043] 由于步驟（1)得到的巖心骨架密度值是離散數(shù)據(jù)，不能表征每個采樣點的儲層巖 石骨架密度值，為了得到一條連續(xù)的反應(yīng)每個深度點儲層巖石骨架密度值曲線，需要建立 這些巖心樣品的巖心骨架密度值與測井曲線的關(guān)系式。巖心骨架密度值指通過實驗資料得 到的離散數(shù)據(jù)，測井圖上表現(xiàn)為離散的點；儲層巖石骨架密度值指通過資料求取的連續(xù)數(shù) 據(jù)，測井圖上表現(xiàn)為一條連續(xù)的曲線線。
[0044] 頁巖氣儲層ECS測井可得到的地層主要元素3141、0&、？6、3、11、6(1。頁巖氣儲層 全巖X衍射實驗分析知，頁巖氣儲層礦物主要為粘土、石英，含少量碳酸鹽巖。地層中每種 礦物都有非常固定的化學(xué)元素成份，粘土與鋁元素關(guān)系密切，石英與硅元素密切相關(guān)，碳酸 鹽巖與鈣元素有關(guān)，因此可選取AL、Si、Ca這三種元素來表征頁巖氣儲層的礦物，可確定頁 巖儲層主要礦物對應(yīng)的ECS元素曲線為硅元素曲線和鋁元素曲線和鈣元素曲線，由于巖心 的骨架密度值反映的是多種礦物的綜合骨架密度值，所以可用這三種元素建立與步驟（1) 得到的儲層巖石骨架密度值關(guān)系模型。
[0045] 步驟⑵分為三步：
[0046] ①根據(jù)頁巖儲層全巖X衍射實驗資料，明確頁巖儲層的礦物組分，根據(jù)礦物的主 要組成元素確定對應(yīng)的ECS元素測井曲線。
[0047] ②確定每個巖心骨架密度值對應(yīng)的ECS元素含量值（巖心骨架密度值及其深度和 ECS元素曲線是已知的，通過巖心骨架密度值對應(yīng)的深度就可以讀出ECS曲線值（即元素 含量值））。確定步驟（1)得到的巖心骨架密度值對應(yīng)深度的Si、AL、Ca這三種元素的值， 這樣就得到了每個巖心樣品對應(yīng)的巖心骨架密度值PM以及ECS測井得到的DWAL、DWSI、 DWCA元素含量值，通過統(tǒng)計分析可建立Pm與DWAL、DWSI、DWCA的儲層巖石骨架密度值模 型。
[0048] ③建立巖心骨架密度值與ECS元素含量的關(guān)系，得到儲層巖石骨架密度值模型， 由于ECS測井得到的DWAL、DWSI、DWCA是一條連續(xù)的曲線，那么得到的儲層巖石骨架密度值 也是一條連續(xù)的曲線，儲層巖石骨架密度值模型如下：
[0049]pna = -7. 2171* (DWSI) -8. 7361* (DWAL) -7. 6751* (DWCA) +5. 7083
[0050] 式中P為儲層巖石骨架密度值，g/cm3 ;DWSI、DWAL、DWCA分別為測井得到的元素 硅的含量、元素鋁的含量、元素鈣的含量，Kgf/Kgf。
[0051] (3)儲層巖石骨架密度值反演模型結(jié)合密度孔隙度體積模型反演得到儲層孔隙 度。密度孔隙度體積模型為：
[0052]小=(pna-pbV(pna-pf)
[0053] 式中小為儲層孔隙度，小數(shù)；Pm、Pb、Pf分別為儲層巖石骨架密度值、測井密度 值、孔隙流體密度值，g/cm3。
[0054] 為了驗證本發(fā)明的適用性及計算的精度。利用建模井建立的儲層巖石骨架密度值 模型反演孔隙度技術(shù)應(yīng)用在XX井中反演孔隙度。
[0055] 對上述步驟（2)確定的儲層巖石骨架密度值反演技術(shù)結(jié)合XX井的ECS測井元素 含量曲線可得到儲層巖石骨架密度值，如圖2為XX井孔隙度計算成果圖，第八道為儲層巖 石骨架密度曲線，第一道至第五道為ECS元素含量測井曲線，第六道為常規(guī)測井密度曲線。
[0056] 對步驟（2)確定的儲層巖石骨架密度曲線結(jié)合步驟（3)的密度體積模型可反演儲 層孔隙度。圖2中XX井第九道P0R為利用上述發(fā)明技術(shù)反演的孔隙度，C-P0R為氦氣法分 析孔隙度，為離散數(shù)據(jù)，圖中用桿狀表示。從圖中的對比可看出本發(fā)明技術(shù)反演的孔隙度與 氦氣法分析孔隙度有較好的一致性。
[0057] 圖3進一步說明本發(fā)明計算的孔隙度適用性強、精度高的特點。圖3為XX井孔隙 度精度分析，本發(fā)明技術(shù)反演的孔隙度即縱坐標表示的測井計算孔隙度與氦氣法分析孔隙 度即橫坐標表示的巖心分析孔隙度有較高的相關(guān)性。XX井頁巖氣儲層壓裂測試也都獲得了 工業(yè)氣流。
[0058] 上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本 發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本 發(fā)明上述【具體實施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制 性的意義。
【主權(quán)項】
1. 一種求取頁巖氣儲層孔隙度的方法，其特征在于；所述方法包括： (1) 將用氮氣法分析獲得的巖必孔隙度值和巖必的密度值、常規(guī)測井資料和骨架密度 體積模型相結(jié)合反演得到巖必骨架密度值； (2) 將步驟（1)得到的巖必骨架密度值與ECS元素曲線結(jié)合得到隨深度變化的每個采 樣點的儲層巖石骨架密度值反演模型； (3) 將步驟（2)得到的儲層巖石骨架密度值反演模型結(jié)合密度孔隙度體積模型反演得 到儲層孔隙度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的求取頁巖氣儲層孔隙度的方法，其特征在于：所述步驟（1) 是送樣實現(xiàn)的： 利用下面的公式反演得到巖必骨架密度值： Pma=(Pb-4Pf)/(l-4) 式中Pm。、Pb、Pf分別為巖必骨架密度值、氮氣法獲得的巖必密度值、孔隙流體密度 值，g/cm3 ; 4為氮氣法獲得的巖必孔隙度值，小數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的求取頁巖氣儲層孔隙度的方法，其特征在于：所述步驟（2) 包括： (21) 根據(jù)頁巖儲層全巖X衍射實驗資料，明確頁巖儲層的礦物組分，根據(jù)礦物的主要 組成元素確定對應(yīng)的ECS元素測井曲線； (22) 確定每個巖必骨架密度值對應(yīng)的ECS元素含量值； (23) 確定步驟（1)得到的巖必骨架密度值對應(yīng)深度的Si、AL送兩種元素的值，得到每 個巖必樣品對應(yīng)的巖必骨架密度值Pm。W及ECS測井得到的DWAL、DWSI元素含量值，然后 通過統(tǒng)計分析建立Pm。與DWAUDWSI的關(guān)系式，即儲層巖石骨架密度值反演模型，如下： Pma=a* 值WSI) +b* 值WAL)+f(Xi、X2......xj+P 式中Pm。為儲層巖石骨架密度值，g/cm3 ;DWSI、DWAL分別為元素娃的含量、元素鉛的含 量，K奸/K奸，f(Xi、而......Xm)為擴充項，隨儲層礦物組分變化而變化，Xi、而、Xm為元素Xi、 X2、Xm的含量，m> 0,曰、b為系數(shù)，P為常數(shù)項； 系數(shù)a、b、……、常數(shù)項P的求取依據(jù)方程組，如下：方程組中已知參數(shù)；Pmal，Pma2，. . .，Pm。。為巖必骨架密度值；值WSI)i，值WSI)2,…，值WSI) 。為巖必骨架密度值對應(yīng)的娃元素含量值；值WAUi,值WAL)2，…，值WAL)。為巖必骨架密度 值對應(yīng)的鉛元素含量值，求解方程組得到a、b、p值，同理求得擴充項f(Xi、X2.....Xm)中的 系數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的求取頁巖氣儲層孔隙度的方法，其特征在于：所述步驟（3) 中的密度孔隙度體積模型為： 4 = (Pma-PbV(Pma-Pf) 式中4為儲層孔隙度。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種求取頁巖氣儲層孔隙度的方法，屬于石油天然氣勘探開發(fā)、地球物理領(lǐng)域。本方法包括：(1)將用氦氣法分析獲得的巖心孔隙度值和巖心的密度值、常規(guī)測井資料和骨架密度體積模型相結(jié)合反演得到巖心骨架密度值；(2)將步驟(1)得到的巖心骨架密度值與ECS元素曲線結(jié)合得到隨深度變化的每個采樣點的儲層巖石骨架密度值反演模型；(3)將步驟(2)得到的儲層巖石骨架密度值反演模型結(jié)合密度孔隙度體積模型反演得到儲層孔隙度。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105205296
【申請?zhí)枴緾N201410253067
【發(fā)明人】郭旭升, 鄭天發(fā), 趙陵, 凡睿, 嚴偉, 王良軍, 程斯?jié)? 李素蘭, 周依南, 程麗
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勘探南方分公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年6月9日