致密储层甜度评价方法和装置与流程

本发明涉及致密储层气藏勘探开发技术领域，尤其涉及一种致密储层甜度评价方法和装置。

背景技术：

致密储层气藏是指孔隙度、渗透率和含气饱和度均较低，而含水饱和度较高，并可以获得工业天然气产量的气藏。致密储层气藏的开发效果与传统的地质甜点和工程甜点有关，也与开采压裂过程的伤害程度相关，如何结合地质甜点、工程甜点和储层伤害程度等诸多因素，评价致密储层气藏的甜度是众多石油地质领域研究学者关注的内容之一。

目前致密储层气藏的甜度评价方法中，通过有机碳含量、镜质体反射率和矿物组分含量检测或计算获得地质甜点可压性评价指数、工程甜点可压性评价指数和综合可压性评价指数，从而据此指导实际生产中压裂开采设计与施工。

然而，利用有机碳含量、镜质体反射率和矿物组分含量是反应储层含气性的间接表征参数，表征结果误差较大。并且以矿物组成表征脆性指数，并未考虑天然裂缝发育程度和压裂液流体渗入裂缝等因素，因此以此指导压裂开采与施工的准确度较低。

技术实现要素：

基于上述技术问题，本发明提供一种致密储层甜度评价方法和装置，能综合分析致密储层地质特性，提高致密储层甜度评价准确度。

本发明提供一种致密储层甜度评价方法和装置，其中，该致密储层甜度评价方法用于评价致密储层甜度特性，包括：

根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率，多个待测井开设在待测储层中。

根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量。

获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的关联度。

根据关联度获取有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量中各自的权重系数。

根据权重系数确定待测储层的甜度。

本发明还提供一种致密储层甜度评价装置，包括：

第一分析模块，根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率，多个待测井开设在待测储层中。

第二分析模块，根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量。

第三分析模块，获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的关联度。

第四分析模块，根据关联度获取有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量中各自的权重系数。

确定模块，根据权重系数确定待测储层的甜度。

本发明提供的致密储层甜度评价方法和装置，通过待测井的测井资料直接获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率参数，间接获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量参数，利用灰色关联度法分析上述参数之间的关联度和各参数的权重系数，从而得出待测储层的甜度。综合分析影响致密储层地质特性的参数，提高致密储层甜度评价准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法的获取待测储层的脆性指数的流程示意图；

图3是本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法的获取待测储层的天然裂缝密度的流程示意图；

图4是本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法的确定待测储层甜度的流程示意图；

图5是本发明实施例二提供的致密储层甜度评价装置的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的致密储层甜度评价装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法的流程示意图，图2是本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法的获取待测储层的脆性指数的流程示意图，图3是本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法的获取待测储层的天然裂缝密度的流程示意图，图4是本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法的确定待测储层甜度的流程示意图。

如图1-图4所示，本发明实施例一提供一种致密储层甜度评价方法，用于评价致密储层甜度特性，包括：

s1：根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率，多个待测井开设在待测储层中。

需要说明的是，本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法中，首先在待测储层中开设多个待测井，对多个待测井进行测井。其中测井包括模拟测井、数字测井、数控测井和成像测井四个阶段，分别利用储层岩石的电化学特性、导电特性、声学特性和放射性表征储层的特性。通过测井可直接获取待测井所在待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率。有效厚度是指油层中具有产油能力部分的储层厚度值。含气饱和度是指在原始状态下，储层内天然气体积占连通孔隙体积的百分数。有效孔隙度是指储层岩石中互相连通的孔隙的体积与岩石总体积之比。渗透率表征储层岩石允许流体通过的能力，其余储层岩石在液体渗透方向上的空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关。通过选取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率用于综合表征其含油气特性，相比于现有表征方法中的利用有机碳含量和镜质体反射率的间接性表征手段，其表征方法更为直接和精准地落实在含油气性能上。

s2：根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量。

需要说明的是，根据多个待测井的测井资料，还可间接性的获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量。这三个参数用于表征的是储层岩石的油气开采性能，天然油气常用的开采方法是压裂法，因此储层岩石的压裂特性能直接影响天然由其的后续开采过程。而脆性指数用于表征储层岩层在压裂受力后其破裂前发生的塑性变形能力。天然裂缝密度是指单位面积内的裂缝数，用于表征裂缝的发育过程。泥质含量是指储层中泥质物质的含量，其可影响储层岩石压裂后裂缝的发育过程。利用待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量表征其油气的开测性能，相比于现有的利用矿物组成表征，不仅能分析待测储层本身物质含量压裂开采难易程度的影响，而且也能进一步确定压裂后裂缝发育过程对后续开采的影响，完善了待测储层甜度评价方法。

s3：获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的关联度。

需要说明的是，在直接或间接获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量这七项参数后，通过灰色关联度分析法确定其之间发展趋势的相似或相异程度。由于待测储层压裂过程中存在裂缝的压裂和发育动态变化过程，因此选用灰色关联度法能更好的为发展变化态势提供了量化的度量，适合该储层压裂过程的动态历程分析。

s4：根据关联度获取有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量中各自的权重系数。

需要说明的是，在上述的灰色关联度法中，获取有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的关联度后，进一步确定其各自的权重系数，分析这七项参数对储层甜度的影响程度。

s5：根据权重系数确定待测储层的甜度。

需要说明的是，在确定了上述七项参数的各自权重系数后，可以进一步确定待测储层的具体甜度值，通过加和各参数和各参数对应的权重系数的乘积值，确定其甜度值。甜度数值越大表征该待测储层的含油气性能和油气可开采性能均较优，开采产量也相应较高。

具体的，根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量，具体包括：

如图2所示，本发明实施例一提供的获取待测储层的脆性指数中，还可以包括以下分步骤：

s201：根据待测储层的声波时差确定待测储层的弹性模量和泊松比。

s202：根据弹性模量和泊松比确定脆性指数。

需要说明的是，待测储层的脆性指数是根据测井资料通过计算间接获取的，其具体的计算过程如下：

根据待测储层的声波时差确定待测储层的弹性模量和泊松比，具体包括，根据公式

确定待测储层的弹性模量和泊松比。

其中，e表示待测储层的弹性模量，单位为gpa；μ表示待测储层的泊松比；vp表示纵波波速，单位为km/s；vs表示横波波速，单位为km/s；ρ为待测储层的岩石密度，单位为g/cm³。

vp是由公式

所得到的。

vs是由公式

所得到的。

其中，tp为横波时差，单位为s；ts为纵波时差，单位为s。

其中，纵波时差为声波时差，根据纵波时差确定横波时差，具体包括，ts是由公式

所得到的。

其中，ρ为待测储层的岩石密度，单位为g/cm³。

根据弹性模量和泊松比确定脆性指数，具体包括，根据公式

确定脆性指数。

其中，bi为待测储层的脆性指数，e表示待测储层的弹性模量，单位为gpa；μ表示待测储层的泊松比。

具体的，根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的天然裂缝密度、天然裂缝密度和泥质含量，具体包括：

如图3所示，本发明实施例一提供的获取待测储层的天然裂缝密度中，还可以包括以下分步骤：

s211：根据多个待测井的测井资料，确定待测储层的天然裂缝数。

s212：根据天然裂缝数和待测储层的面积确定天然裂缝密度。

需要说明的是，待测储层的天然裂缝密度是根据测井资料中的成像测井资料通过计算间接获取的，其具体的计算过程如下：根据天然裂缝数和待测储层的面积确定天然裂缝密度，具体包括，根据公式

确定天然裂缝密度。

其中，df为天然裂缝密度，a为天然裂缝数，s待测储层的面积，单位为cm²。df即为单位面积上的天然裂缝条数。

具体的，获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的关联度，具体包括：

如图4所示，本发明实施例一提供的确定待测储层甜度中，还可以包括以下分步骤：

s31：获取有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的比较序列。

需要说明的是，获取有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的比较序列具体包括：

根据公式

xi＝{xi(1)，xi(2)，xi(3)，…，xi(n)}，(i＝1，2，3，…，n)(1)

获得比较序列。

其中，n表示待测井的数量，xi(n)表示第n个待测井的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量的数值，取值不同的i与有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量一一对应。

s32：获取多个待测井压裂后的开采产量，并根据开采产量获取待测井的开采产量的参考序列。

需要说明的是，根据开采产量获取待测井的开采产量的参考序列具体包括：根据公式

x0＝{x0(1)，x0(2)，x0(3)，…，x0(n)}(2)

获取参考序列。

其中，n表示待测井的数量，x0(n)表示第n个待测井的开采产量。

s33：确定比较序列和参考序列的关联系数。

需要说明的是，确定比较序列和参考序列的关联系数具体包括：

根据公式

确定关联系数。

其中，p表示分辨系数，p∈[0，1]，ξ0i(k)表示第n个待测井的第i个比较序列xi和参考序列x0之间的关联系数。

需要说明的是，ξ0i(k)计算的数值结果是介于0和1之间，当ξ0i(k)数值越靠近1，说明待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量对其开采产量的影响度越大。p的通常取值为0.5。

其中，x′i(k)是由公式

所得到的。

其中，x′i(k)表示第k个待测井的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量的无量纲数值，k∈[1，n]。

x′0(k)是由公式

所得到的。

其中，x′0(k)表示第k个待测井的开采产量的无量纲数值，k∈[1，n]。需要说明的是，由于有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量的数据量纲并不相同，为消除量纲对最终关联度的影响，对参考序列和比较序列中的数值做无量纲化处理。

s34：根据关联系数确定待测储层的平均关联度。

需要说明的是，根据关联系数确定待测储层的平均关联度具体包括：根据公式

确定平均关联度。

其中，r0i表示多个待测井的各比较序列xi和参考序列x0的平均关联度。

s35：根据平均关联度确定平均权重系数。

需要说明的是，根据平均关联度确定平均权重系数具体包括：根据公式

确定平均权重系数。

其中，ωi表示有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量的平均权重系数。

s36：根据平均权重系数确定待测储层的甜度。

需要说明的是，根据平均权重系数确定待测储层的甜度具体包括：根据公式

确定待测储层的甜度。

其中，cs表示待测储层的甜度，x′i表示任一个待测井的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量的无量纲数值。

需要说明的是，在获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量的平均权重系数后。针对需要进行评价的待评价储层，通过获取其测井资料，确定其对应的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量，以及其平均权重系数，则待评价储层最终的甜度数值是通过有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度或泥质含量各自的无量纲数值与平均权重系数乘积后，再取加和值获得的。

具体的，该致密储层甜度评价方法不仅能评价待测储层的甜度，还能进一步分析待测储层开采过程中的伤害风险，为实际开采工作提供指导意义。该方法还包括：

在根据权重系数确定待测储层的甜度之后，根据泥质含量和泥质含量的权重系数，确定待测储层的伤害风险，具体包括，根据公式

伤害风险＝-1×泥质含量×ωi(15)

确定待测储层的伤害风险。

需要说明的是，此处的ωi为平均权重系数，待开采储层中，由于钻完井和水力压裂过程中会有部分流体进入储层，泥质矿物在流体作用下发生膨胀、分散等作用造成伤害，不利于开采。因此利用压裂液压裂过程中，泥质含量越高会导致开采的中，对待测储层的伤害度越大，发生的开采事故的风险值也就越大。本发明实施例一提供的致密储层甜度评价不仅可以评价待测储层的甜度，还能评价其开采的伤害风险，为待测储层的油气开采提供安全保障性更高的指导建议。

本发明实施例一提供的致密储层甜度评价方法，通过待测井的测井资料直接获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率参数，间接获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量参数，利用灰色关联度法分析上述参数之间的关联度和各参数的权重系数，从而得出待测储层的甜度。综合分析影响致密储层地质特性的参数，提高致密储层甜度评价准确度。

实施例二

此外，图5是本发明实施例二提供的致密储层甜度评价装置的结构示意图。如图5所示，本发明实施例二提供的致密储层甜度评价装置50，包括：

第一分析模块51，根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率，多个待测井开设在待测储层中。

需要说明的是，在待测储层中开设多个待测井，通过测井获取测井资料，而待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率可通过测井资料直接获取。通过选取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率用于综合表征其含油气特性，相比于现有表征方法中的利用有机碳含量和镜质体反射率的间接性表征手段，其表征方法更为直接和精准地评价含油气性能。

第二分析模块52，根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量。

需要说明的是，通过测井资料计算后可间接获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量。利用待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量表征其油气的开测性能，相比于现有的利用矿物组成表征，不仅能分析待测储层本身物质含量压裂开采难易程度的影响，而且也能进一步确定压裂后裂缝发育过程对后续开采的影响，完善了待测储层甜度评价方法。

第三分析模块53，获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的关联度。

需要说明的是，通过测井资料直接或间接的获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量后，通过灰色关联度分析法确定上述七项参数之间的关联度，为待测储层压裂过程的动态历程提供量化的度量。

第四分析模块54，根据关联度获取有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量中各自的权重系数。

需要说明的是，在确定待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的关联度后，进一步确定其各自的权重系数，分析这七项参数对储层甜度的影响程度。

确定模块55，根据权重系数确定待测储层的甜度。

需要说明的是，根据各自权重系数进一步确定待测储层的具体甜度值。通过加和各参数和各参数对应的权重系数的乘积值即可确定其甜度值。甜度数值越大表征该待测储层的地质甜点和工程甜点分布数量越多。

本发明实施例二提供的致密储层甜度评价装置，通过待测井的测井资料直接获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率参数，间接获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量参数，利用灰色关联度法分析上述参数之间的关联度和各参数的权重系数，从而得出待测储层的甜度。综合分析影响致密储层地质特性的参数，提高致密储层甜度评价准确度。

实施例三

此外，图6是本发明实施例三提供的致密储层甜度评价装置的结构示意图。如图6所示，本发明实施例三还提供的致密储层甜度评价装置60，包括：

存储器61，用于存储指令；具体的，存储器61的存储对象包括软件及模块。处理器62，用于运行存储器61中存储的指令，以执行上述实施例一中所提供的致密储层甜度评价方法。处理器62通过运行或执行存储在存储器61内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器61内的数据，执行该致密储层甜度评价装置60的各种功能和处理数据。

具体的，处理器62用于：根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率，多个待测井开设在待测储层中。

具体的，处理器62还可用于：根据多个待测井的测井资料，获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量。

具体的，处理器62还可用于：获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量之间的关联度。

具体的，处理器62还可用于：根据关联度获取有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度、渗透率、脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量中各自的权重系数。

具体的，处理器62还可用于：根据权重系数确定待测储层的甜度。

本发明实施例三提供的致密储层甜度评价装置60，其中存储器61用于存储指令，处理器62用于运行存储器61中的指令，以执行实施例一提供的致密储层甜度评价方法。通过待测井的测井资料直接获取待测储层的有效厚度、含气饱和度、有效孔隙度和渗透率参数，间接获取待测储层的脆性指数、天然裂缝密度和泥质含量参数，利用灰色关联度法分析上述参数之间的关联度和各参数的权重系数，从而得出待测储层的甜度。综合分析影响致密储层地质特性的参数，提高致密储层甜度评价准确度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。