鄂尔多斯盆地中南部延长组7段页岩有机碳含量解释模型

鄂尔多斯盆地中南部延长组大多数井缺少自然伽马能谱、中子和密度等测井资料,如何利用自然伽马、声波时差和电阻率等常规测井资料提高页岩有机碳含量测井解释的精度显得尤为重要。通过分析鄂尔多斯盆地中南部延长组7段页岩有机碳含量及其常规测井响应特征,建立合适的有机碳含量解释模型,并根据解释结果分析页岩有机碳含量(TOC)、厚度(H)和(TOC×H)参数的平面分布特征。研究表明,有机碳含量与自然伽马、声波时差、电阻率和ΔLogR参数的相关性不明显,考虑不同井不同深度泥岩基线段对应的自然伽马值的相对变化,选取自然伽马相对值(ΔGR)代替自然伽马,并结合声波时差与有机碳含量进行多元线性回归分析建立相应的测井解释模型,其计算值与实测值吻合程度较高。该多元线性回归有机碳含量解释模型在鄂尔多斯盆地中南部延长组7段的应用效果较好,通过页岩有机碳含量、厚度及(TOC×H)参数的分布特征分析认为,该区富有机质页岩对页岩气储层具有较强的持续供气能力。     

自然伽马能谱测井在富有机质页岩评价和地质导向中的应用

自然伽马能谱测井反映了地层天然放射性强度和元素类型,是识别、评价页岩气储层以及为完井提供参数的重要测井资料之一.鄂西及周缘地区下寒武统水井沱组富有机质页岩底部的高自然伽马层段为主要产气段,综合利用自然伽马能谱测井、综合录井、有机地化等资料,将页岩段划分为5个小层,在富有机质页岩识别的基础上,开展了页岩总有机碳含量(TOC)预测、黏土矿物类型识别、页岩沉积环境分析,并结合水平井钻探,分析了随钻自然伽马测井在水平井地质导向上的应用.研究表明:①5个小层的铀、钍、钾与地层自然放射性总强度(GRSL)的变化特征及相关性显示,宜页1井下寒武统水井沱组富有机质页岩具有高TOC、高GRSL、高铀的特征,利用铀含量、铀钾比值预测总有机碳含量精度较高.②不同小层铀、钾变化揭示黏土矿物类型存在差异,水井沱组主要以伊/蒙混层和伊利石为主,还含有少量绿泥石,第Ⅴ小层伊利石含量最大.③铀、钍测井揭示,Ⅳ～Ⅴ小层页岩形成于碳酸盐岩台地前缘缓坡-深水陆棚相带缺氧环境.④水井沱组页岩底部具有"异常高铀、异常高自然伽马"特征,可作为水平井钻进的标志层,对高效中靶具有良好的指示作用.     

应用测井方法计算泥页岩有机碳质量分数

有机碳质量分数(TOC)是评价页岩气资源潜力的重要参数之一。利用测井信息的特殊响应,可以快速识别井下泥页岩地层。依据大量的实测数据,结合测井方法计算泥页岩TOC,可以有效地筛选富有机质泥页岩层段。以塔里木盆地2口井为例,探讨测井方法计算TOC的适用性。研究认为:经典的△lg R法对高—过成熟阶段的海相泥页岩TOC的计算并不适用,对中等成熟阶段的陆相泥页岩TOC的计算具有一定的适用性;对海相、陆相泥页岩利用U曲线法计算TOC具有很好的应用效果;在缺乏成熟度数据的非高—过成熟阶段的泥页岩层段,使用△lg R与U曲线组合法计算TOC,可以提高计算值的精确度。     

利用测井资料确定页岩储层有机碳含量的方法优选——以焦石坝页岩气田为例

国内外利用测井资料计算页岩储层有机碳含量的方法众多,但各种计算方法都有其相应的适用性及计算精度的优劣。因此,探讨各种计算方法的适用性并最终确定页岩储层有机碳含量的区域性经验计算模型就显得尤为重要。为此,以四川盆地焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储层为例,在继承和发展前人研究成果的基础上,结合区域地质特征,利用改进的ΔlgR技术、体积密度法、自然伽马能谱法、多元拟合法、体积模型法等分别建立了有机碳含量的计算模型,并利用岩心分析资料对模型进行对比优选,最终确立了体积密度法为区域性经验计算模型。实践证明:改进的ΔlgR技术和自然伽马能谱法计算精度相对较差;多元拟合法和体积密度法的计算成果均能满足精度要求,但体积密度法方法更为简单且适用范围更广。为进一步验证经验模型的普适性,应用该方法对焦石坝页岩气田重点井的总有机碳含量开展测井精细解释评价,并利用岩心实测资料进行精度分析,其有机碳含量测井解释符合率介于90.5%~91.0%。     

广义ΔLgR技术预测陆相深层烃源岩有机碳含量方法及其应用

受强压实作用和较高的导电组分影响,陆相深层烃源岩在孔隙度和电阻率曲线上响应微弱,利用传统ΔLgR技术预测有机碳含量效果很差。针对这一问题,在保留ΔLgR技术具有削弱孔隙度干扰优势的基础上,利用对深层烃源岩响应相对敏感的自然伽马曲线替代传统模型中的成熟度参数,建立了利用自然伽马、声波时差和电阻率测井曲线预测有机碳含量的广义ΔLgR技术,并将其应用于松辽盆地徐家围子断陷深层沙河子组源岩有机碳含量预测。结果表明:广义ΔLgR技术预测得到的徐家围子断陷深层沙河子组烃源岩有机碳含量更符合其实测有机碳的变化趋势,有机碳预测误差比传统方法预测误差平均降低了25.3%。表明广义ΔLgR技术用于预测陆相深层强压实烃源岩有机碳是可行的。     

基于测井方法的页岩有机碳含量计算

为了更好地评价页岩气有机质丰度,在分析含有机质页岩的测并响应机理、特征及其影响因素的基础上,以四川盆地某页岩气工区多口井的页岩层有机碳含量计算为例,分析了自然伽马单因素计算模型、岩性密度测井单因素计算模型和声波电阻率多因素计算模型的优缺点,给出了自然伽马、声波时差和电阻率的多因素计算模型。计算结果表明,新提出的计算模型具有分析因素多、参数选择合理、计算结果稳定性好、精度高等特点,为国内其他页岩储层的总有机碳含量评价提供了思路和方法。     

页岩储层有机碳含量测井定量评价方法对比研究——以X地区研究为例

有机碳含量是评价页岩气储层资源量的重要参数之一,利用测井资料计算有机碳含量,克服了样本分析测试的离散性和有限性等。通过对测井资料筛选校正,优选出响应特征明显的测井曲线;综合岩心测试分析数据,建立了改进△lgR法、多元回归分析法、BP神经网络法三种定量计算有机碳含量的模型,分析了模型的优缺点与适用性。X地区研究表明,三种有机碳含量评价模型均能在一定程度上满足该地区有机碳含量评价的需要,其中,BP神经网络法计算精度最高,适用性较强;在缺乏分析测试数据条件下,则应选用改进△lgR法。     

自然伽马能谱录井技术在页岩气开发中的应用

目前气体钻井、PDC钻头+旋转导向等钻井新工艺被广泛地运用于页岩气平台的水平井中,使得岩屑十分细碎,甚至呈粉末状,致使岩屑录井对地层岩性难以识别,增大了页岩气储层跟踪、解释的难度,导致前期部分页岩气井Ⅰ类储层钻遇率不高,直接影响水平井单井产量和最终采出量。为此,针对四川盆地下志留统龙马溪组页岩储层的特点,将自然伽马能谱录井新技术应用于页岩气勘探开发中。自然伽马能谱录井资料具有以下优势:①适应性强,可分析钻井新技术条件下地层特征变化,进行地层对比与划分,判断优质页岩段;②及时性好,可随钻准确识别龙马溪组储层,确定水平井巷道位置,实时调整井眼轨迹,保障优质页岩储层钻遇率;③针对性强,建立了页岩气储层有机碳含量计算方法,并结合区域储层分类标准划分页岩气储层。现场应用效果表明,采用自然伽马能谱录井有效地实现了页岩储层有机碳含量的随钻定量解释,解决了页岩气小层划分的难题,为辅助水平井地质导向、保障页岩气储层钻遇率提供了有力的技术支持。     

四川盆地焦石坝地区龙马溪组泥页岩储层测井识别

与常规气藏相比,页岩气藏具有弱敏感地球物理参数特征,这就大大增加了地球物理测井技术识别页岩气储层的难度。为此,对四川盆地焦石坝地区下志留统龙马溪组海相页岩气井的测井曲线进行了对比分析,总结出泥页岩在常规测井曲线上具有高自然伽马、高铀、低钍、低钾、相对高电阻率、高声波时差、低中子、低密度、低光电吸收截面指数的特征;在元素测井资料上表现为硅含量增加,铝含量和铁含量降低。以泥页岩测井响应特征为基础,优选对泥页岩最为敏感的自然伽马测井曲线、中子测井曲线、密度测井曲线,将上述曲线进行叠合能较好地识别泥页岩,有效区分富有机质泥页岩和非富有机质泥页岩。在定性识别的基础上,密度测井值能较好识别非富有机质泥页岩和富有机质泥页岩,前者密度测井值介于2.61~2.70g/cm3,后者小于2.61g/cm3。采用上述测井识别方法得到的结果与现场含气量测试、实验实分析有机碳含量和气测录井结果有着较好的一致性,可以为该区页岩气测井参数计算提供依据。     

鄂尔多斯盆地下寺湾—云岩地区长7段页岩气测井评价与分布规律研究

应用测井资料建立页岩气地质特征定量模型,能够方便快捷地获取连续泥页岩层段的地质信息,从而为页岩气地质研究提供依据。以页岩气测井评价方法为基础,结合鄂尔多斯盆地下寺湾—云岩地区延长组长7段页岩地质特点,以岩心测试数据作为修正标准,使用Δlg R法、声波时差法和孔隙度—成熟度相关性方法,建立了研究区长7段有机碳含量、孔隙度和成熟度的测井计算模型。通过模型计算了研究区内多口单井页岩地质参数,从而预测长7段页岩有机碳含量分布在0.5%～6.5%之间,镜质组反射率介于0.65%～1.25%,孔隙度普遍偏低。并以此为依据,明确了长7段页岩地质特征及其展布规律,为后期页岩气勘探开发奠定了基础。     

海陆过渡相不同源储类型页岩储层关键参数测井识别及分类方法

为完善海陆过渡相页岩储层分类方法,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例,在划分页岩源储类型基础上,结合电阻率、声波时差、补偿中子、自然伽马等常规测井和成像测井,利用页岩样品实验结果校正,优化了不同源储类型页岩的岩性、有机碳、孔隙度、含气量等关键参数测井解释模型,建立了海陆过渡相页岩气储层分类方法。结果表明：①海陆过渡相泥页岩存在砂质夹层型、灰质混积型和富有机质泥岩层理型三大类源储类型,利用声波、密度与自然伽马的3D交会图与成像测井可识别各类型岩性;②不同类型泥页岩的测井解释优化模型拟合结果显示区内页岩储层参数相对有利勘探,其中砂质夹层型页岩有机碳含量为0.25%~6.66%,孔隙度为0.10%~4.92%,含气量为0.15~4.39 m³/t,平均脆性指数为45%;灰质混积型泥页岩有机碳含量为1.98%~8.66%,孔隙度为0.31%~4.01%,含气量为0.82~3.72 m³/t,平均脆性指数为43%;富有机质层理型页岩有机碳含量在2.04%~14.53%之间,孔隙度为0.29%~5.29%,含气量为0.93~5.14 m³/t,平均脆性指数为37.54%;③建立的以源储类型为核心的 “三型九类”页岩储层分类方法具有实用性,其中I类、II类夹层型页岩和I类富有机质层理型页岩已在生产实践显现开发潜力。     

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??During the drilling of shale gas horizontal wells with such new techniques as gas drilling and PDC bit + rotary steering drilling, a mass of fine-grained or powder-like cuttings are often generated, making it hard to identify the stratum lithology through cutting logging, and to track and interpret shale gas reservoirs. As a result, a number of Class-I shale gas reservoirs were missed in well drilling initially, which hindered directly the horizontal well production and ultimate recovery. In this study, the natural gamma-ray spectral logging was applied in the Lower Silurian Longmaxi shale gas reservoir in the Sichuan Basin. This technique has the following advantages. (1) High adaptability. It can be applied in stratigraphic correlation and division to diagnose good shale gas reservoirs in the wells drilled by using new techniques. (2) Good timeliness. It can be used to identify accurately the Longmaxi reservoirs and track the horizontal wellbore by logging while drilling, so that the wellbore trajectory can be adjusted in real time to efficiently penetrate good shale reservoirs. (3) Strong pertinency. The method for calculating the total organic carbon content (TOC) of shale gas reservoirs is established, and based on the criteria of classification in the region, shale reservoirs are classified. Field applications show that the natural gamma-ray spectral logging facilitates the quantitative organic carbon content interpretation while drilling and the division of layers in shale gas wells. Therefore, this technique provides a powerful support for the horizontal well geo-steering drilling to penetrate more shale gas reservoirs.     

自然伽马反演模型重构方法研究

油气储层往往分布于多个不同沉积时期的地层中。由于不同沉积时期的砂泥岩地层在埋藏深度、岩性及矿物含量等方面均不相同,导致相同或相近岩性的测井响应值存在差异。在有些地区因受沉积作用等因素的影响,相同岩性的自然伽马测井值随埋藏深度的增加呈增大或减小的趋势,若利用其计算储层的泥质含量或进行储层参数反演,均无法采用统一的标准（公式）来进行评价。为此,在分析自然伽马测井曲线在不同沉积时期的测井响应差异及其随地层埋藏深度和地层岩性变化特征的基础上,利用测井资料综合解释中泥质含量计算方法的逆运算,对自然伽马测井曲线进行了重构处理。结果表明,重构后的自然伽马曲线可不受不同地层沉积时期等因素的影响,对多个不同地质时期的目的层可以采用统一的标准来进行岩性解释。该重构方法可适用于不同类型砂泥岩地层的储层反演及泥质含量计算。     

页岩气储层品质测井综合评价

页岩气储层品质对压裂改造至关重要,直接影响到试油层位的优选和压裂施工的效果,进而影响页岩气产能的高低。为此,针对四川盆地南部地区海相页岩储层开展综合评价研究:首先,通过岩心实验数据与测井曲线相关性分析,优选铀含量、密度计算有机碳含量,优选声波、密度、铀含量计算储层孔隙度和有机孔隙度,建立多参数计算页岩储层参数模型,参数精度高;其次,利用页岩气水平井单段测试产量与储层参数开展主成分方法分析,优选页岩孔隙度、有机碳含量、脆性指数、总含气量,建立页岩气水平井储层品质综合评价模型,形成了页岩气水平井储层品质测井综合评价方法,评价结果与生产测井测试成果有着较好的对应性。研究结果表明:(1)声波能较好地表征无机孔隙度,铀含量能较好地表征页岩有机孔隙度;(2)水平井靶体应尽量控制在页岩储层品质好、脆性矿物含量高、脆性指数高的小层内,易于被压裂,形成的压裂缝网复杂,测试产气量贡献大。结论认为,页岩气水平井储层品质测井评价方法对水平井储层品质级别具有较好的指示性,为现场水平井靶体优化和优质页岩储层压裂分段优选提供了技术支撑,可以有效地指导现场生产。     

鄂西渝东区上二叠统吴家坪组页岩气地质条件及勘探潜力

鄂西渝东区上二叠统吴家坪组页岩在早期勘探中已发现具备页岩气成藏条件,但其勘探潜力仍不明确。基于Jy3井岩心分析测试资料,结合区域地震、本井及周围井测井及录井等资料,对吴家坪组吴二段页岩的分布、页岩品质及含气性、保存条件及资源规模进行了分析。研究认为:吴二段发育深水陆棚及斜坡—浅水陆棚相富有机质泥页岩,具有南西薄、北东厚的区域分布规律。页岩主要由石英（平均含量43.10%）、黏土矿物（平均含量21.95%）及方解石（平均含量17.20%）所组成,有机质以Ⅱ₁型干酪根为主,丰度高（总有机碳平均含量8.77%）,热演化程度高（换算R_o平均为2.06%）,孔隙性优良（孔隙度平均为5.59%）,含气性好（总含气量平均为3.73 m3/t）。区内红星地区吴家坪组页岩厚度最大、保存条件良好,资源量最丰富,具有优越的页岩气勘探潜力及可观的资源前景,有望成为页岩气勘探开发接替层系及区块。      

青藏高原北部东昆仑地区三叠系八宝山组页岩储层测井评价

通过结合电阻率、声波时差、补偿中子、自然伽马测井等常规测井评价方法,用大量岩心样品作为校正依据,使用测井曲线重叠法、测井参数图版交会法、多元线性回归法等建立了青藏高原北部东昆仑地区三叠系八宝山组储层岩性、物性、有机碳含量等关键参数的定性识别方法和定量解释模型,并结合实测有机碳含量（TOC）、镜质体反射率（R_O）和补偿中子（CNL）之间的相关性建立储层含气量解释模型。通过测井模型拟合计算结果显示：青藏高原北部东昆仑地区三叠系八宝山组页岩储层孔隙度分布在0.5%~2.6%之间,渗透率分布在（0.002~2.3）×10^-3 μm²之间;有机碳含量分布在0.2%~7%之间,镜质体反射率分布在2.3%~3.12%之间,平均含气量为3.7 m³/t。储层整体表现为特低孔特低渗的物性特征,具有良好的生烃潜力和含气性及较高的资源潜力。     

页岩气层关键参数评价及射孔压裂优化选层

针对四川盆地海相页岩气藏,以岩心分析为基础,综合利用钻井、测井、录井、地质、试气、岩心等资料,构建有机碳含量(TOC)、孔隙度(POR)、含气量(GAS)、脆性指数(BI)、破裂压力(PF)等页岩气层关键参数评价模型,依次优先考虑TOC、POR、GAS和BI四参数,分区块建立了页岩气测井解释标准,提出了页岩水平井射孔-压裂优选层原则。在四川盆地两个国家页岩气示范区应用30口井,页岩气层关键参数相对误差最大为7.6%,页岩气层测井识别正确率达95.0%,有力驱动了我国南方页岩气的勘探开发。