常规测井评价方法识别页岩气
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摘要:页岩气储层测井解释评价技术合理展开对页岩开采有非常重要的作用,一定程度上关系到页岩开采的效率。
本文笔者针对页岩气储层进测井解释评价技术进行了分析研究,文章中对页岩气储层特征和评价关键要点进行了阐述,并提出了页岩气储层评价关键参数计算方法在解释评价技术当中的具体应用。
关键字:页岩;气储层;解释评价初探页岩气储层测井解释评价技术方法陈朋(中国石油集团测井有限公司大庆分公司)作者简介:陈朋(1988-)男,2012年毕业于东北石油大学资源勘查工程专业,本科学历,工程师,现从事测井资料采集工作。
·综述·0引言页岩气储层开采,对于能源开发以及能源合理建设有非常重要的作用。
而在实际的页岩气储层开采过程中,对测井资料进行评价分析,有利于对页岩气储层特征以及能源储量进行合理计算,保证页岩气储层开采具有效率。
但是,在当前页岩气储层测井资料解释评价过程中,还存在不合理问题,所以对页岩气储层解释评价技术进行合理应用,能够保证页岩气储层开采更有效率。
1页岩气储层主要特征分析页岩气储层中蕴含有一定的石油和天然气资源,通过合理开采能够促进我国能源开采效率提升,也能够在最大程度上提升我国能源开发效率。
例如,在页岩气储层细砂岩、砂岩夹层当中都储存有大量的石油和天然气资源,对于石油天然资源开采都有非常重要的作用。
在页岩气储层开采过程中,对页岩气储层特征进行合理的分析非常关键,一定程度上决定了页岩气储层的合理开发。
在其技术开发过程中,主要针对页岩气储层的有机质特征进行分析,其中包括有机碳含量、镜质体反射率以及吸附气含量进行分析,以下表1为本文研究中对A 地区页岩气储层分析统计表。
通过A 地区页岩气储层参数分析,针对性建立页岩气储层测井评价测试方法,从而保证测井解释评价方法更加合理,对于地区内的页岩开采有非常重要的作用。
2页岩气储层测井解释评价技术应用作用页岩气储层测井解释评价技术应用,主要是针对页岩气储层的测井数据进行实践分析,并根据页岩气储层测井解释评价分析技术应用,保证页岩气储层测井解释技术开发更加合理,也能够在最大程度上提升页岩气储层的开发效率。
页岩气储层测井解释评价技术探究发布时间:2021-04-28T10:46:14.520Z 来源:《科学与技术》2021年1月第3期作者:邢强1 王松2[导读] 测井技术是针对页岩气储层进行评价的重要方法,邢强1 王松21.中石化经纬有限公司胜利测井公司山东东营 2570962.中石化胜利石油工程有限公司培训中心山东东营 257064摘要:测井技术是针对页岩气储层进行评价的重要方法,是解决页岩气储层评价问题的主要手段。
所以,在对页岩气储层进行评价过程中,要充分掌握测井评价的要点和重点。
本文首先对页岩气储层的特征进行阐述,对评价要点进行介绍,然后通过页岩气储层测井解释评价技术的重点和难点为切入点,对测井解释评价技术展开全面论述,重点讨论矿物质含量计算方式、地化、岩石和物化参数以及页岩含气量统计几个方面,以期可以为页岩气的开采提供参考资料。
关键词:页岩气;测井技术;评价技术随着我国社会经济的高速发展,人们对于能源的需求不断增加,当前我国油气田已经趋于稳定并进入后期开发阶段,开发新型页岩气能源成为新的趋势,可以有效推动我国能源问题的解决,促进社会的稳定发展。
然而在页岩气储层的开发过程中,需要针对测井资料进行全面的解释和评价,从而帮助页岩气储层的全面开发。
我国页岩气储层开发技术起步较晚,在测井资料的评价解释方面存在巨大的进步空间,许多单位仍然将传统的油气测井资料解释技术应用于页岩气储层的开发当中,在实际操作过程中存在各种问题。
一、页岩气储层的特点以及解释评价重点当前我国主要开发的页岩气储层的特点类似于美国北部地区的页岩气储层,整体厚度较高,而且具有较高的含碳量,在储层当中存在大量的石英。
现有的研究资料表明,在我国的四川地区与鄂尔多斯区域都具备页岩气形成储存层的较好气候条件,然而在辽河地域和柴达木地区,页岩气储层的形成条件较差。
根据统计,四川地域页岩气储层的厚度通常在90m到304m之间,可以归为海相类型的沉积,储层可以达到百分之三到百分之四的含碳量,储层矿物质含量不高。
勘探开发2016年第12期页岩气“甜点”特征及测井评价任宇飞张鑫迪张泽西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065摘要:页岩气的勘探开发越来越受到重视,页岩气“甜点”是页岩气开发中最有利的层位。
本文基于文献调研的基础,对页岩气“甜点”特征及测井评价进行了阐述,对页岩气“甜点”的勘探开发具有一定的指导意义。
关键词:甜点测井评价页岩气C h a r a c te r is tic s a n d lo g g in g e v a lu a tio n o f s h a le g a sR en Y u f e i,Z h a n g X in d i,Z h a n g Z eSchool o f E arth Science and engineering,X i’a n Petroleum University X i’a n Shanxi 710065A b s tr a c t:Shale gas e xp lo ra tio n and developm ent has been paid m ore and m ore a tte n tio n,shale gas dessert is shale gas developm ent in the m ost favorable horizo n s.In this paper,based on the investigation o f the lite ra tu re,the paper describes the characteristics o f shale gas “dessert”and the evaluation o f lo g g in g,w h ic h has certain g uiding significance fo r the exploration and developm ent o f shale g a s“dessert”.K e y w o r d s:Dessert;Logging evaluation;Shale Gas1页岩气“甜点”特征富有机质页岩的发育与分布直接受盆地演化的阶段控制。
页岩气测井评价技术特点及评价方法探讨刘双莲;陆黄生【摘要】测井技术是页岩气勘探开发的关键技术之一.从调研北美页岩气成功勘探开发实例人手,在储层地质背景研究的基础上,分析了页岩气与常规油气层测井评价方法的主要差异.根据页岩气勘探开发需求,探讨了中国页岩气测井系列的选择依据与测井评价技术.提出页岩矿物成分和储层结构评价、页岩储层标准的建立、裂缝类型识别与岩石力学参数评价等方面的研究,可以作为页岩气测井技术评价的重点.研究表明,深层页岩气测井评价技术是中国与国外的最大差别,也是中国页岩气测井评价技术的核心问题.%Logging is one of the important technology in shale gas reservoir E&P. On the basis of North American successful E&P examples, analyzed is the main difference between shale gas and conventional oil/gas evaluation. According to the demand of shale gasE&P, discussed is the basis of selecting logging series and items of log evaluation technology, and pointed out the next key study on shale gas that is mainly around how to determine mineral element of shale, evaluate reservoir structure, build reserve standard, identify types of shale fracture, and evaluate parameters of rock mechanics, etc. Our study shows that logging evaluation on deep depth is the biggest difference between China and overseas, and it's also the core question on shale gas logging evaluation in China.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2011(035)002【总页数】5页(P112-116)【关键词】测井评价;页岩气;矿物成分;储层标准【作者】刘双莲;陆黄生【作者单位】中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石化石油工程技术研究院,北京100101【正文语种】中文【中图分类】P631.84测井技术是页岩气勘探开发的关键技术之一,页岩气与常规油气层存在多方面巨大差异,决定了页岩气与常规油气层测井评价方法不同。
页岩气地质特征及选区评价页岩气是一种以页岩为主要储层,通过先进的水平钻井和压裂技术开发出来的天然气,其地质特征主要包括储层、控矿构造和含气性等方面。
为了更好地评价页岩气的开发潜力,需要对其选区进行全面综合评价。
储层特征是评价一块页岩气选区开发潜力的重要指标之一,一般分为物性、成分和孔隙结构三个方面。
物性指储层的密度、孔隙度、渗透率、压缩系数等物理特性;成分指储层的有机质含量、有机质类型、排泄类型等化学特性;孔隙结构指储层孔隙的大小、形态和连通性等。
页岩气储层的物性特征通常表现为低渗透率、低孔隙度、低渗透性和高岩石压缩系数等,需要通过水平井和压裂技术进行有效地刺激和提高产能。
在早期选区评价中,通过钻井获取的储层岩心、测井资料和岩相描述等信息,可以较为全面地识别储层特征,但随着技术的不断进步,地震勘探、微地震监测和地下水力学等新技术也被应用于储层特征评价,提高了评价的可靠性。
控矿构造是指影响页岩气储层形成、聚集和保存的因素,主要包括构造、沉积环境和地质历史等方面。
选区评价中要全面分析控矿构造的特点,了解地质构造对页岩气聚集和分布的影响,进而确定开发策略和方案。
页岩气储层的聚集规律一般与构造沉降相对稳定、受构造变形较小、沉积相相对一致的地层区域有较好的相关性。
因此,通过对构造形态、沉积相和断裂发育等方面的综合分析,可以确定最有利于开发的区域。
含气性是指含气岩石在压力释放时所释放的气体,也是评价选区开发潜力的重要指标之一。
含气性受储层岩石物性和构造背景的影响较大,具体表现为含气压力、含气饱和度和气体组成等方面。
页岩气开发中,矿区内不同井的含气性差异较大,需要通过大量的数据采集和分析,针对不同地层与井段开展智能化优化生产。
综上所述,页岩气地质特征及选区评价涉及多个学科领域的知识,需要开展全面而系统的研究和应用,才能更好地确立合适的开发方案和科学的管理策略。
彭水地区页岩气测井评价方法初探——以X1井为例李宁【摘要】以岩心分析资料为基础,结合测井曲线的响应特征,以回归分析法为辅助,优化建立了页岩矿物组分计算方法、地化参数评价方法以及计算含气量的公式,确定了适合本区域的页岩气测井评价方法和流程.通过回归方法计算孔隙度和泥质含量,利用自然伽马能谱资料计算特殊矿物——黄铁矿含量来修正测井响应方程组,然后通过求超定方程组最小二乘解的方法来计算矿物含量,置信度计算结果表明,该方法有效,应用可行.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2016(006)003【总页数】7页(P71-77)【关键词】页岩气;TOC;含气量;最小二乘法【作者】李宁【作者单位】中国石化华东石油工程有限公司测井分公司,江苏扬州 225007【正文语种】中文【中图分类】P618.13页岩气资源的勘探开发一直受到国内外能源工作者的普遍重视,我国页岩气储量资源十分丰富。
页岩颗粒极其细小,其基质孔隙极不发育,渗透率极低,其测井评价方法在广泛意义上属于低孔低渗储层评价。
目前页岩气评价的主要内容是生烃能力、储集能力、矿物含量计算等。
页岩气储层测井解释评价已经成为页岩气勘探开发的核心问题之一,前期勘探阶段,测井技术可以进行页岩储层的岩性识别,定量矿物计算;中期评价阶段,计算物性参数,评价地化参数指标也离不开测井技术;后期生产阶段,进行地应力评价,可压裂性分析等[1-3]。
上扬子盆地武陵褶皱带彭水地区区内向斜构造相对宽缓,有利于页岩气成藏[4]。
目的层灰黑色页岩,色均质纯,主要成分为黏土矿物,页理发育,粉砂含量较少,均匀分布,含碳质,黄铁矿含量减少,局部发育黄铁矿条带。
化石含量丰富,顺层分布,化石形态保存良好,化石类型主要为笔石。
岩性致密,硬度中等,吸水性差,成岩性好。
本区域岩心裂缝发育,纵向上发育多条不规则网状裂缝和节理,岩心出筒时沿裂缝和节理面裂开,裂缝间被方解石全充填。
以彭水地区为例,通过地质测井分析,建立了有效的页岩气测井评价方法,取得了良好的应用效果。
页岩含气量实验方法与评价技术摘要:页岩气是一种存在于泥岩,粉砂岩、粉砂质泥岩中的天然气,主要以吸附气、游离气以及溶解气3种形式存在。
含气量作为页岩气富集程度的一个重要指标,对于资源评价和目标“甜点区”优选具有十分重要的意义。
准确的含气量评价也决定着页岩气资源量以及开发潜力。
目前针对页岩含气量的评价方法有两种,直接法和间接法,直接法即实验室解吸法,间接法种类很多,其中测井曲线法是最常用的一种。
解吸法具有准确率高特点,但受到取心方式以及测试样品数量限制。
而测井资料具有连续性好、纵向分辨率高、资料获取方便等特点,利用测井资料评价页岩含气量是经济、可靠的方法。
关键词:页岩;含气量;实验方法;评价技术1页岩含气量测定常规方法1.1损失气量确定方法损失气量是指钻遇页岩层系后,在取心过程中,岩心在井筒中上升以及从井筒中取出,至现场封入解吸罐之前,发生自然解吸而逸散的气体体积。
该部分气体无法直接测定,只能根据损失时间的长短及实测解吸气量的变化速率并结合气体逸散理论模型来进行理论估算。
目前国外测量页岩含气量的方法很多,主要有USBM直接法(美国联邦矿物局直接法)、改进的直接法、史密斯—威廉斯法和曲线拟合法。
采用二阶解吸温度甚至三阶解吸温度提高解吸速度,来提高损失气量的计算精度。
实验测试表明,用煤层的损失气量计算方法来计算页岩的损失气量存在较大的偏差,损失气量占总含气量的40%~80%,该结果饱受质疑。
1.2解吸气量测定方法解吸气量是指岩心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。
直接测定含气量的解吸方式有自然解吸和快速解吸两种。
自然解吸耗时长,测定过程中可通过适当提高解吸温度和连续观测,合理而有效地缩短测定周期。
提出了对含气量解吸测试的改进方法,在一定程度上提高了解吸气的测试可靠程度。
1.3残余气量测定方法残余气量是指解吸罐中终止解吸后仍残留在岩心中的气体。
现有测试资料表明残余气的测试不存在问题,但是对于损失气量的计算,还存在一定的问题,尽管采取分段回归或者减小损失气量计算时间等校准措施,但是结果还是差强人意。
46一、页岩储层测井技术当前时代下,测井技术主要有微电阻率扫描成像测井,核磁共振测井,交叉偶极子声波测井,阵列感应测井和元素俘获能谱测井等,通过对频谱分析图观察页岩矿物的含量,可以得到页岩中石英,长石,碳酸盐岩和黄铁矿等组分;阵列声波测井与常规测井资料相结合,可提供岩石力学参数,提取可靠的P波,S波以及斯通利波,判断储层有效性,计算岩石力学参数:声波成像测井和微电阻率扫描成像测井能准确描述页岩气的裂缝,层位和节理,识别真假裂缝和各种非均质性构造,识别小断层和页岩分层。
核磁共振测井能准确获得地层孔隙度,束缚水体积和可动流体体积。
这些技术为特殊页岩气储层的评价提供了更为准确的数据。
二、页岩储层的评价方法1.矿物含量目前,在计算矿物含量的过程中,常用的方法可分为三种,即三孔隙法、伽马射线法和元素能谱法。
这三种方法在应用过程中各有利弊。
有关单位可结合自身的实际情况选择最为合理的含矿量计算方法。
2.页岩含气量对含气量的计算,可分为吸附气体的计算和游离气体的计算。
对于吸附气体的计算,主要通过解析法、测井解释等方法得到相应的计算结果。
国外学者对地层中的温度和压力进行了测量,然后对两个数据和吸附气体的含量进行拟合,得出了吸附气体计算的相关公式。
对于游离气来说,它是评价储层的重要参数。
游离气含量与储层的压力、温度、密度、孔隙度等参数有一定的关系。
因此,采用数据拟合的方法可以得到相关的数据信息。
3.岩石参数地层岩石参数可分为弹性参数和强度参数两个方面。
弹性参数主要包括地层岩石的泊松比、岩石的杨氏模量,体积模量和剪切模量四个方面;强度参数主要包括岩石的抗压强度,抗拉强度和抗剪强度三个方面。
一般情况下,相关人员主要通过密度法,横波时差法,纵波时差法等方法获得岩石的弹性参数数据,通过试验方法获得岩石的强度参数数据。
但由于试验费用较高,时间较长,有关专家也提出了计算岩石强度系数的经验公式。
三、侧近技术的应用1.自然伽马能谱测井。
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。
页岩气层测井响应特征及其含气量评价摘要:本文在大量调研分析的基础上,通过对页岩气的岩性、物性和地球化学特征综合分析,总结归纳了页岩气层测井响应特征;从页岩气评价的特殊性出发,通过四性关系研究,有针对性地选取测井项目,探索对页岩含气量的测井解释模式,对于今后页岩气定性和定量评价工作的开展具有重要的参考意义。
关键词:页岩气测井相应测井解释模型含气量评价页岩含气是一种普遍现象,能否具有工业开发价值,主要取决于页岩含气量的高低。
在资源调查和勘探的初期,如何利用地球物理测井技术求取页岩TOC含量、含气量等关键参数,对经济、快速地寻找和确定有利的页岩气富集区具有重要意义[1]。
1 页岩气测井曲线响应特征1.1 页岩气储集层地质特征岩性特征:页岩是主要由固结的粘土颗粒组成的片状岩石,是地球上最普遍的沉积岩石[2]。
尽管含气页岩通常被称作“黑色页岩”,其实并不仅仅是指单纯的页岩,它也包括细粒的粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩及灰岩、白云岩等。
在矿物组成上,主要包括一定数量的碳酸盐、黄铁矿、粘土质、石英和有机碳。
储集物性:作为储层,含气页岩大多显示出低的孔隙度(小于10%)[3]。
在十分微细的原生孔隙中存在大量的内表面积。
内表面积拥有许多潜在的吸附地方[4],它可储存大量气体。
页岩可以有很大的孔隙度,并在这些孔隙里储存大量的油气。
页岩具有极低的渗透率,其渗透率甚全比含气致密砂岩还要低很多(远小于1×10-3μm2)。
页岩中的一些天然裂缝及粉砂岩和砂岩的互层会提高渗透率,裂缝的渗透率远远大于基质渗透率,是页岩气游离气储集的主要场所。
地球化学特征:页岩层的总有机碳含量、干酪根类型、热演化程度等对页岩气的富集具有重要的控制作用。
美国五大页岩中的总有机碳含量一般在1.5%~20%,通常总有机碳含量在0.5%以上的页岩可认为是有潜力的源岩[4]。
在热成因的页岩气储层中,烃类是在时间、温度和压力的共同作用下生成。
干酪根的成熟度可以用来预测源岩中生烃的潜能,页岩的热成熟度可以从0.4%~0.6%(临界值)到0.6%~2.0%(成熟),页岩气的生成贯穿于有机质向烃类演化的整个过程。
页岩气测井地层评价的方法与进展莫修文;李舟波;潘保芝【期刊名称】《地质通报》【年(卷),期】2011(030)002【摘要】Formation evaluation with well logging for shale gas are mainly in: (1) Interpretation of lithology and reservoir parameters such as porosity, saturation, and permeability, etc. (2)Source rock detection which may involve kerogen identifcation and classification,evaluation of TOC or organic maturity. (3) Evaluation of mechanical parameters and fracture identification. Especially in the early stage of exploration, well logging could be a crucial way for geologists to observe some potential targets. Recendy, new advances on well logging application in shale gas are relevant to ECS and FMI. A new research also demonstrates that the negative abnormal in X-signal measurement on account of dielectric permittivity might be a very useful indication for some specific kerogen.%页岩气测井地层评价主要围绕3个方面展开:①页岩气地层的岩性和储集参数评价,包括孔隙度、饱和度、渗透率等;②页岩的生烃潜力评价,主要包括干酪根的识别与类型划分、有机质含量、热成熟度等一系列指标的定性或定量解释;③岩石力学参数和裂缝发育指标的评价.特别是在资源调查和勘探的初期,如何从烃源岩中寻找最有利的页岩气藏富集,是地球物理测井的首要任务.近几年,国外在页岩气测井评价方面的工作主要体现在对ECS测井和高分辨率成像测井的应用.另外有研究表明,感应测井与岩石介电常数有关的X分量负异常与干酪根的存在及其类型之间有一定的相关性.【总页数】6页(P400-405)【作者】莫修文;李舟波;潘保芝【作者单位】吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林,长春,130026;吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林,长春,130026;吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林,长春,130026【正文语种】中文【中图分类】P618.1【相关文献】1.页岩气测井评价进展 [J], 张作清;孙建孟2.浅谈页岩气测井评价技术特点及评价方法 [J], 高春明3.页岩气测井评价技术特点及评价方法探讨 [J], 刘双莲;陆黄生4.页岩气测井评价研究——以川东南海相地层为例 [J], 张培先5.陆相页岩气测井评价方法 [J], 祁攀文;姜呈馥;赵谦平;史鹏;孙德瑞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
页岩气水平井固井质量测井评价方法及应用发布时间:2022-07-20T08:14:05.547Z 来源:《工程管理前沿》2022年5期作者:陈磊[导读] 页岩气水平井固井工程是石油行业开发的重要工程项目之一陈磊中石化西南石油工程有限公司固井分公司 610057摘要:页岩气水平井固井工程是石油行业开发的重要工程项目之一。
页岩气水平井固井质量直接影响油井和石油行业的稳定生产。
为了满足我国社会生产对于石油、天然气等资源的需求,必须加强测井方法相关研究,从而为油气资源勘探等工作提供指导。
本文通过对页岩气水平井水泥胶结因素的研究,根据现有的常用固井质量评价方法比较,制定相应的适用于页岩气水平井固井质量评价的创新方法,基于此,本文研究对现阶段页岩气水平井固井质量评价技术和应用方法进行了深入分析和探讨,重点对声幅变密固井测井技术、水泥胶结固井测井技术和声波固井技术进行分析和评价,并对该技术原理、应用优势及实际效果进行了深入探讨,以期为改进我国页岩气水平井固井质量评价技术的研究提供必要的参考。
关键词:页岩气;水平井;固井质量;测井评价方法;具体应用目前我国石油行业使用的页岩气水平井固井测井评价技术有多种,但按照技术原理和应用方法可分为声幅变密固井测井技术、水泥胶结固井测井技术和声波固井技术,其中声波振幅致密化技术是我国具有自主知识产权的技术,水水泥胶结测井技术是引入美国阿特拉斯公司的测井技术,声波固井测试技术是从俄罗斯引入的测井技术。
三种页岩气水平井固井质量测井技术具有不同的技术原理、技术优势和不同的应用空间。
对三种技术进行综合比较,可以在页岩气水平井固井测试中更有针对性地选择适用的测井技术,提高固井质量评价的准确性。
根据当前我国石油行业的生产实践经验来看,页岩气井通常应用一层套管+三层套管的结构,还有部分页岩气井采用两层套管+三层套管结构,从而使得页岩气井具有结构特异、斜度较大、井段较长以及井眼轨迹不规律等多项特征。
页岩有机碳含量测井评价方法及其应用摘要:页岩气资源分布广泛,储量丰富,具有良好的勘探开发前景。
本文分析了页岩气储层特征,并对页岩气储层进行评价,有机碳含量是评价页岩气的重要参数。
根据页岩测井响应特征,关键词:页岩气有机碳含量自然伽马能谱法引言页岩气的主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,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。
在页岩气藏中,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。
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。
因而,页岩气的储层特征及其测井评价方法不同于其他类型的油气藏。
页岩中有机碳含量与页岩含气率有良好的线性关系,而且有机碳含量是评价页岩气的重要参数。
由于测井信息具有纵向分辨率高的特点,利用测井信息建立起与烃源岩有机碳含量的定量关系,就可以计算出页岩有机碳含量的分布值[1]。
1 理论依据1.1 页岩气储层特征页岩气储层中含有大量的有机质,其中干酪根类型、丰度和成熟度对页岩气资源量有重要影响。
干酪根的类型不仅对岩石的生烃能力有影响,同时还影响天然气吸附率和扩散率。
有机碳含量与页岩气的生成率之间有较好的正相关性,页岩有机碳含量越高及地层压力越大,天然气吸附量越高。
页岩产气能力与有机质成熟度密切相关,成熟度越高,越有利于页岩气成藏。
1.2 测井响应特征页岩含有大量的有机物质,不容易导电,使其具有不同于其他岩石特征的地球物理属性。
测井曲线对页岩层有机碳含量大小和充填孔隙的流体不同物理性质的差异响应,是利用测井曲线识别和评价页岩的基础。
在正常情况下,有机碳含量越高的页岩层在测井曲线上的异常值越大,测定这个异常值就能逆推出有机碳含量。
当页岩中固体有机质含量增加时会引起其自然伽马增大、电阻率增大、声波时差大、岩石密度减小。
这些是由于页岩中铀含量、导电性差的有机质以及油气含量相对较高,且有机质及油气的声波时差大于岩石骨架声波时差所引起的。
2021年第5期2021年5月页岩气通常以吸附态和游离态赋存于暗色泥页岩中,为非常规天然气,具有自生自储、大面积积聚的特点[1-2]。
吸附气主要吸附在有机质和黏土矿物的表面,游离气主要以游离态赋存于有机孔、脆性矿物孔和微裂缝中。
页岩气藏既具有常规砂岩气藏的游离气特征,又具有煤层气藏的吸附气特征,因此,针对页岩气的地质储量需要分别计算吸附气和游离气的地质储量[3]。
前人主要根据体积法和容积法分别计算吸附气和游离气的储量[4-7],储量参数总体上可分为两类,分别为吸附气地质储量相关参数和游离气地质储量相关参数。
吸附气地质储量相关参数包括含气面积、有效厚度、页岩质量密度和吸附气含量;游离气地质储量相关参数包括含气面积、有效厚度、孔隙度、游离气饱和度和原始页岩气体积系数。
2014年国土资源部发布了DZ/T 0254—2014《页岩气资源/储量计算与评价技术规范》[8],介绍了页岩气藏储量计算参数的确定原则,但是在一些关键参数的计算上,仍存在一些不足和缺陷。
比如在利用兰氏方程计算吸附气含量时,只研究了干燥条件下页岩的吸附能力,未考虑束缚水的影响;同时在利用容积法计算游离气含量时,未考虑页岩导电规律复杂的事实,仍沿用电阻率法进行饱和度评价,造成页岩气藏游离气饱和度评价精度较低。
由于上述问题的存在,页岩气藏储量的计算结果存在较大误差,给实际生产实践带来了较大的困扰。
因此在页岩气藏储量计算中,需要对目前还存在不足的参数进行深入研究,提高储量计算的精度。
1页岩气藏储量计算方法一般情况下,地层中的溶解气含量比较少,可忽略不计,只需要分别计算吸附气地质储量和游离气地质储量,计算公式如式(1)~(3)所示[9]:G ti =G ai +G fi ,(1)G ai =0.01A h ρb V gi ,(2)G fi =0.01A h ϕS gi /B gi ,(3)式(1)~(3)中,G ti 为页岩气藏原始地质储量,108m 3;G ai 为吸附气地质储量,108m 3;G fi 为游离气地质储量,108m 3;A 为页岩气藏的面积,km 2;h 为页岩气藏的有效厚度,m ;ρb 为页岩质量密度,g/cm 3;V gi 为页岩吸附气含量,为地面标准条件下单位质量页岩的吸附量,m 3/t ;ϕ为覆压校正后孔隙度;S gi 为游离气饱和度;B gi 为原始页岩气体积系数,m 3/m 3。
2 页岩气的测井响应特征2.1 页岩气的常规测井响应页岩气的常规测井响应主要包括页岩储层的自然伽马、井径、声波时差、中子孔隙度、地层密度、岩性密度和深浅电阻率等。
吴庆红等(2011)研究认为斯伦贝谢公司于2004年开展了页岩气测井解释,建立了页岩气测井系列,包括自然伽马、补偿中子、补偿密度、电阻率、声波扫描、电阻率成像(FMI)、伽马能谱(HNGS)和元素俘获能谱测井(ECS)等,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[10]。
潘仁芳(2009)研究总结了对页岩气储层有效的测井曲线及对应的响应关系[11],见表3。
表3 页岩气测井曲线响应特征(文献[11])Tab.3 Response characteristics of shale gas well logging (data [11])2.2 页岩气的常规测井系列裸眼井测井常用三大测井系列、十一条测井曲线,可解决储层的岩性划分、物性评价和含油气性评价等。
由于页岩气测井的特殊性,需要对常规测井系列进行方法组合优选。
笔者认为,页岩气测井的主要内容应包括:岩性定性识别和定量评价、含气层的划分与评价、储集空间和渗流空间物性评价。
开展页岩气测井的关键问题是,那里是页岩层、源岩有机质含量如何、页岩含气性如何、裂缝等储渗空间发育程度怎样。
页岩气测井评价中,岩性定性识别和定量评价的常规测井方法主要包括自然电位测井、自然伽马测井和井径测井;含气层划分与评价的主要测井方法包括深浅侧向或深中感应电阻率测井、声波时差测井、密度测井和中子测井;储集空间和渗流空间物性评价的主要测井方法是声波时差测井、密度测井和中子测井。
值得指出,页岩气常规测井系列从方法上似乎涵盖了现代测井全部方法,但页岩气测井方法组合和资料解释的侧重点却与石油测井有所不同。
这与页岩气本身的特殊性密切相关。
测井新技术中的核磁双Tw测井,进行差谱分析后,可根据差谱识别油、气、水层,对双TE测井进行移谱分析,可以判断气层。
在泥岩、碳质泥岩、页岩和粉砂岩夹层中游离或者吸附状态的天然气称为页岩气,是一种非常规油气资源。
初步探明,我国页岩气资源量高达100万亿立方米。
页岩气虽然保存能力和抗破坏能力很强,但页岩气有产量低、周期长的开发生产特点,加上断裂与裂缝以及构造运动等影响页岩气分布,所以页岩气勘探开发投资风险较大,常规测井方法是初步识别页岩气的最经济有效的勘探方法。
1 测井系列
常规测井系列可以识别页岩气层,常用的测井系列有:自然伽马、井径、声波时差、补偿中子、补偿密度、岩性密度、双侧向-微球聚焦电阻率。
2 测井曲线响应特征
自然伽马:页岩泥质含量高,放射性随泥质含量的增加而增加;个别有机质还带有高放射性。
在一般地层中,泥页岩伽马显示最高值(>100API)。
井径:在测井曲线上砂岩为缩径显示;泥页岩则一般显示为扩径。
声波时差:页岩气层声波时差值较高。
因页岩较泥岩致密、孔隙度小,声波时差在泥岩和砂岩之间;遇有裂缝气层声波值会突然升高或者有周波跳跃现象。
在页岩中有机质含量的增加,声波时差也相应增大。
补偿中子:补偿中子值高。
补偿中子数值反映的是地层中的含氢量。
页岩地层孔隙度一般小于10%。
页岩气储集层中,要注意到两个相反的影响因素:地层中含气使得中子密度值减小,而束缚水则使中子密度值偏大。
束缚水饱和度大于含气饱和度,故认为束缚水对于中子测井值的影响较大。
有机质中的氢含量也会对中子测井产生影响使孔隙度偏大。
在页岩储集层段,中子孔隙度值显示低值,这代表高的含气量、 短链碳氢化合物。
补偿密度:补偿密度值低。
页岩密度值较砂岩和碳酸岩地层密度值低,但比煤层和硬石膏地层密度值高。
干酪根的比重较低,约0.95~1.05g/cm3,补偿密度值随有机质和烃类气体含量增加而降低。
遇裂缝,补偿密度测井值相应降低。
岩性密度:岩性密度测井测定地层密度和光电吸收截面指数Pe值,Pe值可以用来指示岩性。
页岩气层通常具有较低的密度值和光电吸收截面值。
岩性密度结合取芯资料,可以很好地分析某地区的粘土岩矿物成份。
利用测井曲线形态和测井曲线相对大小可以快速而直观地识别页岩气储集层。
3 综合评价
3.1 生烃潜力评价
我们可以利用“声波-电阻率”法即DT-△logRt (DT-RT)方法。
这种方法能较准确的划分储层,半定量计算页岩气储层总有机碳含量(TOC)。
利用声波曲线DT与电阻率曲线LLD叠合,不含有机质的泥岩段DT和LLD曲线基线基本重叠在一起,幅度差异能够反映地层有机质含量。
并参照岩性曲线和孔隙度曲线,能有效判别和划分页岩气储层。
中子-密度法可以指示镜质体反射率(Ro),从而判断干酪根的成熟度。
有机碳含量高,干酪根成熟度高是页岩气藏形成的有利条件。
3.2 岩性与物性分析
运用自然伽马和岩性密度对岩性进行识别,GR值海相较高(>150GAPI),湖相较低,通常与TOC呈正相关;岩性密度低于2.57g/cm3是理想状况,意味着较高的孔隙度和TOC含量。
页岩气储层的孔隙由基质孔隙和裂缝孔隙两部分组成。
由于页岩基质孔隙度小,用单一测井方法计算的孔隙度误差大,通常利用中子、密度和声波的相互补偿关系,建立三孔隙度回归模型。
评价裂缝的方法有双侧向-微电阻率测井、声波测井、成像测井等,在没有成像测井的情况下,可利用双侧向测井计算裂缝孔隙度,用深浅侧向数据进行大量的回归分析,建立深浅侧向电阻率和孔隙度关系模型,该方法适用低渗储层裂缝孔隙度的评价。
4 结束语
综合常规测井曲线分析,含气页岩测井响应具有“四高两低”的特征,即高伽马值、高电阻率值、高声波时差、高中子孔隙度,低密度值、低光电效应。
通过声波-电阻率分析有机碳含量TOC,结合镜质体反射率Ro,判断页岩的生烃潜力。
有机碳含量越高,热演化程度越大,越利于大型页岩气藏的形成。
基质孔隙和裂缝决定了页岩气是否具有工业勘探开发价值。
常规测井受区域影响较大,很多数据也是半量化,若精确探明储量需要一下几项测井方法:元素俘获测井(ECS)、自然伽马能谱测井(NGS)可计算页岩的矿物含量;核磁共振测井可精确计算页岩孔隙度,含气饱和度等参数;电成像可识别裂缝。
参考文献
[1]丁次乾. 矿场地球物理中国石油大学出版社,2008,05.
[2]杨小兵,杨争发,谢冰,等. 页岩气储层测井解释评价技术天然气工业,2012,32.
常规测井评价方法识别页岩气
于倩
中石化中原石油工程有限公司地球物理测井公司 河南 濮阳 457001
摘要:分析测井解释资料可以确定页岩气储层的岩性、孔隙度和渗透率、评价储集层的有机碳含量(TOC)、热演化程度、含气饱和度、储集层厚度等。
关键词:常规测井 页岩气 孔隙度 有机碳含量
Shale gas recognition with conventional logging evaluation method
Yu Qian
Geophysical Logging Company,Sinopec Zhongyuan Oilfield Service Corporation,Puyang 457001,China Abstract:Analyzing logging interpretation data can help to determine the lithology,porosity and permeability of shale gas reservoirs and evaluate the total organic carbon content(TOC),thermal evolution degree,gas saturation and reservoir thickness of reservoirs.
Keywords:conventional logging;shale gas;porosity;organic carbon content
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