[发明专利]页岩游离气饱和度计算方法及系统

说明书

公开了一种页岩游离气饱和度计算方法及系统。该方法可以包括：针对中子测井信息与密度测井信息进行粘土与有机质校正，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度；调节视中子孔隙度的坐标，使其与视密度孔隙度重叠，进而获得视中子孔隙度与视密度孔隙度的坐标差；计算视中子孔隙度与视密度孔隙度的数值差；基于坐标差与数值差，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度的差异幅度；基于差异幅度，获得游离气饱和度。本发明采用页岩气储层中子测井信息及密度测井信息的“挖掘效应”，更准确简便地确定页岩储层游离气饱和度。

技术领域

本发明涉及油气勘探领域，更具体地，涉及一种页岩游离气饱和度计算方法及系统。

背景技术

页岩气储层中游离气含量的确定是油气资源量和经济评价的关键参数，常用每吨岩石中游离天然气的体积表示游离气含量的大小。目前测井确定页岩中游离气含量基本步骤如下：首先，利用测井资料确定地下页岩储层孔隙中游离气饱和度(S_g)，即游离气体积占总孔隙体积的百分比(％)，然后将地下游离天然气体积换算成地面体积，以每吨岩石中所含游离气体积来表示(m³/ton)。其转换公式为公式(1)：

其中，G_free为游离气含量，φ_t为页岩储层孔隙度，S_g为游离气饱和度，ρ_b为地层密度，B_g为天然气体积系数，S_w为含水饱和度。

可见，页岩游离气饱和度(S_g)的确定是测井确定游离气含量的关键参数。目前在测井行业中，页岩游离气饱和度的确定是利用电阻率测井资料基于传统纯砂岩含油气饱和度模型(阿尔奇公式)和泥质砂岩含油气饱和度模型(Simandoux公式、Waxman-Smits双水模型等)。例如，张培先(2012)、冀昆(2013)直接利用阿尔奇公式确定页岩游离气饱和度；张作清等(2013)利用改进的Simandoux公式确定页岩游离气饱和度；赵鹏飞(2011)、莫修文(2011)利用双水模型确定页岩气游离气饱和度。Slunberger公司也是利用双水模型确定页岩游离气饱和度。然而，传统含油气饱和度模型是针对粒间孔隙的砂岩储层建立起来的，从理论基础上来讲不适于以粘土矿物为主的页岩气储层。

在常规砂岩储层中，利用孔隙度测井中密度测井与中子测井的天然气效应(“挖掘效应”)来定性识别天然气层，这是一种成熟的方法。理论研究及实践发现，在页岩气储层中，由于游离甲烷气存在，密度测井与中子测井也存在“挖掘效应”，例如，我国涪陵地区页岩气、美国banett页岩气储层中，密度测井与中子测井都存在“挖掘效应”，图4示出了页岩气储层中子测井及密度测井的“挖掘效应”的示意图。但目前尚无基于孔隙度测井“挖掘效应”的游离气饱和度定量评价方法。因此，有必要开发一种页岩游离气饱和度计算方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种页岩游离气饱和度计算方法及系统，其采用页岩气储层中子测井信息及密度测井信息的“挖掘效应”，更准确简便地确定页岩储层游离气饱和度。

根据本发明的一方面，提出了一种页岩游离气饱和度计算方法。所述方法可以包括：针对中子测井信息与密度测井信息进行粘土与有机质校正，获得视中子孔隙度与视密度孔隙度；调节所述视中子孔隙度的坐标，使其与视密度孔隙度重叠，进而获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的坐标差；计算所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的数值差；基于所述坐标差与所述数值差，获得所述视中子孔隙度与所述视密度孔隙度的差异幅度；基于所述差异幅度，获得所述游离气饱和度。

优选地，所述视中子孔隙度为：