CN112487620A - 一种页岩油可动资源量评价模型、评价方法、应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及页岩油可动性评价技术领域，具体公开了一种页岩油可动资源量评价模型、评价方法、应用。本发明提供的页岩油可动资源量评价模型可以用于页岩油可动性评价，通过以页岩油总资源量、游离资源量及可动资源评价为主线，在明确总资源及游离资源的基础上，基于可动比例与核磁离心压差关系，结合油田已有的地质与生产资料，明确页岩油可动资源分布及其资源量，有助于下一步对页岩油勘探开发的部署，解决了现有页岩油可动资源评价方法存在应用推广性较差，且评价结果不够客观的问题。而提供的评价方法可操作性好，在实际的页岩油的勘探开发过程中具有广阔的应用前景。

Description

一种页岩油可动资源量评价模型、评价方法、应用
技术领域
本发明涉及页岩油可动性评价技术领域，具体是一种页岩油可动资源量评价模型、评价方法、应用。
背景技术
页岩油作为一种以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源，其资源量巨大，因此，页岩油的开发对于能源安全建设具有重要意义。近年来，受北美众多盆地页岩油气高产的启示，我国2009年来大力发展页岩油气的勘探开发，其中，页岩气在涪陵、威远、昭通等地获得工业产能；而资源量巨大的页岩油(可采量约为30×108-60×108t)勘探效果却远不如预期，钻探页岩油井大都不具产能或初期产能不高，衰减很快，如泌阳凹陷的泌页HF1井，初期产能23.5m3/d，半年后衰减至5t/d以下，目前已关井，究其原因，在于对页岩油可动性认识程度不够。
目前，页岩油可动性是连续型油气研究领域的热点问题，通过页岩油可动资源评价来明确页岩油可动资源分布及其资源量，对于页岩油的勘探开发具有重要意义。但是，现有技术中的页岩油可动资源评价方法大多是单纯的从实验角度测定，应用推广性较差，而且容易受中间变量的影响，使得评价结果不够客观。因此，需要设计一种可对页岩油可动资源量进行准确预测的评价模型。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种页岩油可动资源量评价模型，以解决上述背景技术中提出的现有页岩油可动资源评价方法存在应用推广性较差，且易受中间变量影响，使得评价结果不够客观的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种页岩油可动资源量评价模型，如下式(1)所示：
Figure BDA0002789371880000021
其中，式(1)中
Q可动为单井页岩油可动资源强度，用于评价单井的页岩油可动资源量；
Q游离为单井页岩油游离资源强度，根据核磁共振T1-T2谱测试待评价的泥页岩岩心样品并进行计算得到；
Qf为理论最大可动比例，根据核磁共振-离心法测试待评价的泥页岩岩心样品得到；
ΔP为核磁离心压差，根据Bowers法开展地层超压评价，以及利用实测井底流压随深度的变化关系进行计算得到；
ΔPL为离心中值压力，根据核磁共振-离心法测试待评价的泥页岩岩心样品得到。
本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述的页岩油可动资源量评价模型的评价方法，具体包括以下步骤：
1)根据核磁共振T1-T2谱测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品，以建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版并进行计算得到单井页岩油游离资源强度；
2)将待评价页岩油可动资源量的泥页岩根据Bowers法开展地层超压评价，以及利用实测井底流压随深度的变化关系进行计算得到核磁离心压差；
3)根据核磁共振-离心法测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品的烘干样以及饱和油样的质量、体积与核磁共振T2谱，通过改变测试过程中离心力数值，以获得对应的核磁共振T2谱，进而根据Langmuir方程拟合计算得到离心中值压力、理论最大可动比例；
4)根据Langmuir方程拟合页岩油可动比例和核磁离心压差之间的线性方程，再结合将单井页岩油总资源强度、单井页岩油游离资源强度、理论最大可动比例、核磁离心压差、离心中值压力分别代入所述页岩油可动资源量评价模型，得到单井页岩油可动资源强度。
本发明实施例的另一目的在于提供一种所述的评价方法在页岩油勘探开发中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实施例提供的页岩油可动资源量评价模型可以用于页岩油可动性评价，通过以页岩油总资源量、游离资源量及可动资源评价为主线，在明确总资源及游离资源的基础上，基于可动率与生产压差(离心力)关系，结合油田已有的地质与生产资料，明确页岩油可动资源分布及其资源量，有助于下一步对页岩油勘探开发的部署，解决了现有页岩油可动资源评价方法存在应用推广性较差，且易受中间变量影响，使得评价结果不够客观的问题。而提供的评价方法可操作性好，在实际的页岩油的勘探开发过程中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的页岩油可动资源量评价模型的流程示意图。
图2为本发明一实施例中提供的XYS9-4样品在不同离心力下的核磁共振T2谱图。
图3为本发明一实施例中提供的LY1-21样品在不同离心力下的核磁共振T2谱图。
图4为本发明一实施例中提供的LY1-23样品在不同离心力下的核磁共振T2谱图。
图5为本发明一实施例中提供的可动比例与核磁离心压差之间的关系图。
图6为本发明一实施例中提供的东营凹陷沙河街组沙三下亚段凹陷流压与油层深度关系图。
图7为本发明一实施例中采用页岩油可动资源量评价模型得到的东营凹陷沙三下亚段1小层可动资源量分布图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
首先，需要说明的是，在本发明实施例中，缩略语和关键术语定义如下：
S1：泥页岩热解烃(岩石热解(Rock-Eval)法获得)；TOC：总有机碳含量；Q总：单井页岩油总资源强度；Q游离：单井页岩油游离资源强度；Q可动：单井页岩油可动资源强度。
其次，在现有技术中，存在多种页岩油可动资源评价方案，但是，大多存在应用推广性较差，且评价结果不够客观的问题。例如：
技术方案一是：李骥远等人基于核磁共振T1-T2谱技术，寻找核磁共振响应特征与地球化学参数之间关系，建立通过核磁共振技术与地球化学参数相结合评价页岩油可动性的方法，并确定松辽盆地北部地区页岩油可动下限约为S1/TOC×100＝102.36mg/g。该技术方案存在的缺点是：此技术利用核磁氢信号寻找热解数据的关系时，对粘度大的沥青及固态有机干酪根检测效果较差，导致TOC预测精度较低，使得评价结果不够客观。
技术方案二是：吴浩等人通过对延长组长7段致密砂岩样品进行核磁共振-离心实验，该方案在不同离心力条件下对样品进行多次实验，并结合核磁共振T2谱确定出最佳离心力，以此探讨离心力对致密油储层可动流体的影响。结果显示，在离心力为1.448MPa时，视为最佳离心力，T2幅度值与下一离心力的幅度值接近。该技术方案存在的缺点是：该方案仅从实验角度探讨地下流体流动时所需最佳压力；然而，地层实际产出与地层压力存在一定关系，因此，使得评价结果不够客观。
技术方案三是：王瑞飞等人通过对特低渗透砂岩岩心样品进行重水(不含氢核)驱油实验，再结合核磁共振T2谱驱油前后对比，揭示出在特低渗透砂岩油藏中，小孔喉赋存的石油被驱替出来的效果很差。该技术方案存在的缺点是：该方案应用在低渗透砂岩中探讨原油可动性的效果较差，而页岩储层中由于更小的孔喉结构和更强的烃-岩相互作用，将该技术应用在页岩储层中的可行性和有效性还值得进一步探讨和改进，如驱替实验难以进行，应用推广性较差。
技术方案四是：张林晔等人通过采集不同埋藏深度的岩心样品，采用实验室分析与测井资料相结合的研究方法，***研究不同层位页岩的孔隙度、岩石力学性质、含油饱和度、压缩系数、气油比及原油饱和压力等特征，在此基础上，从地层能量角度，分析页岩油的可动性。该技术方案存在的缺点是：在计算岩石孔隙体积压缩系数时，页岩在施加应力过程中易破碎，难以获取孔隙体积压缩系数；另外，该评价方法需要参数过多，难以在缺少资料的新工区应用，推广性较差。
技术方案五是：王文广等人基于物质平衡原理，利用页岩油总资源量减去页岩油饱和吸附油量建立页岩油可动资源量评价模型；其中，原地页岩油资源量评价是依据页岩油含油率、泥页岩体积、岩石密度、以及轻烃重烃补偿系数四个参数建立的；页岩饱和吸附油量评价模型是基于泥页岩体积(展布、厚度)、有机碳、泥页岩密度和饱和吸附系数4个参数建立的。该技术方案存在的缺点是：该方案直接利用页岩油总资源量减去页岩油饱和吸附油量，此方法计算的实际为页岩油游离油量。而游离油量受孔喉大小、形状等因素的制约，并非能完全流出。因此，用游离油量代替可动资源量的方法导致后者计算结果偏高，使得评价结果不够客观。
技术方案六是：中国石油化工股份有限公司提出一种页岩可动油定量测定实验装置，该装置模拟原位高温高压条件下页岩油产出的特征，经过多次施压、释压、收集流体，模拟地下情况多次压裂产油特征，通过收集流出的流体，测定流出的油量。该技术方案存在的缺点是：该方案仅单纯的从实验角度测定页岩油可动油量，在与实际地质结合方面，应用推广性较差。
技术方案七是：唐明明等人利用数字岩心建模方法和格子玻尔兹曼方法定量分析致密油充注及水驱微观过程和含油饱和度变化特征。该技术方案存在的缺点是：该方法利用的格子玻尔兹曼方法从微观上解释含油饱和度变化规律，模拟尺度小，应用到宏观上效果较差，不宜推广。
针对以上现有的技术方案，本发明实施例提供的一种页岩油可动资源量评价模型，其如下式(1)所示：
Figure BDA0002789371880000061
其中，式(1)中
Q可动为单井页岩油可动资源强度，单位是104t/km2；
Q游离为单井页岩油游离资源强度，单位是104t/km2；
Qf为理论最大可动比例；
ΔP为核磁离心压差，单位是MPa；
ΔPL为离心中值压力，单位是MPa；
其中，单井页岩油游离资源强度Q游离是根据核磁共振T1-T2谱测试(不同岩相不同成熟度的)待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品，以建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版并进行计算得到；
Qf、ΔPL均是采用以下方法得到：采用核磁共振-离心法测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品的烘干样以及饱和油样的质量、体积与核磁共振T2谱，通过改变测试过程中离心力数值，以获得对应的核磁共振T2谱，进而根据Langmuir方程拟合计算得到ΔPL、Qf；
所述核磁离心压差ΔP是根据采用Bowers法开展地层超压评价，以及利用实测井底流压随深度的变化关系进行计算得到。
作为本发明的另一优选实施例，所述单井页岩油游离资源强度Q游离是根据核磁共振T1-T2谱测试(不同岩相不同成熟度的)待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品，以建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版并进行计算得到；Qf、ΔPL均是采用以下方法得到：采用核磁共振-离心法测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品的烘干样以及饱和油样的质量、体积与核磁共振T2谱，通过改变测试过程中离心力数值，以获得对应的核磁共振T2谱，将所有的测试过程中离心力数值进行拟合得到离心中值压力ΔPL，通过核磁共振T2谱的信号量与体积间的关系转化，确定泥页岩在不同状态下(烘干样以及饱和油样在不同离心力的大小条件下)的含油量，以计算出不同离心力数值下的页岩油可动比例，根据Langmuir方程拟合页岩油可动比例和离心压差之间的方程，再结合Q游离计算出单井页岩油可动资源强度Q可动(页岩油可动资源量)。
作为本发明的另一优选实施例，对于核磁离心压差ΔP的获取，本发明分为两部分：首先利用测井资料结合钻井实测压力，采用Bowers法开展地层超压评价，得到地层超压评价数据，其次利用地质与生产中的实测井底流压随深度的变化关系，确定井底流压数据，然后根据上述地层超压评价数据与井底流压数据之间的差值，即可获得核磁离心压差ΔP。
作为本发明的另一优选实施例，其中，单井页岩油游离资源强度Q游离是按照下式(2)进行计算：
Q游离＝10-1×Q总×K游离×So (2)
式(2)中，10-1是单位换算，无量纲
Q总为单井页岩油总资源强度，单位是104t/km2；
Q游离为单井页岩油游离资源强度，单位是104t/km2；
K游离为游离油比例系数；
So为含油饱和度(％)，具体是地层实测的含油饱和度。
作为本发明的另一优选实施例，具体的，参照式(2)，本发明是采用核磁共振T1-T2谱对不同岩相不同成熟度的泥页岩岩心样品进行测试，建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版，依据此饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版和前期计算的单井页岩油总资源强度Q总(页岩油总资源量)，以及利用地层实测的含油饱和度So进行标定，进而计算得到单井页岩油游离资源强度Q游离(页岩油游离资源量)，详见申请号是2018102604080的中国专利：富有机质泥页岩含氢组分、孔隙度及孔径的评价方法。
作为本发明的另一优选实施例，其中，单井页岩油总资源强度Q总是根据体积法进行计算得到，具体是按照下式(3)进行计算：
Q总＝S×H×ρ×S1 (3)
式(3)中，S为泥页岩面积、H为泥页岩厚度、S1为泥页岩热解烃、ρ为泥页岩密度。
作为本发明的另一优选实施例，具体的，本发明利用体积法计算单井页岩油总资源强度Q总(参照式(3))，主要的参数是针对待评价页岩油可动资源量的泥页岩，包括泥页岩面积S、泥页岩厚度H、泥页岩热解烃S1、泥页岩密度密度ρ等，其中的关键技术在于获取校正后S1值，涉及到有机非均质性测井评价和参数S1的轻重烃校正。有机非均质性评价利用改进后的ΔLogR方法，通过改进的ΔLogR并结合测井声波时差曲线AC与电阻率曲线RT，对单井进行纵向平评价，详见申请号是2013101789250的中国专利：一种LogR-ΔT测井评价的泥页岩油含量预测方法。S1重烃校正(补偿)利用抽提实验和热解实验有机结合，对比抽提前后热解参数的差异，对S1重烃校正；S1轻烃校正(补偿)是利用生烃组分动力学的方法对于S1进行轻烃恢复，详见申请号是2013105051931的中国专利：一种热解岩石中的游离烃/残留烃S1的轻、重烃校正方法。通过有机非均质性测井评价和参数S1的轻重烃校正，最终获得校正后的数值作为式(3)中计算所需的泥页岩热解烃S1。
作为本发明的另一优选实施例，本发明利用核磁离心压差(ΔP)确定页岩油可动比例Qm，其中
Figure BDA0002789371880000091
在式(4)中
Qf为理论最大可动比例；
ΔP为核磁离心压差，单位是MPa；
ΔPL为离心中值压力，单位是MPa。
本发明实施例提供的页岩油可动资源量评价模型，以页岩油总资源量、游离资源量及可动资源评价为主线，在明确总资源及游离资源的基础上，基于可动率与生产压差(离心力)关系，结合油田已有的地质与生产资料，明确页岩油可动资源分布及其资源量，对于页岩油的资源评价至关重要，关系到下一步对页岩油勘探开发的部署，因此本发明对页岩油勘探开发具有重要意义。
作为本发明的另一优选实施例，所述核磁共振-离心法包括以下的步骤：
1)原始烘干样的制备：切取块状页岩样品，将岩样放置在温控烘箱中烘干24小时，温度恒定为110℃，去除孔隙中残留水，得到残留油态页岩，干燥环境下冷却至室温，记录质量和核磁共振T2谱；
2)饱和油样的制备：页岩干样置于加压饱和仪内，抽真空24小时(真空度为1×10- 4Pa)，抽真空完成后进行正十二烷的加压饱和，饱和压力为20MPa，时间为48小时，饱和完成后记录质量和核磁共振T2谱；
3)饱和油样离心测试：饱和油样品置于离心机中，设定离心温度21℃，设定离心机的离心时间和离心转速，离心时间和离心机转速的设定在相应实验目标下会存在差异，离心完成后记录质量和核磁共振T2谱，同时为确保实验稳定性和准确性，同一样品取两块进行平行测试；
4)根据核磁峰谱特征，将核磁曲线分为小孔、大孔和缝三部分孔隙区间，统计出不同离心力下各孔隙区间的信号量变化情况；
5)通过信号量与体积间的关系转化，确定页岩在不同状态下的含油量，计算出不同离心力下页岩油可动比例。随着离心力增加，页岩油可动比例呈现出逐渐增加且趋于平缓的特征，并根据Langmuir方程拟合可动比例和离心压差之间的方程，再结合页岩油游离资源量计算出页岩油可动资源量。
本发明实施例还提供一种采用上述的页岩油可动资源量评价模型的评价方法，具体是一种可动页岩油资源量评价新方法，所述的评价方法包括以下步骤：
1)根据核磁共振T1-T2谱测试(不同岩相不同成熟度的)待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品，以建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版并进行计算得到单井页岩油游离资源强度Q游离；
2)将待评价页岩油可动资源量的泥页岩根据Bowers法开展地层超压评价，以及利用实测井底流压随深度的变化关系进行计算得到核磁离心压差ΔP；
3)根据核磁共振-离心法测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品的烘干样以及饱和油样的质量、体积与核磁共振T2谱，通过改变测试过程中离心力数值，以获得对应的核磁共振T2谱，进而根据Langmuir方程拟合计算得到离心中值压力ΔPL、理论最大可动比例Qf；
4)根据Langmuir方程拟合页岩油可动比例Qm和核磁离心压差ΔP之间的线性方程，再结合单井页岩油游离资源强度Q游离计算出单井页岩油可动资源强度Q可动(页岩油可动资源量)，具体是将单井页岩油总资源强度、单井页岩油游离资源强度、理论最大可动比例、核磁离心压差、离心中值压力分别代入所述页岩油可动资源量评价模型，得到单井页岩油可动资源强度Q可动(页岩油可动资源量)。
本发明实施例还提供一种所述的评价方法在页岩油勘探开发中的应用。
以下通过列举具体实施例对本发明的页岩油可动资源量评价模型的技术效果做进一步的说明。
实施例1
一种页岩油可动资源量评价模型(即页岩油吸附量评价模型)，具体参照图1所示，其建立方法包括：
1)确定所述页岩油可动资源量评价模型的计算公式，具体包括：
Figure BDA0002789371880000121
Q游离＝10-1×Q总×K游离×So (2)
Q总＝S×H×ρ×S1 (3)
其中，式(1)、式(2)、式(3)中
10-1表示单位换算，无量纲；
Q可动为单井页岩油可动资源强度，用于评价单井的页岩油可动资源量，单位是104t/km2；
Q游离为单井页岩油游离资源强度，单位是104t/km2；
Qf为理论最大可动比例；
ΔP为核磁离心压差，单位是MPa；
ΔPL为离心中值压力，单位是MPa；
Q总为单井页岩油总资源强度，单位是104t/km2；
K游离为游离油比例系数；
So为含油饱和度(％)。
2)游离资源量的计算：
本发明利用体积法计算单井页岩油总资源强度Q总(参照式(3))，主要的参数是针对待评价页岩油可动资源量的泥页岩，包括泥页岩面积S、泥页岩厚度H、泥页岩热解烃S1、泥页岩密度密度ρ等，其中的关键技术在于获取校正后S1值，涉及到有机非均质性测井评价和参数S1的轻重烃校正；其中，有机非均质性评价利用改进后的ΔLogR方法，通过改进的ΔLogR并结合测井声波时差曲线AC与电阻率曲线RT，对单井进行纵向平评价，详见申请号是2013101789250的中国专利：一种LogR-ΔT测井评价的泥页岩油含量预测方法；S1重烃校正(补偿)利用抽提实验和热解实验有机结合，对比抽提前后热解参数的差异，对S1重烃校正；S1轻烃校正(补偿)是利用生烃组分动力学的方法对于S1进行轻烃恢复，详见申请号是2013105051931的中国专利：一种热解岩石中的游离烃/残留烃S1的轻、重烃校正方法；通过有机非均质性测井评价和参数S1的轻重烃校正，最终获得校正后的数值作为式(3)中计算所需的泥页岩热解烃S1；
评价单井页岩油游离资源强度Q游离(页岩油游离资源量)时(参照式(2))，采用核磁共振T1-T2谱对不同岩相不同成熟度的泥页岩岩心样品进行测试，建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版，依据此饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版和前期计算的单井页岩油总资源强度Q总(页岩油总资源量)，再利用地层实测的含油饱和度So进行标定，进而计算得到单井页岩油游离资源强度Q游离(页岩油游离资源量)，详见申请号是2018102604080的中国专利：富有机质泥页岩含氢组分、孔隙度及孔径的评价方法；
3)可动资源量的计算：
针对单井页岩油可动资源强度Q可动(页岩油可动资源量)的计算(参照式(1))，本发明结合已计算出的游离油量(单井页岩油游离资源强度)，利用核磁共振-离心技术，在不同离心力条件下，探讨Q可动和Q游离之间的关系，本发明利用核磁离心压差(ΔP)确定页岩油可动比例Qm，其中
Figure BDA0002789371880000141
在式(4)中
Qf为理论最大可动比例；
ΔP为核磁离心压差，单位是MPa；
ΔPL为离心中值压力，单位是MPa；
Qm为可动比例；
根据Langmuir方程拟合页岩油可动比例Qm和核磁离心压差ΔP之间的线性方程，再结合单井页岩油游离资源强度Q游离计算出单井页岩油可动资源强度Q可动(页岩油可动资源量)。
实施例2
与实施例1相比，在进行步骤3)的可动资源量的计算时，针对单井页岩油可动资源强度Q可动(页岩油可动资源量)的计算(参照式(1))，本发明实施例结合已计算出的游离油量(单井页岩油游离资源强度)，利用核磁共振-离心技术，在不同离心力条件下，探讨Q可动和Q游离之间的关系，具体包括以下步骤：
选取三块岩心样品进行核磁-离心实验，实验步骤为：①原始烘干样的制备：切取块状页岩样品，将岩样放置在温控烘箱中烘干24小时，温度恒定为110℃，去除孔隙中残留水，得到残留油态页岩，干燥环境下冷却至室温，记录质量和核磁共振T2谱；②饱和油样的制备：页岩干样置于加压饱和仪内，抽真空24小时(真空度为1×10-4Pa)，抽真空完成后进行正十二烷的加压饱和，饱和压力为20MPa，时间为48小时，饱和完成后记录质量和核磁共振T2谱；③饱和油样离心测试：饱和油样品置于离心机中，设定离心温度21℃，设定离心机的离心时间和离心转速，离心时间和离心机转速的设定在相应实验目标下会存在差异，离心完成后记录质量和核磁共振T2谱。
本实施例中核磁-离心实验的离心时间为8小时，离心转速依次增加2000转直至转速为12000转，对应离心力分别为0.08Mpa、0.33Mpa、0.75Mpa、1.34Mpa、2.09Mpa和3.01Mpa，共进行6次离心，同时为确保实验稳定性和准确性，同一样品取两块进行平行测试，具体的结果如图2-4所示。
其中，选取三块岩心样品分别标记为XYS9-4、LY1-21、LY1-23，图2是XYS9-4样品在不同离心力下的核磁共振T2谱图，图2中，左右两个图分别是同一样品取两块进行平行测试的核磁共振T2谱图。图3是LY1-21样品在不同离心力下的核磁共振T2谱图，图3中，左右两个图分别是同一样品取两块进行平行测试的核磁共振T2谱图。图4是LY1-23样品在不同离心力下的核磁共振T2谱图，图4中，左右两个图分别是同一样品取两块进行平行测试的核磁共振T2谱图。
实施例3
根据实施例2中的图2-4的结果，进行分析核磁峰谱特征，将核磁曲线分为小孔、大孔和缝三部分孔隙区间，统计出不同离心力下各孔隙区间的信号量变化情况。可以看出，随离心力增加小孔内页岩油的可动情况最差，信号上下波动无明显下降(图2中的左图)。大孔内页岩油在离心力达到0.33MPa前信号下降不明显，在离心力达到0.33MPa后信号明显降低(图2中的右图)。大孔内页岩油在离心力达到0.33MPa前已经大量排出，继续增加离心力信号基本稳定不再下降(图3中的左图)。
实施例4
根据实施例3中将图2-4的结果进行分析核磁峰谱特征，通过信号量与体积间的关系转化，确定页岩在不同状态下的含油量，计算出不同离心力下页岩油可动比例。如图5所示，随着离心力增加，页岩油可动比例呈现出逐渐增加且趋于平缓的特征。并根据Langmuir方程拟合可动比例和离心压差之间的方程(即式(4))，再结合页岩油游离资源量(Q游离)计算出页岩油可动资源量。
实施例5
在进行确定式(4)中的理论最大可动比例Qf与离心中值压力ΔPL时，可以将式(4)进行变化，则有下式(5)：
Figure BDA0002789371880000161
通过绘制1/可动比例与1/核磁离心压差的关系，进而可求得页岩油的理论最大可动比例(Qf)和离心中值压力(ΔPL)。
因此，一旦确定了单井页岩油总资源强度、单井页岩油游离资源强度、理论最大可动比例、核磁离心压差、离心中值压力、游离油比例系数、含油饱和度等信息，利用所述页岩油可动资源量评价模型，即可计算单井页岩油总资源强度。
实施例6
对于实施例5中的式(5)，通过绘制1/可动比例与1/核磁离心压差的关系，进而可求得页岩油的理论最大可动比例(Qf)和离心中值压力(ΔPL)，本实施例中具体以东营凹陷沙三下层段为例，可以确定Qf为20.83，ΔPL为1.09，进而可以得到具体的可动比例技术公式，如下式(6)：
Figure BDA0002789371880000171
实施例7
在实施例6中的式(6)中，在地质上，对于核磁离心压差(ΔP)的获取，本发明实施例分为两部分：首先利用测井资料结合钻井实测压力，采用Bowers法开展地层超压评价，其次利用地质与生产中的实测井底流压随深度的变化关系，确定井底流压数据，最终，根据上述数据之间的差值，即可获得核磁离心压差(ΔP)。
在本实施例中，超压评价：对于地层中孔隙压力预测，本发明采用Bowers方法将地层分为沉积加载和沉积卸载两部分，分别建立了应用于欠压实成因和流体膨胀成因地层的计算函数，推广性强。
在本实施例中，井底流压评价(实际生产资料)：通过大量试油报告与完井报告发现油层中部深度与流压存在良好的相关性(图6)。根据图6所示，具体是东营凹陷沙河街组沙三下亚段凹陷流压与油层深度关系图，总体上看，深度越深，流压值越大，建立了油层深度与井底流压关系式，从而确定流压数据。
实施例8
在本发明实施例中，以东营凹陷沙河街组沙三下亚段为例，针对东营凹陷沙河街组沙三下亚段页岩油总资源量、游离资源量，采用上述实施例1-7的方案计算相应的资源量。
在本实施例中，针对东营凹陷沙河街组沙三下亚段可动资源量(单井页岩油可动资源强度)的计算，需按上述方案评价地层压力和井底流压。通过超压评价结果和流压随深度演化图版确定研究层位的核磁离心压差(ΔP)。采用实验室核磁-离心实验获得核磁离心压差(ΔP)与可动比例之间的关系即可算出页岩油可动资源量，具体的结果见表1所示，并明确可动资源量分布，具体的东营凹陷沙三下亚段1小层可动资源量分布图见图7所示。
表1页岩油可动资源量统计表(×108t)
Figure BDA0002789371880000181
结合表1数据以及图7的结果，通过利用核磁离心压差(ΔP)确定页岩油可动比例(Qm)，再结合计算出页岩油游离资源量(Q游离)，可以对东营凹陷沙三下亚段页岩油可动资源量进行准确预测，避免了中间变量的影响，使得评价结果更客观(见表1)。能否准确地对页岩油可动资源量及其分布进行评价关系到下一步对页岩油勘探开发的部署，因此本发明对页岩油勘探开发具有重要意义。
实施例9
一种评价方法，采用上述的页岩油可动资源量评价模型，具体是一种页岩油可动资源量的评价方法，所述的评价方法包括以下步骤：
1)根据核磁共振T1-T2谱测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品，以建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版并进行计算得到单井页岩油游离资源强度；
2)将待评价页岩油可动资源量的泥页岩根据Bowers法开展地层超压评价，以及利用实测井底流压随深度的变化关系进行计算得到核磁离心压差；
3)根据核磁共振-离心法测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品的烘干样以及饱和油样的质量、体积与核磁共振T2谱，通过改变测试过程中离心力数值，以获得对应的核磁共振T2谱，进而根据Langmuir方程拟合计算得到离心中值压力、理论最大可动比例；
4)根据Langmuir方程拟合页岩油可动比例和核磁离心压差之间的线性方程，再结合将单井页岩油总资源强度、单井页岩油游离资源强度、理论最大可动比例、核磁离心压差、离心中值压力分别代入所述页岩油可动资源量评价模型，得到单井页岩油可动资源强度。
实施例10
与实施例9相比，在式(3)中，所述单井页岩油总资源强度是利用体积法进行计算，具体是将待评价的泥页岩岩心样品利用改进后的ΔLogR方法进行有机非均质性测井评价，并结合测井声波时差曲线与电阻率曲线得到评价的S1值。
实施例11
与实施例9相比，在式(3)中，评价的S1值还包括校正的步骤，具体是对S1值重烃校正与轻烃校正，最终获得校正后的数值作为式(3)中计算所需的S1值。
需要说明的是，本发明采用核磁共振实验建立饱和油态泥页岩游离油比率演化图版，再利用地层实测含油饱和度进行标定，进而计算页岩油游离资源量。同时，通过开展不同离心力后核磁共振实验，确定可动比例与离心力之间关系，结合地层压力与井底流压数据计算页岩油可动资源量，可以在明确总资源及游离资源的基础上，基于可动率与生产压差(离心力)关系，结合油田已有的地质与生产资料，明确页岩油可动资源分布及其资源量，进而可以对页岩油可动资源量进行准确预测，避免了中间变量的影响，使得评价结果更客观，能准确地对页岩油可动资源量及其分布进行评价，有利于下一步对页岩油勘探开发的部署，对页岩油勘探开发具有重要意义。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种页岩油可动资源量评价模型，其特征在于，所述页岩油可动资源量评价模型如下式(1)所示：
Figure FDA0002789371870000011
其中，式(1)中
Q可动为单井页岩油可动资源强度，用于评价单井的页岩油可动资源量；
Q游离为单井页岩油游离资源强度，根据核磁共振T1-T2谱测试待评价的泥页岩岩心样品并进行计算得到；
Qf为理论最大可动比例，根据核磁共振-离心法测试待评价的泥页岩岩心样品得到；
ΔP为核磁离心压差，根据Bowers法开展地层超压评价，以及利用实测井底流压随深度的变化关系进行计算得到；
ΔPL为离心中值压力，根据核磁共振-离心法测试待评价的泥页岩岩心样品得到。
2.根据权利要求1所述的页岩油可动资源量评价模型，其特征在于，所述单井页岩油游离资源强度是根据核磁共振T1-T2谱测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品，以建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版并进行计算得到；所述离心中值压力与理论最大可动比例是采用核磁共振-离心法测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品的烘干样以及饱和油样的质量、体积与核磁共振T2谱，通过改变测试过程中离心力数值，以获得对应的核磁共振T2谱，进而根据Langmuir方程拟合计算得到；所述核磁离心压差是将待评价的泥页岩采用Bowers法开展地层超压评价，以及利用实测井底流压随深度的变化关系进行计算得到。
3.根据权利要求2所述的页岩油可动资源量评价模型，其特征在于，所述核磁离心压差的计算步骤如下：首先利用测井资料结合钻井实测压力，采用Bowers法开展地层超压评价，得到地层超压评价数据，其次利用地质与生产中的实测井底流压随深度的变化关系，确定井底流压数据，然后计算地层超压评价数据与井底流压数据之间的差值，得到所述核磁离心压差。
4.根据权利要求1所述的页岩油可动资源量评价模型，其特征在于，所述单井页岩油游离资源强度是按照下式(2)进行计算得到：
Q游离＝10-1×Q总×K游离×So (2)
式(2)中，Q总为单井页岩油总资源强度；Q游离为单井页岩油游离资源强度；K游离为游离油比例系数；So为含油饱和度。
5.根据权利要求4所述的页岩油可动资源量评价模型，其特征在于，在式(2)中，所述单井页岩油游离资源强度的具体计算步骤如下：采用核磁共振T1-T2谱对不同岩相不同成熟度的泥页岩岩心样品进行测试，建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版，依据所述饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版和单井页岩油总资源强度进行计算，并利用地层实测的含油饱和度进行标定，进而得到单井页岩油游离资源强度。
6.根据权利要求4所述的页岩油可动资源量评价模型，其特征在于，所述单井页岩油总资源强度是按照下式(3)计算得到：
Q总＝S×H×ρ×S1 (3)
其中，式(3)中，S为泥页岩面积、H为泥页岩厚度、S1为泥页岩热解烃、ρ为泥页岩密度。
7.根据权利要求6所述的页岩油可动资源量评价模型，其特征在于，在式(3)中，所述单井页岩油总资源强度是利用体积法进行计算，具体是利用改进后的ΔLogR方法进行有机非均质性测井评价，并结合测井声波时差曲线与电阻率曲线得到评价的S1值。
8.根据权利要求7所述的页岩油可动资源量评价模型，其特征在于，在式(3)中，评价的S1值还包括校正的步骤，具体是对S1值重烃校正与轻烃校正，最终获得校正后的数值作为式(3)中计算所需的S1值。
9.一种评价方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的页岩油可动资源量评价模型，具体包括以下步骤：
1)根据核磁共振T1-T2谱测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品，以建立饱和油态泥页岩游离油占总资源量的比率演化图版并进行计算得到单井页岩油游离资源强度；
2)将待评价页岩油可动资源量的泥页岩根据Bowers法开展地层超压评价，以及利用实测井底流压随深度的变化关系进行计算得到核磁离心压差；
3)根据核磁共振-离心法测试待评价页岩油可动资源量的泥页岩岩心样品的烘干样以及饱和油样的质量、体积与核磁共振T2谱，通过改变测试过程中离心力数值，以获得对应的核磁共振T2谱，进而根据Langmuir方程拟合计算得到离心中值压力、理论最大可动比例；
4)根据Langmuir方程拟合页岩油可动比例和核磁离心压差之间的线性方程，再结合将单井页岩油总资源强度、单井页岩油游离资源强度、理论最大可动比例、核磁离心压差、离心中值压力分别代入所述页岩油可动资源量评价模型，得到单井页岩油可动资源强度。
10.一种如权利要求9所述的评价方法在页岩油勘探开发中的应用。
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