[发明专利]一种泥页岩油气饱和度的计算模型

摘要

本发明公开了一种泥页岩油气饱和度的计算模型，包括以下步骤：A.建立等效物理模型；B.给出假设条件；C.确定数学模型公式；D.模型中各参数的确定；E.岩电实验数据拟合模型公式参数a、b、m、n；F.模型验证。本发明能够解决泥页岩储层由于骨架矿物复杂、孔隙结构复杂、孔隙润湿性复杂等问题带来的非阿尔奇现象，准确计算泥页岩储层含油气饱和度，为测井评价储层以及油田开发提供帮助，在计算泥页岩储层含水饱和度方面具备其它饱和度模型无可比拟的优势，实际应用效果显著，因此极具推广价值。在目前公开发表文献和商业应用软件中尚无类似方法的提出与应用。

主权项

一种泥页岩油气饱和度的计算模型，首先根据泥页岩骨架矿物组分与孔隙类型给出泥页岩岩石体积物理模型，然后在适当的假设条件下，根据物理模型推导出泥页岩导电数学公式，随后给出公式中各项参数的求取方法，具体步骤如下：A.建立等效物理模型：根据泥页岩骨架矿物类型和孔隙类型给出泥页岩岩石体积物理模型，将页岩分为两大系统和四大孔隙组分；步骤A所述的两大系统为有机质体积系统、非有机质体积系统；B.给出假设条件：模型的提出是基于以下假设的：(1)在泥页岩储层，骨架矿物除黄铁矿以外，有机质和其余骨架矿物是完全不导电的，在泥页岩储层中主要含有四种孔隙类型，分别为粘土孔隙、基质孔隙、微裂缝和有机孔隙；(2)粘土孔隙、基质孔隙、微裂缝是亲水的水润湿、有机质孔隙是亲油气的油润湿，并且有机质孔隙中是100％含油气的，即油气饱和度为100％；粘土孔隙是粘土矿物之间的微细孔隙，与有机质孔隙不同，粘土孔隙表面表现为亲水性特征，对水分子吸附能力强；在构建游离气体积计算模型时，假设粘土孔隙100％含水，不含油气；(3)泥页岩储层基质孔隙主要为残余原生孔隙和不稳定矿物溶蚀孔；(4)岩石的电阻率主要受四部分影响：①100％含水的粘土；②导电矿物黄铁矿；③有机质；④基质孔隙和微裂隙空间的地层水；假设以上导电成分是并联导电的；C.确定数学模型公式：根据泥页岩岩石体积物理模型，认为泥页岩电阻率主要受粘土、黄铁矿、有机质三部分影响:计算每一部分的电阻率然后并联起来，最终得到泥页岩饱和度导电模型；构建如下页岩并联导电模型：$\frac{1}{R_t}=\frac{V_{cl}}{R_{cl}}+\frac{V_{py}-V_{py\_cut}}{R_{py}}+\frac{V_{TOC}}{R_{TOC}}+\frac{{\mathrm{\φ}}^m{S}_w^n}{{\mathrm{abR}}_w}(1-V_{cl}-V_{py}-V_{TOC})$在实际处理过程中，通常认为有机质不导电，所以上式可以化简为：$\frac{1}{R_t}=\frac{V_{cl}}{R_{cl}}+\frac{V_{py}-V_{py\_cut}}{R_{py}}+\frac{{\mathrm{\φ}}^m{S}_w^n}{{\mathrm{abR}}_w}(1-V_{cl}-V_{py}-V_{TOC})$变形可得：$S_w=\sqrt[n]{(\frac{1}{R_t}-\frac{V_{cl}}{R_{cl}}-\frac{V_{py}-V_{py\_cut}}{R_{py}})\·\frac{{\mathrm{abR}}_w}{(1-V_{cl}-V_{py}-V_{TOC}){\mathrm{\φ}}^m}}$则油气饱和度为：

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