下古生界海相页岩TOC测井预测模型优选及应用——以川南长宁地区为例

有机碳含量（TOC）是页岩气资源评价与预测选区的关键指标之一,测井预测是实现单井TOC连续识别的重要手段,本次研究拟揭示各类预测方法在下古生界海相页岩中的预测效果。本次以川南长宁地区龙一段黑色页岩为对象,尝试采用多类预测方法（ΔLogR法及其改进方法、多元线性回归法与神经网络法）与不同的研究尺度（全段或分层）建立TOC测井预测模型,并对不同方法的预测效果进行深入探讨。研究表明,各方法预测效果差异较大,适用性各不相同。整体而言,多元线性回归法与BP神经网络法在研究区的预测效果均优于ΔLogR法及其改进方法。笔者等研究提出多元线性回归法对研究区TOC高值段的预测效果更佳,而神经网络法对TOC低值段的预测精度更高。本次研究根据龙一段各亚段有机质分布特征与测井响应特征的差异,提出通过“精细分层与最优方法匹配”的方式,因地制宜地选择相应的方法进行TOC测井预测。针对龙一1a-c与龙一1d-龙一2,分别采用多元线性回归法与BP神经网络法进行分层精细建模,并获得了最佳的预测效果,不仅预测精度较高,而且相对误差较小,绝大部分样品相对误差不超过20%。     

新疆大长沟盆地下侏罗统八道湾组油页岩测井识别

大长沟盆地石碳窑北下侏罗统八道湾组油页岩含矿区位于新疆巴里坤县长虫梁地区,是我国目前正在开发的优质油页岩矿床。本次在岩心观察和测试分析的基础上,运用测井模型开展油页岩评价,为本区油页岩资源评价提供依据。研究表明油页岩TOC与密度、电阻率和自然伽马测井曲线存在线性相关,通过测井曲线预测TOC,进而根据TOC与含油率的线性关系,计算含油率;本次优选ZK1601钻井密度测井曲线(R~2=0.47)与电阻率测井曲线(R~2=0.35),建立ΔLogR模型,通过对ΔLogR公式进行改进,进行ZK1601钻井的TOC值预测,预测TOC与实测的TOC线性相关性好,将该ΔLogR模型在ZK0010井进行验证,计算出的TOC与实测的TOC线性相关性良好(R~2=0.72),据此可对该区其他井开展预测,获得油页岩含油率、TOC、厚度、埋深等相关参数。     

四川盆地长宁示范区龙马溪组页岩岩石力学特性及脆性评价

页岩的岩石力学特性对页岩气开发效果具有重要影响,因此以四川盆地长宁示范区志留系龙马溪组泥页岩层段为研究对象,分析其力学与脆性特性。采用矿物组分分析、地球物理测井分析和实验室力学实测相结合的方法,比较了龙马溪组龙一段和龙二段的脆性矿物含量、泊松比、杨氏模量、岩石脆性、三轴压力等力学特性。结果表明:龙二段比龙一段具有更高的脆性矿物含量,龙一段的泊松比明显高于龙二段,利用纵横波时差比可以反映泊松比的变化,纵横波时差关系图的斜率与泊松比具有相反的变化趋势。龙一段样品的杨氏模量低于龙二段样品,通过杨氏模量和泊松比关系图发现龙一段与龙二段发生分离,龙二段页岩段的脆性指数大于0.5,应力、应变曲线的负坡较陡。综合评价分析表明:龙二段具有较低的泊松比、纵横波时差比和较高的杨氏模量,龙一段比龙二段更易变形。因此龙二段脆性优于龙一段脆性,有利于后期的压裂改造。     

页岩剪切摩擦与非稳态滑移特性实验

龙一₁亚段页岩是川南页岩气开发的主要目的层,实践表明水平井单井产气量对井轨迹所在小层较为敏感.龙一₁亚段页岩各层脆性矿物组分、弹性模量变化幅度小,采用常规页岩脆性评价方法和模型不能有效评价川南龙一₁亚段各小层页岩的可压性,借鉴地震学地震成核原因研究思路,提出利用稳态-非稳态破坏特征来表征各小层可压性.优化设计一种页岩剪切摩擦、稳态-非稳态特性实验方法,利用川南页岩地面露头进行线切割制样开展相关实验测试,分析研究页岩摩擦系数受层理性构造、矿物组分、法向应力大小的影响,表征量化不同矿物组分下的页岩稳态-非稳态特征,确定了速度弱化向速度强化转换的粘土矿物含量临界值.以川南昭通YS108井区龙一₁亚段页岩储层为例,对各小层可压性进行整体评价,得到:龙一₁1~2层较易开启剪切滑移,且易形成网状裂纹,储层整体可压性好;龙一₁3层较难开启剪切滑移,但裂纹为单一裂纹、网状裂纹过渡状态,储层整体可压性较差;龙一₁4层较易开启剪切滑移,但裂纹则呈现单一状态,储层整体可压性较差.      

煤层含气量测井解释方法参数选择及适用性

多元线性回归及BP神经网络是煤层含气量测井解释的常用方法。基于澳大利亚Galilee盆地和沁水盆地煤层测井资料和实测含气量数据,通过相关性分析和显著性检验,筛选了和含气量相关的测井参数,通过多元线性回归建立含气量与测井参数的解释模型;基于BP神经网络的理论,通过网络训练和测试,建立了煤层含气量和测井参数的非线性解释模型。讨论了多元线性回归模型的参数选择方法,并对两种解释方法的误差特点进行了分析,讨论了两种方法的适用性。结果显示:多元线性回归法和BP神经网络法是煤层含气量解释的常用方法,前者的解释误差比后者大;多元线性回归法解释精度与煤层含气量相关,适用于含气量较高的井;BP神经网络法解释精度普遍较高,在含气量高和低的井中均可适用,解释效果受输入层样本的数量和质量影响,样本数量越多,区域代表性越强,解释效果越好。      

松辽盆地青山口组页岩有机碳含量分布特征

总有机碳（TOC）含量是页岩油气资源量评价的关键参数之一.为定量分析松辽盆地青山口组页岩TOC含量分布特征,预测有利勘探区,以测井资料为基础,首先建立研究区构造模型,应用恢复古埋深法计算镜质体反射率（R_o）,通过?logR方法预测研究区TOC含量,最后利用地质统计学方法建立了研究区页岩TOC三维量化模型.结果表明,纵向上,青一段页岩TOC含量整体分布在0%~4%范围,青二段和青三段TOC含量明显低于青一段.平面上,青一段TOC含量在三肇凹陷南部及朝阳沟阶地中部最高,青二段TOC含量整体低于2%,其在古龙凹陷北部最高,青三段TOC含量普遍低于1.4%.研究成果为松辽盆地页岩油勘探开发有利区选取提供了重要指导和参考.      

页岩气测井评价方法及应用

利用测井资料对页岩气进行评价有两方面的内容,一是页岩的识别,即利用页岩在测井曲线上的异常响应特征,确定页岩层的位置与厚度;二是对页岩气储层进行评价,有机碳（TOC）含量是评价页岩气的重要参数,利用ΔlgR技术,可以快速有效的计算页岩层的有机碳（TOC）含量。实例表明利用测井方法并结合地球化学实验资料,可以对页岩气进行有效评价及预测。     

优化BP神经网络在川西上三叠统陆相页岩含气性预测中的应用

含气性评价是页岩储层优选及甜点区优选的关键,但页岩储层在纵向上具有强非均质性及含气性差异,常规含气性评价方法预测效果较差。为了克服该问题,本文引入LM算法,利用优化BP神经网络模型对川西上三叠统陆相页岩储层含气性进行测井评价。研究结果表明,TOC含量、粘土矿物含量、岩石密度、有效孔隙度、气相渗透率及含气饱和度6个测井参数对页岩储层总含气量的影响程度最大。优选这6个测井参数作为输入层样本,进行LM-BP神经网络训练。页岩储层总含气量预测结果的相对误差分布在0.1%~15%,平均相对误差为5.52%,误差较小,表明该方法的有效性。     

松辽盆地三肇凹陷青山口组页岩油地震甜点预测方法及应用

松辽盆地三肇凹陷上白垩统青山口组一段泥页岩油气资源丰富.为了厘清该区页岩油甜点分布,指导参数井部署,在单井甜点关键参数测井评价的基础上,利用三维地震数据,井震结合开展甜点预测方法研究.首先利用测井资料、岩心实验分析数据交汇分析,建立岩性、物性（孔隙度、渗透率）、含油性（饱和度）、有机地化参数（TOC、S₁）、地层孔隙压力、地层可压性的测井评价模型;然后通过宽频约束反演技术预测岩性,应用叠前弹性参数反演预测物性、含油性和地层可压性,利用约束迪克斯公式反演与模型约束波阻抗反演结合技术预测地层压力;最终实现对地质甜点和工程甜点的"双甜点"预测,建立一套适合于松辽盆地青山口组页岩油地震甜点识别技术流程.实践表明,利用三维地震资料能有效预测页岩甜点区,实钻结果与钻前预测基本吻合,证明了本技术流程的有效性.     

基于地球化学的页岩层序地层划分——以浙江煤山地区长页1井上二叠统龙潭组页岩为例

为了更准确地划分地层层序,将有机地球化学和层序地层学方法进行了有机结合。将浙江煤山地区长页1井龙潭组页岩总有机碳含量（TOC）、碳优势指数（CPI）、奇偶优势指数（OEP）、氯仿沥青“A”含量、轻正构烷烃与重正构烷烃比（（nC21+nC22）/（nC28+nC29））以及姥植比（Pr/Ph）等有机地球化学指标与传统的层序划分方式（测井曲线、岩性等）相结合,指出了现今长页1井龙潭组的层序划分所存在的问题,并进行了修正完善。研究表明,TOC、氯仿沥青“A”以及姥植比等指标对层序的划分具有重要指示作用,龙一段、龙二段、龙三段最大海泛面均位于本段TOC极大值位置。龙一段最大海泛面处TOC质量分数为2.46%,龙二段为1.57%,龙三段为4.84%。基于此结果对长页1井的最大海泛面的划分进行了调整。      

苏北盆地古近系阜宁组页岩七性关系与三品质测井评价

通过岩芯、薄片、扫描电镜等岩石物理实验结合常规、成像以及核磁共振等测井资料,对苏北盆地古近系阜宁组阜二段页岩“七性关系”和“三品质”进行研究。结果表明阜二段页岩储集空间包括粒间孔、颗粒溶孔、晶间孔、有机质孔以及微裂缝,不同孔径孔隙含油性均较好。根据物性参数、孔隙空间建立了储层品质划分标准,由I类到Ⅳ类束缚水饱和度逐渐变大。阜二段烃源岩有机质类型好,TOC基本都大于1%,根据自然伽马能谱测井 K 含量和ΔlgR建立了TOC测井模型,并根据TOC大小实现烃源岩品质划分。地应力方向主要为北东—南西向,阜二段脆性指数基本都大于40%,可压裂性好,根据脆性指数实现工程品质划分。在“七性关系”研究基础上,通过对储层品质、烃源岩品质以及工程品质三者叠加完成了单井“甜点”段优选,甜点主要分布在泥脖子、七尖峰、四尖峰和上山字和中山字段,结果与试油资料相吻合。研究成果可为页岩油测井评价和甜点预测提供理论指导和技术支撑     

鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段致密油特征及油源分析

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)半深湖—深湖相优质油源岩是油气的重要来源,包括黑色页岩和暗色泥岩,作为盆地重要的供烃源岩一直是研究的热点。为了明确不同烃源岩的贡献及油气来源,通过对庆城地区长7段致密油特征进行分析,对原油进行精细划分,并对源岩有效性进行分析,进一步明确油源对应关系,研究表明,庆城地区长7段黑色页岩和暗色泥岩均对油气成藏有贡献,其中黑色页岩贡献最大,长7₃段暗色泥岩次之,长7₂和长7₁段暗色泥岩贡献较小;原油为低密度、中—低黏度和低凝固点的轻质油。根据生标物特征将原油划分为3类,A类原油具有低C₃₀重排藿烷/C₂₉藿烷、低C₂₉Ts/C₂₉藿烷、低Ts/Tm的特征,由黑色页岩贡献,主要分布于长7₁段;C类原油具有高C₃₀重排藿烷/C₂₉藿烷、高C₂₉Ts/C₂₉藿烷、高Ts/Tm的特征,主要由暗色泥岩贡献,...     

荆门探区五峰组–龙马溪组页岩储层特征及甜点层段评价

为进一步明确荆门探区五峰组—龙马溪组页岩气资源潜力,优选甜点层段,以X井五峰组–龙马溪组一段页岩为主要研究对象,利用干酪根薄片、X衍射、核磁共振、微纳米CT扫描及地化分析等多种测试手段,结合测井解释成果,从岩石学、有机地球化学、矿物组成、孔隙类型及结构、物性及含气性等方面,系统评价五峰组—龙一段各小层储层特征,以优选甜点层段。结果表明:五峰组—龙一段以硅质页岩为主,主要形成于深水陆棚相还原环境,优质页岩段页岩气品质较高,有机地化特征优越;多手段测试孔隙率与渗透率均具有正相关特征,饱和水页岩核磁共振T2谱可分为2类5型,不同类型T2谱所反映的页岩孔径分布特征具有差异性,孤立孔主要存在于小于2 nm的微孔中,占比非常小;基于储层特征评价,优选出龙一$_1^1$—龙一$_1^2$小层为一类储层,五峰组上段和龙一$_1^3$小层为二类储层,龙一$_1^4$小层为三类储层,富碳高硅页岩段的五峰组上段—龙一$_1^3$小层(厚度约17.7 m)为页岩气甜点层段,研究成果可为荆门探区页岩气勘探开发确定水平井的靶体层段提供参考依据。      

鄂尔多斯盆地合水地区延长组有机碳测井解释模型

有机碳含量是评价烃源岩优劣的重要指标。本文以合水地区延长组富有机质页岩为研究对象,以研究层段实测TOC值为基础,采用电阻率测井方法,根据多元回归分析的方法建立TOC与电阻率对数、自然伽马三者的数学模型。根据建立的模型对庄50井、宁70井TOC实测点与预测点误差分析显示,误差率为3.1%;运用模型对未实测井段进行TOC计算并画出长7段TOC平面分布分析,发现与长6段油藏有利区叠合度高,从侧面证明了该模型的有效性,可以在该地区推广运用。     

盐湖页岩有机质富集主控因素及模式

为深入研究盐湖背景下的江汉盆地潜江凹陷潜江组3₄段第10韵律及4_下段部分韵律层的页岩有机质富集机理,采用X荧光光谱（XRF）、碳硫仪、GC、GC-MS等手段,研究该地区页岩的元素变化与TOC富集之间的关系,以此探讨有机质富集的主控因素,从而建立有机质富集模式.结果表明,潜江组页岩有机质在水进体系域（TST）中相对较为富集,在高位体系域（HST）及低位体系域（LST）中较为贫乏;潜江组页岩有机碳与古生产力指数（P/Ti）、古气候指数（Mg/Ca）、古水深指数（Rb/K）大致呈正相关,随古盐度指数（Sr/Ba）值的增加先增大后减小,与陆源物质输入量参数（SiO₂、Al₃O₂）呈负相关.页岩层段中古生产力指数（P/Ti）大于1、古盐度指数（Sr/Ba）介于2~4、古气候指数（Mg/Ca）小于0.4,古水深指数（Rb/K）大于0.007且陆源物质输入较少,有机质富集.研究揭示,潜江凹陷潜江组页岩有机质来源主要为水生生物,水进体系域中,在较为潮湿的古气候条件下,水生生物繁盛,陆源碎屑输入量低,对有机质的稀释作用减弱;同时,较多的降水使湖水深度快速增加,表层水体盐度降低,湖底盐度较大,形成盐度分层,增强深部古水体的还原性,有利于有机质的富集.      

鄂尔多斯盆地合水地区延长组有机碳测井解释模型

有机碳含量是评价烃源岩优劣的重要指标。本文以合水地区延长组富有机质页岩为研究对象,以研究层段实测TOC值为基础,采用电阻率测井方法,根据多元回归分析的方法建立TOC与电阻率对数、自然伽马三者的数学模型。根据建立的模型对庄50井、宁70井TOC实测点与预测点误差分析显示,误差率为3.1%;运用模型对未实测井段进行TOC计算并画出长7段TOC平面分布分析,发现与长6段油藏有利区叠合度高,从侧面证明了该模型的有效性,可以在该地区推广运用。     

鄂尔多斯盆地南部长73页岩层系储层特征及主控因素

鄂尔多斯盆地长7₃亚段的页岩层系有机质含量、矿物含量变化大,发育凝灰岩夹层,具有较强的非均质性,不同岩相的孔隙结构差异及主控因素尚不明确。综合多种分析技术手段,对鄂尔多斯盆地南部长7₃页岩层系的岩相进行系统划分,对比不同岩相的孔隙结构及物性差异,探讨其有效孔隙网络及主控因素。根据粒度、TOC和矿物成分将长7₃细粒岩分为8种岩相类型,其中高有机质硅质页岩、凝灰岩及高有机质黏土质页岩三种岩相所占比例较高。长7₃页岩中有机质丰度高(平均20.04%),类型以Ⅰ型为主,处于低熟到成熟阶段。储集空间根据产状可分为基质孔隙(粒间孔、粒内孔、晶间孔、特大溶蚀孔)、有机质相关孔隙(有机质孔、有机质边缘孔隙)、裂缝(构造缝、成岩缝、晶面裂缝、粒边缝)。各岩相等温吸附曲线特征以IV型为主,迟滞回线以H₃型为主。宏孔是储集游离油的有效孔隙,储集性能受岩相、有机质含量及矿物组成控制。凝灰岩孔隙度、渗透率及宏孔比孔容最高,其次为高有机质硅质页岩和高有机质黏土质页岩,而低有机质页岩宏孔比孔容最小,介孔比孔容大。页岩中有机质、黄铁矿含量与宏孔比孔容呈正相关,凝灰岩中石英含量与宏孔比孔容也呈正相关。研究成果可为长7₃亚段页岩油甜点评价及预测提供地质依据。     

烃源岩测井识别与评价方法研究进展

烃源岩测井识别与定量评价对油气资源潜力勘查、储量评估及非常规油气勘探开发至关重要。烃源岩自身岩性和成熟度等差异、测井序列对烃源岩响应灵敏程度不同以及不同方法适用性区别等导致烃源岩测井评价工作仍受到限制。目前亟需进一步挖掘地球物理测井资料中蕴含的烃源岩信息,搭建烃源岩品质与测井信息之间桥梁,并实现以自生自储为特性的非常规油气烃源岩品质测井精细表征。笔者等首先阐明烃源岩分类及其地质表征参数,并分析不同类别烃源岩在常规测井序列及成像和核磁共振等新技术测井序列上响应特征。烃源岩通常表现为“四高一低”（高GR、高AC、高CNL、高RT和低DEN）测井响应特征。除单因素分析外,可优选交会图及构建敏感参数等实现烃源岩定性识别。而烃源岩有机碳含量（TOC）等参数测井定量预测方面则可采用ΔlgR法、修正ΔlgR法（变基线和变系数）、自然伽马能谱测井法、多元回归法、Litho Scanner测井资料法以及人工智能方法实现。在分别评述不同TOC含量测井计算方法的优缺点和适用条件的基础上,指出通过TOC结合生烃潜量等参数计算可实现烃源岩品质测井综合评价。最后解析烃源岩测井识别与评价工作中存在的问题与发展趋势,以期为油气资源评价及非常规油气勘探开发提供理论指导与技术支撑。     

基于贝叶斯正则化改进BP神经网络的页岩气有机碳含量预测模型

页岩气总有机碳(TOC)含量是评价岩性气藏的关键指标,受复杂地质及岩芯采集等多种因素的影响,常规室内测试分析获得的TOC含量的数据有限且结果有失准确。为合理准确预测页岩气TOC含量,本文首先通过对页岩气储层TOC含量测井资料综合分析选取8条测井曲线,并结合主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)提取四个主成分;其次基于贝叶斯正则化(Bayesian Regularization)改进的BP神经网络方法建立页岩气TOC含量预测的BR-BP模型;最后利用该模型对研究区A区页岩气TOC含量进行预测,并与常规的LM-BP神经网络模型的预测结果进行对比。结果表明：BR-BP模型有较强的非线性拟合能力,能够真实地反映出页岩气TOC含量与各测井参数之间的非线性关系,其模型预测结果与实际值基本吻合,与常规的LM-BP神经网络模型相比,其数据敏感性增强,预测精度有所提高,该研究方法具有一定的理论意义和参考价值,为我国TOC含量预测提供了一种新的技术方法和手段。     

苏里格气田西区盒8下亚段辫状河沉积论证与分析

鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒₈^下亚段主力含气层段相的研究观点较多,不同认识导致各个沉积相域内砂体对比和预测存在着较大的差异,从而给勘探井位部署增加了难度。笔者在前人研究成果基础上,充分利用钻井、测井、岩心、地震、分析化验和野外露头等多种资料和手段,采用岩石学特征分析、岩心沉积构特征观察、古生物化石证据、研究区柳林成家庄野外露头沉积序列揭示、测井相特征和河流相地震特殊反射结构观察等多种研究手段和方法,对该区盒₈^下亚段的沉积相进行了详细论证、分析和描述。研究结果表明,辫状河沉积是苏里格西区盒₈^下亚段主要的相类型;干旱与潮湿气候的频繁交替变化,是导致砂体研究区目的层垂向砂体厚度大、非均质性强和砂体横向变化快的主控因素。