一种优质页岩取心卡层预测的方法与流程

文档序号:13941124阅读:288来源:国知局

本发明涉及石油与天然气勘探开发领域,具体涉及海相页岩气直井优质页岩段取心卡层预测方法。



背景技术:

页岩气井卡准取心层位不仅可以减少不必要的钻井风险,节约投资额度,缩短钻井周期,而且可以准确获取并了解优质页岩段岩性、含气行、物性、地化参数等多方面信息,为后期提交地质储量、优选靶窗提供第一手资料。

目前在取心卡层过程中常采用控时钻进技术,通过对钻进速度的控制,结合岩屑录井方法,指导取心,此种方法在高勘探程度地区,可以实现较准确的卡准取心位置。但在实际应用过程中,工区钻井较少,龙马溪组地层速度变化较大,导致目的层深度预测精度较低。同时取心井的取心要求不同,纵向上地层变化差异较大,以及元素预警点在平面上是否具有代表性等等不确定因素,导致现场卡准取心层位难度较大,容易造成取心位置卡不准,导致多取或者少取,最终不能不能达到地质目的。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种更加客观准确的评估某个区块水平井合理的穿行位置,最大限度的提高单井产量为目的页岩气水平井靶窗优选的技术方法。

为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:

一种优质页岩取心卡层预测的方法,包括如下步骤:

(1)开展龙马溪组地层元素资料信息分析,寻找各小层页岩纵向上单元素的差异性,找出纵向差异明显的元素,作为现场取心卡层过程中可操作的元素预警控制点;

(2)对工区已钻井龙马溪组地层岩屑进行复看,分析龙马溪组各小层岩屑颜色变化情况,找出颜色突变位置,作为岩屑颜色预警控制点;

(3)开展二开结束后地震标定工作,卡准二叠系底界位置,对五峰组底界深度进行预测,根据预测结果,在预测取心位置上指定距离处提前控速,留出充足时间进行现场判断;

(4)根据地化录井资料,分析判别纵向上各小层地化参数变化情况,寻找纵向上突变位置,作为地化参数预警控制点;

(5)综合步骤(1)、(2)、(3)及(4)中的元素资料信息、岩屑信息、地震信息、地化信息,判断取心位置。

进一步的,分析龙马溪组各小层岩屑颜色变化情况的步骤中,分析优质页岩上部三十米范围内岩屑颜色变化情况。

进一步的,步骤(3)中,所述指定距离为15米-35米。

进一步的,步骤(3)中,所述指定距离为20米、25米或30米。

进一步的,步骤(3)中,对五峰组底界深度进行预测的步骤,采用速度法根据区域上龙马溪组地层层速度预测五峰组底界深度,和,采用厚度法根据工区内龙马溪组地层厚度变化趋势通过t0差计算龙马溪组—五峰组厚度,分析判断两种方法结果与区域地层厚度变化情况是否相符,选取与地质认识最为接近的结果为预测结果。

与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明提供的优质页岩取心卡层的预测的方法,结合元素、地化录井、、岩屑颜色变化情况和地震预测,识别取心预警点;同时紧密结合现场第一手资料,实时分析预警点位置,及时预测取心位置深度,指导卡层取心工作,卡准取心位置,实现节约作业成本、缩短施工周期、降低工程风险。

附图说明:

图1为本发明基本步骤示意图;

图2为本发明实施例中元素参数控制点分析图;

图3为本发明实施例中地化参数控制点分析图;

图4为本发明实施例中取心效果图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1:如图1所示,本实施例提供一种优质页岩取心卡层的预测方法,其步骤包括:

s100:开展龙马溪组地层元素分析,寻找纵向上岩屑元素分析差异界面,如钙元素由1-2↑5-6%,且这个差异界面在区域上具有一定可对比性,作为预警控制点:利用邻井已获岩屑元素剖面、常规录井资料,针对取心井段以上地层设置明显的控制点,本地区控制点1具有钙元素由13.5-22.3↓4.2-8.5%、硅元素由34.4-38.6↑50.5-53.4%的特征,控制点2具有钙元素由2.4-6.8↓0.9-1.4%、硫元素由0.34-0.68↓0.12-0.22%、钒元素由0.037-0.078↓0.011-0.024%、钛元素由1.6-2.4↓0.6-1.1%的特征,控制点3具有铁元素由4.8-6.4↑6.7-7.2%、磷元素由0.09-0.15↓0.02-0.04%、硫元素由0.09-0.14↑0.20-0.38%的特征,控制点4具有钙元素由0.31-1.96↑2.03-5.08%、磷元素由0.02-0.07↑0.13-0.14%的特征,控制点5具有钙元素由3.4-7.3↑9.8-20.0%、硅元素由52-57↓32-48%、钾元素由3.4-3.7↓2.0-2.4%、铝元素由13.4-13.9↓5.5-7.2%的特征,控制点6具有钙元素由3.2-13.0↑16.8-34.8%、硅元素由53-69↓15-32%的特征;

s200:对工区已钻井龙马溪组地层岩屑进行复看,认清龙马溪组地层,分析总结,纵向上龙一段+五峰组根据颜色分两大段,顶部深色段与中、下部黑色段;龙一段顶部⑨-⑧小层为深灰色泥页岩与龙二段底为灰、浅灰、浅绿灰色泥页岩区分明显。⑦-①小层为灰黑、黑色泥页岩,与顶部⑨-⑧小层为深灰色泥页岩颜色区分明显;

s300:根据二开结束后测井伽马、密度曲线数据,及时开展f(t)=s(t)×r(t)合成地震记录标定:由速度和密度测井曲线计算得到反射系数,将反射系数与提取的地震子波进行褶积得到初始合成地震记录。根据较精确的速度场对初始合成地震记录进行校正,再与井旁地震道匹配调整,得到最终合成地震记录。利用二叠系底界具有强波峰的地震特征,准确卡准二叠系底界位置,分别采用速度法和厚度法对五峰组底界深度进行预测:一、根据区域上页岩地层层速度预测五峰组底界深度;二、根据工区内龙马溪组地层厚度变化情况,通过t0差计算龙马溪组—五峰组厚度,分析判断两种算法结果与区域地层厚度变化情况是否相符,选取与地质认识最为接近的结果。

s400:并根据地化录井资料,主要参考岩屑toc含量变化。威远地区龙马溪组+五峰组toc含量纵向上表现为自上而下逐渐升高,龙二段toc含量一般在0.1-0.15%左右,龙一段⑨、⑧小层toc含量0.2-0.5%,⑦-④小层toc迅速上升,toc有0.4-0.5↑4-5%,③-①(①小层即为五峰组)小层toc含量多在4-9%,平均4.5-5.1%。

s500:在现场操作过程中,综合步骤s100、s200、s300、s400分别得出的元素资料信息、岩屑信息、地震信息、地化信息,利用地震预测,结合元素判断的控制点1、2、3、4的井深综合判断钻头位于地层的层位,进一步判断取心位置,实现卡准取心层位,达到地质目的的要求。

应注意的是,本发明中,步骤s100、s200、s300、s400没有执行顺序,即这四个步骤可以同时进行,也可以任何顺序执行。

下面结合附图解释本发明的效果,图2给出了应用本发明方法的实施例中元素预警控制点选取图,图2中标号1、2、3、4、5、6分别表示控制点1、控制点2、控制点3、控制点4、控制点5、控制点6;从图中我们可以看出,控制点1具有钙元素由13.5-22.3↓4.2-8.5%、硅元素由34.4-38.6↑50.5-53.4%的特征,控制点2具有钙元素由2.4-6.8↓0.9-1.4%、硫元素由0.34-0.68↓0.12-0.22%、钒元素由0.037-0.078↓0.011-0.024%、钛元素由1.6-2.4↓0.6-1.1%的特征,控制点3具有铁元素由4.8-6.4↑6.7-7.2%、磷元素由0.09-0.15↓0.02-0.04%、硫元素由0.09-0.14↑0.20-0.38%的特征,控制点4具有钙元素由0.31-1.96↑2.03-5.08%、磷元素由0.02-0.07↑0.13-0.14%的特征,控制点5具有钙元素由3.4-7.3↑9.8-20.0%、硅元素由52-57↓32-48%、钾元素由3.4-3.7↓2.0-2.4%、铝元素由13.4-13.9↓5.5-7.2%的特征,控制点6具有钙元素由3.2-13.0↑16.8-34.8%、硅元素由53-69↓15-32%的特征。

图3给出了应用本发明提供的方法的地化参数预警控制点选取图,从图中我们可以看出,威远地区龙马溪组+五峰组toc含量纵向上表现为自上而下逐渐升高,龙二段toc含量一般在0.1-0.15%左右,龙一段⑨、⑧小层toc含量0.2-0.5%,⑦-④小层toc迅速上升,图3中b处可明显看出⑦小层中部toc台阶上升明显,toc有0.4-0.5↑4-5%,③-①(①小层即为五峰组)小层toc含量多在4-9%,平均4.5-5.1%。图3中a处⑥小层距⑤小层层顶10.6m;图3中c处距取心顶界3m。

图4给出了本发明在低勘探程度区页岩气井取心成果,最终按设计要求完成取心,即达到地质目的,节约了钻井成本。

以上实施例,均有力地证明了本发明的有益效果:适用于不同勘探程度地区的页岩气直井取心工作,能有效节约钻井周期,降低钻井成本。

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