[发明专利]一种页岩生储性能非均质性的三维原位表征方法

说明书

本发明公开了一种页岩生储性能非均质性的三维原位表征方法，包括：依靠岩‑岩‑井耦合建立生储参数测井原位解释模型，完成单井解释；利用井‑震耦合建立生储参数三维地震原位解释模型；依靠岩‑井‑震耦合建立层组空间原位格架，利用直井三维可视化对比建立页岩层小层空间分布趋势格架，利用水平井三维可视化对比建立页岩小层原位三维网格模型；在建立地震‑岩相双控参数场的基础上，利用岩‑井‑震耦合实现页岩生储性能参数的三维原位准确表征。本发明将原位技术融入到页岩测井、地震生储参数解释和页岩小层三维网格模型的建立过程中，实现对三维空间中页岩油气TOC含量和孔隙度值非均质性的准确刻画，为页岩油气勘探和开发提供可靠的技术支撑。

技术领域

本发明涉及页岩油气勘探和开发领域，尤其涉及一种页岩生储性能非均质性的三维原位表征方法。

背景技术

页岩层中，生成与赋存油/气的数量多少均可用页岩层中的TOC含量高低来表示，而游离油/气的数量则可用孔隙度来表示。TOC含量和孔隙度是页岩油气重要的生储性能参数，也是页岩油/气储量计算必须的两个关键参数，决定着页岩油气赋存的数量和规模，因而成为页岩油气勘探和开发过程必须要落实的关键参数。如何准确刻画页岩油气生储性能参数在三维空间中的非均质性，是页岩油气生产必须要解决的技术难题。

页岩油气具有如下典型特点和关键技术难题：①沉积微相平面变化不大，但纵向沉积微相相变频繁，不同微相类型由于沉积环境差异将产生岩石性质的不同，而成岩历史演变也会形成孔缝结构的不同，不同的岩石性质和孔缝结构必然产生不同的岩相类型，反过来说，不同的岩相类型将呈现出不同的页岩生储性能非均质性变化特征；②储层物性差，基质渗透率低，空气渗透率多小于或等于0.2mD，孔隙度通常小于8％，岩性、物性及含气油性的非均质性极其强烈，必将带来页岩生储性能强烈的非均质性；③地质、测井、地震是表征岩石力学及地应力特征的三大资料来源，室内地质分析集中建立微尺度认识和地质体模式，测井解释分析系统表征纵向米级地质体的变化，地震解释分析全面反映横向和平面十米级地质体的变化，如何实现地质、测井、地震三者的有机耦合，以便有效表征页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气等致密油气在三维空间的原位特征，是亟待解决的关键技术难题之一；④超长水平井+多段重复压裂配套技术是开发页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气等致密油气的主体技术，直井少、水平井多是开发区面临的实际情况，如何充分融合直井和水平井各自优势，精确表征各个微相岩体小层的空间原位位置，是亟待解决的又一个关键技术难题。

页岩层中的TOC含量和孔隙度值大多来源于测井解释，或者通过地震解释得到，然后利用确定性或随机建模等算法建立TOC含量和孔隙度三维模型，实现对TOC含量和孔隙度三维分布特征的刻画。现有的TOC含量和孔隙度值测井解释模型大多直接来源于岩心数据与测井数据的拟合，缺乏开展岩心数据与测井数据间的大数据挖掘过程，在测井解释过程中，也缺乏利用岩相类型对解释参数的控制与约束，使得测井解释结果与页岩层实际的TOC含量和孔隙度值间存在较大的误差。与此同时，页岩油气开发区通常以水平井居多，直井很少，主要利用直井分层数据建立的三维地层格架常常不能真实反映水平井水平段轨迹的空间延展特征。

授权发明专利“一种依靠水平井三维可视化地层对比的构造建模方法”(申请日2015年8月18日，发明人：欧成华、徐园、李朝纯；专利号ZL201510508165.4)提供了一种依靠水平井三维可视化地层对比的构造建模方法，但该方法没有涉及依靠岩相-直井电相-地震耦合，分别建立层组空间原位格架和层组内的小层格架，也没有提出采用多重网格逼近算法，保证在残差为零的条件下，分别完成层组顶底面、小层顶底面构造分布模型。

由此可见，需要提出一种新的技术方法，以便在保证测井解释TOC含量和孔隙度值真实可靠的同时，还能实现在三维空间中对水平井轨迹空间范围TOC含量和孔隙度值非均质特征的真实再现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种页岩生储性能非均质性的三维原位表征方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：