页岩有机碳含量TOC预测方法技术

一种页岩有机碳含量TOC预测方法，包括以下步骤：对页岩岩样进行物理测试分析，获得页岩岩样的岩石参数，基于岩石参数，获得岩样TOC与多个测井参数中的每一个测井参数的第一数学关系；进行测井分析，基于测井分析结果，获得TOC与每一个测井参数的第二数学关系；针对每一个测井参数，判断第一数学关系与第二数学关系的一致性；针对每一个测井参数，当判断第一数学关系与第二数学关系具有一致性时，基于第一数学关系或第二数学关系，计算TOC与测井参数的相似度；选择具有最大相似度值的测井参数作为预测参数；基于预测参数的值以及TOC与预测参数之间的第一数学关系或第二数学关系，预测页岩的TOC。

TOC prediction method of shale organic carbon content

A prediction method for total organic carbon content of TOC, which comprises the following steps: physical testing analysis of shale rock, the rock parameters of shale samples, based on the parameters of rock, the first mathematical relationship for every specimen with multiple TOC logging parameters in logging parameters; in logging analysis, well logging based on the results of the analysis, second the mathematical relationship between TOC and each logging parameters; for each logging parameters, consistency of the relationship between the first and second mathematical relation of mathematics; for each one of the logging parameters, when judging the relationship between the first and second mathematics mathematical relationship is consistent, the relationship between the first or second mathematical mathematical relationship based on similarity calculation TOC and logging parameters; with logging parameters maximum similarity value as a predictive parameter; parameter prediction and forecast based on parameter value and TOC Between the first mathematical relationship or the second mathematical relationship, the predicted shale TOC.

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及非常规页岩气勘探与开发领域，特别涉及一种基于岩石物理及测井分析的页岩有机碳含量TOC预测方法。
技术介绍
页岩气是指以甲烷为主要成分，以游离态及吸附态为主要形式蕴藏于高碳泥岩或者暗色(黑色)泥岩中的天然气，游离性和吸附性是页岩气主要的表现特征。页岩的TOC是页岩气富集的关键因素，是非常规气藏有别于常规气藏的标志性参数之一，TOC的预测是地球物理技术面临的新课题。影响页岩气富集的因素较多，包括页岩厚度(规模)、TOC、热演化程度、地层压力等。其中TOC是重要的因素之一，TOC越高，气藏富集程度越高。斯伦贝谢公司对北美页岩气盆地研究认为，页岩气藏页岩有机碳含量最低标准原则上应大于2.0％。因此，有机碳含量是页岩气藏质量评价中的重要指标，它既是页岩生气的物质基础，决定页岩的生烃强度；也是页岩吸附气的载体之一，决定页岩的吸附气大小；还是页岩孔隙空间增加的重要因素之一，决定页岩新增游离气能力。目前，在页岩(或页岩气储层)特征及预测技术理论方面的研究较少或者正处于初期阶段，许多试验性的研究或者探索也局限于实验室内部。在页岩TOC预测方面，Passey等(1990)提出一种计算页岩中有机碳含量的测井评价方法，主要利用电阻率曲线和声波测井曲线重叠进行计算；金强等(2003)考虑TOC对电阻率、声波、密度的影响，提供了一个更加通用的模型公式；Loseth等(2011)提出可以通过交会分析的方法寻求波阻抗与TOC的关系从而达到计算有机碳含量的目的；孙建孟等(2012)发现TOC与密度曲线有很好的对应关系。但是，页岩具有区域差异性、特征差异性，例如中国和美国的页岩虽然都很发育，但是在地质特征方面差异较大，主要表现在页岩分布地区的地质构造条件、页岩沉积类型、页岩沉积年代、热演化条件、页岩的成熟期以及成熟度、埋藏深度、保存条件等方面，因此以上提出的方法不具有普遍性，对于目标选区的页岩是否适用值得商榷。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种普遍适用于各种地质特征的页岩有机碳含量TOC预测方法。本公开所采用的解决方案如下：一种页岩有机碳含量TOC预测方法，包括以下步骤：对页岩岩样进行物理测试分析，获得所述页岩岩样的岩石参数，基于所述岩石参数，获得岩样TOC与多个测井参数中的每一个测井参数的第一数学关系；进行测井分析，基于测井分析结果，获得TOC与所述每一个测井参数的第二数学关系；针对所述每一个测井参数，判断所述第一数学关系与所述第二数学关系的一致性；针对所述每一个测井参数，当判断所述第一数学关系与所述第二数学关系具有一致性时，基于所述第一数学关系或所述第二数学关系，计算TOC与所述测井参数的相似度；选择具有最大相似度值的测井参数作为预测参数；基于所述预测参数的值以及TOC与所述预测参数之间的第一数学关系或第二数学关系，预测页岩的TOC。优选地，所述预测方法还包括针对所述每一个测井参数，判断所述第一数学关系和所述第二数学关系的合理性。优选地，所述预测参数是密度。优选地，所述岩石参数是密度、纵波速度、横波速度的至少其中之一。优选地，所述测井参数是密度、纵横波速比、自然伽马、含气量的至少其中之一。优选地，通过地震参数反演方法确定所述预测参数的值。优选地，通过交会分析方法统计所述第一数学关系和所述第二数学关系。本公开的优点是综合应用页岩岩样与测井资料，通过页岩岩样物理测试建立TOC与测井参数的数学关系，同时对比利用测井数据分析得出的TOC与测井参数的数学关系，确定预测页岩TOC的预测参数和数学关系式，从而实现页岩TOC的预测，使得预测更具有针对性和普遍性。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。图1显示根据示例性实施例对页岩岩样进行物理测试分析得到的TOC与密度参数的交会分析图；图2显示根据示例性实施例对页岩岩样进行物理测试分析得到的TOC与纵横波速比参数的交会分析图；图3显示根据示例性实施例通过选区实地勘探过程中的测井分析得到的页岩TOC与密度参数的交会分析图；图4显示根据示例性实施例通过选区实地勘探过程中的测井分析得到的页岩TOC与纵横波速比参数的交会分析图；图5显示根据示例性实施例通过选区实地勘探过程中的测井分析得到的页岩TOC与自然伽马参数的交会分析图；图6显示针对选区应用示例性实施例中提出的方法预测的过w1和w2井的TOC剖面图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本专利技术综合应用页岩岩样以及测井资料两种数据，分别获得页岩有机碳含量TOC与测井参数之间的数学关系。在判断通过两种数据所获得的数学关系具有一致性的情况下，选择与TOC相似度最高的测井参数作为预测参数，预测页岩TOC。本专利技术创新性地应用页岩岩样以及测井资料进行页岩TOC综合分析，是一种基于岩石物理测试及测井分析的页岩TOC预测方法，使得预测更具有针对性和普遍性。本公开提供一种页岩有机碳含量TOC预测方法，包括以下步骤：步骤1：在实际钻井中获得实际页岩岩样，通过岩石物理测试仪器测试岩样的TOC含量以及密度、纵波速度、横波速度等。基于这些岩石参数，利用交会分析软件或Excel工具交会统计出TOC与密度、TOC与纵横波速比、TOC与自然伽马等测井参数之间的数学关系。步骤2：测井人员在页岩气勘探过程中进行测井分析，基于测井分析结果，统计出TOC与密度、TOC与纵横波速比、TOC与自然伽马等测井参数之间的数学关系。步骤3：针对每一个测井参数——密度、纵横波速比、自然伽马，对比步骤1和步骤2中获得的数学关系，判断TOC与该测井参数之间数学关系的一致性，即对于每一个测井参数，判断在步骤1中获得的TOC与该测井参数之间的数学关系与在步骤2中获得的TOC与该测井参数之间的数学关系是否一致。步骤4：此外，为了提高预测的准确性，还可以针对每一个测井参数，判断在步骤1中获得的TOC与该测井参数之间的数学关系和在步骤2中获得的TOC与该测井参数之间的数学关系的合理性。在实施过程中，此步骤是可选的。步骤5：针对每一个测井参数，如果具有上述一致性和合理性，则基于在步骤1或步骤2中获得的TOC与该测井参数的数学关系，计算TOC与该测井参数的相似度；如果在一致性和/或合理性判断中，判断结果是否定的，即在步骤1或步骤2中获得的TOC与该测井参数的数学关系不一致和/或不合理，那么不计算TOC与该测井参数的相似度。步骤6：选择具有最大相似度值的测井参数作为预测TOC的预测参数。在示例性实施例中，预测参数是密度。步骤7：根据预测参数值以及在步骤1或步骤2中获得的TOC与预测参数之间的数学关系计算出页岩的TOC。其中，应用地震参数反演技术反演出预测参数值，在示例性实施例中，预测参数值是密度值。下面根据示例性实施例详细介绍本公开的页岩有机碳含量TOC预测方法。根据示例性实施例的页岩有机碳含量TOC预测方法包括以下步骤：步骤1：选择川东南页岩气区块为研究工区，以下志留统龙马溪组页岩为研究目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩有机碳含量TOC预测方法，包括以下步骤：对页岩岩样进行物理测试分析，获得所述页岩岩样的岩石参数，基于所述岩石参数，获得岩样TOC与多个测井参数中的每一个测井参数的第一数学关系；进行测井分析，基于测井分析结果，获得TOC与所述每一个测井参数的第二数学关系；针对所述每一个测井参数，判断所述第一数学关系与所述第二数学关系的一致性；针对所述每一个测井参数，当判断所述第一数学关系与所述第二数学关系具有一致性时，基于所述第一数学关系或所述第二数学关系，计算TOC与所述测井参数的相似度；选择具有最大相似度值的测井参数作为预测参数；基于所述预测参数的值以及TOC与所述预测参数之间的第一数学关系或第二数学关系，预测页岩的TOC。

【技术特征摘要】
1.一种页岩有机碳含量TOC预测方法，包括以下步骤：对页岩岩样进行物理测试分析，获得所述页岩岩样的岩石参数，基于所述岩石参数，获得岩样TOC与多个测井参数中的每一个测井参数的第一数学关系；进行测井分析，基于测井分析结果，获得TOC与所述每一个测井参数的第二数学关系；针对所述每一个测井参数，判断所述第一数学关系与所述第二数学关系的一致性；针对所述每一个测井参数，当判断所述第一数学关系与所述第二数学关系具有一致性时，基于所述第一数学关系或所述第二数学关系，计算TOC与所述测井参数的相似度；选择具有最大相似度值的测井参数作为预测参数；基于所述预测参数的值以及TOC与所述预测参数之间的第一数学关系或第二数学关系，预测页岩的TOC。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：关达，陈勇，孙振涛，刘玉琦，朱博华，章惠，董清源，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11