[发明专利]页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种页岩储层地层破裂压力梯度计算与确定方法。

背景技术

页岩气是一种新型清洁能源，而且是一种重要的非常规天然气资源。页岩气开发需要以“井工厂”模式钻探水平井，对水平井水平段页岩气储层需要进行多段大规模压裂改造，成本高，风险大。页岩气储层地层破裂梯度和地层破裂压力参数计算或预测的精度十分重要，直接影响储层改造效果。

传统的地层破裂压力梯度计算方法主要有伊顿法、马修斯与凯利法、克里斯特曼法。这些方法主要是在上世纪六十年代至七十年代期间形成，解决的是砂岩、碳酸盐岩等常规储层地层破裂梯度和地层破裂压力参数计算或预测问题。

随着国内页岩气田的发现和页岩气勘探开发试验规模的扩大，页岩气水平井多段压裂成本高、风险大，对页岩气储层的地层破裂压力梯度、地层破裂压力计算精度要求越来越高，传统的地层破裂压力梯度计算方法难以适应页岩气等非常规油气层的生产需求，计算误差大的问题越来越突出。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术现状，旨在提供一种适用于页岩油、致密砂岩气等非常规油气储层，适应非常规油气田勘探开发需求的页岩气储层地层破裂压力梯度确定方法。

本发明目的的实现方式为，页岩气储层地层破裂压力梯度确定方法，具体步骤为：

1）按层段取值或在层段内按一定步长计算页岩气储层目标层段地层破裂压力梯度；按层段取值计算，每一层段取一组平均数据；按步长计算，在同一层段内按一定步长连续取值计算，步长不超过1m；

2）通过录井或测井资料获取目标层段地层孔隙流体压力梯度；

3）通过测井或室内岩心试验分析资料获取目标层段岩石泊松比；

4）通过录井或测井资料获取含气饱和度；

5）通过测井资料获取上覆地层岩性密度；

6）根据公式FRAC=FPG+POIS/（1-POIS）×(DENb-Sg×FPG)，求取页岩储层地层破裂压力梯度FRAC，

式中页岩储层地层破裂压力梯度FRAC量纲为MPa/100m、MPa/m或MPa/hm，

储层地层压力梯度FPG量纲为MPa/100m、MPa/m或MPa/hm，

储层岩石泊松比POIS无量纲，

上覆地层岩石密度DENb量纲为g/cm³,

储层含气饱和度Sg用小数表示；

7）通过公式FP=FRAC×H/100计算储层地层破裂压力FP，

式中储层垂深H量纲为m，

储层地层破裂压力FP量纲为MPa；

8）输出计算结果。

本发明通过储层地层压力梯度FPG、储层岩石泊松比POIS、上覆地层岩石密度DENb和储层含气饱和度Sg四项参数计算页岩储层地层破裂压力梯度FRAC，解决了常规储层传统方法计算页岩储层地层破裂压力梯度误差大。本发明将可动流体指数IF替代储层含气饱和度Sg，可适用于页岩油、致密砂岩气等非常规油气储层。

本发明已在中扬子地区建南气田、涪陵页岩气田、湘鄂西地区应用页岩气井32口井，本发明计算的地层破裂压力梯度与实际施工获得的地层破裂压力梯度较接近，误差小于10%。

附图说明

图1为本发明工作流程框图。

具体实施方式

参照图1，本发明的具体步骤为：

1）按层段取值或在层段内按一定步长计算页岩气储层目标层段地层破裂压力梯度；按层段取值计算，一般每一层段取一组平均数据；按步长计算，在同一层段内按一定步长连续取值计算，步长不超过1m；

现场服务一般是每层段读取一组平均数据，若按一定步长读取计算数据时，同样是取该步长范围内的平均值。

2）通过录井或测井资料获取目标层段地层孔隙流体压力梯度；

即通过录井仪实时数据报表或曲线图读取目标层段的地层压力梯度检测平均值FPG；亦可通过测井解释成果数据表或曲线图获取目标层段地层孔隙流体压力梯度平均值FPG。

3）通过测井或室内岩心试验分析资料获取目标层段岩石泊松比。通过测井解释成果数据表或曲线图获取目标层段地层泊松比值POIS，或者通过室内岩心试验分析获资料取目标层段岩石泊松比值POIS。

4）通过录井或测井资料获取含气饱和度；通过录井或测井数据表、曲线图读取目标层段的页岩储层含气饱和度平均值Sg。