[发明专利]页岩储层裂缝评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探开发领域，具体地说涉及页岩储层裂缝评价方法。

背景技术

页岩油气作为近年来新生的能源开采来源，从以往认为无法储集油气的生油层中进行油气资源的开发，在全球范围内具有广泛的前景。而与常规砂岩储层中的孔隙通道不同，页岩层中使用裂缝进行油气运移，裂缝既可以为页岩气提供聚集空间，也可为页岩气的生产提供运移通道。泥页岩作为一种低孔低渗储层，其油气的生产机制非常复杂，涉及吸附气含量与游离气含量、天然微裂缝与压裂诱导缝之间的相互关系等。而泥页岩中的天然微裂缝又分为构造缝、层间页理缝、层面滑移缝、成岩收缩微裂缝和有机质演化异常压力缝5种，其分类复杂、识别特征及控制因素各不相同。因此，对其进行全面的分析评价才能确保更大的采收率与经济效益。然而，现有技术中的页岩储层裂缝评价均方式单一，不够全面。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提出了页岩储层裂缝评价方法，实现全面、准确的对页岩储层进行裂缝评价分析的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

页岩储层裂缝评价方法，该方法包括以下技术步骤：

（a）在某一油气勘探开发区块内，依据地质条件和研究目标需求，选取具有表征意义的井，对页岩储层段进行取心作业和地应力测试；（b）对岩心进行电镜扫描观察，确认裂缝发育段，描述和记录裂缝发育情况和产状；（c）对岩心进行三轴应力岩石应变实验，得到应力应变曲线；（d）进行电阻率测井、声波测井、自然电位测井、自然伽马测井、补偿中子测井、密度测井、井径测井，得到目标井全井段的上述测井曲线，以确认裂缝发育的取心段曲线为参照，结合测井解释判断出更多裂缝发育井段；（e）对步骤（d）中判断出的裂缝发育井段进行声波电视测井（HBTV）或微电阻率扫描成像测井（FMI或EMI）；（f）对步骤（d）中判断出的裂缝发育井段进行VSP测井或井间地震测井；（g）依据上述所有数据，建立单井剖面模型，综合评价裂缝发育情况。

针对现有技术中页岩储层裂缝评价方式单一的问题，本发明提出了一种全面的页岩储层裂缝评价方法，该方法首先在钻井过程中进行取心，获取泥页岩层的岩心，再对岩心进行电镜扫描观察，利用扫描电子显微镜所产生的高分辨率图像，仔细观察并记录岩心上裂缝的形态、宽度、长度、缝面情况、溶蚀及充填情况、裂缝系数等，从而对该井的页岩储层中裂缝的基本情况有大致且直观的了解。之后，对岩心进行三轴应力岩石应变实验，得到包含岩心受力变形与破裂全过程的应力应变曲线，利用应力应变曲线确定岩石的受力极限、破裂强度，并以此研究岩石破裂前的永久变形量大小、确定裂缝产生临界应力值，并与之前获取的地应力值进行比较，以辅助判断页岩层裂缝发育情况。同时，对该井进行测井作业，测井项目包括但不限于电阻率、声波、自然电位、自然伽马、补偿中子、密度、井径，得到目标井全井段的上述测井曲线，并从上述测井曲线中寻找指示裂缝发育的特征，如：深侧向电阻率明显大于浅侧向电阻率、感应电阻率明显大于侧向电阻率、自然伽马曲线异常增高、电阻率曲线出现异常变化甚至是锯齿形变化、自然电位曲线和井径均异常等等。找出根据岩心观察，确认裂缝发育的井段的测井曲线，并以此为根据同时结合测井解释，判断全井泥页岩段裂缝可能的发育情况，列出所有泥页岩段可能的裂缝发育情况。之后，对对步骤（d）中判断出的裂缝发育井段依次进行声波电视测井（HBTV）或微电阻率扫描成像测井（FMI或EMI）、VSP测井或井间地震测井。声波电视测井和微电阻率扫描成像测井都是成像测井技术中的一种，作为识别裂缝最直观有效的测井方式，单独进行一趟成像测井作业是非常有必要的，因为成像测井资料能够突出因裂缝变化而引起的岩石声阻抗和电阻率的变化特征，降低由钻井工程等人为因素造成的非裂缝响应影响，从而修正其他常规测井资料的误差。VSP测井，即垂直地震剖面测井，与井间地震测井一样通过地震波的反射特征差异来判断裂缝发育情况。地震测井能够在上述裂缝判断的基础上，由反射波的强弱特征确定裂缝发育的程度，辅助上述方式完成对页岩层裂缝全面的认识。最后，依据上述所有数据，建立单井剖面模型，综合评价裂缝发育情况。

进一步的，将所述步骤（a）~（g）用于同一油气勘探开发区块内的N口井，将N个单井剖面模型建立为储层岩相三维模型，其中，N为大于等于2的正整数。即多同一区块内多口井采用上述方式建立单井数据，并将所有数据整合，建立储层岩相三维模型，便于对圈闭内页岩层整体裂缝发育情况进行掌握。

进一步的，在所述单井剖面模型中，将常规砂岩储层与页岩储层作出明显区分，以便于对页岩油气藏的开发方式的研究，避免混淆。