非常规油气储集层录井技术应用与发展思考

非常规油气资源的勘探开发,在为录井技术发展提供了更加广阔空间的同时,也对录井技术的适应性提出了严峻的挑战。针对非常规油气成藏特点,结合我国现阶段非常规油气勘探开发主要涉及致密砂岩气、页（泥）岩油气、煤层气等类非常规岩性储集层的特征,分析了不同录井技术的适应性,阐述了在裂缝识别、地层含气量检测、储集层解释评价等方面存在的不足,认为实施油基钻井液录井、开展微岩心录井等并探索不同岩性非常规储集层录井技术系列化和有针对性的技术创新,是实现非常规油气勘探开发从钻前、钻中、钻后、压前、压后全过程有效录井服务的重要途径。     

常规测井曲线在镇北—环江地区录井综合解释中的应用研究

为了解决鄂尔多斯盆地镇北-环江地区中生界三叠系延长组致密砂岩油气层复杂流体性质识别难的问题,利用测井技术优势,采用测井密度曲线、声波时差曲线拟合岩石孔隙度,对储集层物性进行评价,建立测井储集层级别划分标准和有效储集层识别标准,并与录井油气识别标准、含水识别标准相结合,形成了新的录井综合解释方法。2018年,在镇北-环江地区76口井录井解释过程中,通过结合常规测井曲线储集层物性评价标准及有效储集层识别标准的应用,该地区延长组录井综合解释符合率从2016-2017年的66.35%提高到76.79%,大幅提高了致密砂岩油气层录井综合解释精度。     

滨海地区BH 4井砂泥岩裂缝性储集层录井评价尝试

裂缝性储集层的研究通常是以碳酸盐岩储集层研究为主,而通过对歧口凹陷滨海地区重点探井BH 4井相应层位的分析,发现在深层泥岩和砂岩地层中也发育有明显的裂缝性储集层。以录井、测井资料为基础,在分析裂缝性油气藏特点及录井识别油气影响因素的基础上,阐述了裂缝性储集层在泥页岩密度、气测录井、立管压力、扭矩、池体积以及井漏数据方面的响应特征和相应测井参数的表现形式,归纳了发现与判断裂缝性储集层的4类主要参数,即:泥页岩密度,气测全烃,综合录井工程参数,深、浅侧向电阻率,阵列感应。综合分析认为,BH 4井裂缝发育带主要是沙一中亚段的中、下部泥岩裂缝性储集层以及沙一下亚段砂岩裂缝性储集层。该井裂缝性储集层录井评价为滨海地区整体勘探开发提供了有价值的依据。     

纳米油气与源储共生型油气聚集

在对比非常规油气与常规油气类型、地质特征及勘探技术的基础上,提出"纳米油气"的概念,指出"纳米油气"是未来石油工业的发展方向。纳米油气是指用纳米技术研究和开采聚集在纳米级孔喉储集系统中的油气,纳米油气主要分布在烃源岩层及与其大面积紧密接触的近源致密储集层系中,涵盖了页岩油、页岩气、煤层气、致密砂岩油、致密砂岩气、致密灰岩油等,储集层孔喉直径一般为纳米级;油气水在纳米孔喉中渗流能力差,相态分异难,主要依靠超压驱动,油气被滞留吸附,在源储共生致密层系中大面积连续分布。中国含油气盆地发育源储共生型致密层系、碳酸盐岩缝洞层系、火山岩缝洞层系、变质岩裂缝层系等多种类型油气聚集层系,其中源储共生层系油气聚集位于盆地中心或斜坡部位,源内或近源层状大面积聚集,是资源分布的主体和未来发展重点领域。以鄂尔多斯盆地和四川盆地源储共生型油气聚集为典型实例,提出连续型油气"两线一区"(即源储共生层系油气聚集顶底界线、油气连续聚集边界线、"甜点"分布核心区)评价方法。图10表9参32     

川中地区侏罗系凉高山组致密砂岩含油性控制因素

综合分析川中侏罗系凉高山组含油和不含油典型井致密砂岩储集层物性、孔喉结构特征以及源储之间接触关系、储集层荧光照片等资料,研究凉高山组致密砂岩含油性控制因素。研究表明,川中地区侏罗系凉高山组致密砂岩的含油性受如下因素控制:①源储之间输导体系,烃源岩与砂岩储集层之间存在泥质含量高、物性较差的砂泥渐变段时,如无裂缝沟通,油气难以进入上覆储集层;②储集层物性,若砂体与烃源岩直接接触,且储集层物性较好,则油气可直接进入储集层成藏;③裂缝发育程度,储集层物性较差时,若裂缝发育则可改善储集层的孔渗条件,油气也可运移到储集层成藏,如储集层物性较差且无裂缝沟通,则油气难以进入储集层成藏。综合川中侏罗系凉高山组沉积特征、储集层特征以及烃源岩分布,优选出营山—广安和合川—白庙—罗渡2个有利勘探区带。     

红河油田水平井储集层裂缝录井识别技术研究

储集层的裂缝识别技术研究前人已做了大量工作,但综合利用随钻录井参数来识别水平井储集层裂缝的技术目前属于空白,该文通过分析研究区已钻井水平段各录井参数在裂缝发育带对应的变化规律,认为随钻气测全烃、槽面显示、钻井液高频核磁、出口电导率四项参数的变化与裂缝发育带具有较明显的相关性,溢流、井漏、录井槽面出现气泡及上涨,随钻气测全烃尖峰式上涨、周期性重复,原油可动性及标准含油质量浓度异常高值,钻井液出口电导率相对上升或下降的幅度等均为钻遇裂缝发育带的证据。考虑到单项参数都会不同程度的受到工程因素的影响,引入立管压力、钻井液密度等工程录井参数进行归一化处理,由此得到的加权系数可用来整体判别水平段裂缝发育程度,该系数的值越大代表储集层裂缝发育程度越好。     

车排子凸起凝灰岩地层油气显示特征与评价及井筒技术选择

位于准噶尔盆地西北缘车排子凸起的两口探井于石炭系凝灰岩地层喜获工业油流,展示了凝灰岩地层良好的勘探前景。依据两井实钻资料,结合前人研究成果,分析了油源条件、储集层类型,认为车排子凸起石炭系凝灰岩储集层以裂缝性低渗透储集层为主,油气显示主要集中在进入凝灰岩地层50 m井段内。现有录、测井条件下,岩屑录井滴照分析是发现油气显示的主要手段,钻时、气测与声波时差、密度等测井资料结合是识别储集层裂缝的重要手段,据此归纳了油层与干层的评价方法。从有效识别油气显示、准确评价储集层的角度出发,认为在现有技术手段的基础上早期探井应增加钻井取心、成像测井,并开展随钻轻烃录井和罐顶气轻烃录井。为保护油气层、增加产能,针对石炭系裂缝性凝灰岩低渗透储集层,提出采用低密度钻井液钻进、钻入石炭系凝灰岩地层290m后气测连续30m为基值完钻、采用尾管割缝防砂筛管先期完井的完井方式建议。     

天然气充注成藏与深部砂岩储集层的形成 ——以塔里木盆地库车坳陷为例

在塔里木盆地库车坳陷深层天然气成藏条件分析的基础上,阐明深部有效储集层的形成机制.研究表明,天然气充注成藏过程与深部砂岩有效储集层的形成具有密切关系:早期曾捕获到油气的储集层,后期深埋后储集层性能较好;若早期未能捕获到油气,深埋后储集层则比较致密.深埋压实作用对孔、缝的保存影响较大.在储集层深埋致密化之前发生的油气充注过程,抑制了岩石的机械压实和裂缝闭合,阻碍了致密化进程,使储集层的有效孔、缝得以保存.库车深层煤系气源充沛,高演化侏罗系烃源岩成气潜力依然较大,深部砂岩储集层发育次生孔隙和微裂隙,膏盐盖层分布广,厚度大,生储盖空间配置好;以断裂为主构成的输导体系发育,排烃效率高,运聚系数大,油气被高效捕获成藏;盐构造下的深部和超深部圈闭发育.因而,库车坳陷深层和超深层成藏条件好,勘探潜力巨大.     

鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征及成因

裂缝发育程度与类型是影响致密砂岩储层能否获得油气高产稳产的重要因素。目前,鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩储层勘探开发高度重视构造裂缝,而对层理缝的关注甚微。近期勘探开发实践表明,致密砂岩储层层理缝发育对油气富集具重要影响。综合利用野外露头观察、岩心描述分析与薄片观测,系统表征鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征,并分析其成因机理。结果显示：鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝多近水平或低角度发育,裂缝开度较小;横向上常断续分布,延伸不远;垂向上彼此独立,基本无联系,其发育分布具强非均质性,可被构造裂缝切割;岩心中发育的层理缝多存在油浸或油迹显示。分析认为：自晚燕山期,长7油层组致密砂岩储层内层理缝开始大规模形成,其发育分布受流体压力、构造应力以及溶蚀作用等多种地质因素综合控制。延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝对鄂尔多斯盆地致密油勘探开发的地质意义主要体现在其储集效应,层理缝差异发育是造成鄂尔多斯盆地致密油非均质分布及影响单井产能的重要因素,其发育区可能是致密油勘探开发的“甜点区”。     

胜利油区深部砂岩储集层类型及特征

胜利油区深层是油气勘探的重要领域,如何识别有利储集层是其关键。在进行了大量的分析化验基础上,研究了深部砂岩储集层的物性、孔隙类型和孔隙结构特征,划分出低渗型、致密型和中渗型3种类型储集层,其中低渗型分布最广,中渗型油气勘探潜力巨大。深部砂岩储集层的孔隙类型主要为微孔隙和粒内孔隙,埋藏深度和岩性是影响其发育的主要因素,随着埋藏深度的增加,孔隙类型逐渐由粒间孔向微孔隙和粒内孔隙过渡,石英质砂岩和长石砂岩中粒间孔发育,岩屑砂岩中裂缝孔隙发育,因而造成了不同地区储集性的差异。     

元坝地区须二段低电阻率气层成因与测井评价方法

针对元坝地区须二段储层气层判识难度大、传统测井评价方法解释符合率较低的问题,开展了低电阻率气层成因分析及测井评价方法研究。在深入分析须二下亚段沉积微相、储层特征和测录井、测试及试验分析资料的基础上,认为储层矿物组分、孔隙结构、岩石粒径和胶结类型等是影响气层电阻率高低的主要因素,石英含量与测井电阻率呈正相关关系;建立了储层内岩性细分及识别有效储层的测井模式,综合岩性、电阻率和含水饱和度等参数,形成了不同岩性气层的评价标准和低电阻率气层的测井评价方法。该评价方法在元坝地区多口探井陆相致密砂岩气层评价中进行了应用,提升了致密砂岩气层的测井评价成功率,使元坝地区陆相致密砂岩气藏勘探取得了突破性进展。研究与应用表明,利用建立的低电阻率气层测井评价方法可以解决低电阻率气层的漏层和错判的问题,提高解释的成功率。      

吉林探区适用录井技术系列研究与应用

通过比较各种录井技术优缺点和各探区应用效果,找到了"轻凝油气藏"、"复杂隐蔽油藏"、"复杂原油性质油藏"勘探适用的录井系列,解决了"轻质油"、"死孔隙油"、"残余油"、"氧化油"录井识别和评价问题,有效地指导了近几年吉林探区的油气勘探。并指出现代高速钻井技术以及高难度油气勘探所产生的一系列问题必须依靠多种录井技术结合(综合性技术系列)来解决,尤其在特殊录井技术选用上必须合理、适用。     

中国火成岩油气勘探开发现状及展望

火成岩储集层作为油气勘探开发的新领域,已引起石油界和学者的关注和兴趣,但火成岩为孔隙和裂缝双重介质储层,勘探开发理论和技术仍亟待完善和丰富。在对相关文献调研的基础上,综述了我国火成岩油气藏分布情况、勘探历程及勘探开发现状。对成熟的火成岩油气藏地震勘探、岩性识别、岩相分析、储层岩性测井识别、裂缝预测等勘探技术,火成岩油气藏空气钻井、欠平衡钻井、控压钻井、复合钻井和自动垂直钻井等技术,火成岩油气藏完井技术,火成岩气藏、裂缝性稠油油藏、储层改造等技术进行了介绍。从火成岩油气藏形成机制、勘探的难点、开发的瓶颈等方面分析了我国火成岩油气藏勘探开发面临的挑战。从国家能源需求、常规油气勘探开发先进技术的保障、前沿交叉学科、国外先进的经验等方面展望了我国火成岩油气勘探开发前景。     

川东北海相天然气储集层录井综合评价技术

川东北海相天然气藏储集层是重要的勘探开发目标,由于钻井地质条件复杂,为确保录井的准确识别与评价,引入X射线荧光元素录井、核磁共振录井等新技术,结合综合录井参数开展岩性、物性以及可钻性评价形成录井综合评价技术。通过建立川东北海相天然气储集层X射线荧光元素录井岩性识别响应特征、核磁共振录井和校正的可钻性指数(B)的划分标准,利用与产能密切相关的地质指标(岩性、物性、含气性),建立综合评价系数和综合评价标准,有效解决了川东北海相超深井岩性识别与归位、油气评价等录井难题,为超深水平井长穿有效海相储集层提供了技术保障。实践证明,录井综合评价技术的推广应用,有力地支持了该地区天然气藏的勘探开发工作,较好地解决了该地区录井面临的技术难题,为复杂钻井地质条件下的录井工作提供了新的思路和方法。     

致密储层测井评价技术及发展方向

致密油气田在中国油气田开发中占有非常重要的地位,致密油所储藏的油气储量占据了中国探明储量的70%以上。致密油藏油气田分布广泛,勘探难度极大,致密储层测井评价技术是储量评价、井位部署等勘探工作中的核心技术,未来发展趋势是大数据方法与神经网络方法相结合,综合评价致密储层流体类型和孔隙结构等测井评价相关参数。目前大多数致密储层测井方法和工具都是基于中子、声波、密度等常规方法和手段,缺乏成像测井、核磁测井、随钻测井等新技术的创新应用,至今还没有系统有效致密储层测井评价技术。为此,在调研国内外大量文献的基础上,系统总结了致密油储层的地质特征,并阐述了中子、声波、密度等常规测井评价技术与成像测井、核磁测井、随钻测井等新技术、新方法在致密油储层评价上应用的不同之处,形成了一套比较系统性和规范化的致密储层测井评价方法。致密油藏应该大力发展岩石学模型研究和核磁共振技术研究,可以有效提高测井评价技术水平,提高储层预测和流体检测的准确性和可靠性。研究成果对国内外致密油藏测井评价研究具有参考价值。     

气体钻井高效开发致密砂岩气藏

致密砂岩气是一类非常重要的非常规油气资源，但该类气藏岩石致密、孔喉细小、孔渗低、黏土矿物改造作用强、强亲水并且原始水饱和度低。钻井完井过程中该类气藏易受损害并难以解除，主要的储层损害类型包括固相堵塞、与液相侵入相关的敏感性损害和水锁损害、应力敏感性损害，其中液相损害的影响要大于固相侵入堵塞。采用常规的过平衡和欠平衡钻井技术由于严重的储层损害而普遍效率低，难以形成对该类气藏的有效勘探开发。理论和现场试验均表明，气体钻井技术是一种高效开发致密砂岩气藏的钻井技术，它不仅从根本上避免了钻井液钻井中由固、液相侵入引起的储层损害，有效保护了储层；还极大地提高了钻速，减少了钻井事故，缩短了建井周期。     

基于随钻录井资料确定页岩气储层参数

为了达到随钻快速识别与评价页岩气的录井显示目的,基于页岩气储层同时具有致密砂岩、致密碳酸盐岩油气层的特征,运用岩屑伽马录井、地层元素录井及钻时资料识别页岩气储层岩性的方法与标准,提出了运用气测及综合录井资料确定地层孔隙度与渗透率、地层压力与地层破裂压力、地层含气饱和度与地层含气量、气层产能预测的方法,丰富了录井页岩气解释评价方法与手段。对中国石油化工股份有限公司首口页岩气勘探试验井--J111井录井资料进行了分析和探讨。结果表明：上述方法为低孔隙度低渗透率复杂孔隙结构的页岩气层的精细解释提供了参考,有较强的实用性,满足了页岩气录井现场快速解释评价的需要。     

考虑接触面积与压差的致密砂岩气藏水相自吸行为

钻完井过程中,水相通过毛管自吸和正压差进入储层,会引起致密砂岩气藏水相圈闭损害,导致储层测井解释错判为水层,阻碍致密砂岩气藏的及时发现和准确评价。为了揭示致密砂岩气藏水相自吸行为,选取典型致密砂岩气藏柱塞岩样,分别模拟了钻开储层时水相接触岩石的岩样端面自吸、裂缝水淹后的岩样浸泡自吸和正压差下的毛管强制渗吸实验,分析了接触面积与压差对致密砂岩水相毛管自吸的影响。结果表明:自吸速率受到渗吸面积与裂缝发育程度的影响,裂缝越发育,接触面积越大,渗吸速率越快,渗吸越易达到平稳阶段;正压差促进岩石毛管渗吸作用,但受岩石物性影响明显,当岩石物性低到一定程度时,渗吸作用主要受到毛管力的控制;裂缝的存在既增加渗吸接触面积,又进一步强化正压差作用,使渗吸能力显著增加。结合实验研究认为,在钻完井过程中,预防致密砂岩气藏水相侵入应以封堵裂缝、控制压差来减少水岩接触面积和水相侵入量为主。      

石油工程技术对油气勘探的支撑与未来攻关方向思考——以中国石化油气勘探为例

十二五期间,中国石化油气勘探取得重大突破,其中地震勘探技术、超深井钻完井技术、水平井分段压裂技术及测井录井技术的创新发展起到了关键支撑作用。对未来油气勘探中存在的寻找石油储量战略接替困难、新增储量品位下降、埋藏深度增加、复杂勘探对象对工程技术的要求越来越高等技术难题进行了详细分析,认为中国石化油气勘探发展方向主要集中在陆相隐蔽油气藏、海相油气藏、致密碎屑岩油气藏、山前带油气藏、火成岩油气藏、海域及非常规油气资源等7大领域,并分析了7个领域面临的主要技术挑战,指出了物探技术、井筒技术及测井录井技术的主要攻关方向。      

基于层次专家委员会机器模型的致密储层裂缝开度预测方法

裂缝开度是表征致密储层品质及评价油气产能的关键参数。受沉积、成岩和构造作用的影响,致密储层具有较强的非均质性,导致测井响应特征复杂、无规律,利用常规测井解释方法或者单一机器学习模型很难准确预测储层裂缝开度。为了解决这一问题,提出一种基于层次专家委员会机器模型的致密储层裂缝开度预测方法。首先,从岩心和成像测井资料中获取储层裂缝开度参数,选取相同深度敏感的测井数据作为特征变量构建样本集;然后,采用核岭回归、支持向量回归、BP神经网络作为基础专家网络单元训练、学习样本集;再借助递阶层次结构模型和门神经网络模型构建层次网络模块,自适应生成各个基础专家网络单元的初始权重;最后,综合考虑各个基础专家网络单元的预测性能,利用条件交替期望变换确定各个基础专家网络在最终输出中的贡献,准确预测储层的裂缝开度。实际资料应用表明,该方法能有效地定量表征井中储层裂缝开度,可为致密储层评价提供可靠的地球物理技术支撑。