泥頁巖儲層裂縫識別與有效性評價研究

摘 要：泥頁巖油藏具有自生自儲的特點，不僅是烴源巖，也是儲層，儲層的類型主要是硅質、鈣質含量高的層段和裂縫發育段。采用科學方法對裂縫進行識別并開展評價，有更加深入的了解，具有重要的現實意義。文章先介紹裂縫發育類型，再分析測井屬性分析技術識別裂縫的研究，最后論述泥頁巖有效儲層等級分類評價。

關鍵詞：泥頁巖儲層;裂縫識別;有效性評價

引言：

在社會經濟發展中，對石油能源消耗量不斷增加，如何預測泥頁巖中有效儲層成為了面臨的問題。從目前情況來看，傳統裂縫評價方式存在一定弊端，應用于工作中效果不是很好。成像測井資料適合于研究裂縫，但是成本比較高，所以很難大范圍推廣開來。為了實現更好的發展，采用新方法，可以準確計算出裂縫發育等級評價參數。

一、裂縫發育類型

成巖裂縫，包括成巖層裂縫、溶蝕裂縫、收縮裂縫，其中成巖收縮裂縫又可以分為由于壓實作用沉積物失水收縮形成的脫水收縮縫和由于黏土礦物蒙脫石向伊利石轉化脫水形成的礦物相變縫兩大類型。在開展實地研究中，會遇到存在這大量水平或者接近水平的層間裂縫，在泥巖中分布是比較多的，裂縫含有油，看上去呈現出黃綠色。泥頁巖如果埋深深度比較大，就會處于壓力封閉狀態，由于烴類生成、黏土礦物脫水、水熱增壓、膠結作用等影響，在泥頁巖內部形成異常高壓。當異常高壓帶內的剩余地層壓力大于巖石抗張強度的時候，就會出現破裂的情況，產生了擴張裂縫[1]。

二、測井屬性分析技術識別裂縫研究

測井屬性分析是從測井數據中提取出有關地層巖性、儲層物性、流體和裂縫的相關信息。測井屬性和地層的裂縫發育程度存在著一定的內在聯系，這是測井屬性技術識別裂縫理論基礎。研究層段是優質的烴源巖，多發育水平縫及低角度縫，裂縫及其所含流體在巖石中形成的聲阻抗界面影響了聲波傳播，這是用聲波探測裂縫技術的基礎，聲波時差多以周波跳躍反映水平縫、低角度縫的存在。烴源巖段的自然伽馬值偏高，當泥漿濾液侵入裂縫的時候，會使得自然伽馬曲線顯示為低尖，微球聚焦測井反映沖洗帶電阻率，由于裂縫是不均勻的，電阻率測井曲線形態就會呈現出高低間互、起伏不平的多尖峰狀。

（一）測井屬性分析原理

小波變換原理，來源于函數的伸縮與平移。如果測井信號中有和地層信息無關的內容，就需要進行去噪處理，常用的閥值去噪有四種：采用固定的閾值去噪、最小極大方差閾值去噪、基于Stein無偏似然估計的閾值去噪和啟發式閾值去噪。在本文研究中，主要采用了基于Stein無偏似然估計的閾值去噪進行信號的去噪，可以實現對噪聲的有效控制。最大熵預測誤差原理，最大熵譜是分析信息譜的一種數學方法，以信息熵最大為準，并且通過外推得到相關函數，最終目的是為了使頻譜估計的分別率有所提高，和其他的方法比較而言，具有高頻譜分辨率和不受采樣長度限制的優點。預測誤差濾波分析技術是建立在最大熵譜分析技術的基礎之上，可以為每一個深度點利用最大熵譜分析技術計算出來的預測值與該深度點的測井曲線值進行數值相減得到的結果[2]。

（二）泥頁巖裂縫發育程度等級劃分

在對泥頁巖裂縫性儲層評價時，很多因素都會引起與裂縫響應相似的曲線異常特征，某些產狀特殊性的裂縫帶在測井曲線上沒有顯示出來，所以利用單一測井曲線是很難準確評價泥巖裂縫的。裂縫與非裂縫，不同類型和不同發育程度的裂縫在結構、物性上的差異，在測井曲線上不同程度的具有某種特定的響應特征。因此采用多種測井屬性分析方法綜合多條裂縫敏感曲線進行裂縫的識別研究具有可行性。一般采用的測井曲線分辨率都比較低，單一測井屬性裂縫信息的處理存在問題，其中包含部分虛假裂縫信息，主要是因為巖性和層序突變造成的。

為了提升測井屬性分析提取的裂縫信息價值，可以結合錄井和石油資料，對聲波、自然伽馬和微球聚焦測井曲線進行小波多尺度分解和最大熵預測誤差處理，建立裂縫發育程度綜合評價指標，以此半定量評價裂縫發育的情況。確定各屬性方法裂縫發育情況子參數，確定單曲線多屬性裂縫評價參數，確定多曲線多屬性裂縫評價參數，給出裂縫發育程度半定量評價指標。整個過程要按照規定步驟執行，才能保證結果準確性，滿足實際工作的需求。對裂縫實例識別效果進行分析，可以對石油儲量有全面了解。

三、泥頁巖有效儲層等級分類評價

為了滿足工作的需求，在常規儲層“四性”評價的基礎上，重構了致密油“三品質”測井評價參數體系，主要包括儲層品質、烴源巖品質和完井品質。本文在研究中利用總有機碳含量、巖石脆性指數和裂縫發育綜合指標進行泥頁巖儲層有效性的研究。泥頁巖儲層烴源巖生烴能力對含油分布具有控制作用，是進行優勢儲層預測的基礎條件。泥頁巖油藏的滲透率是比較低的，幾乎是沒有產能的，需要進行壓裂改造。巖石的脆性不僅決定了天然裂縫的發育程度，還和壓裂改造是否有效有著直接關系，對于非常規泥頁巖油氣藏，巖石脆性是判斷儲層好壞的重要指標。考慮到裂縫的存在會對壓裂效果產生影響，所以將裂縫存在看作是衡量儲層好壞的指標[3]。

四、結語

綜上所述，泥頁巖儲層裂縫識別與有效性評價研究具有重要意義，可以解決實際工作中遇到的問題。從三個大的方面進行了研究，包括泥頁巖的基本屬性、測井分析方法、以總有機碳含量、脆性指數和裂縫發育情況建立了有效儲層的等級分類標準，便于更好的開展評價。加強對技術研究，應用到泥頁巖儲層裂縫識別中去，可以取得更好的效果。

參考文獻

[1] 孫建孟，劉坤，王艷，等.泥頁巖儲層裂縫識別與有效性評價研究[J].測井技術，2017，39（5）：611-616.

[2] 閆建平，言語，司馬立強，等.泥頁巖儲層裂縫特征及其與“五性”之間的關系[J].巖性油氣藏，2017，27（3）：87-93，132.

[3] 林述喜.非常規泥頁巖裂縫識別方法淺析[J].中國化工貿易，2017，（36）：182-182.

作者簡介：周靜，女，出生日期1982.01，漢，山東省德州市，在勝利油田勘探開發研究院從事開發地質和開發試驗工作。