木里水合物测井评价系统

陆域冻土区天然气水合物勘探进展迅速,木里地区数口井已发现含天然气水合物储层,但目前国内尚无匹配的测井评价系统软件,影响了木里地区水合物勘探进度.为此,基于木里地区地质、工程和数据条件,利用VB语言开发了木里水合物测井评价系统.该系统的主要技术和方法有:①测井数据预处理技术;②测井响应特征与岩性分析;③岩性与储层识别技术;④储层参数计算与评价.结合这些技术和方法,设计了系统的结构和功能,采用分层式框架结构,从下至上共3层:基础数据层、中间支持层、应用层;实现了系统和技术的主要功能,建立了一套完整的链式处理模块和技术流程.现场应用表明,该系统满足勘探现场水合物测井处理解释的精度和效率要求,且结构简洁稳定,功能完善.实现了对木里水合物测井的高效处理与解释,填补了相关领域的空白,支持了木里地区天然气水合物的勘探与开发.     

木里地区天然气水合物测井响应特征

木里地区天然气水合物附存状态和储层岩性与海域或极地冻土区的水合物存在明显差异,为分析研究区水合物储层的测井响应特征,形成基于该特征的水合物储层识别方法,对本地区水合物勘探具有重要意义.文中利用常规测井和超声成像测井资料,分岩性、分附存状态,讨论了多种情况下水合物测井响应特征及产生的原因,统计出储层测井参数值的范围,并对研究区钻孔进行了水合物识别.研究结果表明:①视电阻率和自然伽马对孔隙型水合物反映灵敏,视电阻率和纵波速度对裂隙型水合物反映灵敏;②地质编录的厚层水合物均能识别,且识别出一些疑似水合物储层,但少量钻遇的薄层水合物未能识别,分析原因为水合物含量偏低,导致测井响应特征不明显;③研究区10口井识别出水合物和疑似水合物异常,其中孔隙型储层累计厚度89 m,裂隙型储层累计厚度151.6m,故研究区以裂隙型水合物储层为主.综上所述,地球物理测井方法对水合物储层有很好的响应,可有效运用于研究区所有钻孔的水合物储层识别工作.     

木里水合物测井曲线分层方法

祁连山是世界上中纬度地区最先发现天然气水合物的地区.迄今为止在木里地区的天然气水合物科学实验钻探中已发现多口井赋存天然气水合物,而测井曲线分层是测井解释的第一步重要工作,对于天然气水合物测井评价具有重要的意义.基于木里地区水合物钻探井的测井资料,文中分别利用活度法、极值方差法和沃尔什变换法,从基本原理出发,分别利用不同测井参数,对木里地区的12口井进行自动分层.分析对比三种分层方法在木里地区的分层效果,认为活度法分层效果最优,极值方差法分层效果较差,沃尔什变换法分层效果最差;其中活度分层法分层结果与录井岩心资料吻合度较高,为后续的测井岩性识别和评价奠定基础.     

陆域天然气水合物地震探测有效性试验研究

2008年,在我国祁连山冻土区首次钻获天然气水合物实物样品.2010年,在木里地区开展了反射地震方法探测天然气水合物的有效性试验研究,通过综合分析解释反射地震和测井及地质资料,初步认为含天然气水合物介质形成的反射波在地震剖面上具有低速、弱振幅、高频的特征.根据反射波的这些动力学特征及测井结果,对在DK-4钻孔中见天然气水合物异常条带和在DK-3钻孔中揭示的含天然气水合物晶体区段进行了对比分析,分析结果不支持DK-4钻孔钻遇天然气水合物,并结合钻孔资料,推断解释了天然气水合物富集地带.     

青海木里冻土区AMT探测天然气水合物正演模拟研究

自2008年首次在中低纬度带青海木里地区发现天然气水合物以来,开展了一系列的地球物理与地球化学勘查工作,但该区的水合物储层呈现低孔低渗的特征,给勘探工作带来了诸多挑战.为了研究冻土区的天然气水合物模型的电性响应特征,开展了冻土区天然气水合物AMT正演模拟研究.针对木里地区天然气水合物薄层分布的特点,结合该区天然气水合物层测井电阻率值分布特征构建了砂岩与泥岩两类模型,通过对不同参数的两类模型开展AMT正演模拟与反演研究,得到了两类模型的电性响应特征,结果表明:当水合物层的厚度/埋藏深度和水合物层/围岩电阻率比值满足一定条件时,无论是砂岩模型还是泥岩模型,可通过一维反演曲线分辨水合物层;在木里地区水合物稳定带内,无论是砂岩模型还是泥岩模型,对于水合物层的电阻率为含水合物砂岩层、泥岩层的均值时,当其厚度/埋藏深度≥10%时,可通过一维反演曲线分辨水合物层;而当水合物层厚度/埋藏深度≤5%,则无法分辨水合物层.     

青海木里三露天天然气水合物钻孔岩性测井识别

三露天井田具有断层发育、地层缺失和重复明显、岩性种类较多等特点,岩性识别难度较大。为此,专门利用测井资料对三露天井田地层岩性进行了岩性识别研究。通过对14个天然气水合物钻孔不同岩性的测井响应特征分析,优选了自然伽马、中子和密度测井作为岩性识别敏感参数,并采用交会图技术制作了岩性识别图版,建立岩性划分标准,对三露天井田地层岩性进行识别与划分。利用测井资料能够识别7种主要岩性,包括砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、油页岩和煤等。根据岩性测井识别结果,三露天井田岩性分布特征在横向上表现为东部砂岩物性好,西部地区泥岩较为发育;纵向上表现为木里组地层砂泥比为4.48,含有煤层204.5 m;江仓组地层砂泥比为0.84,泥岩和油页岩较为发育,更有利于水合物赋存。测井岩性识别结果为寻找三露天井田天然气水合物有利储层奠定了基础。     

青海木里地区天然气水合物三维地震探测

首次在中国祁连山冻土区青海木里地区实施了针对天然气水合物的三维地震探测。根据工区内冻土层厚度、地层岩性、水合物储集空间类型和赋存深度等特 点,设计了三维地震数据采集方案,制定了地震数据处理流程,获得了良好的三维地震探测结果。结果表明,工区内天然气水合物赋存层段地震响应特征与国外冻土区的天然气水合物具有明 显差异;冻土层厚度、岩性、水合物储集空间类型等因素,对该区地震资料振幅、频率、速度等影响显著;水合物层段的地震资料存在低频、中等杂乱振幅等明显的特点,这些特征为该区天然气水合物探测和识别提供了依据。     

天然气水合物储集类型的测井响应特征

通过木里煤田聚乎更煤矿区四井田、哆嗦公马、雪霍立三个矿区（井田）大量测井资料的分析和研究,并结合祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学试验孔测井资料的综合对比和解释,对煤田常规测井参数在天然气水合物储集层上的响应特征进行了分析。根据该区常年冻土（岩）的勘探成果及测井曲线响应特征,将陆源天然气水合物储集层分为生气层与储集层的相对位置、纵向位置、空间位置、储集介质等四大类,上生下储、下生上储、自生自储、冻土（岩）带内、增温带内等11个亚类。在此基础上建立了与富冰型、煤层自储型、孔隙型、裂隙型等多种储集模式对应的典型测井曲线响应特征。利用测井方法识别天然气水合物储集层的方法,可为青藏高原研究、评价、勘查、开发天然气水合物提供可靠的解释依据。     

青海木里三露天天然气水合物储层测井识别与划分

三露天天然气水合物钻探结果揭示,水合物主要赋存于裂隙型和孔隙型储层中。基于钻探结果,在测井岩性识别的基础上,综合利用常规测井和超声波成像测井等资料,总结两类天然气水合物储层的测井响应特征,形成了基于测井资料的水合物储层识别方法,并对该区储层进行划分。结果表明：(1)裂隙型水合物储层比纯泥岩层段的裂隙发育;声波速度较高,范围为1.5~4.5 km/s ;电阻率最高可达90 Ω·m。孔隙型水合物储层比砂岩水层的声波速度高,范围为2.0~4.0 km/s;电阻率亦为高值,范围为90~180 Ω·m。(2)研究区14个钻孔共识别出裂隙型储层12层,孔 隙型储层15层,总厚度为217.2 m。钻遇水合物的厚层均能识别,但少量钻遇的薄层未能识别,原因可能为薄层水合物含量少,导致测井响应不明显。总体上,测井方法在三露天天然气水合 物储层识别方面应用效果良好。     

木里地区水合物钻孔井壁构造裂缝特征

木里地区三露天井田断层发育、岩性复杂,且钻探结果揭示水合物主要赋存于地层裂缝中,因此,笔者专门利用声成像测井资料对三露天井田水合物钻孔井壁构造裂缝进行研究,明确了研究区构造裂缝的成像测井响应特征,并从裂缝线密度、倾角、倾向等方面对裂缝的分布特征进行了分析讨论.结果 表明:①研究区水合物钻孔井壁裂缝发育,倾角以高角度为主,低角度次之,水平裂缝与高角度裂缝少见;冻土层及以上裂缝较冻土层以下更为发育.②研究区裂缝主要走向与地层断裂走向基本一致或小角度斜交,裂缝的发育受断层控制明显.③研究区裂缝倾角相对较大,不利于烃类气体的大量聚集,这可能是该区域钻孔少见水合物的原因之一.     

青海木里三露天地区天然气水合物资源量初步评价

在前人工作基础上,重点以青海煤炭地质一0五勘探队在青海木里三露天实施的系列天然气水合物钻井资料为基础,根据已发现天然气水合物产出层位、岩性、深度、气体异常、厚度变化、主控断层等信息,同时通过对地质异常、三维地震、测井化探、微生物多种方法技术的成果对比和分析,在平面上确定出研究区天然气水合物分布区块,进一 步运用体积法估算了青海木里聚乎更煤矿区三露天地区天然气水合物资源量,并对其经济可采性进行了初步评价。结果显示,三露天地区天然气水合物烃类气体控制的地质储量和推测的地质 储量分别为213.85万m³和452.60万m³;结合对三露天调查区天然气水合物的地质认识、资源量、开采技术条件等因素的综合分析,认为调查区天然气水合物赋存情况复杂、资源量偏低、开 采技术不成熟,目前暂不具备经济开采价值。     

青海聚乎更矿区三露天井田中侏罗统沉积环境

青海聚乎更矿区是全球陆域中纬度地区天然气水合物的首要发现地,水合物储存层位主要为该矿区三露天井田的中侏罗世含煤岩系。依据钻孔岩心及测井曲线,对该矿区三露天井田含煤岩系进行沉 积环境分析,在单孔沉积相及沉积相断面图分析的基础上,重建研究区的岩相古地理格局。木里组下段岩性主要为细砾岩、含砾粗砂岩及粗砂岩等粗粒岩石,以辫状河为主的沉积环境;木里 组上段岩性以厚层砂岩与厚层煤层互层为特征,反映了水体逐渐加深的过程中发育三角洲为主的沉积环境;江仓组下段以细粒砂岩及泥岩互层夹薄煤层为特征,反映水体进一步加深过程中的三角洲前缘和滨浅湖环境;江仓组上段以油页岩、暗色泥岩为主,含有瓣鳃类化石,反映湖泊为主的沉积环境。     

青海木里地区陆域天然气水合物地震波阻抗特征研究

天然气水合物主要分布在海底以下和永久冻土带.海域天然气水合物储层有比较明显的高波阻抗异常特征,但是针对陆域天然气水合物波阻抗特征的研究较少.文中针对青藏高原青海木里地区的陆域天然气水合物储层,结合DK-9井资料对经过DK-9井的L1测线二维反射地震数据进行了井约束的稀疏脉冲波阻抗反演,并分析了DK-9井中四层赋存天然气水合物的储层在波阻抗剖面上的特征,结果显示该地区陆域天然气水合物储层波阻抗特征较围岩差异性较小,无法单独通过波阻抗特征进行识别,需结合其它资料综合考虑进行识别.     

青海木里地区天然气水合物反射地震试验研究

天然气水合物是一种新型潜在能源,广泛分布于大陆边缘海底沉积物和陆上永久冻土带中。2008年,在我国祁连山冻土区首次钻获天然气水合物实物样品。2010年,作者在木里地区开展了反射地震方法探测天然气水合物的试验研究,通过综合分析解释反射地震和测井及地质资料,初步认为含天然气水合物介质形成的反射波在地震剖面上具有低速、弱振幅、高频的特征。在成藏机制上,天然气水合物的分布与深部断裂破碎带有关,天然气沿深部断裂构造向上运移,并受冻土层的封闭而富集,在合适的温压条件下形成天然气水合物矿藏。     

地球物理测井在天然气水合物勘探中的应用

天然气水合物是一种潜在的巨大能源。美国、日本、俄罗斯等发达国家在该领域已经进行了大量的研究工作，试图从各个角度去探测天然气水合物的存在并评价其蕴藏量。地球物理测井在天然气水合物探测与储量评价领域发挥了重要作用并且随着以勘探天然气水合物为目的的钻井的增多，日益受到重视。基于国内在该领域研究较少的现状，综述了国外地球物理测井技术在天然气水合物勘探中的应用，详细介绍了常规测井方法定性识别和定量评价天然气水合物储层的孔隙度、饱和度方法和技术，基于含天然气水合物储层的碳氧比能谱测井解释模型以及成像测井在含天然气水合物井段的测井响应。并在此基础上分析了我国在该领域的研究思路。     

南海神狐海域天然气水合物储层参数定量评价方法

海洋型天然气水合物以固态形式赋存于尚未固结的泥质粉砂和粉砂质泥地层中,不同于常规油气藏在固结砂岩地层中的赋存模式,因此造成水合物储层测井评价的难题。2007年以来我国南海神狐地区实施了4次水合物钻探,取得丰富的地球物理与岩心资料并且证实该区存在着巨大的天然气水合物资源潜力。本文通过对神狐地区常规测井、特殊测井资料以及取心资料的研究分析,总结水合物地层各项测井响应特征,利用岩心数据刻度测井,建立储层岩性、物性以及水合物饱和度计算模型,形成一套适合神狐地区天然气水合物储层参数的定量评价技术。利用本文方法对研究区部分井进行综合评价,水合物地层孔隙度平均为49.91%,水合物饱和度平均为29.75%,孔隙结构以小孔隙为主,渗透性较差,评价结果与岩心实验结果基本一致,符合率达85%。该研究成果为神狐海域水合物资源量评价及成藏研究提供了新的参考。     

青海木里三露天井田天然气水合物调查研究新进展

自2008年首次发现天然气水合物以来,青海木里三露天井田的天然气水合物调查研究成为一个热点。近两年来,神华青海能源有限责任公司投资项目在三露天井田内开展天然气水合物调查评价工作,是该区最新的天然气水合物调查研究工作部署安排,目前取得了系列重要新进展。新进展主要表现为：(1)天然气水合物赋存特征研究取得了新认识;(2)对天然气水合物形成与分布的主要地质控制因素取得了新认识;(3)总结了天然气水合物成藏模式;(4)探索了地质、地球物理、地球化学、钻探等冻土区天然气水合物勘查方法,建立了钻探气测录井预判、地质标志识别、测井判识、室内鉴定等冻土区天然气水合物判定技术手段;(5)对天然气水合物资源量进行了估算并对其经济可采性进行了初步评价。综合认为,三露天天然气水合物资源目前不具备经济开采价值。     

青海木里煤田天然气水合物特征及成藏模式

青海木里煤田发现的天然气水合物,主要产自下部煤层和页岩层,为典型煤成气及页岩气.青藏高原永冻层为天然气水合物形成提供盖层圈闭条件,断层、裂隙、砂体及不整合面为天然气水合物形成提供输导系统,砂体为其形成提供储层.天然气水合物在测井曲线上表现为低密度值、高电阻率、高声速、高天然伽马及井径变大或基本不变,化学组成以CH4、N2为主,含少量O2、C2H6及CO2.在对天然气水合物形成条件及特征研究基础上,提出天然气水合物形成模式:断层为疏导系统,不整合面为疏导系统,渗透性好的砂体为疏导系统.     

蚁群算法在天然气水合物储层识别中的应用

我国青藏高原冻土层天然气水合物主要为裂隙型水合物和孔隙型水合物两种类型,利用常规的测井数据识别两种类型的水合物难度较大。本文通过研究裂隙型水合物、孔隙型水合物和普通岩层的测井响应特征的差异,建立交会图版法判断流体性质并识别了水合物类型。研究表明,交会图版法识别效果较好,精度达到66.7%,但是对于泥岩裂隙型水合物和砂岩水层以及粉砂岩孔隙型水合物和细砂岩孔隙型水合物的识别效果较差。为了解决交会图版法的局限性,本文通过具有收敛快,精度高的蚁群算法结合交会图版法对乌丽地区的两口钻孔的水合物类型进行识别,识别结果与岩心分析结果吻合度较高,精度达到73.3%,蚁群算法能够很好地识别出水合物类型,为测井识别天然气储层识别提供参考。     

柴西北小梁山地区混积岩测井岩性识别

柴达木盆地西北部的小梁山背斜构造,陆源碎屑和湖相碳酸盐混合沉积广泛发育,地层岩石类型多样,测井响应特征复杂,岩性识别非常困难。结合岩石物理实验数据(铸体薄片、粒度分析、X射线衍射全岩分析、碳氯分析)和测井资料,对研究区混积岩岩石组分的类型、粒度和质量分数进行了细致的分析研究,以岩石组分的相对质量分数和测井响应特征为依据,对岩性进行了简化归类,建立了测井资料识别岩性标准,在此基础上利用ΔGR、Δlg(LLD)和M参数绘制了混积岩岩性识别电性组合图,并建立了岩性质量分数计算模型,形成了一套小梁山地区测井岩性综合识别方法,为小梁山地区的储层测井评价和综合地质研究奠定了基础,对中浅层混积岩的测井解释研究具有借鉴与参考意义。