)
[0018]式中：Δt
c
、Δt
s
分别是煤岩的纵波时差和横波时差，μs/ft；ρ
b
为煤岩体积密度，g/cm3；μ为煤岩的泊松比，无量纲；E为煤岩的杨氏模量，GPa；
[0019]步骤三：基于杨氏模量和泊松比计算煤岩脆性指数
[0020]将单位进行归一化处理，然后以两个参数百分数之和的一半求取地层脆性系数，具体如下：
[0021][0022][0023][0024]式中：ΔE、Δμ为归一化的杨氏模量、泊松比，无量纲；E
max
、E
min
为杨氏模量最大值、最小值，无量纲；μ
max
、μ
min
为泊松比最大值、最小值，无量纲；BI为地层脆性指数，％。
[0025]步骤四：建立深部煤层气水平井射孔选段综合指数
[0026]首先对脆性指数和气侧全烃含量进行归一化处理，然后根据实际深部煤层气压裂生产井的脆性指数、气侧全烃含量、射孔段数据，利用层次分析数学方法对脆性指数、气侧全烃含量与射孔段压裂效果进行分析并赋予相应的权重，具体如下：
[0027][0028][0029]P
s
＝0.5
×
(ΔBI+ΔQ
c
) (12)
[0030]式中：ΔBI、ΔQ
c
为归一化的脆性指数、气侧全烃含量，无量纲；BI
max
、BI
min
为脆性指数最大值、最小值，无量纲；Q
cmax
、Q
cmin
为气侧全烃含量最大值、最小值，无量纲；P
s
为深部煤层气水平井射孔选段综合指数，无量纲。
[0031]步骤五：深部煤层气水平井射孔段优选划分标准
[0032]依据以上步骤的结果，得出了下表所示的深部煤层气水平井归一化射孔段优选划分标准：
[0033]深部煤层气水平井归一化射孔段优选划分标准
[0034][0035]由表可知，将深部煤层气水平井射孔段优选标准划分为三类：Ⅰ类表示水平段煤储层射孔段最好，煤层气完井品质和储层品质最优、可压性最好；Ⅱ类表示水平段煤储层射孔段中等，煤层气完井品质和储层品质较好、可压性一般；Ⅲ类表示水平段煤储层射孔段较差，煤层气完井品质和储层品质较差、可压性最差。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于测井资料的深部煤层气水平井射孔段优选方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：交会图法计算煤岩工业组分基于交会图思想，构建了煤岩的工业组分——固定碳含量、灰分含量的测井响应方程，具体响应方程如下：C
oal
＝
‑
0.3079
×
N
GR
+95.746 (1)M
ois
＝0.2918
×
N
GR
‑
3.7306 (2)式中：C
oal
、M
ois
分别是固定碳、灰分的含量，％；N
GR
为煤岩的自然伽马，API；步骤二：基于固定碳、灰分含量计算杨氏模量和泊松比以固定碳和灰分含量为自变量，基于交会图思想，以杨氏模量和泊松比为因变量，得出响应方程；步骤三：基于杨氏模量和泊松比计算煤岩脆性指数将单位进行归一化处理，然后以两个参数百分数之和的一半求取地层脆性系数；步骤四：建立深部煤层气水平井射孔选段综合指数首先对脆性指数和气侧全烃含量进行归一化处理，然后根据实际深部煤层气压裂生产井的脆性指数、气侧全烃含量、射孔段数据，利用层次分析数学方法对脆性指数、气侧全烃含量与射孔段压裂效果进行分析，并赋予相应的权重确定深部煤层气水平井射孔选段综合指数；步骤五：深部煤层气水平井射孔段优选划分标准依据以上步骤的结果，得出了下表所示的深部煤层气水平井归一化射孔段优选划分标准：深部煤层气水平井归一化射孔段优选划分标准由表可知，将深部煤层气水平井射孔段优选标准划分为三类：Ⅰ类表示水平段煤储层射孔段最好，煤层气完井品质和储层品质最优、可压性最好；Ⅱ类表示水平段煤储层射孔段中等，煤层气完井品质和储层品质较好、可压性一般；Ⅲ类表示水平段煤储层射孔段较差，煤层气完井品质和储层品质较差、可压性最差。2.根据权利要求1所述的一种基于测井资料的深部煤层气水平井射孔段优选方法，其
特征在于，所述步骤二的响应方程具体如下：特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王舵，刘之的，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：