页岩气录井技术进展及展望

经过十几年技术攻关,国内页岩气录井技术发展与应用水平不断提高。本文基于地质工程一体化的评价需求,总结了具有特色的页岩气录井技术系列：岩石热解录井和自然伽马能谱录井结合的烃源岩特性评价技术;元素录井和自然伽马能谱录井结合的页岩岩性、脆性评价技术;气测录井和碳同位素录井结合的含气性评价技术;核磁录井为主的页岩物性评价技术。同时,还对页岩气录井技术发展进行了展望,认为现今页岩气录井技术面临水平井目标靶体复杂化、深层页岩气地层温度高、常压页岩气地层压力低的技术难题,需要不断提升录井仪器分辨率,加强多维核磁录井技术等录井新技术创新;为实现页岩气层的立体刻画和精确评价,需要利用大数据资源开发智能化录井工程技术系列,为页岩气高效优质勘探开发提供全面技术支撑。     

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。     

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。     

湘永地1井钻探施工技术

中扬子地区古生界页岩气基础地质调查湘永地1井钻探工程,终孔深度2224.69 m,全孔取心钻探、录井及测井。本文主要介绍了项目概况,钻井工程使用的主要钻井设备、录井设备及测井设备,湘永地1井岩心钻探工艺技术,针对钻探施工中遇到的孔内事故采取的技术措施及页岩气调查井钻探施工技术进行了探讨。     

隆页2HF页岩气水平井钻井技术研究与实践

四川盆地周缘蕴藏有大面积常压低丰度海相页岩气,依目前的开发成本,储量难以动用,亟需开展低成本钻井工程工艺技术攻关,盘活该类页岩气资源。中石化华东油气分公司在渝东南武隆地区从钻、测、录、固等方面开展了低成本钻井技术研究。通过分析导致钻井成本高的原因,重点从井身结构优化、井眼轨迹控制优化、钻井工具优选、防漏堵漏措施以及测井、录井、固井工艺优化等方面进行了技术研究与现场实践,试验井隆页2HF井由导眼井与侧钻水平井两部分构成,钻井成本较邻井降低了30%,为武隆地区常压页岩气开发奠定了基础。     

川南古叙地区LD1井龙潭组海陆过渡相泥页岩地质特征及其含气性

扬子地区二叠系龙潭组海陆过渡相煤系泥页岩广泛发育.本文以川南古蔺—叙永地区页岩气调查井LD1井为例,利用测录井、岩心样品测试等资料评价其页岩气地质条件.LD1井龙潭组富有机质泥页岩与盆内JY1、N203等高产井五峰—龙马溪组海相页岩相比较,主要地质参数差异明显.LD1井龙潭组优质泥页岩单层厚度一般小于5m,累计厚度可达...     

深层页岩气地质工程一体化体积压裂关键技术及应用

针对深层页岩气埋深大、两向水平应力差大、垂向应力差小、岩石塑性特征强等地质特征,以地质工程一体化为设计理念,建立了包括测井曲线、页岩总有机碳含量、孔隙度、全烃、关键录井元素、矿物组分、过量硅、矿物脆性、岩石力学参数等评价方法,开展沿水平井段的地质工程双甜点研究,实现地质与工程一体化优选甜点段和最优甜点段准确识别,为深层页岩气水平井压裂改造提供依据.然后,基于高导流的立体缝网为体积压裂的目标函数,开展深层页岩气窄压力窗口下的体积压裂注入模式及工艺参数优化研究,包括迂回双暂堵工艺优化,支撑剂在复杂缝网下的动态运移规律与导流能力研究,以及一体化变黏度高降阻滑溜水研发等.研究成果在现场的应用结果表明,上述基于地质工程一体化的体积压裂技术,压后测试产量较邻井能提高30%～50%以上,可大幅度提高深层页岩气的经济开发效果,对今后垂深超过4 500 m的超深层页岩气的经济有效勘探与开发,也同样具有重要的指导和借鉴意义.     

气测录井在南方页岩气黔绥地1井中的应用

南方页岩气黔绥地1井为全井取心钻进,通过加工模拟绞车实现了绞车传感器的安装、安装开关代替了悬重传感器的安装、将泵冲传感器安装到皮带轮保护罩上等解决方法,使得气测录井在黔绥地1井中顺利进行。影响黔绥地1井气测录井结果的主要因素有储集层、钻井液、钻井工程以及脱气器,这些影响因素的存在给黔绥地1井气测录井资料解释带来了很大的困扰。为了减少对气测录井资料解释的困扰,必须加强对现场工作人员的录井培训,使录井人员在工作当中能够有效地消除可控因素对气测录井的影响,在一定程度上提高地质钻探气测录井的准确度,为南方页岩气地层划分提供有力的数据支撑。     

建南地区东岳庙段页岩气储层“四性”特征

建南地区侏罗系下统自流井组东岳庙段泥页岩发育,邻井多口井在该段普遍见良好的油气显示。页岩气储层为自生自储型油气藏,属于泥岩性质储层,具有低孔隙、超低渗透率的特点,文章通过对建南构造自流井组东岳庙段页岩气储层岩性、物性、电性、含气性特征及储层“四性”关系的研究,结合岩心、气测录井、试气等资料统计分析出页岩气储层的物性和电性下限值,进一步建立有效厚度解释图版,定量得出页岩气层的解释下限标准,为页岩气的评价解释提供了参考。     

页岩气勘探开发技术综述

近年来,我国越来越重视对页岩气这一非常规天然气的开发研究。国内已完工了一批页岩气试采井,这预示着页岩气资源开发已开始铺开,但是页岩气开发我国还处于起步阶段,尚未进入商业性开采。页岩气的勘探开发不同于常规天然气的开发,难度较大,需要综合性的勘探技术才能完成。主要概略介绍了目前国内外关于页岩气储藏条件与地层评价方法、钻完井技术、压裂技术及固井技术等。     

页岩气资源量计算:以鄂尔多斯盆地中生界三叠系延长组长7为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7暗色泥页岩是重要的烃源岩。最近的勘探表明,长7具有良好的页岩气开发前景。重点利用鄂尔多斯盆地279口测井资料、18口取心井的347块岩样实验室多种分析测试资料,开展了鄂尔多斯盆地中生界延长组长7页岩气的岩性、岩相、孔隙类型、有机碳含量、热演化程度、含气性、气体储存方式及其在测井曲线的反响研究;在页岩气形成条件的研究基础上,建立了岩性、含气性、有机质含量与自然伽马、声波时差、电阻率之间的关系,有效地识别含气泥页岩;选择容积法对延长组页岩气资源量进行计算,为未来页岩气的勘探和开发奠定基础。     

南充地区中侏罗统凉高山组成藏条件研究

根据南充地区中侏罗统凉高山组岩心、薄片、钻井、录井等资料,结合常规物性资料,对凉高山组油藏的烃源岩、储层及盖层进行了研究,总结了成藏规律。研究表明,南充地区中侏罗统凉高山组为滨湖—半深湖沉积,凉高山组发育砂泥岩互层,半深湖黑色页岩为烃源岩。实践证明,只有在高孔隙度发育带与裂缝发育带重合时才能形成油气藏。     

湖相致密油资源地球化学评价技术和应用

湖相致密油或页岩油资源量和可采性评价关键问题:一是在什么地方;二是有多少;三是有多少可采出。本文讨论了解决这3个问题的关键性地质技术和理论。湖相致密油勘探层空间分布识别的关键是高有机丰度源岩层段和含油夹层精细识别。利用源岩测井地球化学评价技术可识别出湖相地层中不同w(TOC)区间的源岩层段,利用氢指数(I_H)与w(TOC)的相关性,可实现湖相源岩层非均质性精细表征。湖相致密油勘探层油的赋存形式分为两类:一是致密油勘探层中砂岩、粉砂岩和碳酸盐岩夹层中的油,呈游离态;二是富有机质源岩中的油,包括了吸附态和游离态。吸附油在目前的技术条件下难以开采,现阶段真正有工业价值的是游离油。根据实际地球化学数据可标定出源岩中游离油量和吸附油量模型,从而可计算出游离油量、吸附油量和总原地油量。致密油流动性控制了其可采性,而源岩成熟度和生烃转化率是控制烃类流动性的关键。利用湖相高丰度源岩(w(TOC)>2%)I_H演化可较高精度地标定源岩的成熟度和转化率。以泌阳盆地为例展示了如何从源岩生烃模型和实际岩石热解数据预测页岩油的流动性。     

页岩气测井地层评价的方法与进展

页岩气测井地层评价主要围绕3个方面展开：①页岩气地层的岩性和储集参数评价,包括孔隙度、饱和度、渗透率等;②页岩的生烃潜力评价,主要包括干酪根的识别与类型划分、有机质含量、热成熟度等一系列指标的定性或定量解释;③岩石力学参数和裂缝发育指标的评价。特别是在资源调查和勘探的初期,如何从烃源岩中寻找最有利的页岩气藏富集,是地球物理测井的首要任务。近几年,国外在页岩气测井评价方面的工作主要体现在对ECS测井和高分辨率成像测井的应用。另外有研究表明,感应测井与岩石介电常数有关的X分量负异常与干酪根的存在及其类型之间有一定的相关性。     

页岩气、油页岩资源的电阻率法勘查

岩石标本法、测井法获得的电阻率数据表明,富含有机质的页岩层系具有相对较高甚至是最高的电阻率值。在何家坊油页岩矿区以及民和盆地页岩气可能发育区,分别利用高密度电阻率法和大地电磁测深法进行了探测试验,结果表明,富含有机质的页岩层系,不管在浅层（数百米以浅）、还是深部（埋深数公里）,均可为电阻率勘查方法有效地识别。电阻率勘查方法在页岩气、油页岩勘查中可以起到良好的作用。     

泥质岩盖层微观封闭能力的综合评价方法及其应用

在深入研究盖层微观封闭机理及影响封闭能力的主要因素基础上，选取盖层／储层排替压力差、异常孔隙流体压力和异常含气浓度作为泥质岩盖层微观封闭能力的三个主要评价参数。通过对其划分等级，赋予权值，利用加权法求取泥质岩盖层微观封闭能力的综合评价权值大小，建立了一套泥质岩盖层微观封闭能力的综合评价方法，并对琼东南盆地各构造单元梅山组泥岩盖层微观封闭能力进行综合评价。结果表明，梅山组泥质岩盖层在各构造单元均具有     

复杂储层多尺度数字岩石评价

复杂储层岩石矿物组成非均质性强,孔喉结构细小.储集空间有效性评价、岩石结构精细评价及流体赋存状态与运移规律评价是决定复杂储层油气勘探成效的关键.针对复杂储层的储集空间（孔喉、裂缝）、岩石结构（矿物、有机质）、流体特征3方面,建立了复杂储层多尺度数字岩石评价技术及工作流程.储集空间表征方面:二维大面积分析技术可建立跨越6~7个数量级的多尺度选取及非均质性评价;多尺度CT及FIB-SEM联用可精确刻画孔喉和裂缝的三维空间分布;电化学和显影剂技术可以有效地帮助分析微观孔隙连通性.固体组分分析方面:XRF及Qemscan联用可定量评价矿物组成与分布;三维FIB-SEM技术可以实现有机质形态和分布的定量分析.流体特性方面:荷电效应可用于微量残留有机流体的识别与表征;通过合成孔径、润湿性、表面微结构均可调控的纳米材料,开展地层条件下页岩油赋存及流动物理模拟研究,确定了单一因素对页岩油赋存及可动孔径下限的影响;利用分子模拟研究油气在无机、有机质纳米孔隙中的聚集机理与扩散潜力.复杂储层多尺度数字岩石评价技术体系和一系列具体应用可以有效地填补常规储层分析手段的不足,为页岩油气、致密砂岩油气储层以及深部油气储层等复杂储层有效性评价和含油气性定量评价提供技术支撑.      

鄂西地区牛蹄塘组和陡山沱组优质页岩测井识别

以鄂西地区为例,利用钻井、测井及测试资料,开展牛蹄塘组和陡山沱组页岩岩相类型与地质属性（总有机碳含量、孔隙度、横向渗透率、脆性及孔隙类型）关系的研究.研究结果表明:鄂西地区共发育11类岩相页岩,不同岩相页岩间存在明显的地质属性差异.结合有机质页岩特征,识别出3种优质页岩类型:硅质页岩、富泥硅质页岩和混合质页岩.优质页岩含气量明显高于非优质页岩含气量,这证实了准确的优质页岩识别结果.通过对页岩测井影响因素的分析,总结出优质页岩具有高自然伽马、高电阻率、高声波时差、高铀、低密度、低钍、低钾（四高三低）的测井响应特征,从而提出适用于在鄂西高热演化区寻找具有低热演化程度,较强生烃潜力及易开发的页岩储层测井识别方法.