页岩气储层的测井评价方法技术领域
本发明涉及油气勘探领域，更具体地讲，涉及一种页岩气储层的测井评
价方法。
背景技术
页岩气作为一种重要的非常规天然气资源已经逐渐成为油气资源勘探开
发的重点。页岩气储层在沉积背景、发育构造部位、分布与聚集规律、储层
特征和渗流机理等方面与常规油气存在较大差异，因此，不能使用常规油气
储层测井的评价方法来进行页岩气储层的测井评价。
页岩气储层的测井评价的主要目的是获得：矿物组分评价、地球化学参
数评价、物性参数评价、含气性评价和可压裂性评价。目前，用于获得矿物
组分评价的方法包括：常规测井方法、元素俘获能谱测井(ECS)方法、自
然伽玛能谱测井(NGS)方法以及斯伦贝谢公司通过综合应用常规测井方法
和ECS方法，来基于随机求解方法获得矿物组分评价的方法等。用于地球化
学参数评价的方法主要包括：Schmoker利用密度和自然伽玛测井资料计算有
机碳含量(TOC)的方法(Schmoker,1979,1981)、Passey等提出的利用声波
曲线和地层电阻率曲线计算TOC的方法(Passeyetal.,1990)、Lewis等提出
的利用ECS方法和干酪根转换因子等参数计算TOC的方法(Lewiset
al.,2004)、Jacobi等提出的利用密度和核磁共振测井来计算TOC的方法(Jacobi
etal.,2009)、Pemper等提出的利用脉冲中子和自然伽玛能谱计算TOC的方法
(Pemperetal.,2009)以及Khoshnoodkia等提出的利用电阻率、中子、密度
和声波测井资料以及基于模糊逻辑技术建立的神经网络来计算TOC的方法
(Khoshnoodkiaetal.,2011)。用于获得物性参数评价的方法包括：Herron等
提出的利用ECS方法对孔隙度进行计算的方法(Herronetal.,2002)、
Abu-Shanab等提出的利用密度与NMR孔隙度相结合的密度-核磁共振
(DMR)孔隙度来评价致密储层孔隙度的方法(Abu-Shanabetal.,2005)、毛
志强等提出的结合声波时差和核磁共振测井资料计算低孔渗气层真实孔隙度
的方法(毛志强等，2010)以及LeCompte利用核磁共振测井(NMR)计算
页岩孔隙度的方法(LeCompte,2010)。用于获得含气性评价的方法包括：现
场解吸法、等温吸附法以及测井解释法。用于获得可压裂性评价的方法包括：
岩石力学实验与阵列声波测井方法以及通过利用阵列声波测井提取地层纵、
横波速度来基于密度测井资料计算岩石弹性力学参数和岩石强度参数的方
法。
然而，上述页岩气储层的测井评价方法均需要核磁共振、电阻率成像和
元素测井等非常规的成像测井资料，仅根据常规测井资料无法通过上述方法
获得页岩气储层的准确测井评价。但是，由于我国页岩气储层勘探开发还处
于起步阶段，针对页岩气勘探开发及评价的测井资料的积累不足，往往导致
无法利用上述方法获得页岩气储层的测井评价。
因此，现有技术中的页岩气储层的测井评价方法无法通过常规测井资料
对页岩气储层进行测井评价。
发明内容
本发明的示例性实施例在于提供一种页岩气储层的测井评价方法。所述
方法能够克服现有技术中的页岩气储层的测井评价方法无法通过常规测井资
料准确地对页岩气储层进行测井评价的缺陷。
根据本发明示例性实施例，提供一种页岩气储层的测井评价方法，包括：
(A)获取页岩气储层的常规测井资料；(B)对获取的常规测井资料进行校
正；(C)对校正后的常规测井资料进行一致性处理；(D)通过校正后的常规
测井资料以及一致性处理后的常规测井资料进行测井评价，以获得页岩气储
层的测井评价参数。
可选地，所述常规测井资料包括与岩石相关的测井资料以及与测井相关
的测井资料，其中，与岩石相关的测井资料包括密度、声波时差、中子、自
然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率和浅电阻率，与测井相关的测井资
料包括井径。
可选地，步骤(B)包括：(B1)对密度、声波时差、中子、自然伽马、
自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径进行深度校正，获得深度
校正后的密度、声波时差、中子、自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻
率、浅电阻率和井径；(B2)对深度校正后的密度和中子进行进一步校正。
可选地，步骤(B2)包括：(B21)通过深度校正后的中子和密度获得中
子-密度交会图，提取中子-密度交会图中预定区域之外的区域的作为异常值区
域，并获得与所述异常值区域对应的异常测井段；(B22)获得整个测井段中
与所述异常测井段的特性最接近的接近测井段，其中，所述特性包括：由深
度校正后的自然伽马表示的岩性、由深度校正后的声波时差或中子表示的物
性、以及由深度校正后的深电阻率、中电阻率或浅电阻率表示的流体性质；
(B23)使用接近测井段的深度校正后的中子与接近测井段的岩性、物性和流
体性质的拟合曲线替换所述异常测井段的深度校正后的中子与异常测井段的
岩性、物性和流体性质的拟合曲线，来对所述异常测井段的深度校正后的中
子进行进一步校正；(B24)使用接近测井段的深度校正后的密度与接近测井
段的岩性、物性和流体性质的拟合曲线替换所述异常测井段的深度校正后的
密度与异常测井段的岩性、物性和流体性质的拟合曲线，来对所述异常测井
段的深度校正后的密度进行进一步校正。
可选地，步骤(C)包括：(C1)通过使用深度校正后的声波时差、自然
伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校正后
的中子和密度获得分布稳定的页岩层段；(C2)获得深度校正后的声波时差、
自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校
正后的中子和密度中的每个的去压实趋势；(C3)将深度校正后的声波时差、
自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校
正后的中子和密度中的每个分别减去对应的去压实趋势来获得相应的差值，
并通过使用每个差值获得深度校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、深
电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校正后的中子和密度中的每
个的直方图；(C4)通过所述分布稳定的页岩层段以及获得的相应直方图来对
深度校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电
阻率和井径以及进一步校正后的中子和密度进行一致性处理。
可选地，所述测井评价参数包括：矿物组分、地球化学参数、物性参数、
含气性评价和可压裂性评价，其中，步骤(D)包括：(D1)通过使用一致性
处理后的自然伽马以及进一步校正后的中子-密度交会图获得矿物组分中的
粘土含量；(D2)通过使用深度校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、
深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校正后的中子和密度获得
矿物组分中的黄铁矿含量和脆性矿物含量、地球化学参数中的有机碳体积组
分含量、物性参数中的岩石孔隙度大小以及含气性评价中的含气饱和度大小；
(D3)通过将获得的粘土含量、黄铁矿含量、脆性矿物含量、有机碳体积组
分含量、岩石孔隙度大小输入到岩石物理建模中，来获得纵波速度、横波速
度和密度，通过纵波速度、横波速度和进一步校正后的密度获得可压裂性评
价的弹性参数，所述可压裂性评价的弹性参数为杨氏模量和泊松比。
可选地，所述脆性矿物含量包括方解石含量和石英含量，所述岩石物理
建模包括骨架混合模型、流体模型、干岩石模型、流体替换技术方程。
在根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中，可仅通过
对常规测井资料进行校正和一致性处理来对页岩气储层进行测井评价，从而
获得准确的页岩气储层的测井评价参数。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实
施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法的流程
图；
图2示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中对常
规测井资料进行校正步骤的流程图；
图3示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中对密
度和中子进行进一步校正步骤的流程图；
图4示出根据本发明示例性实施例的对密度和中子进行进一步校正后的
中子和密度的曲线图；
图5示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中对校
正后的常规测井资料进行一致性处理步骤的流程图；
图6示出根据本发明示例性实施例的分布稳定的页岩层段的示图；
图7示出根据本发明示例性实施例的对进一步校正后的声波时差进行一
致性处理之前和之后的声波时差的分布图；
图8示出根据本发明示例性实施例的对进一步校正后的密度进行一致性
处理之前和之后的密度的分布图；
图9示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中获得
测井评价参数步骤的流程图；
图10示出根据本发明示例性实施例的通过迭代获得的孔隙度和饱和度
的曲线图。
具体实施方式
以下，将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例，示例性实施例
在附图中示出。然而，可以以许多不同的形式实施示例性实施例，并且不应
被解释为局限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些实施例从而本公
开将会彻底和完整，并将完全地将示例性实施例的范围传达给本领域的技术
人员。
图1示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法的流程
图。
在步骤S100，获取页岩气储层的常规测井资料。这里，所述常规测井资
料是指已经从现有的测井(包括几年之间甚至几十年之间的测井)中获得的
测井资料。
作为示例，所述常规测井资料包括与岩石相关的测井资料以及与测井相
关的测井资料，其中，与岩石相关的测井资料包括密度、声波时差、中子、
自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率和浅电阻率，与测井相关的测井
资料包括井径。这里，与岩石相关的测井资料中的密度指测井中各个深度的
岩石的密度、声波时差指测井中各个深度的岩石的声波、中子指测井中各个
深度的岩石的中子信息、自然伽马指测井中各个深度的岩石的自然伽马信息、
自然电位指测井中各个深度的岩石的自然电位信息、深电阻率指测井中各个
深度的岩石的深电阻率信息、中电阻率指测井中各个深度的岩石的中电阻率
信息、浅电阻率指测井中各个深度的岩石的浅电阻率信息。
在步骤S200，对获取的常规测井资料进行校正。这里，为了便于后续处
理，以获得精确的测井评价参数，需要对获得的测井资料进行校正处理。
作为示例，可首先对常规测井资料进行深度校正，之后，对常规测井资
料中的密度和中子进行进一步校正。
图2示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中对常
规测井资料进行校正步骤的流程图。
在步骤S210，对密度、声波时差、中子、自然伽马、自然电位、深电阻
率、中电阻率、浅电阻率和井径进行深度校正，获得深度校正后的密度、声
波时差、中子、自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井
径。
这里，由于获得的常规测井资料中的每个均与深度相关，因此，为了有
效地使用获得的常规测井资料，需要对常规测井资料进行深度匹配检查，即，
深度校正。
在步骤S220，对深度校正后的密度和中子进行进一步校正。这里，为了
校正获得的常规测井资料中的异常数据，需要对深度校正后的密度和中子进
行进一步校正。
图3示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中对密
度和中子进行进一步校正步骤的流程图。
在步骤S221，通过深度校正后的中子和密度获得中子-密度交会图，提
取中子-密度交会图中预定区域之外的区域的作为异常值区域，并获得与所述
异常值区域对应的异常测井段。例如，可根据需要预先设定所述预定区域的
范围，并将预定区域之外的区域作为异常值区域。
在步骤S222，获得整个测井段中与所述异常测井段的特性最接近的接近
测井段，其中，所述特性包括：由深度校正后的自然伽马表示的岩性、由深
度校正后的声波时差或中子表示的物性、以及由深度校正后的深电阻率、中
电阻率或浅电阻率表示的流体性质。
作为示例，可将岩性与异常测井段的岩性之间的差异在第一预定范围内、
物性与异常测井段的物性之间的差异在第二预定范围内且流体性质与异常测
井段的流体性质之间的差异在第三预定范围内的测井段确定为接近测井段。
这里，可根据实际需要来设定第一预定范围、第二预定范围和第三预定范围。
在步骤S223，使用接近测井段的深度校正后的中子与接近测井段的岩
性、物性和流体性质的拟合曲线替换所述异常测井段的深度校正后的中子与
异常测井段的岩性、物性和流体性质的拟合曲线，来对所述异常测井段的深
度校正后的中子进行进一步校正。
作为示例，可将接近测井段的深度校正后的中子与表示岩性的深度校正
后的自然伽马、表示物性的深度校正后的声波时差和表示流体性质的深度校
正后的深电阻率的拟合曲线来替换异常测井段的深度校正后的中子与深度校
正后的自然伽马、声波时差和深电阻率的拟合曲线。
应该理解，拟合虚线不限于上述拟合曲线，还可以是深度校正后的中子
与表示岩性的深度校正后的自然伽马、表示物性的深度校正后的声波时差和
表示流体性质的深度校正后的中电阻率的拟合曲线，或者是深度校正后的中
子与表示岩性的深度校正后的自然伽马、表示物性的深度校正后的声波时差
和表示流体性质的深度校正后的浅电阻率的拟合曲线。
在步骤S224使用接近测井段的深度校正后的密度与接近测井段的岩性、
物性和流体性质的拟合曲线替换所述异常测井段的深度校正后的密度与异常
测井段的岩性、物性和流体性质的拟合曲线，来对所述异常测井段的深度校
正后的密度进行进一步校正。
作为示例，可将接近测井段的深度校正后的密度与表示岩性的深度校正
后的自然伽马、表示物性的深度校正后的声波时差和表示流体性质的深度校
正后的深电阻率的拟合曲线来替换异常测井段的深度校正后的密度与深度校
正后的自然伽马、声波时差和深电阻率的拟合曲线。
应该理解，拟合虚线不限于上述拟合曲线，还可以是深度校正后的密度
与表示岩性的深度校正后的自然伽马、表示物性的深度校正后的声波时差和
表示流体性质的深度校正后的中电阻率的拟合曲线，或者是深度校正后的密
度与表示岩性的深度校正后的自然伽马、表示物性的深度校正后的声波时差
和表示流体性质的深度校正后的浅电阻率的拟合曲线。
图4示出根据本发明示例性实施例的对密度和中子进行进一步校正后的
中子和密度的曲线图。
如图4所示，图4的左侧为对常规测井资料进行深度校正后的曲线，中
间部分和右侧部分分别包括对中子和密度进行进一步校正后获得的曲线。从
图中可以看出，对中子和密度进行进一步校正后获得的曲线已经去除了明显
异常的部分。
再次参照图1，在步骤S300，对校正后的常规测井资料进行一致性处理。
这里，为了便于后续处理，以获得精确的测井评价参数，需要对步骤S200获
得的校正后的测井资料进行一致性处理。
图5示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中对校
正后的常规测井资料进行一致性处理步骤的流程图。
在步骤S310，通过使用深度校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、
深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校正后的中子和密度获得
分布稳定的页岩层段。作为示例，可利用多井地层对比方法获得分布稳定的
页岩层段。
图6示出根据本发明示例性实施例的分布稳定的页岩层段的示图。
如图6所示，图中虚线框中的部分的常规测井资料(井径差值、深电阻
等参数)分布稳定，即，测井资料的曲线比较相似，因此可将虚线框中的部
分确定为分布稳定的页岩层段。
再次参照图5，在步骤S320，获得深度校正后的声波时差、自然伽马、
自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校正后的中子
和密度中的每个的去压实趋势。这里，可使用地球物理分析手段中的常规方
法获得深度校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、
浅电阻率和井径以及进一步校正后的中子和密度中的每个的去压实趋势
在步骤S330，将深度校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、深电阻
率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校正后的中子和密度中的每个分
别减去对应的去压实趋势来获得相应的差值，并通过使用每个差值获得深度
校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻率
和井径以及进一步校正后的中子和密度中的每个的直方图。这里，将去压实
趋势应用于对测井资料进行一致性处理的过程中，可以很大提高一致性处理
的精度。
在步骤S340，通过所述分布稳定的页岩层段以及获得的相应直方图来对
深度校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电
阻率和井径以及进一步校正后的中子和密度进行一致性处理。
下面，以常规测井资料中的声波时差和密度为例，来示出在步骤S300
进行一致性处理的示例。
图7示出根据本发明示例性实施例的对进一步校正后的声波时差进行一
致性处理之前和之后的声波时差的分布图。
如图7所示，从图7中的声波-深度的分布图可以看出，与图7中的左上
角的一致性处理之前的声波-深度交会图的分布相比，图7中左下角的一致性
处理之后的声波-深度交会图的分布变得更加集中。并且，从图7中的声波时
差差值直方图可以看出，与图7右上角的一致性处理之前的声波时差差值直
方图的分布相比，图7中左下角的一致性处理之后的声波时差差值直方图的
分布变得更加集中。
图8示出根据本发明示例性实施例的对进一步校正后的密度进行一致性
处理之前和之后的密度的分布图。
如图8所示，从图8中的密度-深度的分布图可以看出，与图8中的左上
角的一致性处理之前的密度-深度交会图的分布相比，图8中左下角的一致性
处理之后的密度-深度交会图的分布变得更加集中。并且，从图8中的密度差
值直方图可以看出，与图8右上角的一致性处理之前的密度差值直方图的分
布相比，图8中左下角的一致性处理之后的密度差值直方图的分布变得更加
集中。
再次参照图1，在步骤S400，通过校正后的常规测井资料以及一致性处
理后的常规测井资料进行测井评价，以获得页岩气储层的测井评价参数。作
为示例，所述测井评价参数包括：矿物组分、地球化学参数、物性参数、含
气性评价和可压裂性评价。
图9示出根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中获得
测井评价参数步骤的流程图。
在步骤S410，通过使用一致性处理后的自然伽马以及进一步校正后的中
子-密度交会图获得矿物组分中的粘土含量。这里，作为示例，可首先通过使
用进一步校正后的中子-密度交会图获得第一粘土含量，然后可通过使用一致
性处理后的自然伽马获得与第一粘土含量最接近的第二粘土含量来作为矿物
组分中的粘土含量。
在步骤S420，通过使用深度校正后的声波时差、自然伽马、自然电位、
深电阻率、中电阻率、浅电阻率和井径以及进一步校正后的中子和密度获得
矿物组分中的黄铁矿含量和脆性矿物含量、地球化学参数中的有机碳体积组
分含量、物性参数中的岩石孔隙度大小以及含气性评价中的含气饱和度大小。
作为示例，可利用一致性处理后的常规测井资料获得一致性处理后的密
度、声波时差、中子、自然伽马、自然电位、深电阻率、中电阻率、浅电阻
率和井径中的每个所对应的曲线以及所有曲线对应的方程组。这里，所述方
程组中包含测井评价参数所包括的矿物组分、地球化学参数、物性参数、含
气性评价和可压裂性评价。为了获得准确的测井评价参数，可对所述方程组
进行三轮迭代。具体地讲，由于测井评价参数中的物性参数中的岩石孔隙度
以及含气性评价中的含气饱和度互相影响，因此，可首先假设地层中饱含水
(即，令饱和度为1)，来求解岩石孔隙度的大小；其次，可将求解出的孔隙
度代入方程组中，通过使用求解出的孔隙度大小来求解真实的饱和度大小；
最后，可将求解出的孔隙度大小和饱和度大小代入到方程组中，来求解矿物
组分中的黄铁矿含量和脆性矿物含量、地球化学参数中的有机碳体积组分含
量。这里，作为示例，所述脆性矿物含量包括方解石含量和石英含量。
图10示出根据本发明示例性实施例的通过迭代获得的孔隙度和饱和度
的曲线图。
如图10所示，通过三次迭代能够一步步获得更加精确的孔隙度大小和饱
和度大小。
在步骤S430，通过将获得的粘土含量、黄铁矿含量、脆性矿物含量、有
机碳体积组分含量、岩石孔隙度大小输入到岩石物理建模中，来获得纵波速
度、横波速度和密度，通过纵波速度、横波速度和进一步校正后的密度获得
可压裂性评价的弹性参数，所述可压裂性评价的弹性参数为杨氏模量和泊松
比。作为示例，所述岩石物理建模包括骨架混合模型、流体模型、干岩石模
型、流体替换技术方程。
在根据本发明示例性实施例的页岩气储层的测井评价方法中，可仅通过
对常规测井资料进行校正和一致性处理来对页岩气储层进行测井评价，从而
获得准确的页岩气储层的测井评价参数。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的
技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况
下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。