一种利用元素录井计算页岩气储层密度的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用元素录井计算页岩气储层密度的方法，所述方法包括：根据元素录井测量的储层元素的含量及储层中矿物分子式，反演计算各矿物的质量分数及岩石骨架的密度；根据镍元素含量拟合曲线，计算储层中总有机碳含量；以储层矿物为基础，计算页岩气储层的孔隙度；根据伊利石的含量，计算含水饱和度及含气饱和度；根据上述计算结果，计算页岩气储层的岩石密度。本发明专利技术通过元素录井数据反演计算矿物组分含量及岩石骨架密度，再依次计算总有机碳含量、孔隙度及含水、含气饱和度，得出储层岩石密度，计算结果误差较小，对储层物性的评价较为准确，为页岩气开发提供理论及数据支撑；所述方法操作简单，降低物性参数测量的难度，适用范围广。适用范围广。适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种利用元素录井计算页岩气储层密度的方法


[0001]本专利技术属于页岩气勘探开发
，涉及一种利用元素录井计算页岩气储层密度的方法。

技术介绍

[0002]随着非常规油气资源的发展，页岩气已成为当前油气资源开发的重要组成部分，页岩储层是页岩气堆积储存的主要区域，因而对页岩储层的相关特征及参数的表征是页岩气开发的基础。录井作业是油气藏勘探开发活动中的基本技术，是发现、评估油气藏最及时、最直接的技术手段，具有获取地下信息及时、多样以及分析解释快捷的特点，可为钻井作业提供可靠的信息服务支撑；其中元素录井是录井技术中的重要一种，主要用于岩层中元素含量的检测与分析，以此明确岩层的矿物组成，便于岩层物性的评价，为油气勘探开发提供技术支撑。
[0003]在油气勘探开发过程中，密度是描述储层储集能力的重要参数，其获取方式有密度测井和页岩密度录井两种，因工程安全及降低成本等因素，大量的水平井并不开展密度测井，导致评价参数匮乏，因而目前通常采用录井方式计算页岩密度。由于储层密度与矿物、沉积环境等因素有关，而页岩气储层由岩石骨架、总有机碳、地层水及页岩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用元素录井计算页岩气储层密度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)根据元素录井测量的储层元素的质量分数以及储层中矿物的分子式，反演计算各矿物的质量分数，进而计算页岩气储层中岩石骨架的密度；(2)根据元素录井测量的镍元素含量拟合曲线，计算页岩气储层中总有机碳含量；(3)根据步骤(2)得到的总有机碳含量的不同，以储层矿物中的石英、方解石、白云石和粘土为基础，计算页岩气储层的孔隙度；(4)根据步骤(1)计算的储层矿物中伊利石的含量，计算页岩气储层的含水饱和度，进而计算页岩气储层的含气饱和度；(5)根据页岩气储层的组成部分及步骤(1)
‑
(4)的计算结果，计算页岩气储层的岩石密度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述储层元素包括Si、Ca、Al、Mg、K、Na、Fe、S和Ni；优选地，所述页岩气储层的矿物组分包括石英、方解石、白云石和粘土；优选地，所述页岩气储层的矿物组分还包括黄铁矿、石膏或长石中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述粘土包括伊利石、蒙脱石、高岭石或云母中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述长石包括钾长石、钠长石或方沸石中任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述页岩气储层中各矿物的反演计算还需要根据页岩气储层所处的地区和层位，确定至少一个表征两种矿物质量分数比例的系数；优选地，所述系数对应的两种矿物至少含有一种相同元素；优选地，步骤(1)所述岩石骨架的密度由各矿物的质量分数与各自密度的比值加和后取倒数计算得到，所述岩石骨架密度记为ρ
s
‑
el
。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述元素录井测量所用的设备包括X射线荧光光谱分析仪；优选地，所述元素录井测量的区域包括龙马溪组页岩地层和五峰组页岩地层。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述拟合曲线需要多组镍元素含量和总有机碳含量的数据；优选地，所述总有机碳含量的数据由地化录井分析或实验室分析获得；优选地，所述拟合曲线后得到的公式为TOC
el
＝(2.1228
×
ln(ω
Ni
‑
ω
Ni
‑
B
)+14.4470)
×
ω0其中，TOC
el
为元素录井计算的总有机碳含量，ω
Ni
为元素录井测量的归一化处理后的镍元素含量，ω
Ni
‑
B
为元素录井的镍元素含量基值，是指上覆总有机碳含量较低的地层中对应的镍元素含量，ω0为TOC校正系数；优选地，根据TOC
el
数值，若其计算结果小于0，则TOC
el
取0。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述总有机碳含量划分为两个范围，分别是TOC
el
≤2.5wt％和TOC
el
>2.5wt％；优选地，所述孔隙度的计算与矿物中石英、方解石、白云石和粘土的质量分数有关，其
质量分数分别记为ω1‑
el
、ω2‑
el
、ω3‑
el
和ω4‑
el
。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述总有机碳含量TOC
el
≤2.5wt％时，页岩气储层孔隙度的计算公式为其中，为元素录井计算的孔隙度，ε1为第一页岩气储层系数；优选地，所述第一页岩气储层系数ε1取值为2～5；优选地，所述总有机碳含量TOC
el
>2.5wt％时，页岩气储层孔隙度的计算公式为其中，为元素录井计算的孔隙度，ε2为第二页岩气储层系数；优选地，所述第二页岩气储层系数ε2取值为5～15。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述伊利石属于粘土中的一种，其质量分数由步骤(1)计算得出，记为ω
41
‑
el
；优选地，步骤(4)所述含水饱和度的计算公式为S
w
‑
el
＝19.2828
×

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志伟，田伟志，倪有利，周繁华，宋明会，徐哲，王皓，吐洪江，吴杨杨，田士伟，李晗，贾学东，王春辉，韩国生，郑丽君，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：