页岩油综合甜点测井评价——以沧东凹陷孔店组二段为例

地质甜点和工程甜点的识别与融合是实现页岩油效益开发的关键,以沧东凹陷孔店组二段页岩油为例,基于高精度岩石物理实验和常规测井资料,建立了页岩油综合甜点测井评价方法。利用最优化、神经网络、多元非线性拟合以及测井属性分析等技术手段,分别建立了页岩岩性、储集物性、含油性、脆性、断裂韧性、地应力特性以及天然裂缝发育程度等产能敏感参数的测井定量预测模型。进一步构建了表征地质甜点的储油指数、表征工程甜点的可压指数和缝网复杂指数。采用几何平均法建立页岩油综合甜点评价指数,实现了页岩油综合甜点分类,形成了各类综合甜点的地层参数评价标准。通过分析处理沧东凹陷孔店组二段11口页岩油试油井的测井资料,验证了分类方法及评价标准的有效性。研究方法及认识可以为页岩油勘探开发部署、压裂方案优化及储量评价提供必要的技术支撑。     

陆相页岩油宏观结构测井评价及其甜点优选

针对中国陆相页岩油的岩性复杂、宏观结构类型多样、孔隙结构复杂以及含油特征复杂等基本地质特点与油藏特征,基于电成像、二维核磁共振、三分量感应和阵列声波等测井新技术资料的目标化处理成果所精细揭示的页岩油宏观结构特征与微观结构特征,提出了微观结构与宏观结构相融合的页岩油甜点评价新方法（简称“双结构甜点评价法”）。其技术内涵主要有：（1）基于图像边缘检测方法,建立了电成像测井评价地层宏观结构的处理技术及其处理参数的优选方法,并从测量原理、探测体积和井筒环境适用性等3个方面,系统剖析了电成像边缘检测法、三分量感应电各向异性法和阵列声波刚度法等3种宏观结构评价方法的适应性,进而提出优选应用方法;（2）基于典型区块页岩宏观结构特征的系统对比分析,并在岩心精细描述刻度下,建立了上述3种测井评价方法的宏观结构分类标准;（3）基于储层物性、含油性和脆性三要素的微观结构特征,提出了有利宏观结构优选方法。研究表明,松辽盆地古龙地区白垩系青山口组一段、鄂尔多斯盆地三叠系延长组长73亚段以及柴达木盆地英雄岭地区古近系下干柴沟组（E32）页岩油的甜点分别主要赋存在纹层状黏土质页岩、薄互层状硅质页岩和薄互层状灰云质页...     

页岩油气地质评价方法和流程

我国页岩油气勘探开发刚刚起步,为了有效而快速地评价页岩油气的潜力,基于国内外10多个页岩油气项目评价的工作实践,综合出了一套适合我国条件的页岩油气地质评价流程和方法,并通过实例说明其应用过程及效果。所提出的页岩油气地质评价流程包括页岩区域评价、页岩评价和页岩油气储量评估。其中页岩区域评价包括建立地层格架、区域构造演化及古地理演化研究、地理地貌分析,目的是确定盆地内是否存在形成富含有机质页岩的古地理环境,评价中强调含有机质页岩沉积环境稳定分布及构造变化稳定性的确定;页岩评价的目的是确定页岩油气发育的有利区,评价中重点要确定"五度",即页岩深度、页岩储层厚度、页岩中有机质丰度、页岩中有机质成熟度、页岩的脆性度等指标,这是快速评价页岩油气有利区的关键;页岩油气储量评估的目的是确定形成页岩油气的核心区或"甜点"区,该评估反映了页岩油气藏连续分布的特点。结论认为,所建立的页岩油气地质评价流程和方法便捷有效,为页岩油气快速评价提供了一种方法。     

页岩可压性指数评价新方法及应用

脆性指数是评价页岩可压性的基础,国外的脆性指数研究只局限于近井筒参数。为了更全面地表征页岩的可压性,以压裂施工参数为基础,从能量的角度提出了一种新的页岩脆性指数综合评价方法,并建立了地质参数与工程参数有机结合的可压性指数综合模型;同时应用归一化方法,建立了利用等效支撑剂量与等效压裂液量的比值表征可压性指数的新模型。实例计算表明,采用该方法计算的脆性指数及可压性指数与压后产气效果关联度较强,能够准确反映裂缝的延伸性,其值大小可作为优选压裂段簇位置的依据,并具有较高的可信度和现场实用性。建议在现场推广应用,以促进国内页岩气的勘探开发效果及水平。      

陆相碳酸盐质细粒沉积岩及油气甜点多源成因

基于以往研究认识,通过分析细粒碳酸盐物质来源和岩石形成作用,系统论述碳酸盐质细粒沉积岩的多源成因机制,并对碳酸盐质细粒沉积岩的油气富集类型进行总结.研究表明,以陆地物质输入、盆内自生物质生成、火山热液物质注入和混合物质来源为主的多物源供给是陆相断陷盆地富集细粒碳酸盐物质的主要原因.其中物源区富碳酸盐岩基岩的发育控制了盆...     

基于灰色关联分析的页岩油甜点综合评价方法——以渤海湾盆地渤南洼陷为例

国内页岩油以中国陆相沉积为主,地质条件复杂多变,且地质工程甜点评价要素多元,为页岩油甜点综合评价带来了困难。以渤海盆地渤南洼陷为例,基于灰色关联理论,筛选出了页岩厚度、总有机碳含量、镜质体反射率、孔隙度、热解游离烃含量、原油密度、原油黏度、地层压力和脆性指数等9个评价指标,分析了评价指标间的相关性,优化了各评价指标的权重,计算了综合评价指数,实现了页岩油甜点的综合性、定量化精准评价。分析结果显示：渤南洼陷页岩油综合评价指数高值主要分布于XYS9—Y182—Y187井区、Y283井区南部及L42井区周围,整体向南、向北综合评价指数逐渐降低,综合评价指数与单井产量具有较好的相关性,能够较好地匹配渤南洼陷页岩油单井产量;BYP5井综合评价指数自上而下整体减小,与示踪剂监测的产量贡献率趋势一致,两者具有较好的相关性。研究结果表明,页岩油水平井完井后,通过计算综合评价指数,可以及时、准确地评价水平段的甜点段,指导页岩油水平井压裂施工。     

页岩油气革命及影响

页岩油气革命延长了世界石油工业生命周期、助推了全球油气储量和产量增长、影响着各国能源战略格局。地质历史时期生命大爆发及生物大灭绝事件控制了全球富有机质页岩的形成和演化。结合世界页岩油气勘探开发实践分析,页岩油气革命包涵科技革命、管理革命和战略革命。科技革命将资源视野从源外单一资源类型扩展到"源岩油气"系统;管理革命实现页岩油气低成本开发;战略革命重塑世界能源新版图。通过系统介绍中国陆相页岩油、海相/陆相页岩气两大领域的工业实践,明确了地下原位加热转化技术是中—低成熟度页岩油资源规模开发利用的现实探索,水平井体积压裂技术是实现中—高成熟度页岩油经济开发的有效途径,指出鄂尔多斯盆地延长组7段中—低成熟度页岩油和四川盆地侏罗系自流井组大安寨段中—高成熟度页岩油具有很大的资源潜力。当前,中国3 500 m以浅海相页岩气开发已有成功经验,海陆过渡相和3 500 m以深海相页岩气勘探取得了重要突破。地下煤气化试验探索煤炭清洁化和可持续利用新模式。页岩油气革命对中国能源发展具有深远影响:页岩油气革命突破传统找油理念,助推"源岩油气"成为新的油气系统;页岩油气革命推动"技术爆发",加快能源类型迭代;页...     

混积页岩油甜点富集机理与含油性评价方法

构建准噶尔盆地吉木萨尔二叠系芦草沟组页岩油有效含油性及可动性分级评价标准,甄选出含油性好、可动油饱和度高的优质甜点是页岩油高效开发的关键。开展页岩油甜点富集机理、不同流体赋存状态与储层孔隙结构关系的分析研究。研究结果表明,吉木萨尔二叠系芦草沟组页岩油甜点具有混积型页岩油特征,甜点具有弱运移-滞留型的成藏模式;甜点的孔隙结构主要受粒级及成岩作用溶蚀强度的控制,甜点的含油性、可动性与储层孔隙结构相关,明确了页岩油不同流体赋存状态与分布特征;基于核磁共振实验的页岩油弛豫机理与弛豫模式奠定了吸附油、游离油孔隙度和含水性定量表征的物理基础,构建了核磁共振T₂谱分簇计算页岩油不同赋存状态流体饱和度的定量表征技术。计算的可动油饱和度与水平井产能、稳定含水率具有较好的一致性,为页岩油水平井井位优选、试采方式、产能评价提供了依据。     

页岩油气革命及影响

页岩油气革命延长了世界石油工业生命周期、助推了全球油气储量和产量增长、影响着各国能源战略格局。地质历史时期生命大爆发及生物大灭绝事件控制了全球富有机质页岩的形成和演化。结合世界页岩油气勘探开发实践分析,页岩油气革命包涵科技革命、管理革命和战略革命。科技革命将资源视野从源外单一资源类型扩展到"源岩油气"系统;管理革命实现页岩油气低成本开发;战略革命重塑世界能源新版图。通过系统介绍中国陆相页岩油、海相/陆相页岩气两大领域的工业实践,明确了地下原位加热转化技术是中—低成熟度页岩油资源规模开发利用的现实探索,水平井体积压裂技术是实现中—高成熟度页岩油经济开发的有效途径,指出鄂尔多斯盆地延长组7段中—低成熟度页岩油和四川盆地侏罗系自流井组大安寨段中—高成熟度页岩油具有很大的资源潜力。当前,中国3 500 m以浅海相页岩气开发已有成功经验,海陆过渡相和3 500 m以深海相页岩气勘探取得了重要突破。地下煤气化试验探索煤炭清洁化和可持续利用新模式。页岩油气革命对中国能源发展具有深远影响：页岩油气革命突破传统找油理念,助推"源岩油气"成为新的油气系统;页岩油气革命推动"技术爆发",加快能源类型迭代;页岩油气革命开启"坚持常规、突破非常规、开启新能源"的发展道路,有望实现中国"能源独立"。     

页岩油油气可动性测井响应特征分析及应用

页岩油测井评价是目前测井解释的难点之一。从页岩油具有“自生自储”和“生烃高压”的成藏特征,以及地质“甜点”具有异常高压和油气显示活跃等宏观现象出发,深入分析了页岩油地质“甜点”的基本特征,指出油气可动性是页岩油地质“甜点”的最重要特征。统计胜利油区数百口页岩油井的钻井、录井、测井和试油等资料,发现地质“甜点”段物性较好、地层高压、油气充注度高,井壁附近更易形成明显而稳定的电阻率低侵特征剖面。由于双侧向测井比感应测井更能有效地表征低侵特征,首次从宏观上确立了页岩油油气可动性与测井曲线之间的响应关系。基于双侧向测井曲线幅度差异特征,提出了应用油气可动性定量评价系数评价页岩油地质“甜点”的方法。应用该方法对多口页岩油井进行了地质“甜点”分级评价,评价结果与岩相分析和试油结果吻合度较高,获得了良好的应用效果。     

热释法在页岩吸附油定量评价中的实验探讨

采用加热释放法对页岩吸附油定量评价进行实验探索,通过设置合理的温度可以分离出不同赋存状态的烃类,并且发现分离过程可以分为三个阶段:第一阶段各种赋存状态的油都存在,且自由态油先快速分离出来;第二阶段游离态油随之出来;待第三阶段稳定时即可得出吸附量实验值,再根据吸附量相对变化率数据得出更准确的吸附量校正值,发现每克岩石吸附C_(12)H_(26)的量分布在2.80～3.30mg。在实验研究基础上,建立岩石样品中C_(12)H_(26)的挥发动力学模型,模型拟合结果和实验结果相互验证。此实验获取了页岩体系中吸附态页岩油量,为页岩油富集机理、页岩油资源评价及可动性研究提供了实用的实验技术。     

油页岩的地球物理识别和评价方法

利用地球物理方法识别和评价油页岩主要是依靠测井技术,地震方面研究非常薄弱。在现有的油页岩测井响应特征和测井评价方法（ΔlogR 重叠法）的基础上对ΔlogR 重叠法进行了拓展,引入波阻抗与常规测井响应特征进行重叠来评价油页岩;同时根据油页岩的岩石结构特征,建立油页岩岩石物理模型,提出了一种基于岩石物理模型的由速度反演油页岩有机质含量的方法;最后利用地震多属性预测技术将已知钻井的含油率信息反演外推到地震数据,得到预测的含油率数据。结果表明,波阻抗ΔlogR 重叠法、岩石物理反演法和地震多属性预测法都可以有效地评价油页岩的有机碳含量和含油率。     

页岩油气科技进步、发展战略及政策建议

页岩油气是自生自储、源储一体的非常规油气资源,根据热演化成熟度将页岩油划分为中—高成熟页岩油与中—低成熟页岩油,根据页岩沉积环境将页岩气划分为海相、海陆过渡相和陆相页岩气。中国是目前世界上实现陆相页岩油商业规模开发最成功的国家之一,相继在鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等获得陆相页岩油重大发现。在四川盆地及其周缘实现了海相页岩气工业突破和快速规模发展,截至2021年底,在中国南方累计探明页岩气田8个、探明地质储量2.74×10¹²m³,2021年页岩气产量达230×10⁸m³,累计生产页岩气924×10⁸m³。中国页岩油气资源潜力大,但规模勘探与效益开发仍面临诸多挑战。借鉴国外页岩油气发展经验与启示,建议由国家牵头评价落实黑色页岩转化油气、高碳煤岩转化油气的技术与经济资源量,制定发展规划;设立国家级黑色页岩、高碳煤岩油气原位转化先导试验区,继续执行并出台页岩转化、煤岩油气转化的财政激励和税收扶持政策,推动实现地下页岩油熟化转化革命、地下煤炭加热转化油气革命;国家顶层设计,统筹投资,以鄂尔多斯、四川等盆地为代表,打造地上可再生能源与地下油气煤、热锂铀、碳捕获和储存(CCS)、碳捕获与利用及封存(CCUS)等协同融合发展的"世界超级能源盆地"基地,实现地上与地下多种能源的协同融合发展。     

基于岩石物理相的深层页岩气地质—工程甜点参数测井评价方法——以四川盆地LZ区块五峰组—龙马溪组为例

海相深层页岩气(埋深大于3500 m)储层受沉积、成岩、构造及生物等多种作用影响,甜点成因机制十分复杂,通常的沉积微相、岩相划分难以精细刻画其强非均质性,进一步加大了地质—工程甜点参数测井精细评价的难度。为此,以川南LZ区块页岩气储层为例,在明确海相页岩岩石物理相内涵、影响因素及核心指标的基础上,利用岩石薄片、全岩衍射以及TOC等资料,结合测井响应特征,划分出三类岩石物理相(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),进一步分为6个亚类(Ⅰ₁、Ⅰ₂、Ⅰ₃、Ⅱ₁、Ⅱ₂、Ⅲ),明确了不同类型的特征及优势相,并采用随机森林算法建立了连续测井剖面岩石物理相识别方法和基于岩石物理相分类的地质—工程甜点参数测井精细计算模型。结果表明：(1)发育在五峰组顶部和龙一₁¹—龙一₁³小层内的Ⅰ₁和龙一₁⁴小层内的Ⅱ₁为有利相,通常具有TOC高、孔隙度大、...     

陆相页岩油有利岩相优选与压裂参数优化方法

综合高精度岩石物理实验、数字岩心以及测井新技术资料,系统描述了鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段3亚段陆相页岩油的页岩岩相特征及其识别方法,根据每类页岩岩相的内幕特征确定了"油气甜点"有利岩相分布层段与平面展布规律.研究认为,高TOC含量页岩岩相是陆相页岩油的源岩基础,但不是产量的主控因素;孔隙结构良好和储集空间发育的页岩岩...     

页岩气工程甜点评价方法——以四川盆地焦石坝页岩气田为例

页岩气工程甜点的定量评价对于评判页岩气的开发难易程度及开发成本高低都具有重要的参考价值。为了寻求一种高精度的页岩气工程甜点定量评价方法,以四川盆地焦石坝页岩气田为例,结合国内外的研究成果,首先定性分析了脆性指数、应力差异系数、泥质含量和破裂压力等工程甜点参数对压裂加砂量及加液量的影响;在此基础上,采用相关系数法进行定量分析,确定主要工程甜点参数和表征页岩气工程甜点的目标评价参数;然后,采用单一参数评价、雷达面积模型和独立性权重系数模型等3种方法来评价页岩气工程甜点,并对比其结果。研究结果表明:(1)泥质含量、脆性指数、钙质含量和应力差异系数等4个参数为主要的工程甜点参数;(2)采用携砂比来表征页岩气工程甜点可以有效回避用加砂量和加液量来表征时所存在的多目标评价问题;(3)独立性权重系数模型评价工程甜点精度最高,其次是雷达面积模型,单一参数评价的精度较低。现场3口压裂井的应用效果也表明,利用独立性权重系数模型定量评价页岩气工程甜点所得到的评价结果可靠。结论认为,宜采用独立性权重系数模型对页岩气工程甜点进行定量评价。     

中国南方海相地层牛蹄塘组页岩气“甜点段”识别和优选

为了探索中国南方海相地层牛蹄塘组原始储层中页岩气赋存状态,笔者采用了液氮低温吸附/脱附实验和甲烷等温吸附实验等手段,分别表征了页岩对吸附气和游离气的储集能力;同时结合典型井的含气性特点,研究页岩气的赋存机理,识别和优选出了研究区储层的"甜点段"。结果表明,牛蹄塘组发育1～2层富有机质页岩(有机碳含量TOC>2.0%),岩性以黑色硅质页岩为主;储层微观主要发育有机质孔(两端开口的圆柱孔),粘土矿物层间孔(四面开口的狭窄平板孔)以及粒间孔和晶间孔(四面开口的锥形平板孔),而最重要的孔隙类型是有机质孔。牛蹄塘组含气性普遍较差,但慈页1井残余气体积分数高达69.7%。理论计算和现场实验结果均表明,牛蹄塘组页岩储层赋存甲烷特征变化随TOC发生改变,由于有机质孔的孔径较小(一般仅为几十纳米以下),导致原始储层中赋存吸附气能力较强,而赋存游离气能力较弱。随着有机质质量分数的增加,岩石的弹性模量逐渐降低,但泊松比却逐渐增加。牛蹄塘组"甜点段"具有"甜"和"脆"的特点,即厚度为20～40 m,TOC含量为4%～8%,石英质量分数超过40%,粘土矿物质量分数30%～40%,碳酸盐岩质量分数低于20%...