开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法与流程

：
1.本发明涉及一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，适用于大型淡水湖盆陆相页岩油储层，属于非常规油气勘探开发领域。


背景技术：

2.中国陆相源岩层系内石油资源丰富，是大力提升国内石油勘探开发力度的重要领域。现阶段页岩油的甜点评价主要基于电性、岩性、物性、含油性、烃源岩特性、脆性、地应力各向异性为基础的七性关系，可分为主因素评价法、多参数对比评价法、综合信息叠加法、综合评价指数法、权重因子法等模式。现有方法中提供了众多可用于页岩油甜点评价的参数，同时还对其中部分参数的获取方式进行了详细的介绍。整体上从地质与工程两个角度，对储层甜点评价模式进行了深入探索，建立了诸多模型，指导开发生产、取得了一定的效果。但是，上述方法仍旧存在不足，主要有以下两方面的缺陷。
3.(1)在评价的模型结构上存在缺陷。
4.单参数主控评价方法：只通过某一个角度进行储层评价，不够全面局限性较大；同时所给出的评价标准或分级界限值具有区域地质针对性，难以被其它油田直接利用。
5.多参数并行评价方法：(多参数对比评价法、综合信息叠加法)某一标准的确定需要同时满足多个条件，数据分析工作量较大、过程繁琐应用性较弱；最终细节上的分级标准往往是基于单参数的，这样就导致了最终评价标准更加受地域局限、推广性相对较差。
6.多参数归一评价方法：(综合评价指数法、权重因子法)各个评价参数往往是平级参与运算，导致不同参数之间的逻辑关系不明确；最终评价模型大多是通过数值分析得到的，因此各参数对应的权重系数与不同参数间的运算法则并没有明确的地质含义。
7.(2)在评价的原理机制上存在缺陷。
8.由于现有页岩油储层甜点评价模型只是对储层内部某个孤立的点进行评价，因此评价结果只能反映这个点自身在开发地质方面的特征。评价机制在空间上的孤立性，割裂了储集空间连通性、地层的连续性，无法反映开发过程中储层实际控制程度与整体动用空间。
9.上述方法优选出了众多页岩油储层评价参数、建立了多种甜点评价的计算方法。在单参数主控评价、多参数并行评价与多参数归一评价等方面都取得了多项研究成果。但并未给出能够与地质含义相对应的评价模型，难以解决诸如松辽盆地古龙页岩等其它页岩储层评价及有效指导勘探开发相关问题。


技术实现要素：

10.本发明在于克服背景技术中存在的问题，而提供一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法。该开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，涉及开发端点储层丰度、平面控制区域、垂向穿越范围三部分，通过点-面-体三级运算、建立页岩储层甜点体，对页岩储层进行评价，进而优选水平井靶层，优化射孔深度。
11.本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，包括以下步骤：
12.步骤1、获取室内试验或测井得到的评价参数，对获取的评价参数数据进行标准化(预)处理；
13.步骤2、对步骤1中标准化(预)处理后的评价参数进行阈值控制；
14.步骤3、基于步骤1的评价参数及步骤2中通过阈值控制得到的参数，建立储量丰度模型，计算含油丰度；
15.步骤4、基于步骤1的评价参数及步骤2中通过阈值控制得到的参数，建立平面控制模型，计算平面控制程度；
16.步骤5、基于步骤2中通过阈值控制得到的参数，建立垂向穿越模型，计算垂向穿越程度；
17.步骤6、基于步骤2中通过阈值控制得到的参数及上述步骤获取的含油丰度、平面控制程度、垂向穿越程度各项储层基本物性参数进行融合，得到甜点体指数模型，计算甜点体指数。
18.优选的，所述步骤1室内试验或测井得到的评价参数为游离烃含量s1、总有机碳含量toc、有机质成熟度ro、孔隙度脆性指数bi、水平主应力差σ
h-σh、水平主应力和σh+σh、页理缝密度ρ、渗透率μ；所述步骤2进行阈值控制的评价参数有游离烃含量s1、总有机碳含量toc、孔隙度脆性指数bi、水平主应力差σ
h-σh、水平主应力和σh+σh、渗透率μ；所述步骤3计算含油丰度的评价参数有游离烃含量s1、总有机碳含量toc、有机质成熟度ro；所述步骤4计算平面控制程度的评价参数有游离烃含量s1、水平主应力差σ
h-σh、页理缝密度ρ；所述步骤5计算垂向穿越程度的评价参数有σh+σ；所述步骤6计算甜点体指数的评价参数有孔隙度渗透率μ及含油丰度o、平面控制参数s、纵向波及段底端深度h1、纵向波及段顶端深度h2六个参数。
19.优选的，所述步骤1对获取的评价参数数据进行标准化(预)处理，限定在相同、或相近的数量级之中，降低由于数据在量纲上的差距所导致的误差；
20.所述数据标准化处理可采用以下两种方式：
[0021][0022][0023]
式中：
[0024]ai
：数据列a中第i个0-n标准化后的数值(无量纲)；
[0025]ai
：数据列a中第i个原始数值(有量纲)；
[0026]
n：数量级参数；
[0027]
其中：
[0028]
公式1-1规范了相同的数据分布界限、规范了相同的数据起伏度；
[0029]
公式1-2规范了相同的数据分布界限、保留了原始的数据起伏度。
[0030]
以及/或，
[0031]
选定标准化级别的方法，包括：
[0032]
评价参数数据选定标准化级别：通过对数据标准化采用0-10标准化、0-2标准化与
0-1标准化三方式，分别对应强影响参数、中等影响参数与弱影响参数；
[0033]
其中有机质成熟度ro、孔隙度为弱影响参数，采用0-1标准化；页理缝密度ρ为中等影响参数，采用0-2标准化；游离烃含量s1、总有机碳含量toc、脆性指数bi、水平主应力差σ
h-σh、水平主应力和σh+σh、渗透率μ分类为强影响参数，都采用0-10标准化。
[0034]
优选的，所述步骤2进行阈值控制的方法，包括：
[0035]
根据不同评价参数标准化后数值的分布情况，基于不同评价参数对应的地质含义、结合区域储层发育特征，选定可动用阈值；
[0036]
对各参数阈值外的数据进行弱化或剔除处理后再参与下一步运算。
[0037]
优选的，所述阈值控制分为左型阈值控制与右型阈值控制两类，左型阈值与右型阈值具体控制方法包括：
[0038]
左型阈值是选定最小值阈值，保留大于阈值的全部数据参与下一步的运算，对应那些数值越大对甜点体评价贡献越大的参数；
[0039]
右型阈值是选定最大值阈值，保留小于阈值的全部数据参与下一步的运算，对应那些数值越小对甜点体评价贡献越大的参数。
[0040]
优选的，对应那些数值越大对甜点体评价贡献越大的参数，有s1、toc、bi、σh+σh、μ；对应那些数值越小对甜点体评价贡献越大的参数，有σ
h-σh。
[0041]
优选的，所述步骤3建立储量丰度模型的方法，包括：
[0042]
基于步骤2中得到的s1、toc与步骤1中得到的ro三个参数建立储量丰度模型；
[0043]
基于建立的储量丰度模型计算含油丰度；
[0044]
以及/或，
[0045]
储量丰度模型为：
[0046][0047]
式中：
[0048]
o：含油丰度参数(无量纲)；
[0049]
s1：游离烃含量(0-10标准化值，无量纲)；
[0050]
toc：总有机碳含量(0-10标准化值，无量纲)；
[0051]
ro：有机质成熟度(0-1标准化值，无量纲)。
[0052]
优选的，所述步骤4平面控制模型建立方法，包括：
[0053]
获取脆性指数、平面主应力差两个参数描述平面控制区域的大小；平面控制区域整体上受压裂缝长和缝宽控制，由于压裂效果受脆性与地应力各向异性影响，因此采用脆性指数、平面主应力差两个参数描述平面控制区域的大小；此处要先求得应力差，然后再对结果进行0-10标准化；
[0054]
获取页理缝密度，参与描述平面控制区域的大小；当压裂液注入量充足时，页理缝在平面上会促进并延续压裂缝的延展，从而起到扩展平面控制区域的作用；
[0055]
以及/或，
[0056]
平面控制模型为：
[0057][0058]
式中：
[0059]
σh：最大主应力(mpa)；
[0060]
σh：最小主应力(mpa)；
[0061]
σ
h-σh：应力差(0-10标准化值，无量纲)；
[0062]
ρ：页理缝密度(0-2标准化值，无量纲)；
[0063]
bi：脆性指数(0-10标准化值，无量纲)；
[0064]
s：平面控制参数(无量纲)；
[0065]
优选的，步骤5垂向穿越模型的建立方法，包括：
[0066]
获取σh+σh参数；压裂改造时，受缝高影响垂向上会发生穿层作用；缝高受最大主应力影响，高应力区易于向低应力区穿透，因此，通过比较纵向应力演化特征，建立描述缝高的方法；
[0067]
基于计算到的缝高，获取纵向波及段底端深度h1及纵向波及段顶端深度h2；
[0068]
以及/或，
[0069]
描述缝高的关系式：
[0070]k·
f(σh+σh)＝h
ꢀꢀ
1-5
[0071][0072][0073]
式中：
[0074]
k：监测缝高折算系数；
[0075]
f(x)：垂向波及函数；
[0076]
h：缝高(m)；
[0077]
h1：纵向波及段底端深度(m)；
[0078]
h2：纵向波及段顶端深度(m)。
[0079]
优选的，所述步骤6甜点体指数模型的建立方法，包括：
[0080]
获取步骤2中得到的μ，所述孔隙度与渗透率分别反映储层储集能力与渗流能力，由于页岩油主要开发对象是缝内空间，而缝外空间相当于是次要开发对象、起到的作用偏小，因此当这两个参数进行标准化时可以考虑降低一个数量级参与最终甜点体评价的运算；
[0081]
基于步骤2中得到的μ与步骤3至5得到的o、s、h1、h2六个参数，利用甜点体评价的运算公式，计算甜点体指数；
[0082]
以及/或，
[0083]
所述甜点体评价的运算公式：
[0084][0085]
式中：
[0086]
孔隙度(0-1标准化值，无量纲)；
[0087]
μ：渗透率(0-1标准化值，无量纲)；
[0088]
o：含油丰度参数(无量纲)；
[0089]
se：甜点体评价指数(无量纲)。
[0090]
所述se甜点体评价指数计算完成之后，根据全井垂向不同深度se指数分布范围与变化情况，优选最高值对应的有利开发段与优势开发端点深度域，确定水平井的靶层。
[0091]
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：
[0092]
(1)模型建立方面：本发明采用基于地质含义建立数学运算方法的思路，根据页岩储层开发过程中地质模型的结构特征，建立运算结构、进行点-面-体三级运算，弥补了现有储层评价算法在对接地质模型、开发过程时的空白，实现了甜点体评价过程中地质模型与数学模型的统一。
[0093]
(2)原始数据处理方面：首先，本发明建立了完善的数据标准化方法，突破了不同参数之间由于量纲差异而形成的数据壁垒；其次，本发明采用“比例评价”模式，最大限度的削弱了加法运算中“权重系数”的算法必要性、地域局限性、赋值主观性与结果偶然性，强化了原始基础实验数据的保真程度。
[0094]
(3)运算结构方面：本发明所建立评价模型中对应的每个地质要素，都采用唯一评价指数参与最终模型的构建。这种方法避免了由于某类参数重复运算，导致在地质含义上出现逻辑错误；同时评价模型内包含的每个地质模型都采取独立模块化运算，为算法后期的升级与扩展提供了便捷的通道。
[0095]
本发明基于实验、测井数据等，建立了崭新的储层评价模型，实现了甜点体快速的对比评价，靶层便捷的优化选取，为页岩的勘探开发部署提供了有力支撑。
附图说明：
[0096]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于说明本发明的技术方案。
[0097]
图1为本发明页岩储层se甜点体评价方法技术路线图；
[0098]
图2本发明实施例srv控制区域示意图；
[0099]
图3本发明实施例微地震监测与示踪剂监测压裂缝高关系散点图；
[0100]
图4本发明实施例平面控制参数与微地震监测压裂平面面积关系散点图；
[0101]
图5本发明实施例垂向波及参数与示踪剂监测缝高关系散点图；
[0102]
图6为本发明实施例jha测井综合曲线图；
[0103]
图7为本发明实施例jha测井参数标准化综合曲线图；
[0104]
图8为本发明实施例阈值控制运算频数分布直方图；
[0105]
图9为本发明实施例jha测井参数阈值控制综合曲线图；
[0106]
图10为本发明实施例丰度运算成果(o)散点图；
[0107]
图11为本发明实施例压裂平面面积(s)模拟成果散点图；
[0108]
图12为本发明实施例压裂垂向穿越厚度(h)模拟成果散点图；
[0109]
图13为本发明实施例甜点体综合评价(se)成果曲线。
具体实施方式：
[0110]
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0111]
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：
[0112]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所获取的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0113]
本发明主要是利用泥页岩油勘探钻井取心、测井、配套地质实验分析方法，采用s1、toc、ro、bi、σh、σh、ρ、等参数指标，建立陆相泥页岩油储层甜点体评价模型。在实际工作中，本发明对主力开发层段的优选、水平井靶层的优化等都起到了指导作用，能够满足了页岩油勘探开发部署的需求。
[0114]
为了将储层综合开发能力纳入最终甜点体评价算法，在建立评价模型的过程中将以下三部分纳入了考虑范畴：首先要考虑开发端点自身的地质特征(开发端点是压裂起始点)，根据不同参数特征进行阈值优选；其次探讨该点在开发过程中平面控制范围，及平面内的含油特征、储量丰度；最后还要探索在储层改造过程中，垂向的穿层能力，描述三维空间内的可动用体(如图1所示)。
[0115]
本发明涉及开发端点储层丰度、平面控制区域、垂向穿越范围三部分，通过点-面-体三级运算、建立页岩储层甜点体，开展储层评价，包含以下步骤：
[0116]
步骤(1)、数据预处理
[0117]
对通过室内试验或测井得到的s1、toc、ro、bi、σh+σh、σ
h-σh、ρ、μ等评价参数进行标准化处理，限定在相同、或相近的数量级之中，降低由于数据在量纲上的差距所导致的误差。数据标准化方法可采用以下两种方式(公式1-1～2)：
[0118][0119][0120]
式中：
[0121]ai
：数据列a中第i个0-n标准化后的数值(无量纲)
[0122]ai
：数据列a中第i个原始数值(有量纲)
[0123]
n：数量级参数
[0124]
备注：
[0125]
公式1-1规范了相同的数据分布界限、规范了相同的数据起伏度；
[0126]
公式1-2规范了相同的数据分布界限、保留了原始的数据起伏度。
[0127]
①
选定标准化级别：在本发明中通过对数据标准化采用0-10标准化、0-2标准化与0-1标准化三方式，分别对应强影响参数、中等影响参数与弱影响参数。
[0128]
有机质成熟度ro采用0-1标准化。ro是一个随深度连续变化的参数，虽然反应了地层的成熟程度，但是数据自身同深度具有明显的线性规律，因此在本发明中分类为弱影响参数，降低深度对最终评价结果的影响比重；
[0129]
孔隙度采用0-1标准化；渗透率μ采用0-1标准化。虽然孔隙度与渗透率分别反映储层储集能力与渗流能力，但是这两个参数主要对应压裂缝以外的原状储层空间。由于页岩油主要开发对象是缝内空间，而缝外空间相当于是次要开发对象、起到的作用偏小，因此当这两个参数在本发明中分类为弱影响参数。
[0130]
页理缝密度ρ采用0-2标准化。页岩中页理缝为油气提供了主要的储集空间，但是并不时所有的页理缝都会被油气所充满，与甜点体评价关系中等，在本发明中分类为中等影响参数。
[0131]
其余参数与甜点体评价关系密切，在本发明中分类为强影响参数，都采用0-10标准化。
[0132]
②
选定标准化公式：
[0133]
在标准化的方式的选定上，由于页理缝密度ρ自身跨越了多个数量级，而其它参数自身仅跨越了两个数量级，因此为了降低参数ρ对最终甜点体评价结果的影响，对参数ρ采用公式1-1进行标准化，降低了数据的起伏程度；而其余参数采用公式1-2进行标准化，保留数据自身原有的起伏程度。
[0134]
步骤(2)、对步骤(1)中标准化后的数据进行阈值控制。
[0135]
根据不同参数标准化后数值的分布情况，基于不同评价参数对应的地质含义、结合区域储层发育特征，选定可动用阈值，对各参数阈值外的数据进行弱化或剔除处理后再参与下一步运算。在这里成熟度ro随深度加深具有单调递增渐变特征、页理缝密度ρ在评价过程中不作为主要判定性变量，两者就不必进行阈值控制运算。
[0136]
阈值控制分为左型阈值与右型阈值两类。左型阈值是选定最小值阈值，保留大于阈值的全部数据参与下一步的运算，对应那些数值越大对甜点体评价贡献越大的参数，有s1、toc、bi、σh+σh、μ；右型阈值是选定最大值阈值，保留小于阈值的全部数据参与下一步的运算，对应那些数值越小对甜点体评价贡献越大的参数，有σ
h-σh。
[0137]
在本发明的应用过程中通过频数分布直方图进行阈值控制运算。根据左型与右型选择最大频数所在处临近左或右区间的边界值作为控制阈值，通过赋值为0的方式舍弃处于阈值左侧或右侧所有的数据点。
[0138]
步骤(3)、建立储量丰度模型
[0139]
基于步骤(2)中得到的s1、toc与步骤(1)中得到的ro三个参数计算含油丰度。
[0140]
页岩储层在进行储量丰度评价时，主要考虑游离烃含量与吸附烃含量两个参数。前者直接通过s1表征，后者可用toc与ro折算后表示(公式1-3)：
[0141][0142]
式中：
[0143]
o：含油丰度参数(无量纲)
[0144]
s1：游离烃含量(0-10标准化值，无量纲)
[0145]
toc：总有机碳含量(0-10标准化值，无量纲)
[0146]
ro：有机质成熟度(0-1标准化值，无量纲)
[0147]
在进行丰度评价计算的过程中，有两种选值方式。第一种是在平面上假定含油丰度是均质的，通过开发端点计算得到的储量丰度参数o表征区域含油丰度；第二种是考虑到平面上储层的非均质性，用不同探测点的丰度参数取平均值后再参与下步运算。
[0148]
步骤(4)、建立平面控制模型
[0149]
基于步骤(2)中得到的bi、σ
h-σh与步骤(1)中得到的ρ三个参数计算平面控制程度。
[0150]
平面控制区域整体上受压裂缝长和缝宽控制，由于压裂效果受脆性与地应力各向异性影响，因此采用脆性指数、平面主应力差两个参数描述平面控制区域的大小。此处要先
求得应力差，然后再对结果进行0-10标准化。如果先分别对两者进行标准化后再相减，则打破了平面两个主应力之间的数学逻辑，没有任何实际意义。同时考虑到，当压裂液注入量充足时，页理缝在平面上会促进并延续压裂缝的延展，从而起到扩展平面控制区域的作用，在公式中引入页理缝密度参与运算(1-4)。
[0151][0152]
式中：
[0153]
σh：最大主应力(mpa)
[0154]
σh：最小主应力(mpa)
[0155]
σ
h-σh：应力差(0-10标准化值，无量纲)
[0156]
ρ：页理缝密度(0-2标准化值，无量纲)
[0157]
bi：脆性指数(0-10标准化值，无量纲)
[0158]
s：平面控制参数(无量纲)
[0159]
步骤(5)、建立垂向穿越模型
[0160]
基于步骤(2)中得到的σh+σh计算垂向穿越程度。
[0161]
压裂改造时，受缝高影响垂向上会发生穿层作用。缝高受最大主应力影响，高应力区易于向低应力区穿透。因此，通过比较纵向应力演化特征，建立描述缝高的方法(公式1-5～7)：
[0162]k·
f(σh+σh)＝h
ꢀꢀ
1-5
[0163][0164][0165]
式中：
[0166]
k：监测缝高折算系数
[0167]
f(x)：垂向波及函数
[0168]
h：缝高(m)
[0169]
h1：纵向波及段底端深度(m)
[0170]
h2：纵向波及段顶端深度(m)
[0171]
公式1-5具体展开为公式2-1，在具体实施方式第三部分压裂srv模拟中详细介绍
[0172]
由于不同地质条件下缝高存在较大差别，因此本发明中对缝高的描述需要同油田压裂监测结果紧密结合。本发明在这里提供了一种计算缝高的方法，而对应模型评价过程中的缝高参数h值也可以通过数值模拟、压裂模拟等其它方式获得后直接赋值。公式1-5中的内置函数f(x)，为垂向波及函数，其具体特征将在具体实施方式中介绍。
[0173]
步骤(6)、对储层基本物性参数进行融合得到甜点体指数模型
[0174]
基于步骤(2)中得到的μ与步骤(3)至(5)得到的o、s、h1、h2六个参数计算甜点体指数。
[0175]
虽然孔隙度与渗透率分别反映储层储集能力与渗流能力，但是这两个参数主要对应压裂缝以外的原状储层空间。由于页岩油主要开发对象是缝内空间，而缝外空间相当于是次要开发对象、起到的作用偏小，因此当这两个参数进行标准化时可以考虑降低一个数
量级参与最终甜点体评价的运算(公式1-8)。
[0176][0177]
式中：
[0178]
孔隙度(0-1标准化值，无量纲)
[0179]
μ：渗透率(0-1标准化值，无量纲)
[0180]
se：甜点体评价指数(无量纲)
[0181]
完成se甜点体评价指数计算之后，根据全井垂向不同深度se指数分布范围与变化情况，优选最高值对应的有利开发段与优势开发端点深度域，确定水平井的靶层。
[0182]
以下从评价的模型结构上及评价的原理机制等方面详细说明本发明开发过程中开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法及具体应用实施例
[0183]
一、基础地质评价模型
[0184]
在页岩储层进行开发过程中，开发端点控制范围内储量与采收率决定了该点的产能。因此，甜点体评价就是基于产能贡献大小对开发端点的最优选择。当对储层进行大规模水力压裂时，缝网不仅会在平面上按对称方向呈面状扩展，还会在垂向上穿越不同页理面、岩性界面或层面等。由于压裂缝网改造空间基本上限定了开发端点控制的储层可动用空间，因此可以直接通过压裂后的缝长、缝宽、缝高三个参数描述开发端点控制区域。
[0185]
页岩具有分层特征，垂向上可以被不同的岩性界面或页理面划分为不同的“层”。当仅考虑某个深度点时，可以通过缝长和缝宽来评价该点所在层面内的储层可动面积；通过该点储层特征来表示所在“层”的综合开发能力。然而，当考虑到压裂导致的垂向穿层效应之后，就必须将垂向波及区域纳入到评价模型当中。
[0186]
页岩储层垂向相变迅速，层间非均质性较强。不同深度的岩性储量、压裂改造缝长、缝宽等特征都存在较大差别，甚至呈无明确规律的突变状态。对此，需要根据每个开发端点的垂向波及程度累加计算，求得该开发端点对应的甜点体评价指数。
[0187]
二、数学评价模型构建方法
[0188]
(1)含油丰度评价
[0189]
在本发明中，针对页岩储层含油丰度的评价主要选取了s1、toc、ro三个参数。这三个参数都可以通过测井方法经后期处理快速获得，每间隔0.125米就有一个监测数据点。充足的数据量、成熟的运算方法与便捷的数据获取方式为本发明中含油丰度评价模块的适用性提供了坚实的基础。
[0190]
页岩储层中原油的赋存主要分为游离烃和吸附烃两种状态。随着成熟度的升高，有机质逐渐开始生烃。生成的油气中，脱离原生有机质的那部分便是游离烃，而并未从原生有机质中排出的剩余部分便是呈吸附状态的吸附烃。无论是以何种状态赋存的烃类，在页岩储层开发过程中都会对产能做出贡献，只是在动用阶段、开发规律上会呈现差异，所以在本发明中通过两者的平均值对含油丰度进行表征。
[0191]
在实际应用过程中，游离烃含量直接通过测井计算的s1表示，运算前要对s1进行0-10标准化处理。由于页岩储层中吸附状态的烃类含量受有机质含量控制，同时又受到成熟度的影响。其中有机质提供了生烃基础，有机质含量越大生烃潜力越大；成熟度表征了生烃阶段，成熟度越高，已经形成的烃类物质就越多。对此，在本发明中通过toc与ro的乘积来反映吸附烃含量。由于生烃量与成熟度之间的关系并不明确，所以在运算前对toc进行0-10标
准化，考虑对ro进行0-1标准化，减弱进行乘法运算时ro对最终结果的影响程度。
[0192]
(2)压裂srv评价
[0193]
本发明中所提供的压裂srv评价方法，以充足注入压力、无限加砂供给的理想压裂工程条件为基础，进而建立压裂效果只受到储层因素影响的理想地质环境。同时，降低工程偶然因素在评价模型中的比重，也更加适应甜点评价的需求。
[0194]
①
平面顺层缝
[0195]
对于压裂后在顺层平面上形成的缝网，其缝长和缝宽主要受储层脆性指数和应力差控制。由于缝长和缝宽这两个参数的影响因素重叠，所以如果采取双参数单独评价的方式，不仅模型建立难度大、规律不容易掌握，还很可能导致评价参数在模型中重复计算，导致运算逻辑混乱。为提高精度，将双参数转化为单一参数，选择平面缝网面积(缝长
×
缝宽)，通过定性运算进行等比例对比。
[0196]
②
垂向穿层缝
[0197]
评价模型需要根据缝高数据累加对应深度段前期运算得到的评价参数，所以必须基于现场监测的缝高数据建立缝高定量模拟方法。由于压裂缝高受到地域性限制，其主控参数与控制规律可能存在差别。因此，在模型中给出了基于地应力的垂向波及函数f(x)，根据监测缝高定义函数关系。缝高是为累加运算提供限定区域，所以即便应力参数在其它模块已被利用，评价模型仍未出现重复运算(如图2所示)。
[0198]
(3)初始储层物性评价
[0199]
储层物性参数首先能够反映储层储集空间，进而间接体现含油性。含油丰度在其它模块已经完成评价，此处不需重复考虑。其次，能够反映储层原始渗流特征，但是同开发中压裂缝网构建的渗流通道相比，贡献程度较弱。
[0200]
考虑到物性参数在储层初始特征差异与产能贡献评价方面的作用，将物性参数作为正向系数，在缝高累加运算之前与其它平面评价参数相乘。在运算过程中，为了降低物性参数的影响比重、同时还能保证其它参数运算结果在数量级分布上的稳定性，对物性参数采用0-1标准化。
[0201]
三、压裂srv模拟方法
[0202]
本发明所提供的压裂srv模拟方法的建立过程为：
[0203]
(1)监测参数优选
[0204]
在对松辽盆地页岩油井压裂监测的过程中，有微地震监测与示踪剂监测两种手段。但是，这两者最终监测数值却有着较大的差距。根据jha井压裂监测的缝高数据：微地震监测单段缝高(震动峰高)分布在27-35m之间，而示踪剂监测单簇缝高(放射缝高)处于7.5-10.9m之间。根据同一压裂段内两者各自最大监测缝高的散点图对比分析，两种监测缝高呈正相关(如图3所示)。
[0205]
由于微地震监测到的是震动传导到的位置而非岩石裂开的位置，震动缝高可能会超过实际缝高；对于示踪剂监测方法，工程上并不能保证所有的裂缝都被放射性示踪剂充满，某些缝网末端很可能会出现放射性缺失，所以放射缝高可能低于实际缝高。考虑到震动缝高大于实际缝高大于放射缝高，且相互间存在比例关系。所以不同监测手段得到的数值相互不矛盾，定量计算时建议取最小参数作为限定界限进行运算。
[0206]
(2)平面模拟
[0207]
首先，由于脆性越大越缝网越容易延伸、应力差越小缝网受到的干扰与限制越弱，所以评价模型中的平面控制参数(s)与脆性指数(bi)正相关、与平面最大最小主应力差(σ
h-σh)负相关，以上三个参数在运算过程中脆性指数采用0-10标准化，应力差结果采用0-1标准化。其次，在理想压裂条件下，储层的页理缝越密集、压裂缝越容易开启并向远端延伸，因此将页理缝密度(ρ)作为正向关系数参与运算。运算时(ρ)的分布区间为0-2000条/米，在标准化过程中采用0-2标准化。这里要先将无页理区域原始的0值转化为1后再参与标准化，因为当页理缝不发育时，并不代表无法压裂，此处应防止0值带来的误差。
[0208]
按照公式1-4求取jha井5个压裂段的平面控制参数s，并根据监测结果计算出压裂平面控制区域面积，由于此处进行的是等比例对比分析，所以压裂平面控制区域面积直接通过微地震监测缝长与缝宽相乘求得。经散点图对比分析，平面控制参数与压裂平面控制区域面积呈正相关，线性拟合公式拟合精度r2为0.79，充分证明了平面控制参数理论基础的准确性与公式1-4的适用性(如图4所示)。
[0209]
(3)垂向模拟
[0210]
压裂垂向缝高模拟以开发端点地应力特征为基础，探究应力与示踪剂监测压裂缝高之间的函数关系、建立垂向波及函数。开发端点处平面最大、最小主应力的加和与缝高之间存在更为明显的函数关系(如图5所示)。jha井应力和分布在95-120mpa之间，先进行0-10标准化，再左移2个横坐标单位长度，得到垂向波及参数。垂向波及参数与缝高呈对数关系，拟合精度r2超过0.86，对照建立的垂向波及函数具有较强适用性(公式2-1)。
[0211][0212]
由于监测缝高分布范围为0-10与应力和标准化范围相同，所以对应公式1-5缝高折算系数k取值为1。在垂向波及函数拟合建立的过程中，为了更好的挖掘缝高变化规律，以地质理论为基础，对监测数据进行了优化与选取。缝高监测共得到12个数据点，首先在趋势分析过程中舍弃了最小应力和与最大缝高对应的同一个极值点；其次在公式拟合过程中又舍弃了两个距离趋势线较远的点，这两个数据点分别在趋势线上下两侧且对称分布。最终进行公式拟合时采用了9个数据点，数据利用率为75％。
[0213]
四、实施例
[0214]
以下以大庆探区松辽盆地北部大型淡水湖盆jha井试验区陆相页岩储层甜点评价方法为例说明本发明方法的实施过程。
[0215]
1、研究背景
[0216]
研究区jha区块位于松辽盆地北部中央坳陷区内。jha区块内部构造发育较为平缓，断层主要发育在东西两侧，进而形成了两个断裂带，并且在中间夹持一个地垒。中部地垒构造上呈u型，中间为构造低部位，南北为构造高部位。jha区块勘探目的层位为青山口组q1～q9。各油层顶面海拔最深处均位于jha井东北部断裂带内，顶面海拔最浅处均位于研究区东南部断层旁，构造高差平均为133m。为实现层系立体开发动用，需要优选最佳开发层段，因而建立便捷完善的甜点体评价方法具有重要的意义。
[0217]
2、地质参数标准化
[0218]
在应用本发明对jha井进行甜点体评价的过程中，选取了游离烃含量s1(0-20％)、总有机碳含量toc(0-4％)、有机质成熟度ro(1-2％)、孔隙度脆性指数bi
2584m，厚度0.5m，极值10.3(图12)。垂向穿越厚度h随深度增大，具有周期性波动变化特征。
[0228]
7、最终甜点评价
[0229]
基于阈值控制运算后得到的μ与储量丰度模型得到的o、平面控制模型得到的s、垂向穿越模型得到的h1、h2六个参数根据公式1-8计算jha井目标层段内不同深度的se值，最终划分出七个有利开发段，根据每个开发段内部se指数变化特征，对开发端点进行优选(图13)。
[0230]
第一开发段2450-2457m，优选了四处优势开发端点深度域(se＞420)：(1)2450.625-2450.75m，平均se指数423；(2)2452.125-2453.25m，平均se指数440；(3)2454.125-2454.75m，平均se指数440；(4)2455.375-2456.25m，平均se指数486。
[0231]
第二开发段2500-2511m，优选了二处优势开发端点深度域(se＞400)：(1)2507.25-2508.75m，平均se指数478；(2)2509.125-2509.875m，平均se指数411。
[0232]
第三开发段2512-2526m，优选了四处优势开发端点深度域(se＞450)：(1)2515.25-2515.75m，平均se指数460；(2)2518.125-2518.375m，平均se指数451；(3)2520.125-2520.5m，平均se指数455；(4)2522.625-2523m，平均se指数458。
[0233]
第四开发段2536-2542m，优选了二处优势开发端点深度域(se＞410)：(1)2537.5-2537.75m，平均se指数412；(2)2538.5-2539.25m，平均se指数422。
[0234]
第五开发段2546-2556m，优选了三处优势开发端点深度域(se＞865)：(1)2548.375-2549.125m，平均se指数868；(2)2550.25-2551m，平均se指数909；(3)2552.5-2553.25m，平均se指数878。
[0235]
第六开发段2557-2568m，优选了二处优势开发端点深度域(se＞1620)：(1)2562.375-2563m，平均se指数1638；(2)2563.375-2564.5m，平均se指数1678；
[0236]
第七开发段2569-2581m，优选了五处优势开发端点深度域(se＞1260)：(1)2572.75-2573m，平均se指数1263；(2)2573.875-2575.375m，平均se指数1495；(3)2576.125-2576.5m，平均se指数1418；(4)2577.25-2577.75m，平均se指数1392；(5)2578.75-2578.875m，平均se指数1263。
[0237]
本发明以松辽盆地大型淡水湖盆陆相泥页岩储层jha井试验区为例，开展甜点体评价研究，对发明方法进行了验证。首先在数据预处理方面，为降低不同参数由于量纲差异所导致的误差、针对性采用了两种数据标准化方法，为体现独立参数在甜点评价过程中的控制程度、模型容纳了阈值运算步骤；其次在压裂模拟方面，根据微地震与示踪剂现场监测成果、结合地应力特征，建立了压裂srv模拟方法，提供了平面控制参数与垂向波及参数的模拟公式；最后在模型构建方面，采用“平面独立运算、垂向叠合累加”的模式，通过点-面-体三级运算，打破了现有甜点评价机制在空间上的孤立性，实现了对开发过程中储层实际控制程度与整体动用空间的描述。以jha井为基础，最终优选出七个有利开发段与22个优势开发端点深度域，有效指导了页岩油勘探开发生产，丰富了非常规油气地质学内涵及泥页岩油勘探开发基础理论。
[0238]
以上所述为本发明的部分实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的技术方案下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

技术特征：
1.一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、获取室内试验或测井得到的评价参数，对获取的评价参数数据进行标准化预处理；步骤2、对步骤1中标准化预处理后的评价参数进行阈值控制；步骤3、基于步骤1的评价参数及步骤2中通过阈值控制得到的参数，建立储量丰度模型，计算含油丰度；步骤4、基于步骤1的评价参数及步骤2中通过阈值控制得到的参数，建立平面控制模型，计算平面控制程度；步骤5、基于步骤2中通过阈值控制得到的参数，建立垂向穿越模型，计算垂向穿越程度；步骤6、基于步骤2中通过阈值控制得到的参数及上述步骤获取的含油丰度、平面控制程度、垂向穿越程度各项储层基本物性参数进行融合，得到甜点体指数模型，计算甜点体指数。2.如权利要求1所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：所述步骤1室内试验或测井得到的评价参数为游离烃含量s1、总有机碳含量toc、有机质成熟度ro、孔隙度脆性指数bi、水平主应力差σ
h-σ
h
、水平主应力和σ
h
+σ
h
、页理缝密度ρ、渗透率μ；所述步骤2进行阈值控制的评价参数有游离烃含量s1、总有机碳含量toc、孔隙度脆性指数bi、水平主应力差σ
h-σ
h
、水平主应力和σ
h
+σ
h
、渗透率μ；所述步骤3计算含油丰度的评价参数有游离烃含量s1、总有机碳含量toc、有机质成熟度ro；所述步骤4计算平面控制程度的评价参数有游离烃含量s1、水平主应力差σ
h-σ
h
、页理缝密度ρ；所述步骤5计算垂向穿越程度的评价参数有σ
h
+σ；所述步骤6计算甜点体指数的评价参数有孔隙度渗透率μ及含油丰度o、平面控制参数s、纵向波及段底端深度h1、纵向波及段顶端深度h2六个参数。3.如权利要求1或2所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：步骤1对获取的评价参数数据进行标准化预处理，限定在相同、或相近的数量级之中；所述数据标准化处理采用以下两种方式：所述数据标准化处理采用以下两种方式：式中：a
i
：数据列a中第i个0-n标准化后的数值(无量纲)；a
i
：数据列a中第i个原始数值(有量纲)；n：数量级参数；其中：公式1-1规范了相同的数据分布界限、规范了相同的数据起伏度；公式1-2规范了相同的数据分布界限、保留了原始的数据起伏度；以及/或，选定标准化级别的方法，包括：评价参数数据选定标准化级别：通过对数据标准化采用0-10标准化、0-2标准化与0-1标准化三方式，分别对应强影响参数、中等影响参数与弱影响参数；
其中有机质成熟度ro、孔隙度为弱影响参数，采用0-1标准化；页理缝密度ρ为中等影响参数，采用0-2标准化；游离烃含量s1、总有机碳含量toc、脆性指数bi、水平主应力差σ
h-σ
h
、水平主应力和σ
h
+σ
h
、渗透率μ分类为强影响参数，都采用0-10标准化。4.如权利要求1所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：所述步骤2进行阈值控制的方法，包括：根据不同评价参数标准化后数值的分布情况，基于不同评价参数对应的地质含义、结合区域储层发育特征，选定可动用阈值；对各参数阈值外的数据进行弱化或剔除处理后再参与下一步运算。5.如权利要求4或2所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：所述阈值控制分为左型阈值控制与右型阈值控制两类，左型阈值与右型阈值具体控制方法包括：左型阈值是选定最小值阈值，保留大于阈值的全部数据参与下一步的运算，对应那些数值越大对甜点体评价贡献越大的参数；右型阈值是选定最大值阈值，保留小于阈值的全部数据参与下一步的运算，对应那些数值越小对甜点体评价贡献越大的参数；以及/或，对应那些数值越大对甜点体评价贡献越大的参数，有s1、toc、bi、σ
h
+σ
h
、μ；对应那些数值越小对甜点体评价贡献越大的参数，有σ
h-σ
h
。6.如权利要求5所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：所述步骤3建立储量丰度模型的方法，包括：基于步骤2中得到的s1、toc与步骤1中得到的ro三个参数建立储量丰度模型，基于建立的储量丰度模型计算含油丰度；以及/或，储量丰度模型为：式中：o：含油丰度参数(无量纲)；s1：游离烃含量(0-10标准化值，无量纲)；toc：总有机碳含量(0-10标准化值，无量纲)；ro：有机质成熟度(0-1标准化值，无量纲)。7.如权利要求1或2所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：所述步骤4平面控制模型建立方法，包括：获取脆性指数、平面主应力差两个参数描述平面控制区域的大小；；此处要先求得应力差，然后再对结果进行0-10标准化；获取页理缝密度，参与描述平面控制区域的大小；当压裂液注入量充足时，页理缝在平面上会促进并延续压裂缝的延展，从而起到扩展平面控制区域的作用；以及/或，平面控制模型为：
σ
h
：最大主应力(mpa)；σ
h
：最小主应力(mpa)；σ
h-σ
h
：应力差(0-10标准化值，无量纲)；ρ：页理缝密度(0-2标准化值，无量纲)；bi：脆性指数(0-10标准化值，无量纲)；s：平面控制参数(无量纲)。8.如权利要求1或2所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：步骤5垂向穿越模型的建立方法，包括：获取σ
h
+σ
h
参数；压裂改造时，受缝高影响垂向上会发生穿层作用；缝高受最大主应力影响，高应力区易于向低应力区穿透，通过比较纵向应力演化特征，建立描述缝高的方法；基于计算到的缝高，获取纵向波及段底端深度h1及纵向波及段顶端深度h2；以及/或，描述缝高的关系式：k
·
f(σ
h
+σ
h
)＝h
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1-55式中：k：监测缝高折算系数；f(x)：垂向波及函数；h：缝高(m)；h1：纵向波及段底端深度(m)；h2：纵向波及段顶端深度(m)。9.如权利要求1或2所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在于：所述步骤6甜点体指数模型的建立方法，包括：获取步骤2中得到的μ，所述孔隙度与渗透率分别反映储层储集能力与渗流能力，页岩油主要开发对象是缝内空间，而缝外空间相当于是次要开发对象、起到的作用偏小，当这两个参数进行标准化时可以考虑降低一个数量级参与最终甜点体评价的运算；基于步骤2中得到的μ与步骤3至5得到的o、s、h1、h2六个参数，利用甜点体评价的运算公式，计算甜点体指数；以及/或，所述甜点体评价的运算公式：所述甜点体评价的运算公式：孔隙度(0-1标准化值，无量纲)；μ：渗透率(0-1标准化值，无量纲)；o：含油丰度参数(无量纲)；se：甜点体评价指数(无量纲)。10.如权利要求9所述的一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，其特征在
于：所述se甜点体评价指数计算完成之后，根据全井垂向不同深度se指数分布范围与变化情况，优选最高值对应的有利开发段与优势开发端点深度域，确定水平井的靶层。

技术总结
本发明公开了一种开发端点控制程度的页岩储层甜点体评价方法，该方法包括：1、对获取的评价参数数据进行标准化预处理；2、对标准化的数据进行阈值控制；3、基于步骤1的评价参数及步骤2中通过阈值控制得到的参数，分别建立储量丰度模型及平面控制模型，计算含油丰度及平面控制程度；4、基于阈值控制得到的参数，计算垂向穿越程度；5、基于阈值控制得到的参数及获取的含油丰度、平面控制程度、垂向穿越程度各项储层基本物性参数进行融合得到甜点体指数模型。该方法主要是基于开发端点控制程度，从储量丰度特征、平面控制区域、垂向穿越程度三方面进行地质模型刻画，建立页岩储层甜点体评价模型，优选靶层，为页岩油开发提供了有力支撑。支撑。支撑。


技术研发人员：孙龙德 王玉华 何文渊 孙天一 吴河勇 王瑞
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2023/9/20