页岩油气储层岩石组构特征及测井评价方法研究

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页岩气储层测井解释评价技术探究

页岩气储层测井解释评价技术探究发布时间：2021-04-28T10:46:14.520Z 来源：《科学与技术》2021年1月第3期作者：邢强1 王松2[导读] 测井技术是针对页岩气储层进行评价的重要方法，邢强1 王松21.中石化经纬有限公司胜利测井公司山东东营 2570962.中石化胜利石油工程有限公司培训中心山东东营 257064摘要：测井技术是针对页岩气储层进行评价的重要方法，是解决页岩气储层评价问题的主要手段。

所以，在对页岩气储层进行评价过程中，要充分掌握测井评价的要点和重点。

本文首先对页岩气储层的特征进行阐述，对评价要点进行介绍，然后通过页岩气储层测井解释评价技术的重点和难点为切入点，对测井解释评价技术展开全面论述，重点讨论矿物质含量计算方式、地化、岩石和物化参数以及页岩含气量统计几个方面，以期可以为页岩气的开采提供参考资料。

关键词：页岩气；测井技术；评价技术随着我国社会经济的高速发展，人们对于能源的需求不断增加，当前我国油气田已经趋于稳定并进入后期开发阶段，开发新型页岩气能源成为新的趋势，可以有效推动我国能源问题的解决，促进社会的稳定发展。

然而在页岩气储层的开发过程中，需要针对测井资料进行全面的解释和评价，从而帮助页岩气储层的全面开发。

我国页岩气储层开发技术起步较晚，在测井资料的评价解释方面存在巨大的进步空间，许多单位仍然将传统的油气测井资料解释技术应用于页岩气储层的开发当中，在实际操作过程中存在各种问题。

一、页岩气储层的特点以及解释评价重点当前我国主要开发的页岩气储层的特点类似于美国北部地区的页岩气储层，整体厚度较高，而且具有较高的含碳量，在储层当中存在大量的石英。

现有的研究资料表明，在我国的四川地区与鄂尔多斯区域都具备页岩气形成储存层的较好气候条件，然而在辽河地域和柴达木地区，页岩气储层的形成条件较差。

根据统计，四川地域页岩气储层的厚度通常在90m到304m之间，可以归为海相类型的沉积，储层可以达到百分之三到百分之四的含碳量，储层矿物质含量不高。

页岩气储层测井解释模型建立与评价方法的探析

0前言页岩气储层表现出的测井特征主要有低光电截面指数、低密度、高中子、超声波时差、高电阻率、自然伽马，这些特征极具隐蔽性和复杂性，使测井解释工作面临较大困境。

而页岩储气层的测井解释模型以及相关评价方法和常规油气层相比还存在很大差异，为了使页岩气勘探以及开发工作更加科学与高效，有必要对页岩气储层测井解释模型建立与评价方法进行深入研究。

2建立页岩气储层测井解释模型与常规储层相比，页岩油气储层具有更复杂的岩石物理体积模型，它涉及到的常规三组合相关测井信息相对有限，无法对岩石体积模型进行精确求解，同时很难获取岩电参数和地层水参数，另外还要对吸附气含量和有机碳含量作出计算，所以和常规储层相比，页岩油气储层参数要实现评价会面临更大困境。

本文结合某页岩储层特征，立足测井岩芯刻度层面出发，通过测井数据以及实验结果有关回归方法，对页岩气关键参数实现测井解释模型的建立。

1、矿物含量与孔隙度模型本文研究中的某页岩矿物涵盖了干酪根、灰质、泥质、砂质等，结合岩芯刻度相关测井方法，同步通过数理统计软件实现多元统计回归，可获得有机质含量、总孔隙度、干酪根、孔隙度和其他矿物含量相应关系式[1]。

1.1有机质含量针对有机质含量相关模型，具体计算方法有两种，分别是声波电阻率计算、密度计算。

经交汇分析，可发现有机质含量和密度保持着密切相关性，具有越低的密度值，相应有机质含量就会越高。

在密度计算法运用下，经回归获得公式1：TOC =-37.172×DEN +89.408R=0.955公式当中的R 属于相关系数；DEN 属于密度测井值，单位是g/cm 3；TOC 属于有机质含量，单位是%。

通过分析声波时差测井曲线，可发现声波曲线和页岩有机质含量保持正相关，也就是具有越大的声波值，就会获得越高的有机质含量。

通常情况下，泥质岩会保持较低视电阻率值，如果泥岩裂缝分布有油气层段，那么其视电阻率值则会表现较高，这代表电阻率曲线和油气富集状态下的有机质含量具有良好相关性[2]。

页岩储层关键参数测井评价方法研究

应用效果进行分析，证明所建立的测井评价方法在页岩气测井评价中具有较好的推广应用价值。
关键词：页岩气；有机碳；含气量；岩石力学；脆性
中图分类号：ＴＥｌ３ Hale Waihona Puke ．２文献标识码：Ａ
Ｓｔｕｄｙｏｎｋｅｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｌｏｇｇｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｈａｌｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
ｓｈａｌｅｒｏｃｋｍｅｃｈａｎｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌａｙｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎｉｄｅａｓｏｆｔｈｅｓｈａｌｅｒｅｓｅｒ —
ＭａＬｉｎ
（ＬｏｇｇｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＣｏｍｐａｎｙ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｎ２２５００ＺｈｉＣｎ￣）
ｍｅｎｔｓ ”ｖｏｌｕｍｅｍｏｄｅｌｓｏｆｓｈａｌｅｒｅｓｅｖｏｒｉｒｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｅｖａｌｕａ —

页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究

2017年03月页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究徐忠良（长城钻探工程有限公司测井公司，辽宁盘锦124011）摘要：页岩储层测井的常见特征项为电阻率、声波时差、自然伽马、中子值、密度等，较难进行精密计算。

本文对EROMANGA 油田的Toolebuc 页岩建立了测井解释模型，并对其应用进行分析。

关键词：页岩储层；含气量；解释方法；应用研究页岩气通常以吸附和游离的形式存在于细粒碎屑岩中，是天然气的一种。

天然气测井技术是评价页岩储层含气的关键，但其隐秘性和复杂性使得测井解释十分困难，且解释模型与常规储层有所差异。

1测井解释模型建立1.1孔隙度和矿物含量Toolebuc 页岩中包含了干酪根、灰质、泥质和砂质，利用SPSS 进行统计学分析，得出孔隙度、干酪根、有机物含量（TOC ）和矿物之间的关系。

①TOC （有机物含量）：有两种方法分别为声波电阻率和密度计算，交汇分析可知，密度和有机物含量之间的相关性较强，两者呈反比，利用密度计算法发现TOC =-37.172×DEN +89.408,R =0.955，DEN 为密度测井值，单位为g/cm 3，R 是相关系数。

页岩声波时差曲线为高值的原因主要是油气和发育的裂缝都会增大声波时差，所以声波曲线和TOC 为正比例相关。

通常情况下泥质岩电阻率较低，但在裂缝的油气层段电阻率较大，说明电阻率曲线与TOC 存在较高的相关性。

所以可得X =lg ()R t R j +K ×()AC -AC j ,TPC =14.671×X +0.3806,R =0.84，其中R t 为地层电阻率（Ω·m ），AC 为声波数值（μs/ft ），AC j 为非源岩声波（μs/ft ），K 是刻度系数，一般为0.02。

由关系式可知，通过密度法计算的TOC 更为准确和可靠。

②GLG （干酪根含量）：储层中的GLG 会对TOC 产生直接的影响，交汇分析EROMANGA 油田的多口井可知：GLG =2.491+1.144×TOC +0.013×TOC 2，其中系数R 为0.895，GLG 单位为%。

页岩气储层测井解释评价技术方法分析

因此，我国页岩气丰富的资源储量是缓解油气对外依存度以及保障国家能源安全伴有举足轻重的作用[3]。而测井方法作为当前页岩气储层评价重要
技术之一，他能定性识别页岩岩性、物性，获取总有机碳含量、含气量和岩石力学参数等关键评价指标，为页岩气工业化开采提供有效帮助。
1 页岩气储层特征和评价要点
1.1 页岩气储层地质特征目前，中国南方古生界页岩的特点与美国北部
页岩最接近，代表性的特点包括厚度，高含碳量和富含石英。其中研究表明，四川盆地、鄂尔多斯盆地、中下扬子地区、华北盆地的页岩气成藏条件最好，准噶尔盆地、松辽盆地和吐哈盆地较好，柴达木盆地和辽河盆地地质条件较差[4]。四川盆地页岩气主要储层在筇竹寺组、龙马溪组以及二叠系，为海相沉积，泥页岩有机质厚度一般在 90m～304m 之间，总有机碳含量（TOC）约为 3.0%～4.0%，镜质体反射率（Ro）为 2.5%～3.2%，粘土矿物含量较低。扬子地台区页岩气主要储层在下寒武统和下志留统，也为海相沉积，泥页岩有机质厚度一般在 152m～304m 之间，总有机碳含量（TOC）约为 3.0%～3.2%，镜质体反射率（Ro）为 2.9%～3.2%，粘土矿物含量较低。准
0 引言
随着经济快速发展，能源需求量逐渐增大，解决能源供应问题迫在眉睫。由于常规油气资源慢慢地消耗殆尽，非常规天然气资源越来越受到各国政府及行业内专家学者的重视。其中页岩气也是现阶段非常规天然气资源中备受瞩目的一个热点话题。
页岩气是指主体储存于暗色泥岩页岩或高碳泥页岩或夹有条带粉砂岩的页岩中，以吸附态、游离态以及溶解态形式聚集，其物性特征为低孔低渗，烃源岩储层特征为自生自储型。页岩气勘探开发始于北美，而其页岩气资源勘探早已进入商业化开采阶段。 [1] 目前，我国页岩气资源勘探开发仍处于初级阶段，2009 年以来，国内外不同机构对中国页岩气资源潜力做了大量预测，结果表明中国页岩气地质资源量为（83.3～134.4）×1012 m3，技术可采资源量为（10.0～36.1）×1012 m3 。 [2]

页岩气储层特征及测井评价方法

ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｏｒｇａｎｉｃｍａＲｅ￣ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｆｅａｕｒｔｅｅｔｃ．Ａｔｌａｓｔ，ｉｔ
ｔｕｒｅｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄａｎｄｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｈｔｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａａｎｄｌｏｇｇｉｎｇｄａｔａ．Ｔｈｅｓｅｂａｓｉｃｆｅａｔｕｒｅｓｉｎｃｌｕｄｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｓｔｕｄｙｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｗｅｌｌｌｏｇｇｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓｈａｌｅｇａｓ，
Ｄｅｃ．２０１３
页岩气储层特征及测井评价方法
谢小国，杨筱
（１．四川中成煤田物探工程院有限公司，四川成都６１００００；２．中国石油天然气集团公司长庆油田第二采油厂，甘肃庆阳７４５０００）
摘要：为准确分析页岩气储层特征及其测井评价方法，在大量国内外文献调ｅｒａｎａｌｙｚｅｓｈｅｔｂａｓｉｃｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｉｎｄｅｔａｉｌｂａｓｅｄｏｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆａｎｕｍｂｅｒｏｆｌｉｔｅｒａ —

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。

页岩气测井评价

一、页岩气概念
3、页岩内聚集的天然气仅发生了初次运移(页岩内) 及非常有限的二次运移(砂质岩类夹层内)。页岩既是烃源岩又是储层,具有典型的过渡性成藏机理及“自生、自储、自封闭”成藏模式。 4、页岩气与其他类型气藏分布关系具有多样性,页岩所生成的天然气不仅能够形成页岩气, 而且还是其他类型天然气聚集的气源岩。
四、页岩气储层测井评价
4、储集岩裂缝评价
•评价裂缝通常用油基泥浆电阻率成像测井(OBMI)和超声成像测井(UBI) 以及微电阻率扫描成像测井（FMI）
•成像测井在水平井中识别页岩气储层层理和裂缝
四、页岩气储层测井评价
5、储集层物性分析
渗透率考虑TOC影响，密度测井孔隙度利用地层元素测井矿物含量类型，估算渗透率计算公式可以修改为：孔隙度
二、页岩气储层特征
页岩气储层复杂，通常具有三类储层： 1、富含方解石的钙质页岩气储层 2、富含石英的硅质页岩气储层 3、富含粘土矿物的的粘土质页岩气储层
二、页岩气储层特征
有机质类型及含量
在页岩气藏中, 地层有机碳含量相对较高,一般大于 2%, 可以达到普通源岩有机碳含量的 10~ 20 倍。
8 Absorbed gas(m3/t) Total gas(m3/t) Fit 1: Absorbed gas Fit 2: Tatal gas(m3/t) 6
6、储集岩岩石力学性质分析
为了取得良好的压裂效果，有必要利用测井对地层的岩石力学参数进行预先评价，岩石强度在钻井和开采中有重要意义密度测井补偿声波测井自然伽马测井 •杨氏模量 •切变模量 •泊松比
主要测井系列
岩石可压性分析储层段地应力小于上下隔层地应力，有利于缝高的控制
页岩气地层气体特点：

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页岩油气储层岩石组构特征及测井评价方法研究随着非常规油气勘探开发的逐步深入,泥页岩油气越来越成为油气增储上产的重要目标,作为非常规油气的主要类型之一,泥页岩油气在未来会成为一种主要的接替能源。

Z凹陷是济阳坳陷泥页岩油气最发育的地区之一,具有巨大的勘探开发潜力,到目前为止,已有多口探井在沙三下亚段泥页岩储层中获得工业油流。

泥页岩储层物性通常较差,岩石类型看似单一,纵向变化不大,但实际上并非如此,通过大量的研究发现,泥页岩岩性组合多样,结构复杂,矿物成分、有机质丰度、孔隙类型及发育程度非均质性很强。

由于复杂的地层岩石组构特征及参数的影响,泥页岩储层测井响应特征不够明显,在测井剖面上划分储层较为困难,也极大的影响着后续的产能评价、储量计算、开发方式设计等工作。

目前,对于泥页岩储层的岩石组构特征、测井识别及测井-地质综合评价的研究涉及较少。

本文以Z凹陷A井沙三下亚段的泥页岩地层为研究对象,利用地质、岩心、测井、录井、薄片、电镜、衍射等资料分析研究泥页岩储层特征,包括研究区储层的矿物组分、储层物性、地化特征、含油气性、可压裂性、测井属性以及“六性”之间的关系。

首先,通过岩性、物性与多种测井响应交会分析,确定了泥页岩储层测井响应特征,表现为声波时差(AC)低、中子孔隙度(CNL)低、密度(DEN)高,自然伽马(GR)相对低值。

其次,通过对矿物组分、地化参数、物性参数、饱和度及含油气参数与各测井响应数据的相关分析及多元回归分析,探讨各参数的敏感测井响应变量及计算方法。

然后,通过岩心物性、岩性分析,并结合气测资料(钻时、全烃含量)和测井曲
线(自然伽马等)响应分析,总结裂缝对应的测井响应特征。

最后,在测井响应特征分析、岩心数据刻度测井信息、岩电参数分析的基础上,建立了适合Z凹陷沙三下亚段泥页岩储层及地化参数的优化计算模型,开发了相应的处理解释模块,用于计算矿物含量(砂质、灰质、黏土矿物及黄铁矿)、地化参数(TOC、SI、S2、Ro、Tmax及HI、干酪根)、物性参数(孔隙度、渗透率)、饱和度及含油气量(SW、Go)。

通过本论文的工作,基本建立了一套泥页岩储层的测井评价方法,有利于在井筒剖面上识别泥页岩储层、进行储层参数计算以及储层评价等工作,对于泥页岩油气的勘探开发具有较为积极的意义。