技術領域

本發明涉及地質勘探開發領域，具體地說涉及頁巖儲層裂縫評價方法。

背景技術

頁巖油氣作為近年來新生的能源開采來源，從以往認為無法儲集油氣的生油層中進行油氣資源的開發，在全球范圍內具有廣泛的前景。而與常規砂巖儲層中的孔隙通道不同，頁巖層中使用裂縫進行油氣運移，裂縫既可以為頁巖氣提供聚集空間，也可為頁巖氣的生產提供運移通道。泥頁巖作為一種低孔低滲儲層，其油氣的生產機制非常復雜，涉及吸附氣含量與游離氣含量、天然微裂縫與壓裂誘導縫之間的相互關系等。而泥頁巖中的天然微裂縫又分為構造縫、層間頁理縫、層面滑移縫、成巖收縮微裂縫和有機質演化異常壓力縫5種，其分類復雜、識別特征及控制因素各不相同。因此，對其進行全面的分析評價才能確保更大的采收率與經濟效益。然而，現有技術中的頁巖儲層裂縫評價均方式單一，不夠全面。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提出了頁巖儲層裂縫評價方法，實現全面、準確的對頁巖儲層進行裂縫評價分析的目的。

本發明通過下述技術方案實現：

頁巖儲層裂縫評價方法，該方法包括以下技術步驟：

（a）在某一油氣勘探開發區塊內，依據地質條件和研究目標需求，選取具有表征意義的井，對頁巖儲層段進行取心作業和地應力測試；（b）對巖心進行電鏡掃描觀察，確認裂縫發育段，描述和記錄裂縫發育情況和產狀；（c）對巖心進行三軸應力巖石應變實驗，得到應力應變曲線；（d）進行電阻率測井、聲波測井、自然電位測井、自然伽馬測井、補償中子測井、密度測井、井徑測井，得到目標井全井段的上述測井曲線，以確認裂縫發育的取心段曲線為參照，結合測井解釋判斷出更多裂縫發育井段；（e）對步驟（d）中判斷出的裂縫發育井段進行聲波電視測井（HBTV）或微電阻率掃描成像測井（FMI或EMI）；（f）對步驟（d）中判斷出的裂縫發育井段進行VSP測井或井間地震測井；（g）依據上述所有數據，建立單井剖面模型，綜合評價裂縫發育情況。

針對現有技術中頁巖儲層裂縫評價方式單一的問題，本發明提出了一種全面的頁巖儲層裂縫評價方法，該方法首先在鉆井過程中進行取心，獲取泥頁巖層的巖心，再對巖心進行電鏡掃描觀察，利用掃描電子顯微鏡所產生的高分辨率圖像，仔細觀察并記錄巖心上裂縫的形態、寬度、長度、縫面情況、溶蝕及充填情況、裂縫系數等，從而對該井的頁巖儲層中裂縫的基本情況有大致且直觀的了解。之后，對巖心進行三軸應力巖石應變實驗，得到包含巖心受力變形與破裂全過程的應力應變曲線，利用應力應變曲線確定巖石的受力極限、破裂強度，并以此研究巖石破裂前的永久變形量大小、確定裂縫產生臨界應力值，并與之前獲取的地應力值進行比較，以輔助判斷頁巖層裂縫發育情況。同時，對該井進行測井作業，測井項目包括但不限于電阻率、聲波、自然電位、自然伽馬、補償中子、密度、井徑，得到目標井全井段的上述測井曲線，并從上述測井曲線中尋找指示裂縫發育的特征，如：深側向電阻率明顯大于淺側向電阻率、感應電阻率明顯大于側向電阻率、自然伽馬曲線異常增高、電阻率曲線出現異常變化甚至是鋸齒形變化、自然電位曲線和井徑均異常等等。找出根據巖心觀察，確認裂縫發育的井段的測井曲線，并以此為根據同時結合測井解釋，判斷全井泥頁巖段裂縫可能的發育情況，列出所有泥頁巖段可能的裂縫發育情況。之后，對對步驟（d）中判斷出的裂縫發育井段依次進行聲波電視測井（HBTV）或微電阻率掃描成像測井（FMI或EMI）、VSP測井或井間地震測井。聲波電視測井和微電阻率掃描成像測井都是成像測井技術中的一種，作為識別裂縫最直觀有效的測井方式，單獨進行一趟成像測井作業是非常有必要的，因為成像測井資料能夠突出因裂縫變化而引起的巖石聲阻抗和電阻率的變化特征，降低由鉆井工程等人為因素造成的非裂縫響應影響，從而修正其他常規測井資料的誤差。VSP測井，即垂直地震剖面測井，與井間地震測井一樣通過地震波的反射特征差異來判斷裂縫發育情況。地震測井能夠在上述裂縫判斷的基礎上，由反射波的強弱特征確定裂縫發育的程度，輔助上述方式完成對頁巖層裂縫全面的認識。最后，依據上述所有數據，建立單井剖面模型，綜合評價裂縫發育情況。

進一步的，將所述步驟（a）~（g）用于同一油氣勘探開發區塊內的N口井，將N個單井剖面模型建立為儲層巖相三維模型，其中，N為大于等于2的正整數。即多同一區塊內多口井采用上述方式建立單井數據，并將所有數據整合，建立儲層巖相三維模型，便于對圈閉內頁巖層整體裂縫發育情況進行掌握。

進一步的，在所述單井剖面模型中，將常規砂巖儲層與頁巖儲層作出明顯區分，以便于對頁巖油氣藏的開發方式的研究，避免混淆。