[发明专利]一种评价页岩气储层及寻找甜点区的方法

摘要

公开了一种评价页岩气储层及寻找甜点区的方法，步骤为：钻取不同方向岩心柱，测量饱和后的岩心柱的动态和静态参数，得到动态和静态弹性模量的转换关系式，进行各向异性岩石物理模拟以及弹性参数计算与交会；根据交会结果，得到敏感弹性参数或敏感弹性参数的组合与页岩气甜点区参数的对应相关关系，求取并预测页岩气甜点区的参数或参数组合；进行测井数据校正处理，获得最优测井曲线；应用多矿物分析方法和岩心测试分析方法，获得模型后进行系列处理；反演三维高分辨率叠后地震数据；综合获得的页岩气储层的各种有利参数，结合页岩储层的准确埋深、厚度、产状及平面展布，得到页岩气储层的含气性前景并圈定页岩气勘探开发的甜点区。

主权项

一种评价页岩气储层及寻找甜点区的方法，其特征在于，通过以下步骤实现：1)在探区所有钻井不同埋深的岩心柱上钻取不同方向岩心柱，将岩心柱抽真空并用与岩层矿化水电阻率相同的矿化水对其进行加压饱和；2)在实验室模拟地下围压和孔隙压力条件下，测量饱和后的岩心柱的动态和静态弹性参数、弹性波衰减系数、频散效应和纵横波速度各向异性系数，得到岩心动态和静态弹性模量的转换关系式，进行各向异性岩石物理模拟以及弹性参数计算与交会；根据交会结果，得到敏感弹性参数或敏感弹性参数的组合与页岩气甜点区参数的对应相关关系，求取并预测页岩气甜点区的参数或参数组合；3)获取探区内的所有测井数据，对测区内所有钻孔的测井数据进行校正处理，消除井孔环境、井斜变化、井液变化、井温变化以及测井仪器误差等因素对测井曲线的影响，获得能够真实反映地层物理性质变化的最优测井曲线；应用多矿物分析方法和岩心测试分析方法，计算地层矿物成分和含量、地层密度、纵横波速度和孔隙度，并根据全井段地球物理测井曲线建立从地表到井底的岩石物理模型；4)对校正处理后的测井曲线进行流体、孔隙度、岩性数据进行属性替换扰动分析；5)对最优测井曲线利用最优化测井原理结合矩阵求解方法做矿物组分分析，得到全井段内的矿物的含量及其分布规律，并计算矿物成分和地层总饱和度；6)建立全井段岩石物理模型，将根据岩石物理模型预测的纵波速度、横波速度、密度、纵横波波阻抗和泊松比曲线与实测的测井曲线进行对比，以预测和实测曲线的吻合程度来验证岩石物理模型的可靠性和合理性；7)用步骤2)的岩心柱测量的动态和静态弹性参数、弹性波衰减系数、频散效应和纵横波速度各向异性系数标定通过测井曲线计算或预测出来的结果；8)对测井数据进行总有机碳含量、石英、粘土矿物等的岩石组分扰动分析；9)对各种储层属性参数进行多种属性交会，根据交会图结果得到有利页岩层段各属性特征，确定用于预测页岩气甜点区相关联的参数或参数组合；10)利用步骤6)建立的全井段岩石物理模型，获取原始测井模型和岩石物理模型的人工合成记录或道集，进行井震标定处理，在页岩储层深度附近进行振幅随炮检距变化和振幅随方位角变化分析；11)在探区采集全方位或宽方位三维地震数据；12)在探区的井中采集二维移动炮检距垂直地震剖面或三维垂直地震剖面数据；或者与地面三维地震数据同步采集二维移动炮检距垂直地震剖面或三维垂直地震剖面数据；13)对探区内的二维或三维垂直地震剖面数据根据井下检波器的深度和地震波从地面到达井下检波器的走时进行速度分析、偏移成像和反演，获取准确的地层速度、地层衰减系数和各地层速度的各向异性参数；14)对地面全方位或宽方位三维地震数据进行高精度表层综合建模，计算静校正量，进行静校正处理；用井约束和井中地震数据驱动处理地面地震数据，提高地面地震数据的分辨率和精度，然后进行精细切除和迭代速度计算，再完成速度建模以及三维叠前时间偏移和三维叠前深度偏移成像处理；15)对三维叠前深度偏移成像处理后的资料进行提高分辨率处理；16)用基于统计自适应信号理论的非参数化谱分析的地震道高分辨处理方法和具有保真度的高分辨地下反射信息估计方法，对三维叠前深度偏移处理后的资料进行高分辨率处理。17)从三维高分辨率地震资料提取页岩储层的准确埋深、厚度、产状及平面展布；18)反演三维高分辨率叠后地震数据以获取叠后反演地震属性数据体，用于解释断层和裂缝；19)利用相干和相关属性倾角和倾角方位属性、最大最小曲率、正曲率和负曲率属性来描述并表征地下断层、裂缝裂隙和构造边界的展布特征；20)利用无监督自适应统计模型神经网络计算方法，通过非线性方式自动对相干性，最小和最大曲率，曲率形态指数，瞬时倾角及倾角方位属性进行分类，根据裂缝密度的分布特征来确定地震相体，建立地震断裂相，绘制断层及断裂带分布数据体，用来表征地震相异常体和裂缝带；21)利用叠后属性数据进行自动断层拾取；22)进行叠前地震道集的优化、去噪、拉伸改正和拉平处理；23)进行叠前地震数据的椭圆速度反演，同时根据页岩储层中层速度的变化和差异，确定地层压力并圈定页岩储层中的高压区；24)进行三维叠前地震数据的振幅随炮检距变化和纵横波同步波阻抗反演；25)进行三维叠前地震数据的各向异性参数的椭圆反演；26)进行叠前地震数据的弹性模量λρ弹性模量与密度的乘积、μρ剪切弹性模量与密度的乘积、Eρ杨氏弹性模量与密度的乘积的椭圆反演，得到各向异性弹性模量，通过岩石物理分析，将各向异性弹性模量转换为目的层的储层参数；27)对各种表征断层和裂缝的地震属性的联合地质解释与标定；28)根据页岩层裂缝发育状况，确定可能的完井地层伤害区及压裂液干扰邻井的可能性；29)根据步骤2)的岩心动态和静态弹性模量的转换关系式，将三维叠前地震数据的各向异性弹性波同步反演获取的动态弹性模量转换为静态弹性模量；30)利用静态弹性模量与岩石脆性的相关性，确定页岩储层的脆性分布规律和特征，优化水平井的完井和压裂方案设计；31)利用静态弹性模量或派生静态弹性模量在页岩储层中的分布规律，圈定页岩储层中的高总有机碳含量页岩区，确定页岩储层的脆性特征，获取局部地应力的方位及强度，确定页岩储层中断层、裂缝和裂隙的方位走向和密集程度，预测页岩储层中的高总有机碳含量和页岩储层中的高地层压力区；32)综合获得的页岩气储层的各种有利参数，结合页岩储层的准确埋深、厚度、产状及平面展布，得到页岩气储层的含气性前景并圈定页岩气勘探开发的甜点区。