[发明专利]一种利用元素录井计算页岩气储层孔隙度的方法

权利要求书

1.一种利用元素录井计算页岩气储层孔隙度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)根据元素录井测量的储层元素的质量分数以及储层中矿物的分子式，反演计算各矿物的质量分数；

(2)根据元素录井测量的镍元素含量拟合曲线，计算页岩气储层中总有机碳含量；

(3)根据步骤(2)得到的总有机碳含量的不同，以储层矿物中的石英、方解石、白云石和粘土为基础，计算页岩气储层的孔隙度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述储层元素包括Si、Ca、Al、Mg、K、Na、Fe、S和Ni；

优选地，所述页岩气储层的矿物组分包括石英、方解石、白云石和粘土；

优选地，所述页岩气储层的矿物组分还包括黄铁矿、石膏或长石中任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述粘土包括伊利石、蒙脱石、高岭石或云母中任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述页岩气储层中各矿物的反演计算还需要根据页岩气储层所处的地区和层位，确定至少一个表征两种矿物质量分数比例的系数；

优选地，所述系数对应的两种矿物至少含有一种相同元素。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述元素录井测量所用的设备包括X射线荧光光谱分析仪；

优选地，所述元素录井测量的区域包括龙马溪组页岩地层和五峰组页岩地层。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述拟合曲线需要多组镍元素含量和总有机碳含量的数据；

优选地，所述总有机碳含量的数据由地化录井分析或实验室分析获得。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述拟合曲线后得到的公式为

TOC_el＝(2.1228×ln(ω_Ni-ω_Ni-B)+14.4470)×ω₀

其中，TOC_el为元素录井计算的总有机碳含量，ω_Ni为元素录井测量的归一化处理后的镍元素含量，ω_Ni-B为元素录井的镍元素含量基值，是指上覆总有机碳含量较低的地层中对应的镍元素含量，ω₀为TOC校正系数；

优选地，根据TOC_el数值，若其计算结果小于0，则TOC_el取0。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述总有机碳含量划分为两个范围，分别是TOC_el≤2.5wt％和TOC_el2.5wt％；

优选地，所述孔隙度的计算与矿物中石英、方解石、白云石和粘土的质量分数有关，其质量分数分别记为ω_1-el、ω_2-el、ω_3-el和ω_4-el。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述总有机碳含量TOC_el≤2.5wt％时，页岩气储层孔隙度的计算公式为

其中，为元素录井计算的孔隙度，ε₁为第一页岩气储层系数；

优选地，所述第一页岩气储层系数ε₁取值为2～5。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述总有机碳含量TOC_el2.5wt％时，页岩气储层孔隙度的计算公式为

其中，为元素录井计算的孔隙度，ε₂为第二页岩气储层系数；

优选地，所述第二页岩气储层系数ε₂取值为5～15。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)根据元素录井测量的储层元素的质量分数以及储层中矿物的分子式，所述储层元素包括Si、Ca、Al、Mg、K、Na、Fe、S和Ni，所述储层的矿物组分包括石英、方解石、白云石和粘土，以及黄铁矿、石膏或长石中任意一种或至少两种的组合，反演计算各矿物的质量分数，所述反演计算还需要根据页岩气储层所处的地区和层位，确定至少一个表征两种矿物质量分数比例的系数，所述系数对应的两种矿物至少含有一种相同元素；

(2)根据元素录井测量的镍元素含量拟合曲线，所述拟合曲线需要多组镍元素含量和总有机碳含量的数据，所述总有机碳含量的数据由地化录井分析或实验室分析获得，所述拟合曲线后得到的公式为TOC_el＝(2.1228×ln(ω_Ni-ω_Ni-B)+14.4470)×ω₀，计算页岩气储层中总有机碳含量，若其计算结果小于0，则TOC_el取0；

(3)根据步骤(2)得到的总有机碳含量的不同，所述总有机碳含量划分为两个范围，分别是TOC_el≤2.5wt％和TOC_el2.5wt％，以储层矿物中的石英、方解石、白云石和粘土的质量分数为基础，总有机碳含量TOC_el≤2.5wt％时，页岩气储层孔隙度的计算公式为总有机碳含量TOC_el2.5wt％时，页岩气储层孔隙度的计算公式为计算页岩气储层的孔隙度。