頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及頁巖儲層油氣勘探評價和開發(fā)設(shè)計領(lǐng)域，特別是涉及一種頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法。
【背景技術(shù)】
[0002]頁巖是一種碎肩沉積巖，是由碎肩物經(jīng)過漫長而又復(fù)雜的沉積作用、成巖作用形成的巖石，主要含硅、鈣、黏土和氧化鐵，巖石由碎肩和填隙物兩部分構(gòu)成。碎肩除石英、長石外還有白云母、重礦物、巖肩等。填隙物包括膠結(jié)物和碎肩雜基兩種組分。常見膠結(jié)物有硅質(zhì)和碳酸鹽質(zhì)膠結(jié)。雜基成分主要指與碎肩同時沉積的顆粒更細(xì)的黏土或粉砂質(zhì)物。頁巖儲層是可以儲集和滲濾流體的巖層，即儲集層，能夠儲存和滲濾油氣的巖層，它必須具有儲存空間(孔隙性)和儲存空間之間一定的連通性(滲透性)兩種特性。控制頁巖油氣開采效率的關(guān)鍵要素包括儲集空間和儲層脆性。存儲在頁巖儲層儲集空間的油氣能否開采出來，其主控因素是儲層脆性特征，而決定頁巖儲層脆性大小的控制因素是巖石中脆性礦物種類及其含量。由于頁巖儲層中脆性礦物類型及其含量直接控制頁巖的力學(xué)性質(zhì)，而力學(xué)性質(zhì)又制約著頁巖儲層的可鉆性和可壓裂性(造縫性能強弱)及其效率，效率的高低又直接影響著頁巖儲層油氣開采效率高低。因此充分顯示頁巖儲層油氣開采成功率和效率的高低與頁巖儲層所含脆性礦物種類及含量大小存在必然的聯(lián)系。
[0003]目前研宄頁巖儲層脆性礦物的基本方法是通過頁巖巖心樣品的地球化學(xué)、X衍射、顯微薄片、掃描電鏡測試脆性礦物含量，從而確定頁巖儲層脆性大小，最終依據(jù)這些特征及指標(biāo)來確定頁巖儲層的可鉆性及可壓裂性。
[0004]不同沉積微相中發(fā)育的頁巖，其脆性礦物類型及含量是有一定的差異的，因此各類頁巖儲層的可鉆性及壓裂性也存在差異。為了能夠準(zhǔn)確地表征頁巖儲層脆性礦物類型及其含量在空間上分布的差異程度，需要將頁巖巖心儲層脆性礦物類型及其含量擴展到非取心井和地震資料，因為目前的研宄僅限于對巖心(巖石)樣品進行頁巖儲層脆性礦物類型及其含量研宄，即僅研宄取心井頁巖儲層的縱向脆性礦物序列，對于一個油氣田而言，取心井非常有限，且對于勘探早期的油氣田，所鉆井?dāng)?shù)寥寥無幾，但地震資料相對豐富，對非取心井頁巖巖心儲層脆性礦物類型及其含量的研宄就可以更好地預(yù)測頁巖儲層脆性礦物類型及其含量的平面分布，這樣不僅有利于預(yù)測頁巖油氣空間分布規(guī)律，而且更好地指導(dǎo)頁巖油氣鉆探施工，增強針對性，提高效率，降低風(fēng)險。目前的研宄方法無法利用地震資料預(yù)測頁巖儲層脆性礦物類型及其含量，無法有效地預(yù)測頁巖儲層脆性礦物類型及含量的平面分布，不利于頁巖油氣勘探及評價過程的方案設(shè)計和操作。
[0005]因此，本發(fā)明針對的是現(xiàn)有的方法存在的有利區(qū)塊頁巖脆性儲層預(yù)測準(zhǔn)確度和勘探開發(fā)成功率低、勘探開發(fā)成本高的問題，提供一種頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法，具有有利區(qū)塊頁巖脆性儲層預(yù)測準(zhǔn)確度和勘探開發(fā)成功率高、勘探開發(fā)成本低的特點。
[0007]本發(fā)明提供的一種頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法，包括如下步驟:步驟一、同一頁巖油氣勘探開發(fā)區(qū)，依據(jù)地質(zhì)條件和研宄目標(biāo)需求，選取區(qū)塊內(nèi)取心井構(gòu)成樣品采集觀察點，采集實驗分析測試所需頁巖樣品；步驟二、將供試的巖心頁巖樣品按照實驗分析測試設(shè)計要求送往實驗室，分別進行石英、長石、碳酸鹽巖類礦物含量的測試分析，系統(tǒng)獲取石英、長石、碳酸鹽巖類礦物的含量指標(biāo)；步驟三、通過地球化學(xué)、X衍射、顯微薄片、掃描電鏡的測試，獲取頁巖的粘土礦物、石英、長石、碳酸鹽巖反映儲層脆性的礦物指標(biāo)數(shù)據(jù)；步驟四、依據(jù)樣品分析測試的一系列結(jié)果，并對結(jié)果進行處理分析，得到反映頁巖脆性礦物特征及環(huán)境的指標(biāo)資料，從而篩選出表征頁巖脆性礦物典型參數(shù)定量指標(biāo)及其對應(yīng)的典型的地震屬性和地震反演波阻抗指標(biāo)；步驟五、應(yīng)用定量指標(biāo)，對頁巖儲層脆性進行判別和評價，從而得到頁巖儲層脆性及平面分布特征。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述步驟四由以下幾項構(gòu)成:(一)利用地質(zhì)學(xué)統(tǒng)計方法對獲取的頁巖樣品反映儲層脆性的礦物指標(biāo)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，并進行聚類，得到各取心井點反映頁巖儲層脆性礦物特征及環(huán)境的粘土礦物、石英、長石、碳酸鹽巖類的各取心井點中各個參數(shù)的平均含量；(二)根據(jù)各取心井點各沉積環(huán)境內(nèi)頁巖樣品反映儲層脆性的各項評價指標(biāo)，對巖心樣品所揭示的頁巖儲層脆性礦物進行判別和評價，按地質(zhì)學(xué)中頁巖儲層脆性分類命名規(guī)則對各巖心樣品頁巖儲層脆性進行系統(tǒng)分類命名；(三)依據(jù)第(二)項取得的礦物類型及含量，確定各取心井各頁巖樣品所揭示的頁巖儲層脆性礦物類型，建立各取心井巖心頁巖儲層脆性礦物類型縱向序列，編制各取心井巖心頁巖儲層脆性礦物及類型綜合柱狀圖，為后續(xù)步驟中的非取心井頁巖儲層脆性礦物縱向序列提供參考標(biāo)準(zhǔn)；(四)依據(jù)地震資料地震屬性分析得到的地震屬性值和地震資料地震反演波阻抗導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，按取心井的大地座標(biāo)位置從屬性體和反演波阻抗中讀取各頁巖儲層的地震屬性平均值和地震波阻抗平均值，統(tǒng)計分析頁巖巖心各類脆性礦物的地震屬性值和波阻抗值大小范圍及平均值，建立各類脆性礦物地震屬性圖版，建立各類脆性礦物的地震屬性和波阻抗判別關(guān)系式:Y = aX+b，其中Y為脆性礦物，X為地震資料地震屬性分析得到的地震屬性值或地震資料地震反演波阻抗值，a、b為Y、X回歸分析所得常量；(五)根據(jù)第(四)項建立的頁巖儲層脆性礦物地震屬性值和地震反演波阻抗判別關(guān)系式，應(yīng)用頁巖儲層脆性礦物地震處理軟件，對研宄區(qū)地震屬性值和地震反演波阻抗值進行頁巖儲層脆性礦物識別，建立頁巖儲層地震脆性識別數(shù)據(jù)。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述步驟三中，所述反映儲層脆性的礦物指標(biāo)數(shù)據(jù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)為:參數(shù)類型區(qū)分研宄區(qū)塊頁巖儲層脆性類型、反映沉積成巖地質(zhì)過程、并符合頁巖儲層沉積成巖地質(zhì)規(guī)律。
[0010]本發(fā)明頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法的工作原理是:利用反映頁巖儲層脆性礦物特征及環(huán)境的典型地震屬性和地震反演波阻抗的定量指標(biāo)，準(zhǔn)確評價地震資料反映的頁巖儲層脆性礦物縱向序列，以及目的層儲層脆性礦物類型及參數(shù)值平面分布及規(guī)律，給頁巖油氣勘探開發(fā)提供更多有效的技術(shù)信息，優(yōu)選出頁巖油氣勘探開發(fā)的有利區(qū)塊，提高了有利區(qū)塊的預(yù)測準(zhǔn)確度，提高了勘探開發(fā)的成功率，降低了勘探開發(fā)成本。
[0011]本發(fā)明頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法，具有以下有益效果:
[0012]I)開創(chuàng)了新的頁巖儲層研宄評價方法，利用反映頁巖儲層脆性礦物特征的典型地震屬性和地震反演波阻抗的定量指標(biāo)，準(zhǔn)確了解同一頁巖儲層內(nèi)脆性礦物類型及其定量大小的平面基本特征，給頁巖油氣勘探開發(fā)提供更多有效的技術(shù)信息；
[0013]2)勘探開發(fā)的評價效率更高，利用頁巖儲層脆性礦物測井評價方法對目標(biāo)區(qū)內(nèi)頁巖儲層進行脆性礦物特征研宄，查明各層系頁巖儲層脆性礦物類型及分布范圍，查明各類頁巖儲層可鉆性、可壓裂性的基本特征，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用油氣儲層評價方法對各層系頁巖儲層進行評價，提高了勘探開發(fā)評價效率，加快頁巖油氣勘探開發(fā)的進度；
[0014]3)提高了勘探開發(fā)的成功率，降低了成本，本發(fā)明將頁巖油氣勘探開發(fā)中經(jīng)常使用的大量地震屬性和地震反演波阻抗資料利用起來，建立頁巖儲層脆性礦物的地震屬性和地震反演波阻抗評價指標(biāo)，利用各指標(biāo)絕對平均值的大小來區(qū)分頁巖儲層脆性特征及類型，優(yōu)選出頁巖儲層油氣勘探開發(fā)的有利區(qū)塊，提高了有利區(qū)塊的預(yù)測準(zhǔn)確度，提高了勘探開發(fā)的成功率，降低了勘探開發(fā)成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述，但該實施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
[0017]參見圖1，本發(fā)明頁巖儲層脆性礦物地震定量表征方法，包括如下步驟:
[0018]SlOl:同一頁巖油氣勘探開發(fā)區(qū)，依據(jù)地質(zhì)條件和研宄目標(biāo)需求，選取區(qū)塊內(nèi)取心井構(gòu)成樣品采集觀察點，采集實驗分析測試所需頁巖樣品，
[0019]具體而言，在同一油氣勘探開發(fā)區(qū)塊內(nèi)，依據(jù)地質(zhì)條件和研宄目標(biāo)需求，選取不同沉積微相區(qū)塊內(nèi)取心井構(gòu)成樣品采集觀察點，各微相內(nèi)均有取心巖心樣品，從這些樣品中采集實驗分析測試所需頁巖樣品；對取心井的巖心進行系統(tǒng)地觀察和描述，確定頁巖儲層的脆性特征；
[0020]S102:將供試的巖心頁巖樣品按照實驗分析測試設(shè)計要求送往實驗室，分別進行石英、長石、碳酸鹽巖類礦物含量的測試分析，系統(tǒng)獲取石英、長石、碳酸鹽巖類礦物的含量指標(biāo)，
[0021]具體而言，頁巖樣品分相序進行粘土礦物、石英、長石