页岩油气资源评价的关键参数及方法
陆相页岩油储层评价关键参数及方法

陆相页岩油储层评价关键参数及方法陆相页岩油是指在陆地环境中形成的含油页岩,其储层评价是指对这种页岩的油气储层性质进行评估分析的过程。
在陆相页岩油储层评价中,有一些关键参数和方法是非常重要的,通过对这些参数和方法的全面分析,可以更好地理解和评估陆相页岩油储层的含油性质。
一、孔隙结构参数的评价1. 孔隙度孔隙度是指储层中孔隙空间所占的比例,通常以百分比表示。
对于陆相页岩油储层,孔隙度的评价非常重要,因为孔隙度的大小直接影响着储层的储集性能和渗流性能。
通过对孔隙度的评价,可以判断出储层中是否存在足够的孔隙空间来储存油气。
2. 孔隙结构除了孔隙度外,孔隙结构也是评价陆相页岩油储层的重要参数之一。
孔隙结构包括孔隙大小、孔隙形状、孔隙连通性等,这些参数直接影响着储层的孔隙体积和孔隙连接情况。
通过对孔隙结构的评价,可以更准确地描述储层的孔隙特征,为页岩油的开发提供重要的参考。
二、岩矿组成参数的评价1. 含油量对于陆相页岩油储层的评价,含油量是一个至关重要的参数。
通过对含油量的评价,可以判断出储层中的有效含油空间和油气资源量,为页岩油的勘探和开发提供了重要的依据。
2. 岩矿成分除了含油量外,岩矿成分也是评价陆相页岩油储层的关键参数之一。
岩矿成分包括有机质含量、粘土矿物含量、碳酸盐矿物含量等,这些参数可以反映出储层的岩矿组成情况,从而为页岩油的成因和分布特征提供重要的依据。
三、地球物理参数的评价1. 岩石物理参数陆相页岩油储层的地球物理参数评价也是非常重要的。
岩石物理参数包括密度、声波速度、磁化率等,通过对这些参数的评价,可以更准确地描述储层的岩石物理性质,为页岩油的勘探和开发提供重要的地球物理依据。
2. 孔隙流体参数除了岩石物理参数外,孔隙流体参数也是评价陆相页岩油储层的重要参数之一。
孔隙流体参数包括孔隙水和孔隙气的饱和度、渗透率、粘度等,通过对这些参数的评价,可以更准确地描述储层的孔隙流体性质,为页岩油的开发提供重要的地球物理依据。
页岩气评价标准

页岩气评价标准据张金川教授页岩气有经济价值的开发必备条件:(1)岩石组成一般为30-50%的粘土矿物、15-25%的粉砂质(石英颗粒);(2)泥地比不小于50%;(3)有机碳含量一般小于30%;(4)TOC:底限0.3%,一般不小于2%;(5)Ro:0.4%-2.2%,高可至4.0%;(6)净厚度:不小于6m;一般在30m以上。
(7)岩石物性:Ф≤10%,Ф含气= 1-5%,K取决于裂缝发育程度;(8)吸附气含量:吸附态20% -90%之间,一般50%±;(9)含气量:1-10m3/t;(10)经济开发深度:不大于3800(4000)m页岩气成藏并具有工业价值的基本条件是:气藏埋藏较浅且泥页岩厚度较大, 母质丰富且生气强度较大以及裂缝发育等。
据侯读杰教授TOC:一般>4%,有机碳含量大于3%;( 据Burnaman (2009) TOC一般不小于2% ) Ro:一般在1.1%以上,Ro为1.1%~3.0%厚度:高有机质丰度泥岩(Corg>3.0%)连续厚度15m以上,如有机质丰度低,则须提高其厚度值;矿物含量:石英、方解石、长石等矿物含量大于25%岩石物性:Ф≤10%,Ф含气= 1-5%,K取决于裂缝发育程度;地层含气:广泛的饱含气性,吸附态一般>40%;深度:<4000MTOC含量、富有机质页岩厚度与有机质成熟度被认为是决定页岩气区带经济可行性的关键因素(Rokosh et al,2009)。
聂海宽内部控制因素:TOC:具有工业价值的页岩气藏TOC>1% ,随着开采技术的进步,有机碳下限值可能会降低至0.3%;(Schmoker 认为产气页岩的有机碳含量(平均)下限值大约为2%;Bowker 则认为获得一个有经济价值的勘探目标有机碳下限值为2. 5% ~ 3%。
)成熟度:变化范围较大,一般>0.4%厚 度:具有良好页岩气开发商业价值的页岩厚度下限为9 m;据李延钧教授等页岩埋深:小于3000m,深于3000m 作为资源潜力区页岩单层厚度:大于30 m有机碳含量(TOC):2.0% 以上硅质含量:>35%,易于形成微裂缝;储层物性:K≥ 10-3mD、Ф≥4%有机质成熟度(Ro):1.4%-3.0%李教授根据以上六项页岩气评价指标提出了页岩气分级评价标准如下图所示:据Rimrock Energy, 2008 页岩气优选标准1ft=0.3048M How we look for in a gas shale? (Rimrock Energy, 2008)Burnaman(2009)认为:对于页岩气的形成而言,拥有高TOC的页岩的连续厚度至少为45m(150ft)。
页岩油资源评价关键参数——含油率的校正

页岩油资源评价关键参数——含油率的校正薛海涛;田善思;王伟明;张文华;杜添添;穆国栋【摘要】页岩油资源评价过程中,常用热解参数S1(游离烃含量)与氯仿沥青“A”含量反映含油性.但由于实验流程的原因,所测得的S1存在着轻烃、重烃的损失,氯仿沥青“A”含量存在着轻烃损失.为了更准确地对页岩油资源进行定量评价,通过对松辽盆地北部青山口组泥页岩有机质成烃动力学研究以及对样品抽提前、后的热解参数进行对比,对氯仿沥青“A”含量进行轻烃补偿校正,对51进行轻烃、重烃补偿校正,以获得泥页岩总合油率参数.结果表明,松辽盆地北部青山口组泥页岩校正后S1约为校正前S1平均值的4.2倍,校正后氯仿沥青“A”含量约为校正前氯仿沥青“A”含量平均值的1.2倍.校正前S1仅为氯仿沥青“A”含量的0.28倍,校正后S1与氯仿沥青“A”含量基本相同.可见在页岩油的资源评价过程中,对S1与氯仿沥青“A”含量的补偿校正是十分必要的.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】8页(P15-22)【关键词】轻烃校正;重烃校正;含油率;页岩油;松辽盆地北部【作者】薛海涛;田善思;王伟明;张文华;杜添添;穆国栋【作者单位】中国石油大学(华东),山东青岛266500;中国石油大学(华东),山东青岛266500;中国石油大学(华东),山东青岛266500;中国石油大学(华东),山东青岛266500;东北石油大学,黑龙江大庆163318;中国石油大学(华东),山东青岛266500;东北石油大学,黑龙江大庆163318;中国石油大学(华东),山东青岛266500;东北石油大学,黑龙江大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE155能源需求日益攀升、常规油气资源的不断消耗及全球油气供需矛盾日益突出,致使非常规油气资源越来越受到重视。
页岩气的勘探、开发在北美取得巨大成功[1-3],推动了全球页岩气研究热潮[4-5]。
页岩油气资源评价的关键参数及方法

页岩油气资源评价的关键参数及方法摘要:近几年来,随着国内水平钻井技术和压裂技术的不断发展,页岩油气资源勘探开发持续快速升温,因此,建立实际有效的页岩油气资源的评价标准是勘探开发的前提和基础。
根据页岩油气发育条件及富集机理,结合油气资源评价方法的基本原则,建立把测井资料与地化分析相结合的页岩油气资源的评价体系。
关键字:页岩油气资源ΔLgR模型页岩有效厚度氯仿沥青“A”法0 引言中国沉积盆地中富有有机质的泥页岩广泛分布,从震旦系到古近系均有分布;页岩厚度大,有机质成熟度高,生烃能力强,具有较好的页岩油气资源成藏的基本条件,勘探前景非常广阔。
如何估算这些油气资源,对于我国的页岩油气资源的勘探开发具有重要的意义。
国内外各大石油公司在页岩候选区评价中所采用的关键参数大致有2类,即地质条件与工程技术条件参数,地质类参数控制着页岩油气资源的生成与富集,包括页岩面积、厚度、有机质丰度、类型、有机质成熟度及油气显示等方面;工程技术条件参数包括埋深、地貌条件等,控制着开发成本。
本文主要研究页岩油气资源的地质条件,把测井资料等地物手段与地化实验分析相结合,通过对页岩有效厚度、TOC含量的分析,来预测页岩油气资源的含量[1]。
1 页岩油的特征页岩油是指储存于富有机质,纳米级孔径为主页岩地层中的石油,一般只经过一次运移或进行了极短暂得到二次运移过程,在泥页岩层析中自生自储,以吸附态或游离态的形式赋存于泥页岩的纳米级孔隙或裂缝系统中。
页岩油气资源的生成受到页岩中有机质的演化阶段影响,只有在有机质进入生油窗后,才可能生成油气资源,有机质演化程度过高,则会转化形成页岩气。
页岩油主要包括游离油和吸附油,但在目前的开采水平阶段,吸附油很难开采出来,所以现今页岩油一般都指页岩油中的游离油;页岩气则同样包括游离气和吸附气。
2利用测井资料计算页岩有机碳含量2.1 页岩测井响应特征理论假设烃源岩有岩石骨架,固体有机质和充填孔隙的流体组成;而非烃源岩仅由岩石骨架和充填孔隙流体组成;成熟烃源岩则由岩石骨架,固体有机质和充填孔隙流体(水和生成的烃类)组成。
页岩气资源评价方法与关键参数探讨

(1 )节 约 采购 仪 器 费用 =6 . 7 5( 万元肢 )×
3 支 =2 0 . 2 5( 万元 ) ( 2)节 约 人 工 费 用 =0 . 0 1( 万元/ 人 ) ×6
压物性样品,具有较大的推广使用价值 。 S Q 3 型高压物性 取样器我们通过革新改进 ,解
决 了原取 样器 ,取不 到样 和成 功 率低 下 的问题 ,提
g3 期
张 明 玉 等 :S Q3 型 高压 物 性 取 样 器 的 改 进 及 应 用
表3 新提 挂 式取 样器取 样 情况 表
序 号
1 2
时间 2 0 1 2 年1 月 至2 0 1 2 f
-
取样 井号
潭7 1 斜一 5 高斜9 1
—
取样 深 度
2 2 0 0 m
井次
1 O 1 0
改进 前每 支取 样施 工时 间
9 0—1 1 0 mi n
改进 后每 支取样 施工 时间
成 功井 次
6
取样 成功 率
6 0 % 1 O 0 %
4 0 。 5 0 mi n
9
对 比 ,每支 取 样施 工 时 间近两 小 时 ,改 进后 的提 挂 式 取 样 革 新 成 功 后 ,每 支 取 样 施 工 时 间 为 4 O~
取 样次数
3
结 果
取 样 成 功
4 月
1 8 0 0 m 1 6 0 0 m
1 8 3
取样成 功 取样成 功
3
钟1 1 2
表4 新 型取 样器 与老式 取样 器 实际使 用情 况对 比表 ( 1 0 井次 ) 取 样 器
改进前 改 进 后
地质勘探报告页岩参数

地质勘探报告页岩参数页岩是一种具有独特特性的沉积岩石,其参数评价对于地质勘探至关重要。
以下是针对页岩的参数分析和评价内容。
1. 岩石成分:页岩通常由细粒的颗粒状沉积物组成,主要成分包括粘土、石英、长石等。
用X射线衍射(XRD)分析可以确定岩石样品的成分和相对含量。
2. 粒度分布:通过岩石样品的粒度分析可以了解岩石中不同颗粒大小的相对含量。
一般使用激光粒度仪或筛分方法进行分析,并绘制粒度分布曲线。
3. 孔隙度和孔隙结构:页岩的孔隙度一般较低,主要以微细孔隙和毛细孔隙为主。
通过压汞法或气体吸附法可以测定孔隙度和孔隙结构参数,如孔隙体积、孔隙直径分布等。
4. 孔隙流体性质:页岩的孔隙流体性质包括孔隙水和岩石中的吸附气体。
通过孔隙水的离子浓度、离子组成和pH值等分析可以了解页岩中的孔隙水性质。
使用石英晶体微天平(QCM)或气体吸附法可以评估吸附气体的性质,如吸附量、冷凝压力等。
5. 饱和度:页岩的饱和度是指孔隙或裂缝中被流体填充的程度。
通过测量样品的饱和水含量或进行核磁共振(NMR)分析可以评估饱和度。
6. 岩石物理性质:包括岩石的密度、声波速度、电阻率等。
测定岩石样品的密度可以采用气体置换法或饱和浮法,声波速度可以通过超声波测量仪进行测定,电阻率则可以使用电阻率仪测量。
7. 岩石力学性质:包括岩石的抗压强度、弹性模量、剪切强度等。
通过压缩试验、弹性波速度测量和剪切试验等方法可以评估页岩的力学性质。
以上参数分析和评价对于正确评估页岩的储层特性和勘探潜力具有重要意义。
在实际地质勘探中,通过综合分析这些参数,可以为页岩油气勘探和开发提供科学依据。
页岩气评价标准
页岩气评价标准据张金川教授页岩气有经济价值的开发必备条件:(1)岩石组成一般为30-50%的粘土矿物、15-25%的粉砂质(石英颗粒);(2)泥地比不小于50%;(3)有机碳含量一般小于30%;(4)TOC:底限0.3%,一般不小于2%;(5)Ro:0.4%-2.2%,高可至4.0%;(6)净厚度:不小于6m;一般在30m以上。
(7)岩石物性:Ф≤10%,Ф含气=1-5%,K取决于裂缝发育程度;(8)吸附气含量:吸附态20%-90%之间,一般50%±;(9)含气量:1-10m3/t;(10)经济开发深度:不大于3800(4000)m页岩气成藏并具有工业价值的基本条件是:气藏埋藏较浅且泥页岩厚度较大,母质丰富且生气强度较大以及裂缝发育等。
据侯读杰教授TOC:一般>4%,有机碳含量大于3%;(据Burnaman(2009)TOC一般不小于2%)Ro:一般在1.1%以上,Ro为1.1%~3.0%厚度:高有机质丰度泥岩(Corg>3.0%)连续厚度15m以上,如有机质丰度低,则须提高其厚度值;矿物含量:石英、方解石、长石等矿物含量大于25%岩石物性:Ф≤10%,Ф含气=1-5%,K取决于裂缝发育程度;地层含气:广泛的饱含气性,吸附态一般>40%;深度:<4000MTOC含量、富有机质页岩厚度与有机质成熟度被认为是决定页岩气区带经济可行性的关键因素(Rokosh et al,2009)。
聂海宽内部控制因素:TOC:具有工业价值的页岩气藏TOC>1%,随着开采技术的进步,有机碳下限值可能会降低至0.3%;(Schmoker认为产气页岩的有机碳含量(平均)下限值大约为2%;Bowker则认为获得一个有经济价值的勘探目标有机碳下限值为2.5%~3%。
)成熟度:变化范围较大,一般>0.4%厚度:具有良好页岩气开发商业价值的页岩厚度下限为9m;据李延钧教授等页岩埋深:小于3000m,深于3000m作为资源潜力区页岩单层厚度:大于30m有机碳含量(TOC):2.0%以上硅质含量:>35%,易于形成微裂缝;储层物性:K≥10-3mD、Ф≥4%有机质成熟度(Ro):1.4%-3.0%李教授根据以上六项页岩气评价指标提出了页岩气分级评价标准如下图所示:据Rimrock Energy,2008页岩气优选标准1ft=0.3048M= How we look for in a gas shale?(Rimrock Energy,2008)Burnaman(2009)认为:对于页岩气的形成而言,拥有高TOC的页岩的连续厚度至少为45m(150ft)。
页岩气资源评价方法与关键参数探讨
Methods and key parameters of shale gas resources evaluation
Chen Xinjun1, Bao Shujing1, Hou Dujie2, Mao Xiaoping2
(1. Sinopec Research Institute of Petroleum Exploration and Production, Beijing 100083, China; 2. School of Energy, China University of Geosciences, Beijing 100083, China) Abstract: Methods and key parameters of shale gas resources evaluation are studied so as to accurately assess the potential of shale gas
岩气资源量 [4],得到的资源量很大,但在工程上的可操 作性不强。本文提出以含气泥页岩系统作为纵向评价 单元(计算单元)对页岩气资源量进行评价,不但可 以明确页岩气勘探开发的目的层段,获得相对客观、 可靠的页岩气资源量,而且考虑到了工程压裂的可操 作性,实现了与工程技术的结合。
1 中国页岩气资源评价方法
[7] [7]
气勘探开发的关键和目标。页岩气气藏在构造特征、 储集空间类型、储集层物性、富集机理等方面与常规 气藏有较大差异 [8]。 国外各大石油公司在页岩气选区评 价中所采用的关键参数 [9-14]大致有 2 类, 即地质条件类 和工程技术条件类参数,前者控制页岩气的生成与富 集,包括含气页岩面积、厚度、有机质丰度、类型、 成熟度、脆性矿物含量及油气显示等;后者控制页岩 气的开发成本,包括埋藏深度、地表地貌条件、道路 交通等。页岩达到一定厚度是形成页岩气富集区的基 本条件,页岩厚度也是页岩气资源丰度高低的重要控 制因素,直接影响页岩气资源量的大小 [15-17]。 2.1 含气泥页岩系统 为了确定页岩的有效厚度,本文提出了“含气泥 页岩系统”的概念,即钻井剖面、地震剖面或野外地 质剖面中,由上下致密层封挡的同一压力系统内的岩 性组合,主要由富有机碳的泥页岩和粉砂岩、砂岩、 碳酸盐岩夹层构成。含气泥页岩系统的划分主要依据 测井响应特征、岩性组合特征、有机碳含量、气测显 示等资料。富有机碳的泥页岩为系统的顶和底,内部 不含明显的水层,连续厚度一般不超过 100 m (由水平 井分段压裂工艺决定) 。 在页岩气资源评价过程中,建议将含气泥页岩系 统作为评价单元,即纵向上划分出一个或多个含气泥 页岩系统进行评价。含气泥页岩系统(见图 1)划分的 依据是: ① 以传统的地层单元为界,含气层段连续厚 度大于 30 m,以富含有机质泥页岩为主,内部可以有 砂岩、碳酸盐岩夹层;泥页岩 TOC 值大于 0.5%、 Ro 值大于 0.5%,Ⅲ型干酪根,累计厚度一般大于 20 m 且占含气泥页岩系统厚度的 60% 以上; ② 顶、底板 为致密岩层,内部无明显水层;③有明显的气测异 常;④伽马、电阻率、声波时差、密度等测井曲线 具有含气泥页岩的测井响应特征; ⑤ 处于同一压力系 统内。 如果钻井资料尚不齐全,也可在露头上以富含有 机质泥页岩发育段为目标进行评价单元划分。在有多 口井或多个露头剖面的情况下,逐井(或露头)进行 纵向评价单元的划分和对比,为整个评价区的准确刻 画提供参考和依据。 在纵向评价单元划分的基础上,确定含气泥页岩 系统的厚度。根据每口井含气泥页岩系统的厚度,绘
陆相页岩油储层评价关键参数及方法
陆相页岩油储层评价关键参数及方法在石油勘探开发领域中,页岩油储层评价是一个至关重要的环节。
而对于陆相页岩油储层的评价,更是需要考虑到其特殊的地质条件和油气成藏特点。
本文将从多个方面对陆相页岩油储层评价的关键参数及方法进行深入探讨,并共享个人观点和理解。
一、岩石地球物理参数评价在陆相页岩油储层评价中,岩石地球物理参数是至关重要的。
包括岩石的孔隙度、渗透率、孔喉结构、裂缝特征等参数,都直接影响着储层的含油气性能。
利用密度、声波、电阻率等地球物理勘探技术,对储层进行详细的参数评价是至关重要的。
1. 孔隙度和渗透率孔隙度和渗透率是评价页岩储层储层性质的重要参数。
其中,孔隙度直接关系到储集空间的大小,而渗透率则是衡量岩石孔隙连接性的重要指标。
通过密度测井、核磁共振等技术,可以获得储层的孔隙度和渗透率数据,从而评价储层的含油气能力。
2. 孔隙结构和裂缝特征页岩储层中的孔隙结构和裂缝特征对于油气的储集和运移具有重要影响。
通过核磁共振、微观成像等高分辨率技术,可以对储层孔隙结构和裂缝进行定量描述,为后续的油藏开发提供重要依据。
二、地质条件评价除了岩石地球物理参数外,对于陆相页岩油储层评价,还需要考虑其特殊的地质条件。
包括构造背景、沉积环境、岩相特征等多个方面的评价。
1. 构造背景构造背景直接影响着储层的形成和演化。
对于陆相页岩储层来说,构造背景的复杂性常常导致储层的非均质性和非均一性,因此需要对构造背景进行详细评价,为储层开发提供依据。
2. 沉积环境沉积环境对于储层的孔隙结构、岩相特征等都有着重要影响。
通过对沉积环境的综合分析,可以更好地理解储层的特点和规律,为勘探开发提供指导。
三、评价方法及技术针对陆相页岩油储层评价的复杂性和特殊性,需要结合多种评价方法和技术来进行综合评价。
1. 地震技术地震技术在陆相页岩油储层评价中有着重要应用。
通过地震反演、地震成像等技术,可以获取储层的地质构造、岩性分布等重要信息。
2. 岩心分析岩心分析是对储层岩石进行详细分析的重要手段。
油气资源评价讲稿-第5章(关键参数)
运 双因素模型
聚 系
x ln y 1.62 l0n.0y0321x.61 2 0.001.6090632x4 1 0.016
数
R 0.922 R 0.922
数 多因素模型
学
模 ln y 1.487 ln0.y00311.488x7100..0108361x82x1 0.101.128x63x2 0.002.111128xx34
Ro=1.365% 连续生烃
400后二次生烃 500后二次生烃
600后二次生烃
2
2.5
3
3.5
4
4.5
二次生烃模拟实验
1、济阳地区C—P二次 生烃深度和成熟度略有 差异,但二次生烃门限 值:埋深大于4000米, Ro大于0.8%。
2、C—P二次生烃,无 论起始成熟度多大,二 次生烃都存在生气高峰, 并且成熟度越高,二次 生烃高峰越迟,生气量 越小。
的
方 法
统一的实验条件:温度从300℃到 500℃,时间24小时
1高压釜 2管式加热炉 3电热偶 4自动温控仪 5压力表 6油水冷凝器 7保温装置 8计量器 9气体收集装置 10真空泵
采用的加水热模拟实验示意图
一 定 量 样 品
热
解
高 压
程序
产 物
釜 控温 冷
气态产物
色谱
液态产物
组分 计 量 热解油计量
有效烃源岩产烃率图版
500 I
600
H/C原子比 产油率(mg/g.TOC)
400
300
III 100
II 2 200
0
0
图 版 的 应 用
2.0 1.6
I II1
嫩江组+青二三段 J
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
页岩油气资源评价的关键参数及方法摘要:近几年来,随着国内水平钻井技术和压裂技术的不断发展,页岩油气资源勘探开发持续快速升温,因此,建立实际有效的页岩油气资源的评价标准是勘探开发的前提和基础。
根据页岩油气发育条件及富集机理,结合油气资源评价方法的基本原则,建立把测井资料与地化分析相结合的页岩油气资源的评价体系。
关键字:页岩油气资源ΔLgR模型页岩有效厚度氯仿沥青“A”法0 引言中国沉积盆地中富有有机质的泥页岩广泛分布,从震旦系到古近系均有分布;页岩厚度大,有机质成熟度高,生烃能力强,具有较好的页岩油气资源成藏的基本条件,勘探前景非常广阔。
如何估算这些油气资源,对于我国的页岩油气资源的勘探开发具有重要的意义。
国内外各大石油公司在页岩候选区评价中所采用的关键参数大致有2类,即地质条件与工程技术条件参数,地质类参数控制着页岩油气资源的生成与富集,包括页岩面积、厚度、有机质丰度、类型、有机质成熟度及油气显示等方面;工程技术条件参数包括埋深、地貌条件等,控制着开发成本。
本文主要研究页岩油气资源的地质条件,把测井资料等地物手段与地化实验分析相结合,通过对页岩有效厚度、TOC含量的分析,来预测页岩油气资源的含量[1]。
1 页岩油的特征页岩油是指储存于富有机质,纳米级孔径为主页岩地层中的石油,一般只经过一次运移或进行了极短暂得到二次运移过程,在泥页岩层析中自生自储,以吸附态或游离态的形式赋存于泥页岩的纳米级孔隙或裂缝系统中。
页岩油气资源的生成受到页岩中有机质的演化阶段影响,只有在有机质进入生油窗后,才可能生成油气资源,有机质演化程度过高,则会转化形成页岩气。
页岩油主要包括游离油和吸附油,但在目前的开采水平阶段,吸附油很难开采出来,所以现今页岩油一般都指页岩油中的游离油;页岩气则同样包括游离气和吸附气。
2利用测井资料计算页岩有机碳含量2.1 页岩测井响应特征理论假设烃源岩有岩石骨架,固体有机质和充填孔隙的流体组成;而非烃源岩仅由岩石骨架和充填孔隙流体组成;成熟烃源岩则由岩石骨架,固体有机质和充填孔隙流体(水和生成的烃类)组成。
测井曲线对着3种情况表现出不同响应。
利用测井曲线形态和测井曲线相对大小可以快速而直观的识别页岩气储层。
所需的常规测井曲线主要包括:自然伽马,井径,中子密度,岩性密度,体积密度,声波时差及电阻率等测井曲线。
有机质一般具有特殊的物理性质,在测井曲线上主要表现为“三高一低”响应特征,即高自然伽马和能谱测井,低密度,高声波时差,相对高电阻率异常等。
井径曲线表现为扩径。
与普通页岩相比,含气页岩具有自然伽马强度高,电阻率大,地层体积密度和光电效应低等特征[2]。
2.2页岩有机碳测井评价模型TOC是页岩储层评价的重要参数,目前,学者对于页岩储层TOC 测井计算研究方法较多,但大致可以分为2类:(1)通过实测TOC与测井参数应用数理统计的线性回归法计算TOC,如使用声波时差和电阻率曲线建立△LgR模型计算TOC;(2)使用核磁共振、脉冲中子等特殊测井方法计算TOC。
通过实测TOC与测井参数线性回归法计算TOC 操作简单,容易满足勘探地区的计算精度要求。
建立△LgR模型计算TOC的方法在进行不断的研究改进后,大大提高了模型的便捷性、客观性以及适用性。
而使用特殊测井方法,成本高,不易于推广[3]。
2.2.1 ΔLgR模型ΔLgR方法的基本原理是非渗透性岩层中的高声波时差往往是由于高含量的低速有机质产生的,而如果相对应的电阻率高则可能只是页岩开始成熟并生成烃类流体,故通常将声波时差反相叠加在电阻率曲线上,并且每一个电阻率单位对应164µs/m(或50µs/ft)。
在贫有机质层段,声波与电阻率曲线相互重合或平行;在富含有机质的页岩段,电阻率和声波时差曲线则会分离,声波时差曲线产生的差异是低密度和低速度(高声波时差)的干酪根的响应造成的。
在未成熟的富含有机质的岩石中还没有烃类的生成,观察到的2个曲线之间的差异仅仅是由声波时差曲线响应造成的;在成熟的烃源岩中,除了声波时差曲线响应之外,由于有烃类的生成,地层中的电阻率会增加,使得2条曲线分离的间距更大。
图1 ΔLgR叠合图上各种特征的解释示意图ΔLgR模型由EXXON/ESSO石油公司推导和实验得出并成功应用到世界各地。
该技术以预先给定的叠合系数将算术坐标下的声波时差和算术对坐标小电阻率曲线叠合,通过确定基线位置,求取ΔLgR分布,进而建立有机碳含量定量解释关系。
其计算公式为:ΔLgR=Lg(R/R基线)+K(Δt-Δt基线)(1)式(1中)ΔLgR为声波时差和电阻率两条曲线之间的距离;R为实测电阻率(Ω·m);R基线为基线对应的电阻率(Ω•m);Δt为实测的声波时差(µs/ft);K=0.02,为声波时差和电阻率间的叠合系数。
△LgR与有机碳呈线性相关,并且与成熟度有关,由ΔLgR计算有机碳的模型公式为:TOC=ΔLgR×10(2.297-0.1688LOM)+ΔTOC (2)式(2)中TOC为有机碳的含量(%);LOM表示有机质的成熟度;ΔTOC为有机碳含量的背景值,需要人为确定。
式(1)、(2)中需要人为确定岩性基线,并且每口井存在多个岩性基线,而且还要得到有机质成熟度的数据。
可能存在较大误差,也不方便操作,比较繁琐。
因此,将式(2)进一步推导,得到式(3)TOC=A×ΔLgR+B×Δt+C (3)式中A、B、C为拟合公式系数,这样得出的公式只与声波时差和电阻率参数与关系,不需要确定岩性基线等,提高了模型的便捷性、客观性[4, 5]。
3页岩有效厚度的确定在页岩有效厚度研究的过程中,陈新军、包书景等提出了“含气泥页岩系统”,即纵向上划分出一个或多个含气泥页岩系统进行评价。
含气泥页岩系统划分的依据是:①以传统的地层单元为界,含气层段连续厚度大于30 m,以富含有机质泥页岩为主,内部可以有砂岩、碳酸盐岩夹层;泥页岩 TOC 值大于 0.5%、Ro值大于 0.5%,Ⅲ型干酪根,累计厚度一般大于 20 m且占含气泥页岩系统厚度的 60%以上;②顶、底板为致密岩层,内部无明显水层;③有明显的气测异常;④伽马、电阻率、声波时差、密度等测井曲线具有含气泥页岩的测井响应特征;⑤处于同一个压力系统内[6]。
在勘探程度较高的地区,可以结合测井曲线,气测数据,有机碳数据等确定含气泥页岩系统厚度,分别按TOC小于0.5% 、0.5%到1.0% 、1.0%到2.0%、大于2.0%来统计每口井中含气泥页岩层段的厚度;在勘探程度较低的地方,可以根据野外地质剖面、地震剖面特征或沉积特征并结合地球化学资料来确定厚度。
4 页岩油的评价方法4.1体积法体积法的研究思路就是通过研究单位体积的页岩中油气资源的含量,在进行估算总的区域的页岩油气资源储量。
在进行单位体积的页岩油气资源计算时一般的方法有氯仿沥青“A”法、热解S1法和含油饱和度法。
以氯仿沥青“A”法为例[7]:氯仿沥青“A”法就是指应用氯仿沥青“A”作为页岩中页岩油含量指标来进行单位体积含量研究,其计算公式为:Qa油 =V×ρ×(A×Ka-TOC×K吸)(4)式中Qa油指得是页岩油含量;V表示不同级别页岩的体积;ρ为泥页岩的密度;A为不同级别页岩单位岩石中氯仿沥青“A”的含量,%;Ka为氯仿沥青“A”的轻烃补偿系数,与有机质的热演化成都有关;TOC为总有机碳含量,%;K吸为吸附系数。
由于氯仿沥青“A”的组成与原油相近,能较好地衡量页岩中油的含量。
氯仿沥青“A”分析样品用量较大,能较好地消除页岩非均质性问题。
氯仿沥青“A”也存在较严重的轻烃损失,同时,由于是采用溶剂抽提的方法,氯仿沥青“A”中包含了部分吸附烃量。
在应用氯仿沥青“A”进行资源量计算过程中,轻烃补偿系数和吸附系数是其关键的两个参数。
一般认为,氯仿沥青“A”主要是C15+的成分,是氯仿抽提物轻烃组分散失后的残余部分,应用其评价页岩中的含油量时,必须进行轻烃恢复。
页岩油作为残留于泥页岩中的游离烃,在组成和性质上与排出的液态烃相似,自生自储岩性油气藏作为仅经过极短距离聚集成藏的烃类,其轻烃所占比例与页岩中残留烃类相似,因此,应用自生自储岩性油气藏中原油的烃类组成特征对其周边页岩的氯仿沥青“A”分析过程中的散失轻烃进行恢复具有可行性和易操作的特点。
应用这种方法,就可以获取氯仿抽提过程中轻烃的恢复系数。
对于页岩油中伴生气,主要采用气油比的方法进行计算,根据油气中页岩油量和气油比来确定页岩油中气态烃的含量,计算公式为: V气=Q油×r (5)其中V气为伴生气体积;Q油为页岩油量;r为气油比。
4.2类比法在缺乏钻井数据的情况下,从区域地质、储集层、地球化学特征等多方面,将低勘探程度探区的页岩与北美典型页岩或高勘探程度探区的页岩进行比较,粗略估算其资源量(董大忠, 程克明, 王世谦, 等. 页岩气资源评价方法及其在四川盆地的应用)。
虽然这种方法估算的结果精度不高,但也能为初期勘探提供一些指导。
类比法的适用条件是:①预测区的油气成藏地质条件基本清楚;②类比标准区已进行了系统的页岩油气资源评价研究,且已发现油气田或油气藏。
③预测区和标准区的油气成藏地质条件类似。
根据具体操作方法的不同,类比法又可分为面积类比法和含气量类比法,前者以资源丰度作为主要的类比参数,后者以含气量作为主要的类比资源参数[8]。
5结论(1)页岩油气藏作为非常规油气藏,其油气资源以吸附态和游离态存在于基质孔隙和裂缝这2种存储空间。
页岩油气资源的资源量的计算机评价方法有别于常规油气,在常规油气方法的基础上,结合页岩油气发育条件及富集机理,可以采用体积法、类比法等综合分析方法来进行系统的页岩油气资源的评价。
(2)建立ΔLgR模型,通过对测井资料的运用得出TOC含量,与页岩有效厚度相结合,准确描述在不同层段页岩油气资源含量。
参考文献1. 邹才能, et al., 非常规油气概念、特征、潜力及技术——兼论非常规油气地质学. 石油勘探与开发, 2013(04): p. 385-399+454.2. 张晋言, 页岩油测井评价方法及其应用. 地球物理学进展, 2012. 03期(3): p.1154-1162.3. 李延钧, et al., 页岩有机碳含量测井评价方法及其应用. 天然气地球科学, 2014. 01期(1): p. 169-175.4. 胡慧婷, et al., 测井资料计算源岩有机碳含量模型对比及分析. 沉积学报, 2011. 第6期: p. 1199-1205.5. 唐颖, 李乐忠, and 蒋时馨, 页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究. 天然气工业,2014. 12期(12): p. 46-54.6. 陈新军, et al., 页岩气资源评价方法与关键参数探讨. 石油勘探与开发, 2012(05): p.566-571.7. 宋国奇, et al., 页岩油资源评价技术方法及其应用. 地学前缘, 2013. 04期.8. 李艳丽, 页岩气储量计算方法探讨. 天然气地球科学, 2009. 03期(3): p. 466-470.。