页岩储层的矿物组分确定方法、装置、电子及存储介质与流程

本技术涉及油气勘探，特别地涉及一种页岩储层的矿物组分确定方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、矿物成分的确定对于储层沉积环境分析、储层参数计算、岩石力学参数预测及完井压裂的成功都非常重要。充分挖掘常规测井资料中蕴含的页岩储层矿物含量信息，不仅是解决上述地质、工程中实际问题的基础，还能极大地降低工程施工及评价的成本，为非常规储层经济开发提供科学依据。岩性扫描测井和元素俘获能谱测井是评价复杂储层矿物组分有效的测井方法，国内外已在利用这类测井资料评价非常规储层复杂矿物组分及其含量。然而，由于成本高昂，多数评价井、开发井除常规测井资料外，并不具备这类新型测井资料。利用常规测井方法进行矿物组分计算，通常根据岩心实验数据，建立一元或多元线性回归模型，模型的精度往往并不满足生产需要。早在上世纪80年代最优化方法就被应用于定量评价火山岩、碳酸盐岩和复杂碎屑岩等复杂岩性的矿物组分，该类方法能充分利用各种测井响应信息，根据不同矿物骨架的测井响应值建立响应方程组，通过最优化方法求解能得到地层矿物组分。但是对于页岩储层，直接采用最优化方法计算的矿物组分往往精度较低，特别是总有机碳含量、碳酸盐岩类矿物含量和铁质矿物含量与岩心分析差异大，这是因为页岩储层特别是陆相和海陆过渡相储层，沉积环境和岩性多变，测井响应与常规砂泥岩储层差异大。

技术实现思路

1、针对上述问题，本技术提供一种页岩储层的矿物组分确定方法、装置、电子设备及存储介质，能够提高页岩储层的矿物组分的计算精度。

2、本技术提供了一种页岩储层的矿物组分确定方法，包括：

3、获取页岩储层的矿物组分的特征信息、所述页岩储层的测井曲线、所述页岩储层的粘土含量与含水饱和度之间的关系、所述页岩储层的岩心的矿物组分之间的交会图；

4、基于所述特征信息确定矿物的类别，并基于不同矿物组分与所述测井曲线确定矿物敏感测井响应方程；

5、基于所述测井曲线采用基线重叠法确定所述页岩储层的岩性类别；

6、在基于岩性类别对应的岩性约束的基础上，基于所述测井曲线计算粘土含量；

7、并在基于岩性类别对应的岩性约束的基础上，基于所述测井曲线和所述粘土含量计算有机碳含量，并基于所述测井曲线采用多元回归方法计算铁质含量；

8、基于所述岩心的矿物组分之间的交会图确定矿物组分之间的不等式关系；

9、基于所述粘土含量与含水饱和度之间的关系确定含气饱和度；

10、基于所述粘土含量、所述有机碳含量和铁质含量作为定量约束，以矿物组分之间不等式关系为不等式约束，以矿物组分的范围为边界约束，在约束条件下，根据所述含气饱和度、含水饱和度和所述孔隙度对所述测井曲线进行挖掘效应校正，并基于所述矿物敏感测井响应方程采用约束最优化方法迭代求解，以得到所述页岩储层的矿物组分。

11、在一些实施例中，所述测井曲线包括：伽马曲线、电阻率曲线、中子曲线、密度曲线，所述基于所述测井曲线采用基线重叠法确定所述页岩储层的岩性类别，包括：

12、基于每个采样点将伽马曲线和电阻率曲线进行重叠得到第一特征线；

13、基于每个采样点将中子曲线与密度曲线进行重叠得到第二特征线；

14、基于曲线重叠基线、岩性阈值、所述第一特征线和所述第二特征线划分所述页岩储层的岩性类别。

15、在一些实施例中，所述第一特征线表示为：

16、

17、其中：rd为电阻率曲线，rds为灰岩电阻率基线，rdc为泥岩电阻率基线；grc为泥岩gr基线，grs为灰岩gr基线；

18、第二特征线表示为：

19、其中：dens为灰岩密度基线，denc为泥岩密度基线；cnlc为泥岩中子基线，cnls为灰岩中子基线。

20、在一些实施例中，所述测井曲线包括：伽马曲线和中子曲线，所述基于测井曲线计算粘土含量，包括：

21、根据伽马曲线计算第一粘土含量；

22、根据中子曲线计算第二粘土含量；

23、基于第一粘土含量、第二粘土含量采用加权平均算法计算得到粘土含量。

24、在一些实施例中，所述基于测井曲线采用多元回归方法计算铁质含量，包括：

25、基于铁质含量与测井曲线的响应关系，从测井曲线中选择敏感测井曲线；

26、基于所述敏感测井曲线建立铁质含量的多元回归预测模型；

27、基于所述多元回归预测模型计算铁质含量。

28、在一些实施例中，所述矿物组分之间的交会图，包括：硅质和粘土含量交会图、钙质和粘土含量交会图；所述基于所述岩心的矿物组分之间的交会图确定矿物组分之间的不等式关系，包括：基于所述硅质和粘土矿物含量交会图、钙质和粘土含量交会图，确定矿物组分之间的不等式关系及各个矿物组分的上边界和下边界。

29、在一些实施例中，所述基于所述矿物敏感测井响应方程采用最优化方法迭代求解，以得到所述页岩储层的矿物组分，包括：

30、将所述矿物敏感测井响应方程转换为矩阵形式得到矩阵函数；

31、基于所述矩阵函数确定目标函数，所述目标函数为：其中，u为参与计算的测井曲线的权重，b为各个测井曲线，a为各个矿物组分对应的测井响应值；

32、基于所述目标函数采用约束最优化方法迭代求解，以得到所述页岩储层的矿物组分。

33、在一些实施例中，所述含气饱和度为含烃饱和度，所述测井曲线包括：中子曲线，所述根据含气饱和度、含水饱和度和孔隙度对所述测井曲线进行挖掘效应校正，包括：

34、根据含烃饱和度、含水饱和度确定孔隙中的含氢指数；

35、基于所述含氢指数确定油气对中子曲线的影响校正量；

36、基于影响校正量确定挖掘效应校正量；

37、基于挖掘效应校正量对所述中子曲线进行校正。

38、本技术实施例提供一种页岩储层的矿物组分确定装置，包括：

39、获取模块，用于获取页岩储层的矿物组分的特征信息、所述页岩储层的测井曲线、所述页岩储层的粘土含量与含水饱和度之间的关系、所述页岩储层的岩心的矿物组分之间的交会图；

40、第一确定模块，用于基于所述特征信息确定矿物的类别，并基于不同矿物组分与所述测井曲线确定矿物敏感测井响应方程；

41、第二确定模块，用于基于所述测井曲线采用基线重叠法确定所述页岩储层的岩性类别；

42、第三确定模块，用于在基于岩性类别对应的岩性约束的基础上，基于所述测井曲线计算粘土含量；

43、第四确定模块，用于并在基于岩性类别对应的岩性约束的基础上，基于所述测井曲线和所述粘土含量计算有机碳含量，并基于所述测井曲线采用多元回归方法计算铁质含量；

44、第五确定模块，用于基于所述岩心的矿物组分之间的交会图确定矿物组分之间的不等式关系；

45、第六确定模块，用于基于所述粘土含量与含水饱和度之间的关系确定含气饱和度；

46、计算模块，用于基于所述粘土含量、所述有机碳含量和铁质含量作为定量约束，以矿物组分之间不等式关系为不等式约束，以矿物组分的范围为边界约束，在约束条件下，根据所述含气饱和度、含水饱和度和所述孔隙度对所述测井曲线进行挖掘效应校正，并基于所述矿物敏感测井响应方程采用约束最优化方法迭代求解所，以得到所述页岩储层的矿物组分。

47、本技术实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行上述任意一项所述页岩储层的矿物组分确定方法。

48、本技术实施例提供一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，能够被一个或多个处理器执行，能够用来实现上述任一项所述页岩储层的矿物组分确定方法。

49、本技术提供的一种页岩储层的矿物组分确定方法、装置、电子设备及存储介质，通过预先划分岩性类别，计算总有机碳含量和粘土含量等矿物组分，作为响应方程的定量约束条件；此外，可根据岩心分析矿物组分之间的交会图，建立不等式约束关系，可将计算的参数和不等式约束作为矿物敏感测井响应方程的约束条件，使得采用最优化方法求解的结果精度更高，更符合实际情况。