页岩气储层地球物理测井研究进展

页岩气是储存在页岩中以游离态和吸附态存在的天然气,是一种非常规油气资源.地球物理测井技术具有方法多、纵向分辨率高、信息量大、连续、方便、灵敏等优势,能够获得沿井眼剖面的岩石物理参数,是常规油气资源和非常规油气储层评价的重要手段.文章综述了页岩气储层的地质特点,总结了国内外页岩气测井系列和页岩气的测井响应特征.针对测井信息的处理,给出了基于测井有机碳含量(TOC)计算和成熟度指数(MI)的研究进展,讨论了页岩岩性识别、矿物计算和裂缝的评价方法,并对美国页岩气测井评价实例做了介绍.最后,指出目前页岩气测井技术存在的问题和未来的突破方向和思路,对指导页岩气勘探和经济评价具有重要指导意义.     

页岩气储层地球物理测井评价研究现状

页岩气是以吸附或游离态为主赋存于暗色富有机质、极低渗透率的泥页岩中,自生自储、连续聚集的天然气藏.我国页岩气富集地质条件优越,具有良好资源前景及开发潜力.页岩气勘探开发的"甜点"是富有机质页岩优质储层的发育段和有利区,页岩气储层评价是寻找"甜点"的关键.地球物理测井技术贯穿于页岩气的勘探开发,是识别和评价页岩气储层的重要手段之一.我国的页岩气勘探开发及储层评价正处于起步探索阶段,为了有效利用地球物理测井技术进行页岩气储层评价,在调研国内外大量文献的基础上,结合已有的地质、测井资料,首先介绍了页岩气勘探开发中不同钻井类型所采用的测井系列,对比和分析了页岩气储层测井响应特征.其次从矿物组分、地球化学参数、物性参数、含气性和可压裂性评价等方面全面深入论述了页岩气储层测井评价方法及评价参数的计算,认为矿物组分、地球化学参数、物性参数、含气性和可压裂性是页岩气储层测井评价的重点,并结合实际资料改进了TOC和脆性指数计算公式.最后提出了我国页岩气储层测井评价中存在的主要问题、发展趋势及一些认识和建议.     

页岩气勘探中的地球物理方法综述及展望

地球物理方法是页岩气勘探中最有效、最准确的预测方法之一.在调研国内外利用地球物理方法勘探页岩气研究成果的基础上,分析总结了页岩气勘探中最有效的地震和测井法对页岩气的响应特征,讨论了常规油气勘探中已获得成功的电磁法、重磁勘探以及综合地球物理方法在页岩气勘探中的应用;对我国页岩气勘探技术的发展进行了展望,为我国页岩气勘探与开发提供参考.     

基于小波高频属性的泥页岩裂缝测井识别方法研究

近几年受地震属性分析技术的启发,出现了利用测井属性分析泥页岩裂缝油气藏的新方法.为了避免常规测井信号受到噪声干扰影响裂缝识别效果,利用小波变换的高频属性对裂缝识别展开研究.以贵州岑巩地区下寒武统牛蹄塘组的泥页岩裂缝性油气藏为例,观察和分析野外黑色页岩露头、岩心薄片及镜下照片,总结了该地区裂缝发育特征和成因;然后着重利用研究区的测井资料,运用小波阈值去噪和小波高频属性方法对裂缝进行了识别.研究结果表明:研究区主要发育高角度剪性缝、张剪性缝、低角度滑脱缝及层间缝,采用的小波阈值去噪方法具有高信噪比和低均方差特点,在保留原始信号特点的基础上得到更加真实的信号;通过小波高频属性方法提取了声波时差信号中的高频信号,识别出了常规测井方法无法识别的泥页岩裂缝,该套方法成功在贵州岑巩页岩气裂缝识别中得到成功应用,并具有一定的借鉴意义.     

致密砂岩气藏地球物理勘探方法技术综述

为了提高地球物理方法在致密砂岩气藏勘探及评价中的应用效果,本文基于大量国内外文献调研,首先梳理了致密砂岩气的概念及其地质特征,其次分析了地震勘探方法技术在致密砂岩气藏裂缝预测及含气性识别方面的应用,再次总结了评价致密砂岩气储层的测井系列、归纳了致密砂岩气层的测井识别方法及致密砂岩气储层参数定量计算方法,最后进行了实例分析.研究表明,地震方法是致密砂岩气勘探最有效的地球物理方法,不仅能有效地预测裂缝发育部位,还可以识别致密砂岩气藏;地球物理测井评价致密砂岩气藏具有纵向分辨率高、微观特征研究精度高的优点;基于岩石物理分析,将地震资料与测井资料有机结合,实现不同尺度信息融合,借助于非线性数学方法及非平稳信号分析技术可以有效提高致密砂岩气藏勘探评价效果.     

陆相页岩油关键甜点要素地球物理表征技术

针对陆相页岩油关键甜点要素的地球物理响应机理规律不清,敏感属性参数厘定困难,甜点预测的预测的准确性、可靠性、精细度和精确度差等问题,开展地震预测与评价方法研究．基于岩石物理实验测试分析,构建各向异性岩石物理模型,明确陆相页岩油甜点岩石物理特征;针对陆相页岩油层薄、非均质及各向异性等特征,以岩石物理、测井评价及地震成像为基础,以高分辨率、高精度地震反演为核心,研发形成黏土矿物、纹层发育、薄夹层、裂缝、可压裂性等关键甜点要素预测方法,建立陆相页岩甜点地震识别与预测技术系列与综合评价方法．在济阳、泌阳和潜江等凹陷等陆相页岩油区进行甜点识别评价与综合预测应用,取得较好的应用效果．     

变质岩潜山内幕裂缝表征及储层预测研究

变质岩潜山油气藏中地球物理特征分析是研究裂缝储层的前提,可靠而有效地综合利用测井资料与地震资料识别裂缝发育带不仅为变质岩油藏提供技术指导,还为该类油田高效勘探开发奠定基础.变质岩潜山储层内幕油气富集程度与裂缝发育密度直接相关,裂缝发育状况的不同致使双侧向、声波时差等表现出较为明显的差异性;高产井地震波场特征错断而杂乱,低产井则表现为强的连续反射轴;地震属性波阻抗差异性也较大,低阻抗的高产井与高阻抗的干井能较为明显区分.利用测井曲线的敏感性拟合裂缝特征曲线,采用绝对阻抗的量化差异勾画研究区裂缝发育带,对该类油气藏勘探及开发具有借鉴意义.     

渝东南黔江地区龙马溪组页岩气储层测井解释评价研究

渝东南黔江地区地质构造复杂,广泛发育海相沉积的黑色页岩.区内龙马溪组页岩气储层地球物理响应具有高伽马、低密度、低孔隙度、低渗透率的特征.综合岩心分析、常规测井和特殊测井资料建立了测井解释模型,对研究区龙马溪组页岩气储层的有机碳含量(TOC)、储层物性、裂缝特征等进行了解释评价.研究表明,该区龙马溪组共发育3套优质页岩储层,总厚度达74.8m.孔隙类型以基质孔隙为主,脆性矿物含量达58%～66%,TOC含量较高,顶部发育微裂缝,具有较好的开发潜力.     

中国东部页岩气藏与超压体系共生关系初探

超压影响着油气藏的形成和分布且是致密油气运聚成藏的重要动力源.通过类比国外超压页岩气盆地的实例,分析了中国东部断陷盆地古近系超压发育特征与湖相泥页岩分布特点及页岩气赋存条件,探讨了页岩气与超压体系的共生关系.渤海湾盆地古近系异常超压段往往和大套泥页岩层相对应,具备良好的页岩气成藏条件,研究发现其耦合机理在于有效气源岩发育和良好盖层条件导致的生烃增压机制为主导,最后总结指出超压存在是控制东部页岩油气富集的关键因素,并提出非常规油气勘探思路应有由外而内的转变即重点研究超压体系内部滞留成藏.     

页岩气地球物理测井评价综述

页岩气是指生成、储集和封盖均发生于页岩体系中,或游离于基质孔隙和天然裂缝中,或吸附于有机质和粘土矿物表面,或溶解于沥青和水中,在一定地质条件下聚集成藏并具有商业价值的生物成因和/或热解成因的天然气.在页岩气勘探开发中,地球物理测井是识别、评价页岩气储层并为后期完井提供指导参数的重要手段.页岩气属于极低孔极低渗的范畴,且具有很强的非均质性和各向异性,常规油气藏测井解释评价方法已不再适用,必须建立新的页岩气测井解释评价体系才能够对页岩气藏做出准确评价.评价页岩气藏的潜力涉及对多种因素正反面影响的权衡,包括页岩矿物组分和结构、粘土含量及类型、干酪根类型及成熟度、流体饱和度、吸附气和游离气存储机制、埋藏深度、温度和孔隙压力等.其中,孔隙度、总有机碳含量和含气量等对于确定页岩储层是否具有进一步开发价值非常重要.本文针对国外尤其是美国近期页岩气勘探开发的现状进行了广泛的文献调研,综述当前国外页岩气地球物理测井技术的发展现状,针对勘探开发的不同阶段介绍常用的含气页岩的测井系列,然后总结页岩气测井响应特征,并详细论述了页岩气储层评价方法及储层评价的重要参数,包括有机碳含量、岩石矿物组分及含量、孔隙度、含气量及岩石力学参数,最后提出我国页岩气地球物理测井研究存在的问题和发展趋势.     

综合地球物理勘探在桂中坳陷页岩气资源潜力调查中的应用研究

在多年的(非)常规油气勘探工作中,地震法一直是无可取代的技术手段之一,但对于类似广西地质条件复杂、地形条件恶劣的地区难以采集到高质量的地震资料,重磁电等非震方法技术则能够发挥重要作用.多年以来,在桂中坳陷针对页岩气开展的地球物理勘探工作程度很低,笔者以来宾地区较系统的重磁电工作为基础,通过联合反演与综合研究,有效减小了物探多解性、提高了推断解释的准确度和可靠性,系统查明了研究区中富有机质泥页岩目标层系的分布、埋深及厚度等特征,利用"厚深比"参数对研究区页岩气有利目标区带进行了圈定预测,为桂中坳陷地区下一步的页岩气资源潜力调查和优选靶区等工作提供了重要的基础和指导.     

页岩储层可压裂性地震预测方法新进展

利用地震勘探技术预测页岩储层的可压裂性,是目前页岩气勘探开发领域亟须解决的关键问题之一.本文介绍了近年国内外页岩储层可压裂性地震预测方法相关新进展,主要包括页岩可压裂性岩石物理分析、页岩储层裂缝、脆性和地应力地震预测方法等方面.通过调研可知利用叠前地震资料基于方位各向异性预测裂缝和地应力是目前主要技术,未来,解释人员可综合利用标准的反射成像和绕射成像进行裂缝解释.利用地震资料预测页岩岩石脆性的主要方法有以叠前弹性参数同时反演为核心的地震预测技术、地震属性Eρ预测岩石脆性和λρ-μρ模板预测脆性,根据研究区地震资料的偏移距选择恰当的方法进行岩石脆性预测.最终,本文探讨了页岩可压裂性地震预测进一步发展建议.     

基于频变AVO反演的页岩储层含气性地震识别技术

结合地震岩石物理技术,研究了叠前频变AVO反演在四川盆地龙马溪组页岩储层含气性识别中的应用.首先,应用Backus平均理论将测井数据粗化为地震尺度储层模型,应用传播矩阵理论进行高精度地震正演及井震标定,分析页岩气储层地震响应特征.其次,基于岩心观测结果,应用Chapman多尺度裂缝理论设计页岩气储层理论模型,研究储层衰减、频散以及对应的地震反射特征.应用该理论模型测试频变AVO反演方法,计算结果表明：对于研究区地层结构和地震数据,区分流体类型的优势频率不是地震子波的主频,还受层间调谐干涉等储层结构因素控制,也进一步说明理论模型测试和标定的重要性.最后,将频变AVO反演技术应用到四川盆地龙马溪组页岩地层,计算得到的频散属性为页岩气储层含气性识别提供依据.     

多尺度裂缝综合预测应用研究（英文）

裂缝预测在致密油气、煤层气、页岩气等非常规油气勘探中起着十分重要的作用。本文将裂缝分成大(大于1/4波长)、中(1/4~1/100波长)、小(远小于1/100波长)三种尺度类型开展综合预测研究。基于多尺度岩石物理正演模拟技术,分析区分中等尺度裂缝的叠前方位各向异性敏感属性,结合地质、测井和地震属性大尺度裂缝预测方法和岩心薄片观测小尺度裂缝预测,形成了一套综合地质岩心信息、成像测井解释和地震信息的多尺度裂缝综合预测方法。该方法通过岩心裂缝描述和成像测井解释,分析得到裂缝发育控制因素,再通过应力场构造模拟,完成区域性大尺度裂缝发育控制因素研究。利用叠后几何类属性进行大尺度裂缝预测,结合叠前衰减属性进行中等尺度裂缝预测,以及岩性统计学反演和断层叠合结果,验证中等尺度裂缝与岩性、断层的对应关系,明确了中尺度裂缝成因。通过岩心电镜扫描,分析小裂缝发育状况,最后综合三类裂缝研究成果分析储层裂缝发育状况。通过对某实际工区灰岩储层的裂缝发育情况进行综合预测研究,结果表明文中提出的多尺度裂缝预测基础理论方法和多尺度裂缝预测技术流程,能够较好地解决裂缝预测的强非均质性、多尺度问题,综合地质、测井和地震多信息裂缝多尺度预测技术能够实现裂缝性油气藏的储层描述和甜点预测。     

桂地区页岩油气地球物理勘探现状及展望

“十三五”规划中桂地区页岩气基础地质调查地球物理勘探正有序开展。桂地区页岩油气地球物理勘探基础较薄弱,如何有效开展地球物理勘探是当前基础地质调查重要课题。着重阐述了桂周边地区页岩油气地球物理勘探研究现状,指出桂周边地区页岩油气地球物理勘探技术成熟并取得了进展性突破。基于桂地区与其周边地区页岩油气地质条件具有较好可比性,重点讨论了周边地区页岩油气地球物理勘探成功经验对桂地区页岩油气地球物理勘探工作开展的几点认识及展望。指出今后开展桂地区页岩油气地球物理勘探及评价项目中需要注意的几个研究方向,即稳健推广二维地震勘探、优先发展2.5维电磁勘探、加强系统物性测试与分析、重磁电震综合为终极目标,为实际勘探开展奠定理论基础。      

泥页岩可压性评价方法及其在焦石坝地区的应用

泥页岩一般具有低孔、低渗的特性,北美页岩气勘探开发经验表明此类页岩储层需经过大规模的压裂改造才能够获得商业产能,因此页岩可压性是评价页岩是否能作为"甜点"的关键指标之一.本文以焦石坝地区志留系龙马溪组-奥陶系五峰组页岩为例,从岩石脆性、地应力特征以及裂缝发育程度三方面评价焦石坝地区的可压性.其中,利用Rickman公式结合叠前地震反演预测证实焦石坝页岩脆性指数较高,构造主体部位脆性指数大于50%,反映页岩易于破裂;页岩岩心实验室测试数据则表明焦石坝地区页岩水平应力差较小(小于0.14),反映页岩在进行工程压裂时易于形成裂缝网络;同时焦石坝地区页岩岩心可见的大量微裂缝,裂缝预测结果也表明构造主体部位网状裂缝发育,更加有利于页岩储层的压裂改造.综合三方面条件来看,焦石坝地区页岩较好的可压性是本区页岩获得商业开发的关键.     

地震与测井数据综合预测裂缝发育带

章针对前新生代海相残留盆地碳酸盐岩裂缝识别这一难题提出一种利用地震与测井数据综合预测裂缝发育带的方法.用测井资料标识出裂缝发育层段,同时利用地震资料具有空间上数据点多、分布均匀的特点通过地震多属性的人工神经网络方法将测井与地震数据结合起来综合预测裂缝发育带,充分利用测井资料和地震资料的各自优势,达到在剖面上和区域上预测裂缝发育带的目的.本方法经过实际资料的处理与预测证实比常规方法预测精度高.     

天然气的测井勘探与评价技术

天然气在我国新世纪能源战略中占重要地位,但目前其总体勘探程度较低.测井是一种非常重要而有效的天然气勘探手段,本文旨在对如何利用测井方法识别和评价天然气进行系统总结、分析和展望.在对天然气的测井响应特点和其岩石物理基础进行简单总结说明的基础上,对基于测井的天然气定性识别和定量评价技术进行了归纳、总结和分析,并对中深部天然气层的测井响应特点及其识别、评价方法以及测井新技术在天然气勘探中的应用进行了分析和展望,最后对天然气勘探中的基础研究、测井系列选择、多学科结合等方面给出了笔者简单的看法.     

基于岩石力学特征的陆相泥页岩脆性地球物理测井评价——以鄂尔多斯盆地东南部下寺湾地区延长组长7段为例

岩石力学参数表征泥页岩的脆性,反映泥页岩在应力作用下发生破坏产生裂缝的能力.开展泥页岩的脆性评价研究,可为压裂设计提供技术支撑,是提高页岩产能的关键.鄂尔多斯盆地东南部下寺湾地区延长组长7段陆相泥页岩层系内大量发育粉砂质泥页岩条带,岩性非均质性强,对页岩气产量影响显著.针对这一地质实际,本文分页岩、粉砂质泥页岩两种岩性开展三轴压缩等力学实验,对力学弹性参数特征、应力-应变特征、岩石破裂模式及脆性进行了分析,认为其力学破坏具有明显的脆性断裂特征.通过不同岩性横波时差与纵波时差、密度等测井数据的最小二乘法拟合,构建横波波速模型,计算动态力学参数,并利用动静态力学参数间的关系,校正测井计算的力学参数,进而定量评价泥页岩层段脆性.通过误差分析,并与YY22井ECS测井解释的矿物组分脆性加以对比,认为本文计算的脆性剖面是可信的.综合实验分析和测井脆性评价结果,为确定下寺湾地区长7段内的高脆性段,优选压裂目的层,提供了重要的地质依据.     

泥页岩油气藏水平井评价对策与实践

随着泥页岩油气藏勘探程度不断深入,水平井数量成倍增长,给水平井测井评价带来机遇与挑战,但水平并测井解释方法还停留在直井思维上,且水平并响应特征与直并存在较大差剐.而泥页岩储层砂泥薄互层发育,各向异性、非均值性非常严重,砂体横向上不连续,给测井解释评价造成很大困难.本文根据实际资料,采用交互式反演方法,以寻找井眼轨迹与目的层的精细关系为目的,探索了泥页岩油气藏水平井测井评价方法以及应注意的事项.