川西陆相页岩气录井综合评价

常规录井难以全面识别评价页岩气,本文结合区域地质特征,分析了录井的难点,利用XRF元素录井、XRD矿物录井、岩石热解地化录井、泥页岩密度录井等技术,开展页岩气的岩石成分分析、脆性评价、含气性评价、地层压力评价等关键技术研究,初步形成了工区内陆相须家河组五段的页岩气录井综合评价技术,建立了相应的录井评价标准,并在页岩气专层井XY2井中上井应用,取得了较好的应用效果。     

常规测井资料在老井页岩气储层识别中的应用

页岩中有机质含量的高低及富有机质页岩的厚度和规模,是制约页岩气勘探开发的重要因素。若能应用常规测井资料对已钻探老井进行页岩气潜力二次评价,对发现新的页岩气储层,进行老井挖潜意义重大。为此对常规测井资料,应用Δlg R法和多元回归拟合等多种方法,进行典型井有机质含量定量评价;同时,以电性参数及有机质含量为依据,进行目的层段含气性分析。结果表明:利用自然伽马变化量计算地层有机质含量是可行的,总趋势基本一致;应用模型计算的总含气量与实测含气量相关性好,模型精度较高。本方法可以解决页岩气勘探开发中的核心问题,对充分应用好常规测井资料,进行后续页岩气勘探开发起到积极作用。     

页岩气储层关键参数评价及进展

目前,中国页岩气开发及储层评价工作正处于初步探索阶段。为有效利用地质及地球物理测井技术进行页岩储层评价,在前人研究的基础上,总结了页岩气储层的基本特征,优选确定了页岩储层评价的关键参数:TOC含量、矿物成分及矿物的脆性指数、储层物性及含气量。概括了页岩地层使用的测井系列、页岩气层的定性测井响应特征,详细论述了表征页岩储层特征的关键参数定量评价方法,从有机地球化学参数、页岩的矿物组分及脆性指数、页岩储层物性参数、储层含气性评价4个方面展开了深入论述。最后,探讨了页岩储层综合评价研究进展及中国页岩气储层评价存在的问题,为建立适合我国页岩气储层的综合评价方法,优选优质页岩富集区段提供依据。     

黔铜地1井钻井技术及页岩气含气性分析

黔铜地1井是部署在黔东北铜仁地区铜仁向斜的一口页岩气地质调查井。本文简要阐述了该井的钻探、测井、气测录井施工技术,并通过钻探取心、地质编录、气测录井、测井、现场解析等工作手段,验证了铜仁地区区域岩石地层单位,获取了黔东北铜仁地区牛蹄塘组黑色页岩发育特征、含气性特征等第一手地质参数。分析认为牛蹄塘组海相页岩在黔东北铜仁地区分布广泛,沉积稳定,是黔铜地1井的主要含气层,整体上含气量随深度的增大而增加,气测全烃最高4%、现场解析在岩心破碎段出气量＞2600 mL、现场含气量最高达1.97 m3/t,显示了良好的保存条件和含气性,证实了铜仁地区页岩气勘探开发具有良好的前景。     

页岩气开发水力压裂技术综述

世界页岩气资源丰富,但由于页岩地层渗透率很低,目前还没有广泛开发。水力压裂技术是页岩气开发的核心技术之一,广泛用于页岩储层的改造。介绍了水力压裂作业的压裂设计、裂缝监测、压裂液配制和添加剂选择,以及常用的压裂技术,包括多级压裂、清水压裂、同步压裂、水力喷射压裂和重复压裂。结合国外页岩气开发的实例和国内压裂技术的应用情况,分析了各种压裂技术的适用性。研究认为,清水压裂是现阶段中国页岩气开发储层改造的适用技术,开采长度(厚度)大的页岩气井,可以使用多级分段清水压裂技术。同步压裂技术是规模化的页岩气开发的客观需要。     

页岩气开发水力压裂技术综述

世界页岩气资源丰富,但由于页岩地层渗透率很低,目前还没有广泛开发.水力压裂技术是页岩气开发的核心技术之一,广泛用于页岩储层的改造.介绍了水力压裂作业的压裂设计、裂缝监测、压裂液配制和添加剂选择,以及常用的压裂技术,包括多级压裂、清水压裂、同步压裂、水力喷射压裂和重复压裂.结合国外页岩气开发的实例和国内压裂技术的应用情况,分析了各种压裂技术的适用性.研究认为,清水压裂是现阶段中国页岩气开发储层改造的适用技术,开采长度(厚度)大的页岩气井,可以使用多级分段清水压裂技术.同步压裂技术是规模化的页岩气开发的客观需要.     

试解页岩气储层随钻评价关键参数

基于致密砂岩、碳酸盐岩油气层录井随钻评价方法,以及最新页岩气录井研究成果,给出了页岩气储层随钻评价关键参数的测量方法与评价标准、解释交会图,并结合在中上扬子地台川东褶皱带石柱复向斜钻探成功的J111井实钻资料进行了分析和探讨,为大家进行页岩气、致密砂岩气、致密碳酸盐岩气解释研究提供了有益的参考。     

同位素热年代学在页岩气勘探开发中的应用:以华南地区为例

随着同位素热年代学理论体系、分析测试和模拟技术的不断完善,同位素热年代学已成为基础地质和常规油气勘探领域研究不可或缺的热点学科,但对于其在页岩气勘探开发地质评价领域中的系统应用还关注较少.通过对页岩气勘探开发综合评价体系及同位素热年代学相关理论分析,结合近年来华南地区多套页岩层系的勘探开发实践,指出同位素热年代学在页岩地层对比,页岩烃源评价中的生排烃史和构造热演化史、储集特征、保存条件评价中的核心指标（抬升剥蚀时间、剥蚀量的恢复及断裂活动期次）以及页岩可压性等多个方面的研究均可作为有效技术手段,研究表明同位素热年代学在页岩气勘探开发领域应用前景极为广阔.      

页岩气钻探冲洗液体系的研究与应用

中国页岩气资源开发潜力巨大,近年来页岩气勘探开发力度不断加大,对钻探工艺和技术的要求不断提高。页岩气地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩、碳质板岩、灰岩,该类地层胶结性差、破碎、井壁强度低,钻进中易出现孔壁失稳,发生坍塌、卡钻、埋钻等孔内事故,需要研制具有强抑制性、低成本、绿色环保的冲洗液体系来保证施工安全。本文通过对页岩气井壁稳定机理的探究,优选出一种适用于页岩地层双聚防塌和成膜防塌低固相冲洗液体系,该体系由抑制剂、防塌剂、降失水剂、润滑剂、封堵剂、流型调节剂等处理剂组成,具有良好的抑制性和胶结性。现场应用取得了良好的效果,保证了项目的顺利施工。     

“页岩气地质与评价”主题专辑（上）目录

自从2009年在重庆彭水县发现页岩气（渝页1井）、2010年在北京香山召开第376次香山科学会议以来,中国的页岩气学术研究逐渐开始进入了一个全新的高速发展时期,相关的学术论著、专利、软件以及针对性的技术研究报告如雨后春笋般涌现出来,页岩气以及与页岩气相关的学术研究进入了前所未有的繁荣阶段。在勘探生产及开发实践领域,长宁威远、延安、彭水、涪陵等地页岩气不断乘胜前进;岑巩、涟源、保靖、中牟、来凤、黔西、黔江、水城、阜新、永顺、柳城、乌托克、秭归、镇巴、正安等地页岩气发现的好消息源源不断,令人鼓舞;同时,准噶尔、渤海湾、吐哈、松辽、南华北、鄂尔多斯等盆地页岩油勘探也捷报频传。短短6年时间内,中国的页岩油气获得了巨大成功,无论是在勘探生产实践,还是在科学理论研究领域,我国页岩油气勘探开发均取得了世人瞩目的创新成果和重大进展。
除已经获得了多处页岩（油）气发现的地区外,我国还有更多的地区同样具有良好的页岩气发育地质条件,不仅包括了西南、华中、华北等地区,而且华东、华南、西北、东北等地区也位在其列;不仅有长期抬升剥蚀的地层出露区页岩气,更有条件良好的沉积保存区页岩油气;不但涵盖了早古生代海相沉积,也包含了晚古生代海陆交互相和中、新生代陆相页岩地层沉积。其间,地质条件千变万化,在带来页岩油气发现机会的同时,也伴随产生了困难、挫折和挑战。回顾6年来的发展历程,页岩油气理论研究已经从早期的页岩沉积、成藏分析、地质评价、有利区优选、资源评价等地质研究范畴,逐步扩展并深入到了矿物相分析、纳米孔隙重构、含气剖面结构、压裂模拟、产能分析等开发技术领域。尽管如此,目前的状况仍然是理论相关研究明显滞后于勘探开发生产实践,虽然已经解决了一批技术难题,但同时也发现了更多值得深入探讨的科学问题。
页岩气在中国的发展仍然处于起步阶段,一系列的地质科学前缘问题等待进一步揭秘。2011年和2014年,两届页岩气国际学术研讨会在中国地质大学（北京）顺利闭幕,产生了良好的学术共鸣,一系列研究成果顺势而出。展望未来,中国的页岩气地质事业方兴未艾,作为对我国页岩气勘探5年成果的总结和对未来页岩气发展规划的前瞻,第二届页岩气国际学术研讨会指明了未来的页岩气发展趋势和学术走向,也为优秀成果的集中产出和展示提供了平台条件,借此页岩油气研究蓬勃成长之际,谨将部分优秀论文选登出版以飨读者,为我国的页岩气事业添新砖、加新瓦。《页岩气地质与评价》上、下专辑共有37篇文章,分四部分内容刊出：第一部分“页岩气富集规律与分布”,包括我国潜质页岩的形成和分布、页岩气形成的地质条件、页岩气富集机理与特征及高产的控制因素、页岩气勘探前景分析等方面成果;第二部分“页岩岩石力学性质与裂缝研究”,涵盖页岩储层脆性、岩石力学性质、裂缝发育与分布特征及有效性评价等方面成果;第三部分“页岩岩相表征”,包括页岩岩相特征、岩相的精细划分及预测等方面成果;第四部分“页岩储层特征与评价”,包含页岩储层矿物与岩石学、有机地球化学、储集空间类型与结构、含气性及非均质性等特征与影响因素等方面的成果。
感谢所有作者（包括文章未能在本专辑中刊登的稿件提交者）、审稿专家和编辑部人员为本专辑出版所付出的辛勤努力！     

一起测井仪遇卡孔内事故的处理与教训

煤田钻孔终孔测井前大幅度调整泥浆性能,用稀泥浆循环冲孔,破坏了原孔壁的稳定性,引发破碎岩石掉块,造成测井探管遇卡,如果处理方法不当将造成事故的复杂化。通过实例叙述了探管遇卡的经过,分析了遇卡原因,从处理方案的确定到处理过程,总结事故处理经验与教训,为今后在施工中遇到类似情况提供可借鉴的经验。     

麻黄山西探区淡水泥浆侵入电阻率测井特征分析及其应用

麻黄山西探区大部分井的泥浆矿化度小于地层水矿化度,导致淡水泥浆侵入,影响电阻率测井值,使利用测井资料评价油水层存在较大的技术难度.在分析麻黄山西探区淡水泥浆侵入电阻率测井特征的基础上,对电阻率测井系列进行了合理选择,论述了径向电阻率比值法,并采用径向电阻率比值法计算含水饱和度,测井解释结果与试油资料对比表明,解释效果好,符合率高.     

碳酸盐岩测井层序识别方法研究——以塔中隆起卡1地区奥陶系为例

进行碳酸盐岩高分辨率的测井层序识别,建立精细等时地层格架,对碳酸盐岩油气勘探开发具有重要的意义。碳酸盐岩颗粒的大小和圆度不能明显地反映水动力作用的过程和能量;成岩作用往往增强储层非均质性,减弱原生沉积旋回性。这些特征使测井曲线对岩性变化与物性好坏的对应关系变差,测井曲线旋回性减弱,测井响应成为多因素作用的综合结果,划分层序所主要依据的沉积旋回特征隐藏在综合响应之中。测井层序识别的关键是多测井参数综合判定泥岩成因,剔除成岩作用后期改造等因素的响应信息,提取对层序划分有用的原生沉积特征信息。通过自然伽马、自然伽马能谱、FMI、地层倾角、双侧向电阻率等测井参数的综合应用,可以较好地识别碳酸盐岩中泥岩成因类型、不整合面,突出原生沉积旋回特征,在塔中隆起卡1地区奥陶系识别出三种泥质成因、两类层序界面。层序分析结果和缝洞统计规律对比表明:较高的泥质含量不利于溶蚀作用的发生;层序对溶孔的纵向分布有着显著的控制作用,而对裂缝的分布影响较弱。     

泥浆侵入致密气层双侧向电阻率变化模拟研究

井眼压力高于地层压力会导致泥浆侵入,电阻率测井响应受到泥浆侵入的影响而不能真正反映地层的电阻率特性。笔者依据双侧向电阻率测井的基本机理,气-水两相渗流方程及传导对流方程,进行仿真模拟,得到泥浆侵入高矿化度致密气层的二维轴对称模型。研究含水饱和度、地层电阻率以及深浅侧向井壁电场分布随侵入时间的变化规律。研究发现:随着侵入时间的增加,含水饱和度增大,地层电阻率减小;泥浆侵入对致密气层深浅侧向测井响应都产生一定的影响,导致致密气层深浅侧向电阻率幅度差比常规储层深浅侧向电阻率幅度差大,幅度差峰值出现较早。     

钻井现场有机地球化学录井与油气识别评价技术

在现场钻进过程中，尤其是在油基泥浆及各种添加剂烃类污染、地质录井难以确定真假油气显示的情况下，有机地球化学录井对确定油气显示有独特的作用。但由于其烃类污染对岩屑罐顶气、岩石冷溶烃、岩石热解等常规地球化学录井技术有不同程度的影响，其检测数据通过校正污染后才能用于含油气性评价。为此，在现场开展了钻井泥浆及各种添加剂中烃类有机地化检测试验，对泥浆中轻烃（C1－C12）、萃取烃（C1－C35）和岩石冷溶烃进行动态检测，研究其烃类组成及变化特征，对钻进中真假油气显示、油气层质量及产能大小、油气烃类母质类型、储油层确定等及时作出解释与评价，为油气勘探与开发快速提供地球化学依据。     

随钻测录井地质导向二维分解实时绘图方法

根据随钻测录井实时地质导向和大斜度、水平井评价成图技术需求，针对传统绘图方法存在的弊端，提出了将测录井信息、井眼轨迹和地质模型进行二维分解的实时绘图方法。针对二维分解绘图方法绘图时空复杂度较高的问题，给出了不同事件驱动下的局部实时计算和拷屏重绘算法，控制了对CPU和内存的消耗、提高了绘图效率，消除了实时绘图的闪烁和卡顿现象。应用实例表明，二维分解实时绘图方法能够实现大尺度随钻测录井地质导向图形的流畅、无卡顿实时绘图，可提高大斜度、水平井储层模型评价的刻画精度和时效。     

A Real-time Lithological Identification Method based on SMOTE-Tomek and ICSA Optimization

In petroleum engineering, real-time lithology identification is very important for reservoir evaluation, drilling decisions and petroleum geological exploration. A lithology identification method while drilling based on machine learning and mud logging data is studied in this paper. This method can effectively utilize downhole parameters collected in real-time during drilling, to identify lithology in real-time and provide a reference for optimization of drilling parameters. Given the imbalance of lithology samples, the synthetic minority over-sampling technique (SMOTE) and Tomek link were used to balance the sample number of five lithologies. Meanwhile, this paper introduces Tent map, random opposition-based learning and dynamic perceived probability to the original crow search algorithm (CSA), and establishes an improved crow search algorithm (ICSA). In this paper, ICSA is used to optimize the hyperparameter combination of random forest (RF), extremely random trees (ET), extreme gradient boosting (XGB), and light gradient boosting machine (LGBM) models. In addition, this study combines the recognition advantages of the four models. The accuracy of lithology identification by the weighted average probability model reaches 0.877. The study of this paper realizes high-precision real-time lithology identification method, which can provide lithology reference for the drilling process.     

低孔渗储层井周油藏侵入模拟及阵列感应电阻率校正方法

泥浆滤液侵入渗透性地层会改变井周地层流体的原始分布状态,使井周地层电阻率发生变化、储集层电测井响应失真。本文基于油水两相渗流理论和水对流扩散理论,应用数值模拟方法构建地层模型,研究低渗储层泥浆侵入过程中井周地层矿化度、含水饱和度、电阻率变化特征及井周油藏分布特征。对不同渗透率地层泥浆侵入的数值模拟结果表明:在低渗透储层,相同侵入时间内,随着地层渗透率的增加,泥浆侵入深度增加,且同一侵入深度的含油饱和度减小;随着侵入时间的增加,井周地层水矿化度、含水饱和度和地层电阻率的侵入剖面前缘均发生明显的变化。结合3口井的泥浆侵入数值模拟分析,发现阵列感应测井响应特征及其电阻率的幅度差异受泥浆侵入时间和侵入深度影响。不同流体性质层段的井周油藏动态演化规律模拟结果表明,井周油藏的变化情况与储层流体性质有明显关系。利用实例井侵入模拟结果与阵列感应测井响应的相关性,构建了侵入深度的计算公式;根据侵入阶跃剖面,利用几何因子理论构建了原始地层电阻率计算公式,用以辅助储层电阻率校正。正确认识井周地层泥浆侵入特征及井周油藏的分布情况有助于提高阵列感应测井评价储层的准确性。     

煤层气录井技术在多工艺、新技术钻井条件下的应用

在山西三交地区的煤层气井SJSG-01井施工中,依据其钻探任务,采用了常规钻进、空气、空气泡沫、PDC＋直螺杆复合钻进、绳索取心钻进技术结合的多工艺钻进技术。一开采用常规三牙轮钻头和普通泥浆钻进,下完表层套管;二开先期采用空气、空气泡沫作为循环介质,利用潜孔锤钻进,在钻遇含水层大量涌水时,采用PDC钻头＋直螺杆复合钻进至完钻,在需要取心的井段,采用绳索取心钻进。针对不同钻进技术条件下岩屑录井、钻时录井、气测录井等工作存在的问题,采取了相应的技术措施,并对部分设备进行了改造。通过实践,总结出一套空气和复合钻进条件下的岩屑捞取、气体检测等现场录井方法。     

随钻测井技术的发展

随钻测井是在钻开地层的同时实时测量地层信息的一种测井技术。随钻测井自1989年成功投入商业应用以来，得到了快速的发展。本文主要介绍了电阻率测井中的补偿双电阻率测井仪(CDR)、钻头电阻率仪(RAB)、放射性测井中的补偿密度中子仪(CDN)、方位密度中子仪(AND)、声波测井中的新型声波测井仪(ISONIC)和偶极声波测井仪(BATLWD)及核磁共振测井仪(MRIL-WD)等几种目前世界上较新且应用广泛的随钻测井仪器的结构、测量原理及应用。结合电缆测井，对随钻测井的优点进行了总结。通过对随钻测井发展趋势的分析，得出了随钻测井技术应用会越来越广，但不会替代电缆测井技术的结论。