元素俘获测井在库车深层致密砂岩中的应用

库车前陆盆地深层砂岩气藏表现为低孔隙度特低渗透率特征,由于钻井取心少,评价复杂岩性储层存在困难。元素俘获测井(ECS)利用矿物成分获取地层岩性和骨架参数,能够指导评价复杂岩性地层。利用元素俘获测井获取的元素干重百分比,建立反演矿物模型求取矿物的含量。用ECS测井资料获得的矿物含量计算地层变骨架密度(地层骨架密度随深度变化而变化),再计算地层孔隙度,其孔隙度结果与岩心孔隙度基本吻合,验证了ECS测井技术求取地层孔隙度方法的可靠性。对库车前陆盆地深层7口井已知数据的验证,提高了地层孔隙度的解释精度。实践表明,ECS测井技术用于求取塔里木盆地库车深层致密砂岩地层中的储层参数,取得了很好的应用效果。     

结合地层元素测井和密度测井提高孔隙度评价精度

岩性较复杂的储层中,由于矿物组分及含量的复杂性,利用常规解释方法不能准确计算地层孔隙度。为此,结合地层元素测井和地层密度测井提高孔隙度计算精度。采用基于多目标规划的最优化新方法,将地层元素测井直接测量的元素含量反演得到高精度的矿物含量。根据地层矿物含量准确计算骨架密度值,结合密度测井资料,获取精确的地层孔隙度测井评价结果。将该方法应用到实际测井资料中,并与岩心分析结果对比验证计算结果的准确性。该方法的计算结果与岩心分析结果的相关系数,高于仅利用密度测井以及中子密度测井交会等常规解释方法,证明了该方法提高地层孔隙度评价精度的实用性。     

焦石坝页岩脆性评价与预测

在寻找页岩气有利区域时,页岩的脆性预测是非常重要的一个环节。传统的脆性指数预测方法是叠前三参数反演,即通过反演纵波速度、横波速度和密度等参数计算页岩脆性指数。但受入射角度或偏移距的限制,叠前反演得到的密度误差较大,根据以上参数计算的页岩脆性指数累积误差更大。以四川盆地焦石坝页岩气区块为例,探讨了应用叠后地震波形指示反演预测页岩地层脆性的方法。在页岩脆性矿物定量评价的基础上,依据测井资料计算出单井脆性矿物含量曲线,综合利用测井、地震、地质等资料,通过叠后地震波形指示反演得到脆性矿物含量数据体,进而求取页岩地层脆性的空间分布,提高页岩脆性预测精度。焦石坝工区页岩脆性波形指示反演结果显示,目的层五峰组和龙马溪组的①、③小层脆性指数较高,与岩心测试数据和实钻压裂结果吻合,为该区页岩气田的开发和井位部署提供了依据。     

ECS元素测井技术在非常规储层评价中的应用

煤岩、页岩等非常规储层岩性复杂、矿物成分变化大,依靠常规测井资料进行岩性评价难度较大。ECS测井技术通过获取地层次生伽马能谱资料,用剥谱分析推导地层的元素信息与岩性信息,从岩石化学成分角度为非常规储层的岩性评价开辟了一条新的道路。系统介绍了ECS元素测井技术在煤层气、页岩气等非常规油气资源评价中的应用,主要包括:划分地层岩性、确定地层元素含量、计算矿物含量、计算岩石骨架参数等。实践表明,ECS元素测井技术在非常规储层评价中具有广泛的应用前景。     

火山岩地层测井评价新技术

由于火山岩地层的喷发类型不同、喷发期次多及岩石的结晶程度的差异,导致火山岩地层岩性成分复杂多样,从而进一步导致火山岩岩石物理特性多变,火山岩地层岩石的成分、骨架参数难于确定以及火山岩地层导电机理复杂等.因此,利用常规测井曲线建立准确、可靠的岩石物理模型进行岩性识别和矿物含量计算是非常困难的.基于徐家围子气藏描述成果,提出了火山岩地层测井评价的方法和思路,即:应用元素俘获谱测井(ECS)数据进行岩石成分的分类并得到地层岩石骨架参数;密度测井与核磁共振测井(CMR-PLUS)相结合,并利用ECS得到的岩石骨架参数进行孔隙度计算;将核磁共振T2分布谱转换成毛管压力曲线;在已知自由水界面的基础上利用核磁共振测井得到的毛管压力曲线计算储层流体饱和度.实践证明,应用效果较好.     

利用X荧光元素录井资料评价页岩脆性的新方法

为了对页岩气藏的可压性进行评价,指导储层改造选层,研究了评价页岩地层脆性的方法。基于矿物组成与岩石力学性质之间的关系,根据页岩矿物组成来表征其脆性的思路,在测得页岩地层化学元素组成后,经过相关性分析,选取能代表砂质、泥质和钙质的元素,采用适当的计算方法来求取砂质、泥质和钙质含量,并建立基于矿物组成的页岩脆性评价方法。利用该方法对3口页岩气井的元素录井资料进行了分析,其结果和ECS测井解释结果之间有较好的线性关系;与X衍射矿物测试进行了对比,数值整体趋势一致,可对比性强,能够满足现场实时评价页岩脆性的要求。这表明利用元素录井资料对矿物组成进行建模来表征页岩脆性的方法是可行的,可为页岩气藏压裂改造选层提供一种手段。      

利用ECS测井资料评价复杂岩性储层渗透率

复杂岩性储层岩石成分复杂,孔隙结构变化大,岩心孔隙度渗透率相关关系差,难以准确确定核磁共振测井资料处理中必需的T2截止值,致使渗透率计算面临极大挑战。基于Lambda渗透率模型,利用地层元素能谱测井(ECS)得到的矿物成分与骨架密度等数据评价复杂岩性储层渗透率,克服了利用岩心孔隙度渗透率关系和核磁共振测井评价复杂岩性储层渗透率的困难。通过该方法对渤海地区部分井资料处理发现,Lambda渗透率模型得到的渗透率与岩心分析渗透率基本一致,证实了该方法的实用性,为复杂岩性储层渗透率评价提供了一种有效手段。     

基于矿物组分与断裂韧度的页岩地层脆性指数评价模型

利用岩石力学参数计算页岩地层脆性指数其结果存在不确定性,而由矿物组成得到的结果不能反映地层的实际脆性。为此,在用矿物组分计算地层脆性的基础上,引入断裂韧度作为每种矿物的加权系数,建立了页岩地层脆性指数评价新模型。用页岩地层的岩石力学模型、脆性矿物模型和建立的新模型分别计算了某井页岩地层的脆性指数,并对其结果进行了对比。结果发现,在岩石力学参数异常段,新模型的评价结果比岩石力学模型高10%左右,且评价结果与压裂效果一致。研究表明,新模型的脆性指数与断裂韧度之间呈负线性关系,地层断裂韧度越大,则脆性指数越小,反之亦然。分析认为,该模型有效避免了单一矿物含量模型带来的缺陷,同时新模型与页岩地层的含气量和有机质含量无关,对页岩地层来说是一种高效的模型。      

元素俘获谱测井（ECS）结合QAPF法识别火成岩岩性

应用元素俘获谱测井(ECS)得到的元素含量,再结合火成岩定量矿物成分分类法(CIPW)标准矿物法计算得到中酸性火成岩的标准矿物体积含量,与矿物密度加权得到骨架密度和岩心颗粒密度对比,现场应用证明计算得到的矿物含量可靠。应用ECS数据进行岩性判别的TAS图版法和常规曲线图版岩性法,结合火成岩定量矿物成分分类法按标准矿物进行岩性划分,得到综合岩性与薄片对比效果较好。该方法为测井岩性评价提供了岩性识别的新手段。     

基于岩石物理实验的页岩脆性测井评价方法

页岩的脆性特性对其储层压裂改造效果有着重要的影响,岩石物理实验与测井技术相结合既能够获得直接的脆性参数,又能保证所取资料的连续性。为此,针对四川盆地蜀南地区下志留统龙马溪组页岩岩样开展了综合研究,形成了一套系统的、基于岩石物理实验的脆性指数测井评价方法:首先,通过岩石物理实验,建立页岩动静态参数的转换模型,可将测井计算的动态参数较好地转换为静态参数,大大提高了测井计算页岩脆性指数的精度;其次,针对页岩岩样进行矿物成分测定,进一步分析确定了影响该区页岩压裂改造的主要脆性矿物,取得了实验与理论的突破。结论表明:1当黏土含量大于40%时,岩石脆性明显降低,当黏土含量小于40%时,岩石脆性指数与黏土含量关系不明显;随着石英+长石+白云石含量的增加,岩石脆性增大,随着方解石含量增高,岩石脆性略有降低。2当测井资料齐全,有纵横波和密度测井资料时,所建立的页岩脆性指数计算方法(即泊—杨法和矿物含量法)计算的页岩脆性指数结果精度较高;当测井资料较少,无阵列声波测井时,矿物成分法作为泊—杨法的补充,同样能够较准确地评价页岩的脆性。该研究成果为现场试油层位优选及储层改造提供了技术支撑。     

沁水盆地海陆交互相页岩脆性指数预测与测井响应分析

沁水盆地煤系地层勘探开发时间长，但测井系列简单，通过全岩分析获取矿物组分的岩心数量十分有限，因此，目前该地区页岩储层的脆性评价以定性为主，缺少定量表征。基于XRD全岩分析的矿物组分信息，通过矿物法计算了沁水盆地海陆交互相页岩岩心的脆性矿物指数，分析了页岩地层的测井响应特征及对脆性矿物指数的影响，采用多元回归方法，建立了该区石炭-二叠系页岩地层矿物指数的计算模型。研究区内石英、长石、菱铁矿及黄铁矿对储层脆性有主要贡献，其含量与页岩脆性指数成正比；而黏土矿物含量较高，有利于提高岩石塑性，不利于裂缝伸展。不同测井响应对脆性指数的反映程度不同，脆性矿物指数与密度值呈正相关，与自然伽马值呈负相关，而与电阻率和声波时差的关系不明显，呈微弱的负相关。多元线性回归方法计算得到的脆性矿物指数与矿物法得到的结果吻合度较好。      

致密地层岩石脆性指数的测井优化建模

脆性评价是页岩油气、致密油气等非常规油气藏的大型压裂、开发等储层改造工程中的关键工作。根据岩石力学、动态弹性参数和岩石物理、X-射线衍射、地球化学等资料,分析了国内外几种常用脆性指数之间的相互关系,研究了弹性参数法脆性指数与岩石矿物组分及含量的关系,明确了矿物及组分对脆性的影响并应用多元回归法建立了基于权重矿物组分的脆性指数模型。构建新的岩石物理体积模型,应用最优化测井方法得到岩石的矿物和孔隙含量,实现了基于常规测井资料的脆性指数精确计算。研究表明:岩石脆性指数与矿物组分及含量有关,不同区块、不同地层的矿物具有不同的脆性特征;该工区方解石是使岩石脆性增强和裂缝产生的主要矿物,有机碳、黏土、石英和斜长石是降低脆性的重要矿物;基于常规测井资料的优化计算所得岩石组分及含量与实验数据一致性高;将处理结果与矿物组分模型相结合得到的脆性指数与弹性参数法脆性指数基本一致,为无横波资料井的岩石脆性评价奠定了基础。     

基于岩性扫描测井的混积岩岩性识别——以玛湖凹陷风城组为例

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组发育富含油气的陆相混积岩,岩性变化快,矿物种类多,利用常规测井无法有效识别岩性。利用岩性扫描测井,获得地层中主要元素的质量分数,根据矿物敏感元素与矿物的关系计算矿物质量分数。利用长英质矿物含量与碳酸盐矿物含量的比值构建混积岩指数,利用中子孔隙度与核磁共振总孔隙度的差值构建泥质指数,将混积岩指数与泥质指数交会形成风城组混积岩岩性识别图版。结果表明,矿物含量计算精度高,平均相对误差仅为6.5%,岩性解释符合率为90.9%,满足测井评价的需求,可为混积岩型页岩油藏的测井岩性识别提供借鉴。     

涪陵页岩气田焦石坝区块页岩脆性指数地震定量预测

为了确定四川盆地涪陵页岩气田焦石坝地区页岩储层相对高脆性层段及压裂有利区,研发了适应于复杂构造应力环境的多参量页岩脆性指数的地震定量预测技术。首先通过对构造、岩石矿物组分、岩心裂缝发育程度、测井、地震等资料的综合分析,明确了构造挤压应力对岩石脆性特征的影响作用;然后在Rickman公式的基础上,引入反映横向剪切应力—应变作用的剪切模量,构建了基于杨氏模量、泊松比、剪切模量×密度的新脆性指数预测模型;最后结合基于矿物组分的弹性岩矿脆性指数法可精确计算全井段脆性指数的优势,形成了适应复杂构造应力环境的多参量页岩脆性指数定量预测技术。应用效果表明:(1)利用该技术预测的结果与未参与建模探井的脆性指数计算结果吻合较好,相对误差在4%以内,证明该技术是可靠的;(2)焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组优质页岩的脆性指数具有自上而下逐渐增高的趋势且横向上分布稳定,其中五峰组—龙马溪组一段一亚段的脆性指数为最高,是水平井穿行与压裂的最有利层段。     

基于岩石物理与矿物组成的页岩脆性评价新方法

泥页岩的脆性决定其压裂改造的效果,开展页岩的脆性评价研究,可为压裂设计提供技术支撑,压裂改造的效果对提高页岩产能意义重大。鄂尔多斯盆地东南部下寺湾地区延长组长7段张家滩页岩层系内大量发育粉砂质泥页岩条带,矿物组成复杂,岩性非均质性强,对页岩气产量影响显著。针对目前矿物脆性评价中存在的脆性矿物不明确的问题,为了明确复杂矿物组成对页岩脆性的影响,通过对21块样品(页岩15块,粉砂质泥页岩6块)分别开展页岩总有机碳、全岩矿物X-射线衍射和地层条件下的三轴压缩应力试验,系统分析矿物组成及岩石力学特征,并以实验结果为基础分析矿物与岩石物理参数表现的关系,定量模拟岩石弹性参数随矿物组分变化的特征,明确了石英和黄铁矿是张家滩页岩的脆性矿物,并提出基于岩石物理模型的陆相页岩矿物组分脆性评价新方法。以YY22井为例,应用矿物脆性评价方法,计算其页岩层段的矿物脆性指数,为高脆性有利压裂目的层的识别及增产方案设计提供了参数依据。     

温米油田开发阶段高分辨率层序地层学研究

以吐哈盆地温米油田含油层段为例,探讨在陆相油田开发阶段进行油藏范围内高分辨率层序地层学研究的方法和技术.提出了一种综合应用岩心、测井及测井约束地震反演资料进行湖泛面识别和对比的新方法.通过岩层组合关系、自然伽马及自然伽马能谱测井、岩矿分析和X衍射分析,对工区低伽马泥岩的成因及其层序地层学意义进行了研究.研究表明,低伽马泥岩是在湖泛时期由于富含放射性的钾长石和云母等矿物受到抑制而沉积形成的,因此,低伽马泥岩可作为湖泛面识比的标志.应用测井约束反演资料,可对湖泛面及高分辨率时间地层单元进行高精度的追踪对比.据此,建立了温米油田三间房组含油层段(高位体系域)的高分辨率时间地层单元格架,从而为储层流动单元及渗流屏障的研究奠定了基础.     

鲁西地区山西—太原组泥页岩可压性分析

山西—太原组泥页岩是鲁西地区良好的页岩气储层,为了获取山西—太原组泥页岩可压性,在岩性编录、样品分析测试、泥页岩扫描电镜、X衍射—全岩/黏土等资料基础上,对山西—太原组岩性特征、有机地化特征、微裂隙发育情况、脆性矿物含量、脆性指数进行了研究。结果表明:鲁西地区山西—太原组泥页岩发育厚度为80~120 m,泥地比大于60%;泥页岩有机碳含量平均为3.1%,干酪根以Ⅲ型为主,镜质体反射率一般为0.8%~1.4%;泥页岩中微裂隙发育,部分微裂隙沿矿物间隙延伸,利于形成网状体积裂缝;泥页岩脆性矿物含量较高,平均为38%~63%;山西—太原组泥页岩脆性很强,山西组泥页岩样品脆性指数主要集中在50%~70%,太原组泥页岩样品脆性指数主要集中在40%~60%,充分说明山西—太原组泥页岩具有较好的可压性,利于人工压裂改造。研究成果对鲁西地区山西—太原组页岩气储层改造具有很好的借鉴意义。