[发明专利]一种识别页岩地层矿物体积含量的方法

说明书

本发明公开了一种识别页岩地层矿物体积含量的方法，包括以下步骤：获取页岩地层的矿物质量含量；建立页岩地层体积模型并基于该体积模型构造页岩地层在不同体积含量参数条件下的测井响应方程；基于测井响应方程建立测井解释的目标函数；求取使目标函数取得最小值的最优体积含量参数，绘制最优体积含量参数对应的测井响应正演结果曲线并与实际测井曲线匹配，将匹配的正演结果曲线对应的体积含量参数中的矿物体积含量作为确定结果。本方法实现了快速识别页岩地层矿物体积含量和矿物质量含量，减少了岩心实验确定页岩矿物类型和含量的过程，节省了费用和时间。

技术领域

本发明涉及石油勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种页岩地层勘探开发过程中地层矿物体积含量的识别方法。

背景技术

页岩地层矿物类型多样、含量复杂，通常用元素测井资料来确定地层的元素含量。通过地层元素含量来确定矿物有关的特征参数。通常矿物特征参数中的含量解释包括矿物质量含量解释和矿物体积含量解释。

矿物质量含量解释通过建立地层元素与矿物之间的转换关系，得到矿物的质量含量，然后将矿物质量含量转换为矿物体积含量。目前获得矿物体积含量的方法通常用在渗透性地层中，而对于页岩等非渗透性地层或渗透性异常低的地层，反演效果很差，反演出的矿物类型和体积含量误差较大，而页岩地层矿物体积含量解释方法目前主要依赖于国外软件，没有具有独立知识产权的测井解释软件。

基于上述情况，需要一种新的方法来完成页岩地层矿物体积含量的识别。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种新的岩地层矿物体积含量的识别方法。

根据本发明的一个实施例，提供了一种识别页岩地层矿物体积含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于ECS元素俘获测井获取目的页岩地层的矿物质量含量；

建立目的页岩地层体积模型并基于该体积模型构造所述目的页岩地层在不同体积含量参数条件下的测井响应方程，确定测井响应方程的误差和测量误差；

以所述目的页岩地层的矿物质量含量为约束条件，基于实际测井曲线、测井响应方程、响应方程的误差和测量误差建立测井解释的目标函数；

对所述目标函数进行优化处理以求取使所述目标函数取得最小值的所对应的最优体积含量参数，并绘制最优体积含量参数对应的测井响应正演结果曲线和正演曲线的置信区间；

检验所述测井响应正演结果曲线是否与实际测井曲线匹配，将匹配的正演结果曲线对应的体积含量参数中的矿物体积含量作为确定结果。

根据本发明的一个实施例，获取矿物质量含量的步骤包括以下：

通过ECS元素俘获测井获得γ射线谱；

对γ射线谱解谱以获取目的页岩地层元素质量相对产额；

基于氧化物闭合模型将元素质量相对产额转化为元素质量绝对含量；

基于矿物模型响应方程将元素质量绝对含量转化为矿物质量含量。

根据本发明的一个实施例，所述氧化物闭合模型为：

Σy_i＝FΣY_i/S_i＝1

其中，y_i为i元素质量绝对含量；F为归一化因子，随深度而变化，每一深度都需要计算；Y_i为i元素质量相对产额；S_i为i元素的灵敏度因子。

根据本发明的一个实施例，所述矿物模型响应方程为：