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天 然 气 工 业Natural Gas Industry第41卷第４期2021年 ４月· 41 ·复杂山地页岩气勘探开发技术创新与成效——以昭通国家级页岩气示范区为例杜建平 叶 熙 史树有 吴 晨中国石油浙江油田公司摘要：中国海相页岩气主要分布于包括四川盆地、长江流域及其周缘地区在内的扬子地块，是目前国内页岩气勘探开发最为现实的区域之一。
昭通国家级页岩气示范区（以下简称昭通示范区）位于滇黔北坳陷威信凹陷的中西部区域——川南低陡褶皱带南缘带，是典型的中国南方山地地块，受地形复杂、构造变动强烈、断裂发育、热演化程度高等特点的影响，该区页岩气勘探开发颇具难度。
为了实现复杂山地页岩气的规模效益开发，近年来中国石油浙江油田公司持续在滇黔北构造复杂带开展页岩气勘探开发实践，以昭通示范区页岩气产能建设为依托，在复杂山地页岩气基础地质理论研究、低成本工程工艺技术攻关等方面创新突破，建立了复杂山地页岩气“三元控藏”富集赋存理论、页岩储层分类评价标准和目标评价体系，创新形成了地震各向异性处理及甜点预测技术、地震地质工程一体化综合评价技术，研发了环保型高性能水平井水基钻井液，优化了页岩气水平井钻井提速技术，建立了“长段转向+多簇密切割+石英砂”高杂应力页岩复杂缝网压裂技术，初步形成了复杂山地页岩气勘探开发技术策略，实现了复杂山地页岩气勘探多点突破和高效开发。
结论认为，昭通示范区已提交了探明页岩气储量超过1 000×108 m 3，建成了18×108 m 3/a 页岩气产能规模，展现出良好的山地页岩气勘探开发前景。
关键词：海相；页岩气；昭通国家级页岩气示范区；川南低陡褶皱带；复杂山地；地质工程一体化；效益规模开发；低成本DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2021.04.005Technological innovation and achievements in the exploration and development ofshale gas in complex mountainous areas: A case study of the Zhaotong National Shale Gas Demonstration AreaDU Jianping, YE Xi, SHI Shuyou, WU Chen(PetroChina Zhejiang Oilfield Company , Hangzhou , Zhejiang 310023, China )Natural Gas Industry, Vol.41, No.4, p.41-50, 4/25/2021. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: Marine shale gas in China is mainly distributed in the Yangtze Block, including the Sichuan Basin, the Yangtze River Basin and the surrounding areas, which is one of the most realistic areas of shale gas exploration and development at home. The Zhaotong National Shale Gas Demonstration Area is located in the central-western area of Weixin sag, Dianqianbei depression, i.e., the southern margin zone of the low-steep fold felt in the southern Sichuan Basin, and it is a typical mountainous block of South China. Under the influence of complex topography, strong tectonic event, fault development and high thermal evolution degree, shale gas exploration and development in this area is difficult to some extent. In order to realize the scale benefit development of shale gas in complex mountainous areas, Pet-roChina Zhejiang Oilfield Company has been continuously carrying out practical shale gas exploration and development in the complex zone of Dianqianbei structure in recent years. Based on the productivity construction in the Zhaotong National Shale Gas Demonstration Area, innovation and breakthroughs are made in the basic geological theory study and low-cost engineering technology research of com-plex mountainous shale gas, and the "three-factor control reservoir" accumulation and occurrence theory, shale reservoir classification and evaluation standard and target evaluation system of complex mountainous shale gas are established. The seismic anisotropy process-ing and sweet spot prediction technology and the seismic -geology -engineering integrated evaluation technology are formed. The environ-mentally-friendly high-performance water-based drilling fluid for horizontal wells is developed, and the rate of penetration improvement technology for shale gas horizontal wells is optimized. In addition, the complex net fracturing technology of "long section diversion + multi-cluster close cutting + quartz sand" for shale with high complex stress is established. In this way, the technologies and strategies for the exploration and development of complex mountainous shale gas are preliminarily formed, and multiple exploration breakthroughs and efficient development of complex mountainous shale gas are realized. In conclusion, the Zhaotong National Shale Gas Demonstration Area has submitted the proved shale gas reserves of over 1 000×108 m 3 and has constructed the shale gas benefit development scale of 18×108 m 3/a, presenting a promising prospect of mountainous shale gas exploration and development.Keywords: Marine facies; Shale gas; Zhaotong National Shale Gas Demonstration Area; Low-steep fold belt in the southern Sichuan Ba-sin; Complex mountainous area; Geology -engineering integration; Large-scale benefit development; Low cost基金项目：国家科技重大专项“昭通页岩气勘探开发示范工程”（编号：2017ZX05063）、中国石油天然气集团有限公司重大现场试验项目“深层页岩气有效开采关键技术攻关与试验”（编号：2019F-31）。
页岩气勘探技术与进展一．页岩气简介页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态（大约50％）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。
与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。
因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。
页岩气发育具有广泛的地质意义，存在于几乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大分别具有不同的工业价值。
中国传统意义上的泥页岩裂隙气、泥页岩油气藏、泥岩裂缝油气藏、裂缝性油气藏等大致与此相当，但其中没有考虑吸附作用机理也不考虑其中天然气的原生属性，并在主体上理解为聚集于泥页岩裂缝中的游离相油气。
因此属于不完整意义上的页岩气。
因此，中国的泥页岩裂缝性油气藏概念与美国现今的页岩气内涵并不完全相同，分别在烃类的物质内容、储存相态、来源特点及成分组成等方面存在较大差异。
中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿-30万亿立方米，与美国28.3万亿立方米大致相当，经济价值巨大。
另一方面，生产周期长也是页岩气的显著特点。
页岩气田开采寿命一般可达30～50年，甚至更长。
美国联邦地质调查局最新数据显示，美国沃思堡盆地Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年。
开采寿命长，就意味着可开发利用的价值大，这也决定了它的发展潜力。
分布北美克拉通盆地、前陆盆地侏罗系、泥盆系-密西西比系富集多种成因、多种成熟度页岩气资源。
中国南方海相页岩气成藏差异性比较与意义赵文智;李建忠;杨涛;王淑芳;黄金亮【摘要】中国南方地区寒武系筇竹寺组和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组均发育一套富有机质页岩,但页岩气钻探效果差别极大,开展成藏差异比较研究具有理论和现实意义.研究认为:①四川盆地五峰组—龙马溪组TOC值比筇竹寺组略高,盆地外围地区筇竹寺组TOC存在高值区;②筇竹寺组热演化程度较五峰组—龙马溪组明显偏高;③筇竹寺组有机质孔隙不发育,孔隙度是五峰组—龙马溪组的1/3～1/2;④筇竹寺组含气量低,仅为五峰组—龙马溪组的1/2;⑤筇竹寺组以硅质页岩为主,五峰组—龙马溪组以钙质、钙质硅质页岩为主,硅质成因不同;⑥五峰组—龙马溪组普遍超压,筇竹寺组以常压为主.这种差异形成的原因在于:①沉积环境不同,影响TOC值和页岩厚度;②筇竹寺组热演化程度过高,导致生烃衰竭、有机质炭化、孔隙度降低,含气性变差;③筇竹寺组顶底板封闭条件较差,影响页岩气保存;④构造位置不同,五峰组—龙马溪组处于斜坡和向斜区,具超压,有利于页岩气保存;⑤筇竹寺组放射性铀含量约为五峰组—龙马溪组的2倍,是热演化程度高的重要原因.从而提出南方海相经济性页岩气富集需具备有利的地质条件(富有机质集中段发育,热演化程度适中,有机质孔隙发育,含气量高,顶底板保存条件良好,埋深适中),其中五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件有利、资源经济性好,筇竹寺组成藏条件总体较差、有利区范围有限.【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2016(043)004【总页数】12页(P499-510)【关键词】中国南方;页岩气;寒武系筇竹寺组;奥陶系五峰组;志留系龙马溪组;页岩气富集;地质条件【作者】赵文智;李建忠;杨涛;王淑芳;黄金亮【作者单位】中国石油勘探开发研究院;中国石油勘探开发研究院;中国石油勘探开发研究院;中国石油勘探开发研究院;中国石油勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】TE122中国南方（秦岭—大别山一带以南的15个省市区范围）广泛发育古生界海相富有机质页岩，其中上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组和下寒武统筇竹寺组是页岩气最具远景的两套页岩层系，被列为海相页岩气基础地质研究和勘探实践的重点[1-8]。
四川盆地南部地区深层页岩气勘探开发新进展与挑战何骁;陈更生;吴建发;刘勇;伍帅;张鉴;张小涛【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2022(42)8【摘要】四川盆地海相页岩气资源丰富,经过10余年的勘探开发,四川盆地及其周缘地区已经建成了3个国家级页岩气示范区,目前已成功实现中深层(埋深小于3 500 m)页岩气的商业化、规模化开发。
四川盆地南部地区(以下简称川南地区)上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层页岩气(埋深3 500~4 500 m)资源量6.6×10m^(3),勘探开发潜力巨大,是“十四五”我国页岩气规模上产的重要领域。
川南地区深层页岩气埋藏深,受温度和压力高、应力与应力差大等复杂地质工程条件影响,要实现高质量发展,面临着诸多挑战。
为此,在系统总结川南地区深层页岩气勘探开发新进展与成效的基础上,深入剖析了其目前面临的问题与挑战,并提出了下一步攻关方向。
研究结果表明:(1)通过前期探索实践与自主创新,形成了以“五好”(选好区、定好井、钻好井、压好井、管好井)为核心的页岩气勘探开发关键技术,建立了高产井培育模式,支撑了川南地区深层页岩气的规模效益开发;(2)通过系统分析认为,深层页岩气勘探开发在基础理论、关键技术和管理模式“三大领域”仍面临着一系列挑战;(3)面对挑战,需深化勘探开发相关基础理论研究、持续完善关键主体技术、坚持创新机制体制与管理模式。
结论认为,通过多年的持续攻关和先导试验,基本形成了与川南地区深层页岩气工况相适应的勘探开发主体技术,提交了首个深层页岩气万亿立方米储量,优选了首个深层页岩气百亿立方米上产区块,取得了深层页岩气勘探开发的重大进展,坚定了向深层页岩气勘探开发的信心和决心,对中国页岩气产业的快速发展具有重要的指导意义。
【总页数】11页(P24-34)【作者】何骁;陈更生;吴建发;刘勇;伍帅;张鉴;张小涛【作者单位】中国石油西南油气田公司;中国石油西南油气田公司页岩气研究院;四川页岩气勘探开发有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】P61【相关文献】1.四川盆地五峰-龙马溪组深层页岩气勘探开发进展及建议2.四川盆地涪陵页岩气田江东区块下古生界深层页岩气勘探开发实践与启示3.四川盆地东南部地区复杂构造带深层页岩气勘探进展与突破4.四川盆地南部威荣、永川地区深层页岩气勘探开发进展、挑战与思考5.基于复杂缝网模拟的页岩气水平井立体开发效果评价新方法——以四川盆地南部地区龙马溪组页岩气为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
应用测井资料评价四川盆地南部页岩气储层一、本文概述本文旨在通过详细分析和评价四川盆地南部地区的页岩气储层，探讨测井资料在该地区页岩气勘探和开发中的应用。
四川盆地作为中国重要的能源产区，其南部地区蕴藏着丰富的页岩气资源，具有巨大的开发潜力。
然而，由于页岩气储层的复杂性和非均质性，如何准确评价储层特性，提高页岩气勘探成功率，一直是业界关注的焦点。
本文将首先介绍四川盆地南部地区的地质背景，包括地层结构、岩性特征以及页岩气储层的基本属性。
在此基础上，本文将重点论述测井资料在评价页岩气储层中的关键作用，包括测井方法的选择、数据处理和分析技术，以及如何利用测井资料来评估储层的物性参数（如孔隙度、渗透率）、含气性、岩石力学特性等。
通过深入剖析实际测井资料，本文将展示测井技术在识别页岩气储层、评价储层质量以及预测产能等方面的应用效果。
本文还将探讨当前测井技术在评价页岩气储层中存在的挑战和局限性，以及未来可能的研究方向和技术创新点。
本文将总结测井资料在四川盆地南部页岩气储层评价中的实际应用价值和潜力，为页岩气勘探和开发提供有益的技术支持和参考。
通过本文的研究，期望能够为四川盆地南部乃至更广泛区域的页岩气勘探和开发工作提供有益的指导和借鉴。
二、四川盆地南部页岩气储层地质背景四川盆地南部位于我国西南地区，是我国重要的能源基地之一。
该区域具有复杂的构造背景和丰富的沉积历史，为页岩气的形成和聚集提供了良好的地质条件。
四川盆地南部页岩气储层主要发育于中生代和新生代地层中，以海相沉积为主，夹杂有少量的陆相沉积。
地质上，四川盆地南部经历了多期的构造运动和沉积作用，形成了多套烃源岩和储集层。
其中，下志留统龙马溪组和上奥陶统五峰组是页岩气的主要储集层位。
这两套地层厚度大、分布稳定，且富含有机质，为页岩气的生成提供了充足的烃源。
储层的物性特征是评价页岩气储层的关键参数。
四川盆地南部页岩气储层具有低孔、低渗的特点，储集空间以纳米级孔、缝和微裂缝为主。
深层页岩气井产能的主要影响因素——以四川盆地南部永川区块为例曹海涛1,2,3 詹国卫1 余小群1 赵 勇11. 中国石化西南油气分公司勘探开发研究院2. 中国石化西南油气分公司博士后科研工作站3. 西南石油大学博士后科研流动站摘 要 影响深层页岩气井产能的地质和工程因素众多，明确主要的影响因素对于深层页岩气的高效开发具有重要的意义。
为此，以四川盆地南部永川地区8口水平井为样本，采用灰色关联分析法研究地质、钻井、压裂、生产等4个方面的19个参数与气井产能的关联度，明确了主要的影响因素，并建立了无量纲产能评价指标(QI )与无阻流量的关系式，进而针对永川区块南区和北区分别提出了提高页岩气单井产能的建议。
研究结果表明：①裂缝发育程度、Ⅰ类储层钻遇率、水平段长度、埋深、单段液量、加砂强度、压力系数、总有机碳含量和脆性指数等9个因素对气井产能起到了主要的控制作用；②所建立的QI 与气井无阻流量的关系模型，可实现对气井产能的快速评价；③建议在永川区块南区加强钻井的跟踪监测以提高优质储层的钻遇率，在北区则加强对压裂工艺的攻关，提升储层改造的效果以实现气井产能的突破。
结论认为，该研究成果对于研究区的井位部署和压裂参数优化具有一定的指导意义。
关键词 深层页岩气 气井 生产能力 影响因素 灰色关联 关联度 永川区块 四川盆地南部DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.S1.020基金项目：中国石化“十条龙”科技攻关项目“深层页岩气综合评价及开发技术政策”（编号：P18058-1）。
作者简介：曹海涛，1987年生，博士；主要从事页岩气开发方面的研究工作。
地址：（610041）四川省成都市高新区吉泰路688号。
电话：（028）65286384。
E-mail:*****************通信作者：赵勇，1981年生，副研究员；主要从事页岩气开发方面的研究工作。
地址：（610041）四川省成都市高新区吉泰路688号。
四川盆地地区石油储层特征及勘探开发研究一、引言四川盆地地区是我国经济发展的重要支撑地区之一，也是我国重要的石油区域之一。
本文旨在对四川盆地地区石油储层特征及勘探开发研究进行分析探讨。
二、地质背景四川盆地地区位于中国华西地区，总面积约30万平方千米，包括盆地和周缘山地。
地处四川盆地的嘉绒构造带是石油勘探的主要地区，包括部分沉积盆地和隆起带。
四川盆地大部分由三叠系沉积构成，还包括二叠系、侏罗系和第四系。
嘉绒构造带的成因是由于印度板块和欧亚板块碰撞运动的结果，形成了强烈的构造变形和隆起作用。
三、石油地质概述石油地质是石油勘探和开发的基础。
四川盆地属于陆相盆地，主要沉积时期为三叠系晚期。
在四川盆地嘉绒地区，研究表明主要产烃期为晚三叠世晚期-早侏罗世早期和中晚侏罗世，以及晚侏罗世晚期。
整个地区石油地质条件有利，储层类型多样，包括碳酸盐岩储层、砂岩储层和泥岩储层等。
其中，碳酸盐岩储层是最主要的。
储层较为稳定，但难度较大，需要综合使用地震、测井、钻井等多种技术手段。
四、石油储层特征1. 储层类型多样。
四川盆地的储层包括碳酸盐岩储层、砂岩储层和泥岩储层等。
其中，以碳酸盐岩储层最为主要。
2. 储层厚度和埋深较大。
四川盆地的储层厚度多大于100米，埋深多大于2000米。
如位于嘉绒地区的昭觉油田，储层厚度超过1000米，埋深达到4500米左右。
3. 储层性质较为稳定。
碳酸盐岩储层的孔隙度和渗透率较低，但比较稳定，且可通过酸化等方法提高孔隙度和渗透率。
4. 储层物性较差。
四川盆地地区的储层物性较差，如压实度高、含油饱和度低等。
五、石油勘探开发1. 勘探手段发展。
近年来，随着勘探开发技术的不断更新和完善，包括3D声波、高密度电法等技术手段的使用，四川盆地地区的石油勘探取得了一定的成果。
2. 勘探领域拓展。
除了传统的油田勘探外，四川盆地还涉及页岩气、致密油等非常规油气资源的勘探开发。
3. 环保要求提高。
随着环保要求不断提高，四川盆地的石油勘探和开发也面临着更高的环保要求，需要引入环境保护技术，以确保石油勘探开发与环境保护之间的平衡。
岩性扫描测井技术在浙江油田的应用梅珏;邹辰;袁渊;游婷;李君军【摘要】相比于常规砂岩储层,储层的矿物成分对于准确评价页岩气储层品质至关重要,利用常规测井与元素俘获测井评价岩性存在一定局限性.岩性扫描测井是ECS 元素俘获测井的升级版本,改善了原有元素测量精度和准确度并且可以直接测量更多的元素,改善安全性和作业效率,对于页岩气地层岩性与物性的简单评价异常关键.本文根据前人以及本油田实际测井资料等相关资料基础上,结合本工区地质特点,分析本油田探区应用实例并得出初步结论,区块内好的页岩气储层为黏土、碳酸盐岩含量都较低的页岩,储层的物性随黏土、碳酸盐岩含量的增加而急剧变差,为工区内选择页岩气甜点区提供依据.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2015(000)020【总页数】4页(P98-101)【关键词】岩性扫描测井;矿物元素;页岩气;浙江油田【作者】梅珏;邹辰;袁渊;游婷;李君军【作者单位】中国石油浙江油田分公司地质与工艺研究院,浙江杭州310023;中国石油浙江油田分公司地质与工艺研究院,浙江杭州310023;中国石油浙江油田分公司地质与工艺研究院,浙江杭州310023;中国石油浙江油田分公司地质与工艺研究院,浙江杭州310023;中国石油浙江油田分公司地质与工艺研究院,浙江杭州310023【正文语种】中文【中图分类】TE357现今油气藏复杂性不断增加，要求准确了解地层组分和矿物含量，特别是非常规油气藏，定量测量矿物和有机碳含量对资源评价至关重要。
井下能谱测井仪器在20世纪80年代便被研制出并进行应用。
2012年10月8曰，斯伦贝谢公司在原有的ECS基础上，正式推出了基于14MeV脉冲中子发生器的高分辨率岩性扫描成像测井仪LithoScanner［1］，成为Scanner系列（Scanner Family）的新一员。
2013年该仪器进入中国油田服务市场并且广泛应用于浙江油田的页岩气探区。
第32卷 第3期2011年5月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV o l.32M ayN o.32011基金项目:国家科技重大专项(2008ZX 05018)资助。
第一作者及通讯作者:吴庆红,女,1968年9月生,1991年7月毕业于西南石油学院,现在中国石油煤层气有限责任公司工作,中国地质大学(北京)能源学院在读博士,主要从事非常规油气勘探开发方面的研究工作。
E mail :w qh 69@p 文章编号:0253 2697(2011)03 0484 05页岩气测井解释和岩心测试技术以四川盆地页岩气勘探开发为例吴庆红1,2 李晓波3 刘洪林3 陈 霞4(1 中国地质大学能源学院 北京 100083; 2 中国石油煤层气有限责任公司 北京 100076;3 中国石油勘探开发研究院廊坊分院 河北廊坊 065007;4 中国石油华北油田分公司综合一处 河北廊坊 065007)摘要:利用页岩气专用测井技术对页岩气评价井进行了储层参数和气源参数的研究,并利用岩心测试技术对测井结果进行验证及校正,以更准确地反映储层物性参数。
其中对四川盆地页岩气评价井的页岩有利层段进行了有利储层段划分以及硅质、脆性矿物、黄铁矿、含气量和T OC 的测试。
由于测井结果具有地域性差异,借助页岩岩心资料对上述参数进行了验证并对部分参数进行了校正,为合理开发页岩气提供了研究手段。
关键词:岩心测试;测井技术;储层段;硅质含量;含气量测试中图分类号:P 631 8 文献标识码:ALog interpretations and the application of core testing technology in the shale gas:Taking the exploration and development of the Sichuan Basin as an exampleWU Qinghong 1,2 LI Xiaobo 3 LIU H o ng lin 3 CH EN Xia 4(1.School of Ener gy Resources ,China Univer sity of Geosciences ,B eij ing 100083,China;2.Petr oChina Coalbed Methane Comp any L imited ,B eij ing 100076,China;3.L angf ang Br anch,PetroChina Resear ch I nstitute of Petroleum E x p lor ation &Develop ment,Langf ang 065007,China;4.General Division I ,PetroChina H uabei Oilf ield Comp any ,Langf ang 065007,China )Abstract :T he present paper investig ated so ur ce and r eser vo ir par ameters o f shale gas ev aluatio n wells by using professio nal log ging techniques of the shale g as,and the r esult o f log g ing was ver ified o r calibr ated by core testing techno lo gy so as to mor e accurately re flect physical pro pert y parameters o f reserv oir s.T he paper intro duced the application o f key log ging techniques to appra ising favo ra ble inter vals o f shales from so me shale g as evaluation wells in the Sichuan Basin,w hich included div isio n o f favo rable intervals of a reservo ir ,silica content t esting ,contents of frag ile minerals,pyr ite t esting ,g as co nt ent test ing and T OC t esting.A ll o f the par ameter s mentioned above wer e v erified and so me o f them wer e calibr ated by using co re data of shales because o f the reg ional difference of w ell log g ing r esult s.T he present study prov ided the rat ional develo pment o f the shale g as wit h a r esear ch appro ach.Key words :co re testing;lo gg ing t echnolog y;reservo ir sectio n;silica co nt ent;gas content test ing1 页岩气测井识别技术斯伦贝谢公司于2004年开展了页岩气测井解释,通过北美12个页岩气田比较,建立了页岩气测井系列,包括伽马、中子、密度、电阻率、声波扫描、电阻率成像(FM I)、伽马能谱(H NGS)和元素俘获能谱测井(ECS),其中声波扫描、电阻率成像、元素俘获能谱测井是页岩测井的关键技术[1 2]。
2 岩石实验技术在测井技术中应用岩石实验技术的核心工作主要包括: 页岩有利储层段划分; 硅质、脆性矿物、黄铁矿等含量的确定; 含气量和总有机碳(T OC)的测定[3]。
测井所测得的参数属于储层的间接资料,通过解释模型反演可得到储层地质参数。
由于测井技术上的限制、反演中的多解性以及油气藏地质条件的多变性,用测井资料反演储层地质参数时,其解释方法和解释模型经常具有区域性,必须通过岩心资料进行刻度或检验,成像测井技术可直接通过测井获取井筒的部分地质现象,测井获得的信息已不再完全属于间接资料。
但目前测井技术还不能对页岩地层的孔隙度、渗透率、饱和度、T OC 、硅质含量、游离气、吸附气体第3期吴庆红等:页岩气测井解释和岩心测试技术 以四川盆地页岩气勘探开发为例485积等进行直接采集,仍然须借助岩心资料进行验证或校正[4]。
2 1 页岩气有利储层段划分斯伦贝谢公司在四川盆地志留系和寒武系页岩气储层进行了专项测井[5 6]。
从图1可以看出,四川盆地北部志留系龙马溪组页岩气藏特征非常明显,从测井处理成果看,第 道的GR(自然伽马测井)值在100~300API 之间,说明放射性元素含量高,是典型的泥岩特征;第 道是电阻率曲线,电阻率在页岩气层明显升高;第 道是TNPH (热中子孔隙度)和PEX 曲线(指中子、密度、电阻率);第 道是FM I(成像测井)曲线;第 道是铀、钍、钾含量,铀含量增高是海相地层发育的标志;第 道是ECS(元素俘获能谱测井)岩性,包含黄铁矿含量、碳酸盐含量、硅质含量、泥质含量等。
从FM I 成像测井成果可看出,该层段部分裂缝发育,且发育一套页岩气藏,气层段为1503 6~1543 3m,页岩气藏内裂缝不发育,主要以基质孔隙为主。
图1 四川盆地页岩气评价井测井曲线Fig.1 Logging curves of shale gas evaluation well of Sichuan Basin2 2 硅质、脆性矿物含量的测定斯伦贝谢公司测井解释认为,龙马溪组岩性为灰黑色、黑灰色、黑色页岩,硅质含量高达20%~30%,灰岩含量也较高。
硅质含量是页岩气选区重要指标之一,美国选区评价指标中认为岩石脆性好,硅质含量大于35%,页岩的脆性矿物(石英、方解石、白云石)含量、变质程度、敏感性甚至岩层组合都影响页岩的被改造能力,压裂成功与否关系到能否大幅度地提高页岩气单井产量。
硅质含量需要用岩心实验室进行全岩X 衍射分析报告数据校正,同时测定出黏土矿物相对含量[7]。
四川盆地龙马溪组评价井进行了22块样品的X 衍射分析(图2),矿物组成中石英含量最高,平均为36 7%,黏土含量为36 5%,脆性矿物石英和方解石及白云石总量为55 7%。
这表明该套页岩具有很好的脆性岩石组分,易于压裂,也进一步证实测井解释硅质含量高达20%~30%,不需要校正。
486 石 油 学 报2011年 第32卷图2 龙马溪组岩心矿物含量饼状图Fig.2 Distribution of mineral content in cores ofLongmaxi Formation2 3 黄铁矿含量测定斯伦贝谢公司在四川盆地寒武系地层进行评价井进行了核磁共振测井[8 9]。
通过分析比较认为,寒武系地层发育浅海陆棚相沉积,水平层理发育。
从ECS 和FMI 图像来看,黄铁矿(图3中黑色斑点)含量为3%左右。
为了校对黄铁矿含量,对四川盆地寒武系27块岩心样品进行了黄铁矿矿物含量测定。
实验结果表明,黄铁矿含量占总全岩总量的3 06%,验证了斯伦贝谢公司测井解释结果,不需要重新对黄铁矿含量进行校正。
图3 成像测井显示水平层理和黄铁矿Fig.3 The horizontal bedding and pyrite in FM I2 4 含气量和TOC 测定常规页岩裂缝性气藏中的天然气主要以游离状态赋存于页岩裂缝中,页岩气在储层中主要以吸附状态存在。
页岩的吸附能力通常与页岩的总有机碳含量、有机质热演化程度、储层温度、地层压力、页岩原始含水量和天然气组分等因素相关,其中有机碳含量和地层压力是最主要的影响因素。
吸附气量与有机碳含量和地层压力成正比:压力越大,含气量越大,选区条件越优越。
温度也是重要的影响因素:温度越高,游离气越多,吸附气越少。
斯伦贝谢公司吸附气量测井方法是根据地区的等温吸附曲线和测井得到地层温度、压力计算地层的吸附气含量[10 12]。
等温吸附曲线是在特定的温度和压力下得到的,因此确定地层条件下的吸附气含量,须经过一系列的校正[13]。
在精确得到黏土矿物含量及其类型和地层孔隙度的基础上,利用双水模型,采用ELANplus 优化解释程序,得到游离气饱和度[14]。
