四川盆地焦石坝地区龙马溪组泥页岩储层测井识别

与常规气藏相比,页岩气藏具有弱敏感地球物理参数特征,这就大大增加了地球物理测井技术识别页岩气储层的难度。为此,对四川盆地焦石坝地区下志留统龙马溪组海相页岩气井的测井曲线进行了对比分析,总结出泥页岩在常规测井曲线上具有高自然伽马、高铀、低钍、低钾、相对高电阻率、高声波时差、低中子、低密度、低光电吸收截面指数的特征;在元素测井资料上表现为硅含量增加,铝含量和铁含量降低。以泥页岩测井响应特征为基础,优选对泥页岩最为敏感的自然伽马测井曲线、中子测井曲线、密度测井曲线,将上述曲线进行叠合能较好地识别泥页岩,有效区分富有机质泥页岩和非富有机质泥页岩。在定性识别的基础上,密度测井值能较好识别非富有机质泥页岩和富有机质泥页岩,前者密度测井值介于2.61~2.70g/cm3,后者小于2.61g/cm3。采用上述测井识别方法得到的结果与现场含气量测试、实验实分析有机碳含量和气测录井结果有着较好的一致性,可以为该区页岩气测井参数计算提供依据。     

泥页岩油藏测井评价新方法——以松辽盆地古龙凹陷青山口组为例

泥页岩油藏是一类重要的非常规油气资源,测井评价技术在其勘探和开发中发挥重要作用。目前针对非构造裂缝型泥页岩油藏,国内外现有的常规测井评价技术均不能满足该类油藏勘探开发的需求。以松辽盆地白垩系青山口组泥页岩油藏为例,针对泥页岩油藏勘探与工程改造需求,以"非常规思想"为指导,从烃源岩品质、矿物组分、地层压力、岩石脆性、裂缝识别等角度开展测井定量评价方法研究。在此基础上,优选泥页岩有机碳含量、地层压力系数和岩石脆性指数这3个表征参数,建立了泥页岩油藏有效储层测井识别与定量评价方法,最终形成泥页岩油藏测井评价配套技术。该技术成果填补了国内非常规泥页岩油藏测井评价技术的空白,为我国泥页岩油藏勘探开发提供了重要技术支持和保障。     

Star-Ⅱ成像测井在碳酸盐岩储层评价中的应用

Star- 成像测井是通过井壁微电阻率扫描成像、井周声波回波幅度成像、井周声波回波时间成像等手段 ,提供井壁的几何形态及岩石地质特性等信息。通过对这些信息的提取、综合分析、定量计算等方法 ,有助于对井眼所钻遇地层的特征和油气藏的情况做出正确的判断。对碳酸盐岩储层在 Star- 测井资料上的定性识别、储层参数的定量计算、Star- 成像测井资料在大港油田的应用等几个方面作重点介绍     

利用电阻率特性评价泥页岩的扩散吸附性

扩散吸附性是泥岩页地层与外来流体接触时呈现出的基本物理性质,扩散吸附系数则是表征这种能力的基本物理量,是研究泥页岩地层水化能力、水化程度及泥浆抑制性的重要参数。在分析泥页岩地层扩散吸附性现有方法的基础上,利用长岩心岩电实验装置,对泥页岩地层与三种不同水溶液接触时呈现出的扩散吸附能力进行了研究,并建立了根据电阻率径向分布规律确定地层/泥浆组成体系扩散吸附系数及井眼围岩吸附水分布的方法和计算机程序。理论分析表明,该方法不仅能够较好地反映地层的扩散吸附性,而且有助于利用现场测井资料评价水敏性泥页岩地层水化能力及水化程度。     

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对井壁稳定性研究状况及泥页岩地层井壁稳定影响因素进行的大量文献调研和理论分析表明,泥页岩地层的井壁稳定性不仅与其粘土矿物组成、固有的力学性质和理化性质有关,而且取决于与之接触的钻井液,以及二者接触的时间。然而,现有的井壁稳定性测井评价软件在应用测井资料分析泥页岩地层的井壁稳定性时,将地层和钻井液人为地割裂开,都没有考虑泥页岩地层与钻井液之间的相互作用对井壁地层初始状态的改变,把测井时刻的泥页岩地层仍然示为原状地层,结果导致泥页岩地层的井壁稳定性问题始终得不到较好解决。测井是在钻井以后进行的,某一时刻的测井响应必然对应于地层与钻井液作用过程中的一个状态,这样的结果不能直接用于反映泥页岩地层固有的稳定性情况。把地层和钻井液作为一个整体来进行研究,以测井数据为基础获取原地岩石的稳定性状态将有助于井壁稳定性问题得到更好解决。测井技术的发展将为井壁稳定性的现场评价提供保障。     

套管密度、中子、声波和电阻率测井在南美的应用实例，取得的经验和地层评价方法

过套管地层评价的优点是在制定测井评价方案时，多了一种新的方法或方式。尤其近来密度、电阻率、压力和流体取样等测井方法在套管井中的发展，与以往普遍应用的套管声波和套管中子测井结合，拓宽了测井评价方式和时间的选择范围。具备了这些优势，决策者就能够决定何时进行测井评价，是在钻井时（随钻测井），还是在完钻后下套管前（常规裸眼电缆测井），或是在下套管后（套管井分析）。本文分析了首批在南美的全套常规测井曲线，包括密度、声波、中子和电阻率。但是，这些曲线是在套管井中而不是在裸眼井中测量得到的。从而展示了地层评价结果是如何随着过套管测井数据采集能力的变化而变化的，并分析了过套管测井的局限性。同时，本文还分析了几个应用套管密度、超热中子和热中子孔隙度、声波和电阻率测井资料进行评价的实例。给出了在不同的水泥胶结质量、套管状况和不同的井眼条件下套管井测井资料与裸眼井资料的对比结果。回顾了取得的经验，叙述了每种测量方法的局限性和该技术给地层评价带来的价值以及对将来地层评价决策带来的变化。     

聚合物对孤岛中一区测井响应特征影响研究

地层水中聚合物存在对测井响应特征是否有影响,将关系到利用测井曲线识别水淹层的方法及相关储层参数的计算方法的选取及改进。为了提高采收率,孤岛油田中一区馆3砂层组在经过水驱后又进行聚合物驱;分析了2组对子井的自然电位、深侧向电阻率(感应或4m梯度)、三孔隙度等测井曲线从前期水驱到聚合物驱的变化规律;以测井响应机理为基础从实验、正演模拟2个方面讨论分析了聚合物溶液对上述测井响应特征的影响。研究表明,在高矿化度条件下聚合物浓度对岩石电阻率、地层密度、声波时差、中子孔隙度的影响很小,在建立测井解释模型及选取解释参数时可以忽略聚合物浓度的影响。研究结果为该区的储层参数解释模型选取和评价提供了参考依据。     

核磁共振成像测井综合解释

介绍了核磁共振测井的综合解释方法，如何求解孔、渗、饱参数以及如何利用核磁共振测井提供的有效孔隙度、毛管束缚水等重要信息，结合电阻率测井、中子／密度测井进行综合解释，来提高地层的岩石物理评价水平。     

复电阻率测井在埕126注聚区块的应用

岩石电性（电阻率、介电常数等）频散是岩石介质的重要特征之一,利用岩石电阻率频散特性发展起来的复电阻率测井方法有望改善和提高陆相沉积地层油气评价的质量和能力。应用电性参数的频散特性进行地层评价是复电阻率测井的主要特点。介绍了复电阻率的测井方法原理和解释方法,重点对复电阻率测井在埕126注聚区块的应用进行了分析,证明了复电阻率测井方法的有效性。     

测井资料在生油岩评价中的应用

介绍了生油岩的测井响应特征、有机质特点及生油岩定性、定量评价方法.依据生油岩在不同测井曲线上的响应特征,利用电阻率、声波时差、自然伽马能谱等测井信息,采用自然伽马能谱测井定性识别生油岩、声波-电阻率法定量计算生油岩参数、利用岩心分析的有机碳含量与铀、钍、钾的关系回归计算评价生油岩等不同的方法,以滋2井、林30井、莱64井生油岩的定性、定量测井评价为例,分析测井资料在生油岩评价中的应用,在对不同的计算方法的结果进行误差对比分析后,认为测井资料在生油岩评价方面的应用效果明显.     

利用常规测井资料计算气藏横波速度

开展储层描述和油气预测工作,横波资料起着非常重要的作用。在测井资料中,通常缺乏的就是横波资料,这给地震波正演模拟和地震反演都带来很大的困难。文中利用常规测井资料中的声波、密度、电阻率和自然伽马曲线计算的泥质含量、孔隙度、含水饱和度等参数,在砂泥岩剖面中,同时应用标准井的全波资料,建立了某气藏的横波时差拟合模型。为计算气藏的横波速度提供了一种可借鉴的研究思路。     

Investigation on influence of drilling unloading on wellbore stability in clay shale formation

Wellbore collapse frequently happens in the clay shale formation. To maintain wellbore stability, appropriate mud pressure is a vital factor. When clay formation is opened, drilling unloading occurs, modifying rock structure and strength at the wall of borehole, which affects the selection of mud pressure. Currently, mechanism of drilling unloading is still poorly understood which in return will bring a concern to wellbore stability. Therefore, in this study, a combination of triaxial compressive test and ultrasonic wave test has been used to simulate drilling unloading and analyze its mechanism. Results indicate that more void space is created inside the clay shale sample due to unloading. This structure change leads to a decline of strength and acoustic amplitude. Additionally, unloading influence is depended on varying drilling unloading parameters. Small unloading range and fast unloading rate are able to enhance stability. With various degrees of unloading impact, collapse pressure equivalent density has a clear modification, proving that unloading is a non-negligible influencing factor of wellbore stability.Besides, the unloading effect is much stronger in large confining pressure, implying that more attention should be given to unloading when drilling is in extreme deep or high geostress formation. Findings in this paper can offer theoretical guidance for drilling in the clay shale formation.     

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组优质页岩储层测井识别——以贵州岑巩页岩气区块为例

南方地区古生界发育多套海相富有机质页岩,是我国页岩气勘探部署的重要战略地区,目前已在四川盆地及周缘龙马溪组获得突破。与龙马溪组相比,下寒武统牛蹄塘组具有更大的沉积厚度与更广泛的分布面积,是我国页岩气勘探开发亟待突破的另一重点层系。地球物理测井贯穿页岩气的勘探开发,是识别与评价页岩气储层的重要手段。为此,通过对研究区3口井下寒武统牛蹄塘组测井资料的对比分析,总结出牛蹄塘组含气页岩具有“四高四低”的测井响应特征;元素测井上表现为硅质(石英)含量增加,铝、铁、钾元素与黏土矿物含量降低的特征;在核磁共振测井T₂谱上以单峰和连续型双峰为主,弛豫时间与振幅明显大于普通页岩。通过选取对富有机质页岩响应敏感的自然伽马能谱、地层电阻率、密度、声波时差和补偿中子测井资料对研究区内不同保存条件下的页岩储层进行叠合与交会分析,总结出不同保存条件下的富有机质页岩、富有机质硅质泥岩、普通页岩、砂岩和灰岩的测井响应特征,为研究区优质页岩储层的测井识别与评价提供依据。此外,地层电阻率与声波时差测井资料对页岩的含气性、流体性质与保存条件具有一定的指示作用,可作为页岩含气性与保存条件的判识性指标。     

四川盆地龙马溪组页岩声波特性与断裂韧性实验研究

为更好地指导四川盆地页岩气的开发,以四川盆地东南部下志留统龙马溪组页岩为对象,研究其声波特性和断裂韧性,其中,纵横波速度测定所采用的是透射法,断裂韧性测定所采用的是ISRM推荐的人字形切槽巴西圆盘(CCNBD)法。研究结果表明,页岩的断裂韧性为0.474 4～0.875 2 MPa·m~(0.5),表明其显著的各向异性特征;页岩的纵横波速度之间呈较好的正相关;页岩声波速度随着其体积密度的增大而增大,呈正相关;声波频率与声波速度和衰减系数均呈正相关;断裂韧性与声波速度和波阻抗呈正相关,与衰减系数呈负相关。     

A study of wellbore stability in shales including poroelastic, chemical, and thermal effects

This paper presents the development of a model for determining wellbore stability for oil and gas drilling operations. The effects of mechanical forces and poroelasticity on shale behavior are included, as well as chemical and thermal effects.Chemical effects are caused by the imbalance between the water activity in the drilling mud and the shale water activity. The magnitude of this contribution depends on the effectiveness of the mud/shale system to perform as a semipermeable membrane. Experimental results show that osmotic pressures develop inside shales when they are exposed to different drilling fluids. This osmotic pressure is treated as an equivalent hydraulic potential, and is then added to the hydraulic wellbore and pore pressure as time progresses.Thermal diffusion inside the drilled formation induces additional pore pressure and rock stress changes and consequently affects shale stability. Thermal effects are important because thermal diffusion into shale formations occurs more quickly than hydraulic diffusion and thereby dominates pore pressure changes during early time.Rock temperature and pore pressure are coupled for most porous media studies; however, we have found that they can be partially decoupled for shale formations by assuming that convective heat transfer is negligible. The partially decoupled temperature and pore pressure effects can therefore be solved analytically under appropriate initial and boundary conditions. Experimental data for shale strength alteration, which occurs when shales are exposed to different fluids, are also included for the determination of cohesion strength decay.Pore pressure, collapse stress, and critical mud weights are variables investigated for determining poroelastic, chemical, and thermal effects on shale stability. The most important factors, which affect wellbore stability, are clearly identified.     

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章在考虑钻井液滤液与页岩之间可能进行的各种物理化学反应的基础上，综合各种运移驱动力对滤液各组分运移的影响，对页岩中的传递(如水力流动、离子和压力扩散)与控制页岩稳定性的化学变化(如离子交换、含水量的变化)两之间的复杂关系进行了定量描述，建立了模拟钻井液进入页岩地层及与之发生各种物理化学反应的动态模型。此模型主要回答了页岩孔隙压力、离子含量、含水量随时间的变化问题。     

层理对页岩纵波特性的影响

研究层理性页岩声波响应特征有助于利用声波测井资料指导页岩气井安全钻井。采集四川盆地长宁地区下志留统龙马溪组露头页岩岩样,并沿不同角度钻取页岩岩心。基于多频声波测试系统,开展了多层理角度下页岩声波实验,分析了层理角度对纵波速度、衰减系数、时域、频域等特性的影响。开展了数值模拟实验,分析了岩心端面垂直时平行层理面、层理密度对波速、衰减的影响。结果表明：随着层理角度增大声波时差、声波衰减系数均线性增大;声波速度存在频散现象,测试频率不同,声波速度不同;声波速度与层理密度呈线性负相关;层理角度对页岩声波主频没有影响。该研究结果为页岩气井安全钻井及压裂改造等工程设计提供了参考。     

层理性页岩地层超声波透射实验

层理发育的硬脆性页岩的声波响应特征是页岩气开发过程中测井资料应用的基础,为获得对层理性页岩储层超声波传播特性的认识,选取渝东南地区下志留统龙马溪组野外露头岩块,通过波速初步筛选出横向各向同性的大岩样,在此基础上钻取不同层理方向的小岩柱,进行室内多频率超声波透射实验,以获取不同层理下的声波传播规律。实验结果表明：①实验用岩样以黑色、灰黑色及深灰色页岩、粉砂质泥岩为主,孔隙度变化范围为1.5%~2.5%,大部分岩样的渗透率小于1 mD;②在0°~90°范围内,随层理倾角的增加,波速减小趋势明显,衰减系数增加;③波速与孔隙度呈现较好的负相关性,随孔隙度增加,衰减系数增加且增加程度随层理倾角变大而加剧;④波速与频率呈对数增加的趋势,频散现象明显,衰减系数随频率增加而增大。所得到的页岩层理与声波属性相关性的实验结果,可为页岩气开发过程中建立准确的地层岩石强度剖面及井壁稳定分析提供实验依据。     

叠前地球物理技术预测页岩气保存条件——以四川盆地焦石坝构造页岩气藏为例

近年来,随着四川盆地涪陵页岩气田页岩气勘探开发取得重大突破,川东地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组巨大的页岩气勘探开发潜力被进一步证实。但是,如何利用地球物理技术更加准确有效地评价页岩气保存条件,目前仍然是该区页岩气勘探开发中亟待解决的问题。为此,基于叠前地震数据,从裂缝发育程度和地层压力的角度出发,首先利用基于叠前方位各向异性的裂缝预测技术进行高角度裂缝的预测,然后利用基于叠前纵波波阻抗反演的压力预测技术描述地层压力的空间分布特征,最终将两者相结合得到评价页岩气保存条件的新参数——保存系数,进而形成了一套可以有效预测页岩气保存条件的新方法 ;将新方法用于涪陵页岩气田焦石坝区块五峰组—龙马溪组页岩气保存条件的评价,并将气井生产资料与保存系数的预测结果进行对比验证。研究结果表明:页岩气保存系数与其无阻流量的对应性较好,并且弥补了低产井与无阻流量之间的不吻合关系。结论认为,保存系数预测结果与钻井生产资料具有较好的吻合度,证明了新的页岩气保存条件评价方法的有效性和可靠性。     

一种页岩封堵性评价测试方法

封堵性可由封堵前后渗透率变化表征，但页岩具低孔、低渗特征，采用常规稳态渗透率测试方法难以获取准确的渗透率值。为此在大量实践基础上，形成了针对超低渗透页岩的压力脉冲瞬态渗透率测试法，可测试渗透率级别低至1×10-7 mD。以此理论研制成的页岩封堵模拟评价仪，能准确测试低孔、低渗页岩封堵前后渗透率变化，基本解决了页岩封堵测试难题，为评价页岩井壁稳定性及大规模开发页岩气提供技术支撑。