1、頁(yè)巖氣測(cè)井地層評(píng)價(jià)的方法和進(jìn)展頁(yè)巖氣測(cè)井地層評(píng)價(jià)的方法和進(jìn)展莫修文莫修文吉吉 林林 大大 學(xué)學(xué)2019. 4. 172019. 4. 17l引言引言l頁(yè)巖生烴潛力評(píng)價(jià)中的測(cè)井解釋頁(yè)巖生烴潛力評(píng)價(jià)中的測(cè)井解釋l含氣頁(yè)巖儲(chǔ)集參數(shù)的測(cè)井解釋含氣頁(yè)巖儲(chǔ)集參數(shù)的測(cè)井解釋l頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中的測(cè)井解釋技術(shù)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中的測(cè)井解釋技術(shù)l結(jié)論與建議結(jié)論與建議匯匯 報(bào)報(bào) 提提 綱綱 頁(yè)巖：顆粒度極其細(xì)小，其基質(zhì)孔隙極不發(fā)育頁(yè)巖：顆粒度極其細(xì)小，其基質(zhì)孔隙極不發(fā)育, 浸透率極低。浸透率極低。 頁(yè)巖氣：是指主體位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)頁(yè)巖氣：是指主體位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)巖中巖中,以吸附或游離形狀為主要存在方式的天然氣。

2、以吸附或游離形狀為主要存在方式的天然氣。 頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容：生烴才干、儲(chǔ)集才干、頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容：生烴才干、儲(chǔ)集才干、消費(fèi)才干。消費(fèi)才干。 測(cè)井的作用：與各階段的要求相順應(yīng)，為地質(zhì)測(cè)井的作用：與各階段的要求相順應(yīng)，為地質(zhì)提供地層的信息。重點(diǎn)在詳查階段。提供地層的信息。重點(diǎn)在詳查階段。引引 言言 影響頁(yè)巖生烴才干與生烴類型的要素：有機(jī)物總量及類型、促進(jìn)化學(xué)分解的微量元素、有機(jī)質(zhì)的熱成熟度。 干酪根的類型及其劃分：四種類型、含氫量。 測(cè)井解釋能做什么：有機(jī)質(zhì)總量、熱成熟度目的1.1.頁(yè)巖生烴潛力評(píng)價(jià)中的測(cè)井解釋頁(yè)巖生烴潛力評(píng)價(jià)中的測(cè)井解釋1 測(cè)井資料計(jì)算測(cè)井資料計(jì)算TOC 根本原理：根本原

3、理：通常情況下，干酪根的構(gòu)成多是在一個(gè)放射性元素鈾通常情況下，干酪根的構(gòu)成多是在一個(gè)放射性元素鈾含量比較高的復(fù)原環(huán)境，因此它使自然伽馬曲線出現(xiàn)高含量比較高的復(fù)原環(huán)境，因此它使自然伽馬曲線出現(xiàn)高值。值。干酪根的密度較低，通常介于干酪根的密度較低，通常介于0.95 - 1.05克厘米克厘米3之之間，會(huì)降低地層的體積密度。間，會(huì)降低地層的體積密度。有機(jī)質(zhì)含量高時(shí)，電阻率測(cè)井通常呈現(xiàn)較高值。有機(jī)質(zhì)含量高時(shí)，電阻率測(cè)井通常呈現(xiàn)較高值。此外，經(jīng)過(guò)此外，經(jīng)過(guò)ECS測(cè)井測(cè)得的主要元素的豐度，也可以測(cè)井測(cè)得的主要元素的豐度，也可以定量確定干酪根的含量。定量確定干酪根的含量。lgR 法：電阻率測(cè)井、孔隙度測(cè)井01

4、688. 0297. 2基線基線10）lgR（)(lglgRTOCttKRRR體積密度法巖心分析的TOC值與顆粒密度回歸4458. 01477. 0maTOC熱成熟度的目的：鏡質(zhì)體反射率R0、孢子顏色熱變指數(shù)TAI、熱解溫度Tmax、牙形石色變指數(shù)CAI等。現(xiàn)實(shí)上，上述目的通常與鏡質(zhì)體反射率Ro的值有一定的相關(guān)性。鏡質(zhì)體反射率R0的指示2熱成熟度目的的測(cè)井解釋熱成熟度目的的測(cè)井解釋中子中子-密度法，密度法，可以指示鏡質(zhì)可以指示鏡質(zhì)體反射率體反射率美國(guó)巴肯頁(yè)巖Bakken shale)電阻率與有機(jī)質(zhì)成熟度的關(guān)系NiiwinSNMI12/1759)1 (2/1975)(iinwiwRRS9 . 0

5、9din熱成熟度指數(shù)MI曾經(jīng)有學(xué)者提出，可以定義一個(gè)熱成熟度指數(shù)MI，用測(cè)井方法采用如下公式計(jì)算：在一些特殊的頁(yè)巖層能觀測(cè)到介電常數(shù)對(duì)感應(yīng)測(cè)井有很大影響。例如，在美國(guó)俄克拉荷馬和得克薩斯某些頁(yè)巖層中，測(cè)得的感應(yīng)測(cè)井原始數(shù)據(jù)中出現(xiàn)很大的負(fù)X分量信號(hào)，而在臨近的砂巖和頁(yè)巖那么沒(méi)有這種情況。顯然，這種大的X分量信號(hào)和這些特殊的頁(yè)巖有關(guān)。假設(shè)介電常數(shù)是呵斥這種景象的緣由，信號(hào)大小應(yīng)與頻率有關(guān)。經(jīng)過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)展系統(tǒng)的檢查，也證明了這種相關(guān)性。Anderson等對(duì)知是烴源巖的Woodford頁(yè)巖層的感應(yīng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)展反演，得到的介電常數(shù)在10000到30000之間。對(duì)不含碳?xì)浠衔镯?yè)巖的感應(yīng)測(cè)井曲線反演，

6、得到的介電常數(shù)極其微小。因此，巖層的高介電常數(shù)異常，有能夠被用來(lái)作為識(shí)別烴源巖的一種標(biāo)志。圖4 烴源巖測(cè)得的感應(yīng)測(cè)井R分量和X分量顯示高介電常數(shù)2 2含氣頁(yè)巖儲(chǔ)集參數(shù)的測(cè)井解釋含氣頁(yè)巖儲(chǔ)集參數(shù)的測(cè)井解釋1確定含氣頁(yè)巖的孔隙度確定含氣頁(yè)巖的孔隙度頁(yè)巖的孔隙度、含氣飽和度游離氣、吸附氣等儲(chǔ)集參數(shù)是評(píng)價(jià)其地質(zhì)儲(chǔ)量，特別是含氣量和消費(fèi)才干的重要目的。TOCTOCfluidTOCmatrixVV1logfluidmatrixTOCmatrixmatrixTOCTOC1logFeCaSiClayWWWW99.1497.2139.29191.1sFeCaSimaWWWW193. 1993. 12274. 0

7、0490. 0620. 2sFeCaSimaWWWWN675. 0257. 0014. 1889. 0408. 0近些年曾經(jīng)有學(xué)者根據(jù)QFM模型，開(kāi)展了由ECS測(cè)得的元素含量換算有關(guān)骨架參數(shù)的方法Michael，2019：同理，由ECS測(cè)井得到的頁(yè)巖骨架密度為：而骨架的中子測(cè)井參數(shù)為：粘土的分量百分比可以由下式獲得：2估算含氣飽和度估算含氣飽和度巖氣的勘探實(shí)際闡明，含氣量越高，測(cè)得的地層電阻率也就越大，這與常規(guī)油氣藏的規(guī)律是一致的。因此，很多人照舊采用常用的阿爾奇公式來(lái)估算含氣飽和度。斯侖貝謝對(duì)這個(gè)問(wèn)題是分兩步進(jìn)展的：首先，根據(jù)地域的等溫吸附曲線，和測(cè)井得到地層溫度、壓力，計(jì)算地層的吸附氣含量

8、。這個(gè)過(guò)程比較繁瑣，由于等溫吸附曲線是在特定的溫度和壓力下得到的。要得到地層條件下的吸附氣含量，要經(jīng)過(guò)一系列的校正Rick Lewis，2019。然后，在準(zhǔn)確得到粘土礦物含量及其類型和地層孔隙度的根底上，利用雙水模型，采用ELANplus優(yōu)化解釋程序，得到游離氣飽和度。圖5就是這樣得到一個(gè)頁(yè)巖氣層的處置實(shí)例。圖5 由ELANPLUS處置得到的總含氣量和游離氣、吸附氣含氣量3 3頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中的測(cè)井解釋技術(shù)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中的測(cè)井解釋技術(shù)頁(yè)巖的孔隙度、基巖浸透率都非常低，因此，在頁(yè)巖氣頁(yè)巖的孔隙度、基巖浸透率都非常低，因此，在頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)階段，必然要思索如何提高系統(tǒng)的浸透率。最主要的開(kāi)發(fā)階段，必然要思索

9、如何提高系統(tǒng)的浸透率。最主要的方式就是壓裂改造。在此階段，除了上述的評(píng)價(jià)內(nèi)容，的方式就是壓裂改造。在此階段，除了上述的評(píng)價(jià)內(nèi)容，測(cè)井還可以處理以下問(wèn)題：測(cè)井還可以處理以下問(wèn)題：用微電阻率掃描成像測(cè)井識(shí)別和評(píng)價(jià)裂痕：它采用高分用微電阻率掃描成像測(cè)井識(shí)別和評(píng)價(jià)裂痕：它采用高分辨的陣列電極丈量井壁范圍內(nèi)的二維電阻率圖像，對(duì)天然辨的陣列電極丈量井壁范圍內(nèi)的二維電阻率圖像，對(duì)天然縫、誘導(dǎo)縫以及微裂隙等，都有著良好的分辨才干。圖縫、誘導(dǎo)縫以及微裂隙等，都有著良好的分辨才干。圖6是一口程度井成像測(cè)井的實(shí)例。是一口程度井成像測(cè)井的實(shí)例。巖石力學(xué)參數(shù)評(píng)價(jià)：為了獲得良好的壓裂效果，有必要巖石力學(xué)參數(shù)評(píng)價(jià)：為了獲得良好的壓裂效果，有必要利用測(cè)井對(duì)地層的巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)展預(yù)先評(píng)價(jià)。這將為合利用測(cè)井對(duì)地層的巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)展預(yù)先評(píng)價(jià)。這將為合理的壓裂方案和施工提供重要參考。理的壓裂方案和施工提供重要參考。圖6 水層井中的FMI測(cè)井實(shí)例4 4結(jié)論和建議結(jié)論和建議無(wú)論是在選區(qū)階段還是在后續(xù)任務(wù)階段，在各個(gè)不同環(huán)節(jié)，測(cè)井技術(shù)和測(cè)井解釋作為高效、快速的地球物理探測(cè)和分析手段，可以為地質(zhì)家和開(kāi)發(fā)工程師提供豐富的評(píng)價(jià)目的。但是由于頁(yè)巖氣在巖性、尤其是成藏機(jī)制上的獨(dú)特性，常規(guī)油氣勘探采用的測(cè)井評(píng)價(jià)方法難以完全順應(yīng)，要針對(duì)頁(yè)巖氣地