页岩气储层测井解释评价技术_杜小龙.pdf
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1、2023 年 第 1 期 化学工程与装备 2023 年 1 月 Chemical Engineering&Equipment 85 页岩气储层测井解释评价技术页岩气储层测井解释评价技术 杜小龙(中国石油集团测井有限公司长庆分公司,陕西 西安 710000)摘摘 要要:针对页岩气储层测井解释评价技术的应用问题,本次研究首先对页岩气储层特征及测井解释的难点进行分析,在此基础上,对页岩气储层评价的关键参数进行探讨,对页岩气储层测井解释评价技术进行深入研究,为保障页岩气储层测井解释评价工作的顺利开展奠定基础。研究表明:由于页岩气储层的复杂度相对较高,因此,开展测井解释评价工作的难度相对较大,解释评价工
2、作主要是对孔隙度、渗透率等参数进行合理的计算,工作人员需要从优质页岩气储层定性识别、低阻页岩储层评价以及生产测井资料评价产能等角度入手,合理的开展解释评价工作,以便为后续的页岩气开发奠定基础。关键词:关键词:页岩气储层;测井解释;难点分析;关键参数;技术研究 前前 言言 我国的页岩气资源分布相对较为广阔,在我国常规能源储量不断降低的前提下,页岩气的开发具有很大的发展前景,在进行页岩气开发作业之前,首先需要进行全面的测井作业,并对测井资料进行合理的解释,测井作业开展的主要目的在于岩性识别,并对地层中的页岩气进行寻找,以便为页岩气的开发奠定基础1。与常规的储层相比,页岩气储层的情况相对较为复杂,对
3、其进行测井解释评价的难度相对较大,因此,本次研究主要是对页岩气的储层进行分析,对测井解释过程中的难点进行探讨,并提出页岩气储层测井解释评价的技术方法,为保障测井解释评价工作的顺利开展奠定基础。1 1 页岩气储层的特征及测井解释难点分析页岩气储层的特征及测井解释难点分析 (1)地质特征 页岩是一种成分相对较为复杂的沉积岩,其呈现出了薄页状以及薄片层状的基本特征,受到温度的影响以及沉积作用,使得页岩中含有大量其他类型的矿物质,例如石英、长石等,根据页岩中混入成分的不同,可以将其分为多种类型,分别是铁质页岩、硅质页岩以及钙质页岩等,事实上,页岩属于一种烃源岩,有机质和黏土的含量相对较多,且粒度相对较
4、细,与其他类型的烃源岩相比,页岩也具有一定的特殊性,呈现出了低孔以及低渗透的基本特征。对于页岩气资源而言,其主要储存在高碳泥页岩中,且以吸附以及游离的状态存在,页岩气属于我国非常重要的非常规天然气资源,在常规天然气资源储量逐渐降低的前提下,对页岩气进行开发十分关键2。在另一方面,通过对我国和美国的页岩气储层进行对比可以发现,两个国家的页岩气储层基本类似,储层的厚度相对较大,且含碳量也相对较高,含碳量属于储层的重要参数,一般情况下,储层的含碳量越高,则证明页岩气的储量越高,在两个国家的页岩气储层中,石英的含量也相对较高。通过对我国不同地区的页岩气储层进行分析发现,对于四川地区以及鄂尔多斯地区而言
5、,其页岩气储层的发育相对较好,储层的厚度相对较大,碳含量相对较高,且矿物质的含量相对较低,但是对于辽河地区以及柴达木地区而言,其页岩气储层的发育相对较差,储层的厚度以及碳含量都相对较小,矿物质的含量相对较高3。(2)测井特征 开展测井作业的主要目的在于对地层岩石进行识别,对各项物性参数进行全面的计算,了解地层中页岩气的分布情况以及储量信息。通过对常规储层以及页岩气储层进行对比发现,在对页岩气储层进行测井作业的过程中,其主要具有三大特征:井径呈现出了扩径特征;地层中自然伽马的数值相对较高,如果某个位置处的含碳量极高,则自然伽马的数值也将会提升,与无铀伽马进行对比发现,两种类型数值之间的差距相对较
6、大;如果地层中粉砂质以及灰质的含量相对较高,则地层的电阻率也将会提升4。(3)测井评价难点 在对页岩气储层进行测井评价的过程中,所面临的难点问题主要集中在六个方面:与常规的储层相比,页岩气储层的成分相对较为复杂,不仅含有大量的无机矿物质,还含有大量的有机质,在进行测井评价的过程中,需要建立合理的物理解释模型,同时,还需要对评价方法进行合理的选择;页岩气所处的层系也相对较为复杂,有机质的丰度相对较高,含有大量的游离气以及吸附气,在进行测井评价的过程中,有机质丰度、游离气含量等都属于解释评价的重要参数,需要使用新的计算方法对其进行合理的计算;在进行页岩气钻探作业的过程中,压裂技术以及水平井技术的使
7、用十分关键,如果这些技术使用不当,则会对后续的测井作业产生重要影响5;在页岩气储层中,裂缝十分重要,其不但属于页岩气的流动通道,也属于页岩气能源的储存空间,在进DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.01.02186 杜小龙:页岩气储层测井解释评价技术 行测井评价的过程中,也需要对裂缝进行详细的解释以及评价;对于部分页岩气地层而言,其呈现出了异常高压以及低阻抗的特征,这使得测井解释的难度提升;在进行测井解释的过程中,需要使用相关软件对测井资料进行处理,但是目前并没有完善的测井资料处理软件。2 2 页岩气储层评价关键参数页岩气储层评价关键参数 页岩气储层评价过程中的关键参数主要
8、包括五个方面,分别是矿物质含量、地化参数、物性参数、含气量参数以及岩石参数。在矿物质含量方面,对地层中矿物质含量进行计算评价的方法相对较多,常见的方法可以分为三种类型,分别是三孔隙度法、伽马射线法以及元素能谱法,这些方法在使用的过程中均具有一定的优势以及劣势,工作人员在进行测井解释的过程中需要对这些方法进行合理选择。在地化参数方面,所谓的地化参数主要包括碳含量、镜质体的反射率以及地层的热成熟度等,在进行储层评价的过程中,首先需要对碳含量进行计算,碳含量将会对页岩气的储量产生一定的影响,常见的碳含量计算方法可以分为两种类型,分别是电阻率计算法以及放射性元素计算法;其次,对镜质体的反射率进行计算,
9、如果地层中热演化能力相对较强,则该项参数的数值将会出现较大的变化,同时,随着储层深度的提升,该项参数也会增加,事实上,通过开展全面的实验,即可建立储层深度与镜质体反射率之间的关系公式,在另一方面,工作人员也可以通过使用中子的方法对镜质体的反射率进行计算;最后,对热成熟度进行计算,对于页岩气储层而言,热成熟度属于潜力评价的重要参数,如果地层中的热成熟度相对较高,则可以证明地层中的页岩气含量也相对较高,工作人员主要可以根据测井资料,通过进行数据拟合的方式,进而得到热成熟度的计算公式。在物性参数方面,孔隙度以及渗透率属于非常关键的参数,地层中的孔隙属于页岩气储存的重要区域,同时,由于储层中的有机质含
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