基于不同岩性的总有机碳分段预测方法——以东营凹陷始新统沙河街组三段下亚段为例

陆相泥页岩具有非均质性强的特征,矿物组分、总有机碳含量（TOC）等参数的分布预测是陆相页岩油气资源评价与选区研究的基础。为获取陆相页岩地层上述关键参数纵向分布特征,克服测试实验周期长、成本高、取样难等现实问题,开展了相应关键参数测井预测方法研究。以渤海湾盆地东营凹陷始新统沙河街组三段下亚段为例,结合XRD实测数据以及测录井等资料,具体针对不同岩性选取不同TOC预测模型,建立了不同岩性的TOC识别模板。运用所构建的模型对Fy1井沙三下亚段的岩性、TOC进行典型预测,分段预测TOC方法得到的预测值与实测值之间的相关系数较高,约为0.84,表明该方法可行性较强,可为开展陆相页岩油资源评价及目标评价提供有效的技术支撑。      

基于PCA-CNN模型的页岩储层有机碳含量预测方法

总有机碳含量（TOC）是评价烃源岩有机质丰度和生烃潜力的指标之一。以东营凹陷牛庄洼陷页岩油取心井为例,以实验分析岩心TOC 和测录井资料为基础,应用交会图获取TOC 相关敏感参数。通过采用常规陆相页岩储层TOC 计算模型即ΔlogR 法和多元回归分析法预测研究区湖相页岩储层TOC,相关性不高,效果不佳。因此提出选用机器学习模型即利用主成分分析（PCA）模型与改进的卷积神经（CNN）模型组合,形成PCA-CNN模型,通过PCA模型对数据降维,去除冗余信息和噪声信息,再利用CNN模型进行页岩储层TOC 预测,使样本数据质量和TOC 预测精度得以提高。将PCA-CNN模型应用到牛庄洼陷的6口页岩油取心井进行TOC 预测,结果表明,对于陆相页岩储层,PCA-CNN模型TOC 预测精度较高,符合率最高达96%。     

基于流变模型的地应力剖面预测——以贵州黔北地区安页1井为例

地应力是非常规油气勘探开发中"甜点"评价、水平井部署和压裂设计的重要基础参数。目前国内外主要将基于弹性模型的常规储层地应力评价技术应用于泥页岩储层,未考虑流变特性对泥页岩储层地应力分布规律的影响,导致泥页岩储层地应力评价结果误差较大。为了提高地应力参数评价计算的准确性,提出了一种基于流变模型的地应力评价新方法(以下简称新方法),利用偶极声波测井数据获取的岩石力学参数,参考相关试验结果确定岩石流变参数随深度变化的规律,结合盆地埋藏史和地壳应变率,建立了贵州黔北地区安页1井地应力剖面。新方法评价得到的地应力值与小型压裂实测和应力多边形法确定的地应力值的对比分析结果表明:新方法预测的安页1井地应力剖面与实测结果吻合较好,并且其地应力评价结果与伽马测井结果也具有较好的对应关系,即随着黏土矿物或有机质含量的升高,水平主应力差变小。结论认为,采用新方法得到的地应力评价结果更加符合于真实的地应力分布规律。     

陆相页岩油烃源岩总有机碳含量叠前地震反演预测方法与应用

针对济阳坳陷地区致密页岩储层微孔缝中以吸附态和游离态存在的页岩油预测问题,在测井资料的基础上,通过岩石物理分析,发展了一种陆相页岩油总有机碳含量(TOC)叠前地震反演预测方法。该方法首先对济阳坳陷已有测井数据的纵横波速度、密度、孔渗性、TOC和泥质含量等信息进行分析,研究对TOC敏感的弹性参数,根据纵、横波速度和密度的标准化弹性阻抗方程,建立TOC和弹性阻抗之间的关系,即确定性岩石物理模型,并将误差项加入这种关系中,从而获取统计性岩石物理模型,建立弹性参数与物性参数的桥梁。再进一步假设TOC先验分布服从混合高斯分布,并假设噪声也是高斯的,则TOC的后验概率密度是混合高斯分布。利用最大期望化(EM)算法计算混合高斯和高斯分布参数,解析地计算出TOC的后验概率分布,取最大后验估计(MAP)为最终反演结果。将该方法应用于济阳坳陷典型陆相页岩油工区,得到了和测井数据较为一致的TOC预测结果,为该地区页岩油地质甜点预测提供了参考依据。     

应用测井方法计算泥页岩有机碳质量分数

有机碳质量分数(TOC)是评价页岩气资源潜力的重要参数之一。利用测井信息的特殊响应,可以快速识别井下泥页岩地层。依据大量的实测数据,结合测井方法计算泥页岩TOC,可以有效地筛选富有机质泥页岩层段。以塔里木盆地2口井为例,探讨测井方法计算TOC的适用性。研究认为:经典的△lg R法对高—过成熟阶段的海相泥页岩TOC的计算并不适用,对中等成熟阶段的陆相泥页岩TOC的计算具有一定的适用性;对海相、陆相泥页岩利用U曲线法计算TOC具有很好的应用效果;在缺乏成熟度数据的非高—过成熟阶段的泥页岩层段,使用△lg R与U曲线组合法计算TOC,可以提高计算值的精确度。     

A地区页岩气储层总有机碳含量测井评价方法研究

页岩气储层中总有机碳含量（TOC）反映了页岩的生烃潜力,准确获取页岩气储层TOC含量对页岩气的开发具有重要意义.利用测井资料的连续性和纵向分辨率高等特点,建立精度较高的TOC测井评价模型.在分析几种常用TOC测井评价方法限制因素的基础上,结合A地区岩性变化复杂的实际情况,建立了BP神经网络预测TOC、拟合方法计算TOC、基于干酪根含量计算TOC共3种模型,并对该地区X井页岩进行了TOC含量评价.结果表明：在A地区采用BP神经网络预测TOC模型其精度最高,可为岩性复杂地区的TOC含量评价提供技术支持.     

四川盆地元坝地区大安寨段页岩气“甜点”地震预测

页岩储层的埋深、厚度、有机碳含量、脆性、裂缝发育带等是评价页岩气"甜点"的主要地质指标。为此,以四川盆地元坝地区下侏罗统大安寨段二亚段为研究对象,根据页岩气地质评价标准,在地震资料特殊处理及多种资料综合分析的基础上,提出了一套页岩气"甜点"的地震预测技术。首先,通过合成记录精细标定页岩储层位置,确定优质泥页岩的测井及地震响应特征,结合地震相分析,落实泥页岩的宏观展布;然后,利用地震波阻抗反演和GR反演技术去"灰、砂找泥",在有机碳含量等敏感参数统计分析的基础上,通过铀曲线反演技术进行页岩储层有机碳含量及优质泥页岩厚度的定量预测;再利用裂缝预测技术预测优质页岩储层高产富集区;最后利用叠前纵、横波阻抗联合反演技术预测高脆性指数发育区,开展优质页岩储层压裂品质区的预测。通过以上地震预测技术,落实了元坝地区大安寨段二亚段页岩气"甜点"的勘探区域,为优化页岩气定向水平钻井和储层压裂改造的部署提供了依据。     

涪陵地区大安寨段优质泥页岩地震预测

涪陵地区大安寨段具有形成页岩气的勘探潜力,而寻找优质泥页岩尤为重要。首先,在明确泥页岩测井及地震响应特征的基础上,利用地震波阻抗反演,去除灰岩,寻找泥页岩;然后,在泥页岩的基础上,寻找高TOC的优质泥页岩。目前国内外对TOC的预测还处于探索阶段,常见的TOC预测技术以利用测井资料为主,主要包括Δlg R法、自然伽马能谱法、密度法和多属性反演技术法等4种。文中通过对敏感性参数分析,选用了自然伽马能谱法和多属性反演技术,来预测涪陵地区大安寨段优质泥页岩,取得了很好效果。     

基于叠前反演的泥页岩地层压力预测方法

为了解决泥页岩地层压力预测问题,以焦石坝地区志留系龙马溪组页岩气储层为研究对象,调研分析了现今常用地层压力预测方法的适用性。在对页岩气储层异常压力发育段进行测井响应特征分析的基础上,提出能够有效识别页岩气异常地层压力的新参数,即异常地层压力识别因子;最后利用叠前弹性波阻抗反演结果计算出异常地层压力识别因子,从而预测焦石坝地区泥页岩地层的压力分布特征。与传统预测方法相比,基于叠前弹性波阻抗反演的泥页岩地层压力预测新方法具有更高的精度。该研究成果可以应用于泥页岩地层的压力预测,为页岩气精细勘探提供了依据。     

湖相泥页岩地球化学参数测井计算方法及应用——以沾化凹陷渤南洼陷沙三下亚段为例

地球化学指标是烃源岩及非常规页岩储层研究的重要参数,该类型参数对烃源岩的生烃潜力评估及储层有效性评价均具有重要意义。采用Passey经典公式计算济阳坳陷沾化凹陷渤南洼陷沙三下亚段(E s_3)湖相泥页岩地层总有机碳含量(TOC)时误差较大,通过重新分析TOC与测井响应之间的关系,发现TOC与三孔隙度曲线的相关性较好。在此基础上,先分岩性(油泥岩、泥岩和油页岩)建立TOC计算模型,计算精度得到明显提高;再根据TOC和深度(D)间接建立热解烃(S_2)、氢指数(HI)及最高裂解温度(T_(max))等参数的计算模型,利用解释出的连续HI,T_(max)及TOC等数据,定量评价干酪根类型及有机质丰度;最终结合由测井资料计算而得到的矿物组分、物性参数等信息,有效地识别出地层剖面中富含的Ⅰ型和Ⅱ1型有机质泥页岩岩相。该研究成果为济阳坳陷沾化凹陷渤南洼陷沙三下亚段湖相泥页岩有利储层预测提供了理论基础。     

叠前地震反演方法对比分析——焦石坝页岩气藏勘探实例

日益趋热的页岩气勘探与常规天然气勘探相比,其储层预测技术有显著差别。本文以四川盆地焦石坝地区为例开展页岩气层段的叠前弹性参数反演技术研究: 1充分考虑页岩气储层特性建立其弹性参数模型并进行AVO正演分析,可知页岩气表现出“弱AVO响应”特征; 2对比分析基于道集的反演与基于部分叠加的反演,认为前者更适合刻画五峰组-龙马溪组一段内高含气泥页岩层段储层特征,所得反演结果分辨率较高且与钻井资料吻合; 3应用基于道集叠前方法反演的弹性参数预测泥页岩层段的总有机碳含量(TOC),圈定优质泥页岩层段分布范围,并为页岩气开发井位设计提供可靠依据。     

湘西北复杂构造区下寒武统页岩含气性及主控因素分析——以慈页1井为例

我国南方地区广泛发育厚度大、有机质含量高的下寒武统海相页岩,但影响页岩含气性的主控因素仍不明确。湘西北复杂构造区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积厚度大且埋深适中,在优选出的慈利景龙桥向斜内钻探的页岩气参数井——慈页1井,富有机质泥页岩厚度为149 m,对岩心进行取样,并开展了总有机碳含量、镜质体反射率、矿物成分、储集物性等测试分析,揭示了牛蹄塘组页岩总有机碳质量分数平均为4.83%,底部总有机碳质量分数大于3.0%的连续优质页岩厚达37 m,页岩镜质体反射率（R_o）平均为3.28%。采用岩心直接解吸法测得牛蹄塘组页岩总含气质量体积为0.859 m³/t,天然气成分中甲烷质量分数平均为78.23%。通过分析湘西北慈利地区构造演化特征,并将慈页1井与周边钻遇的下寒武统页岩钻井关键参数进行对比,阐明影响湘西北地区下寒武统页岩含气性的主控因素为构造保存条件和页岩演化程度。南方雪峰山隆起、黄陵背斜和汉南古陆等古隆起周缘基底稳定,构造保存条件较好,页岩成熟度相对较低,是未来复杂构造区页岩气勘探的重点地区。     

利用地震记录钻前预测井壁稳定性研究

根据地震波动力学,建立了地震记录和测井数据间的合理的非线性映射关系,通过获取地震记录的自回归系数、分形维数、最大Lyapunov指数和突变参数,得到了声波时差和地层密度测井曲线,建立了地层弹性参数、强度参数的获取方法.在利用非线性函数曲线拟合预测钻前井壁稳定模型的基础上,提出了利用地震记录钻前预测维持井壁稳定的安全泥浆密度窗口理论与方法,克服了层速度井壁稳定性预测精度低且不能预测薄夹层的缺陷.该方法主要解决以第一口探井二开有测井数据为前提,预测二开下部待钻地层的井壁稳定性.     

随钻地质与地球化学分析在四川威远页岩气开发中的应用

四川威远是国家级长宁—威远页岩气开发示范工程的重点开发地区,页岩气目的层为下志留统龙马溪组优质页岩发育层段。页岩气水平井钻进过程中,传统的地质录井及随钻测井方法难以对优质页岩气储层进行实时有效的分析与评价,降低了优质储层的钻遇率,增加了钻井施工的风险。通过研究区水平井随钻过程中大量岩屑样品的地质与地球化学录井分析,结合相应取心井分析资料,建立了水平井储层地质评价方法,应用TOC辅助地层界面卡取,应用TOC、吸附气含量、气测全烃参数评价储层含气性,再结合储层脆性矿物含量进行有利页岩气开发层段评级和优选;同时建立了水平井地质导向辅助方法,通过TOC、Ca含量、气测全烃等关键参数的相对区间变化,指导工程人员进行水平井着陆入靶调整和水平井窗体控制。现场应用表明,该套技术方法提高了威远地区页岩气水平井开发效率,同时可为同类页岩气储层的有效开发提供技术参考。     

海上气田压力衰竭储层长水平段安全钻井控制技术

南海西部海域东方某气田Y平台采取浅层大位移水平井模式开发莺歌海组二段浅部气藏,储层埋深在井深1300m左右,最大水平位移为3783 m,最高水垂比为2.73。该气田经过十几年的开采,储层存在一定程度压力衰竭。同时,Y平台水平段穿过断层,钻进期间漏失风险高。在前期的一些开发井作业中,储层段钻进时曾多次发生井漏等复杂情况。因此,针对以往开发难题和结合Y平台的地层特点,进一步改良屏蔽暂堵无固相钻井液体系,配套环空ECD实时监测与精细控制工艺,成功解决了该区域储层漏失难题。Y平台实施的5口井提效显著,φ215.9 mm水平井段平均机械钻速为77.27 m/h,创造了东方区域类似浅部气藏大位移水平井的作业纪录。储层保护效果好,测试产量超油藏配产25%。      

主成分分析法在泥页岩地层岩性识别中的应用

泥页岩地层岩性复杂,非均质性强,利用常规测井交会图法识别岩性往往具有多解性和不确定性。依据主成分分析理论,建立多条测井曲线的主成分计算模型,主成分Y_1,Y_2,Y_3的累积方差贡献率可达91.39%,能够准确反映原测井曲线的全部有效信息。研究结果表明,主成分分析法能够有效识别泥页岩地层的浅灰色泥岩、黑色泥岩、灰色粉砂岩及细砂岩等多种岩性,回判率达90.37%。与常规测井交会图法相比,主成分分析法可靠性更高,在泥页岩储层研究领域具有较广泛的应用前景。     

页岩气储层微观孔隙结构特征及发育控制因素——以川南—黔北XX地区龙马溪组为例

利用扫描电镜以及比表面积分析仪产生的试验数据、吸附脱附曲线对页岩气储层储集空间类型、微观孔隙结构的系统研究表明,川南—黔北XX地区龙马溪组页岩气储层储集空间多样,包括残余原生粒间孔、晶间孔、矿物铸模孔、次生溶蚀孔、黏土矿物间微孔、有机质孔以及构造裂缝、成岩收缩微裂缝、层间页理缝、超压破裂缝等基质孔隙和裂缝类型。发现研究区龙马溪组泥页岩比表面积和孔体积都较大且具有良好的正相关性,并认为微孔隙越发育,泥页岩的比表面积和孔体积越大,越有利于泥页岩对页岩气的吸附储集。建立了泥页岩的孔隙模型,并利用吸附脱附曲线分析了研究区龙马溪组泥页岩的微观孔隙结构特征,指出研究区龙马溪组泥页岩以极为发育的微孔为主,其中为泥页岩提供最大量孔体积和表面积的孔隙主要为Ⅲ类细颈瓶状(墨水瓶状)孔和Ⅰ类开放透气性孔。认为有机碳含量、伊/蒙间层矿物含量以及热演化程度是控制研究区龙马溪组页岩气储层微观孔隙结构的主要因素。     

鄂尔多斯盆地延长地区山西组页岩储层特征及影响因素

利用氩离子抛光片进行SEM观测，从微观尺度分析了鄂尔多斯盆地延长地区山西组页岩储层中的储集空间类型及其对应孔径发育情况；采用氦气膨胀法、压汞法、低压氮气吸附、二氧化碳吸附、核磁共振等定量化的测试手段，利用全孔径孔隙结构定量表征方法，对该储层物性和孔隙结构进行了测试分析，确定了不同岩石类型的孔隙结构特征；进一步结合储层的岩石矿物学特征和地化特征，从不同尺度讨论了影响山西组储层孔隙发育和保存的各种地质因素。结果显示:山西组泥页岩层系中不同类型岩石的孔隙类型、孔径和孔隙度等均存在差异，同一类型岩石中不同类型孔隙的孔径及发育特征也有所不同。粉砂质页岩有机质含量（沥青含量）是决定其孔隙度和中大孔发育的决定性因素。在低TOC页岩中，石英长石含量是影响孔隙度的最主要的因素，呈正相关性。有机质含量对于高TOC黏土质页岩孔隙度具有正向的影响，而刚性颗粒粒径和黏土矿物含量则表现出明显的负向影响。      

大庆长垣南部葡萄花油层储层预测技术与应用

针对大庆长垣南部葡萄花油层高泥、高钙、砂泥岩薄互储层的特点,以建立油层组级层序地层格架作为反演约束的前提条件,结合时频分析、中频井约束波阻搞模型反演和高频非红性拟测井参数反演,并以钻井、测井和油田生产资料为基础建立地质模型,对砂、泥岩薄互层进行横向综合预测,从而实现从低频到高频,从宏观到微观,从地层组、耗支组到单油砂体,依次刻画薄互储层目的。此项技术可以预测出１．０～３．０ｍ的陆相泥、高钙、砂泥岩     

湘中坳陷涟源凹陷湘页1井大隆组页岩气地质特征

为评价湘中坳陷涟源凹陷二叠系大隆组页岩气成藏地质条件,部署实施了该区首口以大隆组为目的层的页岩气参数井——湘页1井.充分利用湘页1井钻井、岩心、测井及分析测试资料,开展大隆组岩石矿物组成特征、沉积特征、有机地球化学特征、储集物性特征、含气性等地质条件分析.研究结果表明:湘页1井大隆组页岩形成于缺氧的较深水台盆相沉积环境...