中国陆相页岩油测井评价技术方法新进展

与北美地区的海相页岩油相比,中国陆相页岩油普遍具有岩石矿物成分复杂、储层非均质性强、单层厚度薄和岩性岩相纵向变化快等典型特点,测井岩性识别、储层参数精确计算及品质精细划分难度极大,这给测井准确评价页岩油“甜点”带来了巨大挑战。针对目前松辽、鄂尔多斯、准噶尔和渤海湾等盆地页岩油勘探区域测井评价遇到的诸多难点,重点讨论了以四维数字岩心、实验室多状态二维核磁共振及井场移动式全直径岩心核磁共振为代表的页岩油岩石物理实验新方法和以元素测井矿物组分高精度计算、电成像沉积构造识别、水平井解释及压裂效果评价为代表的处理评价新技术,并以系列关键核心技术突破构建了中国陆相页岩油测井评价方法体系,展现了近年来页岩油测井评价技术在中国的创新与发展。     

页岩油储层孔隙流体的全直径岩心二维核磁共振图谱特征及评价方法

如何客观评价页岩油层中的孔隙流体,准确测量和定量表征页岩油及致密油储层含油饱和度与可动油含量等参数,已经成为当前急需解决的重要技术难题。通过率先在国内引入车载移动式全直径岩心核磁共振测量仪,开展了页岩油岩心现场测试分析和评价研究工作,实现了现场对钻井取心进行连续、高精度、无损的快速核磁共振扫描,弥补了核磁共振测井和室内岩心实验的不足,填补了国内页岩油全直径岩心现场测量技术空白。结合现场岩心描述、其他配套实验数据及试油验证,系统总结出不同流体组分的二维核磁共振T₁—T₂图谱特征,明确了不同孔径中油、水信号的T₁/T₂比值变化规律,建立了基于全直径岩心二维核磁共振图谱特征的孔隙流体组分分析方法及识别标准,实现页岩油、致密油及复杂碎屑岩等储层孔隙流体组分准确识别与流体饱和度定量解释。车载移动式全直径岩心二维核磁共振测量技术方法在松辽盆地古龙页岩油、鄂尔多斯盆地长7₃页岩油、河套盆地勘探评价中发挥了重要作用,在大庆、长庆、西南、华北、新疆等致密油气田已规模应用,取得良好效果。     

松辽盆地古龙页岩油储层七性参数和富集层测井评价方法

针对古龙页岩油地质评价关键参数不明确、评价标准尚未建立等问题,以配套岩心实验和试油测试资料为基础,通过岩心刻度测井,建立了岩性、孔隙度、含油饱和度、有机碳含量和各向异性地应力等七性参数测井评价方法和富集层分类评价标准.在岩石物理实验基础上,通过七性特征和测井响应关系研究,提出了考虑成熟度、有机碳质量分数(w(TOC))的双参数游离烃质量分数(S1)测井计算模型、变T2截止核磁有效孔隙度计算方法和考虑小孔隙含油的二维核磁含油饱和度计算模型,解决了页岩油富集层分类评价和储量提交关键参数解释精度低的问题.在此基础上,根据三品质七性参数与产能关系,优选敏感参数建立了有效厚度下限和富集层测井评价标准.配套形成的以岩性扫描、核磁、成像测井系列为核心的采集和七性参数测井评价技术,为古龙页岩油200多口新老井解释、井位部署和储量提交提供了可靠的基础数据和技术保障,形成的技术流程和方法对国内同类型页岩油储层评价具有指导意义.     

核磁共振测井在古龙页岩油评价中的应用

古龙页岩油储层黏土含量高,孔隙结构较为复杂,微米-纳米孔喉及微裂缝发育,利用常规方法评价储层孔隙结构及物性、含油性具有较大难度。针对以上难题,在岩石物理实验基础上,提出了核磁共振变T₂谱截止值有效孔隙度计算方法和考虑小孔隙含油的二维核磁共振含油饱和度计算模型,并通过核磁共振区间孔隙度分析,厘清了古龙页岩储层孔隙结构。利用该方法计算的有效孔隙度平均相对误差为7.3%,含油饱和度平均绝对误差为4.0%,这不仅提高了计算储量关键参数的解释精度,还为后续开发提供了技术保障。该技术流程和方法对于类似页岩油的有效孔隙度和含油饱和度的评价同样具有指导意义,有助于推动页岩油等非常规油气资源的开发利用。     

潜江凹陷潜江组盐间页岩油储层地震岩石物理特征分析

潜江凹陷潜江组页岩油因其独有的陆相盐湖沉积特征导致储层"甜点"预测困难,亟需开展基础性的岩石物理实验研究,以明确页岩油储层不同岩性、物性和地震弹性参数间的变化规律.为此,对研究区F井的47块岩心进行了岩石物理声学测试,并结合常规物性测试,系统地分析了盐间页岩油储层地震弹性性质的变化规律,研究了识别岩性的参数,确定了对有...     

岩石热解实验在页岩油储层含油性评价中的应用——以川东北地区侏罗系凉高山组为例

页岩油是保障国家长期稳产和上产的重要战略资源,含油性及可动性评价在页岩油勘探甜点预测中具有重要指导意义。采用液氮冷冻取制样和岩石热解实验方法,对川东北地区侏罗系凉高山组页岩油层系开展含油性及可动性评价实验研究和含油性影响因素分析,取得以下4点认识：（1）液氮冷冻取制样技术可有效避免样品中的轻烃损失,所获含油性参数可更为真实地反映储层含油性;（2）分段岩石热解方法可通过游离油、束缚油及固态烃含量表征储层含油性,并通过最大可动油量占比（游离油含量/总含油量）表征原油可动性;（3）凉高山组页岩油储层含油性和可动性受有机质丰度、成熟度、岩性和烃源体系的运移排烃及烃类运聚作用的共同影响,有机质丰度越大储层含油性越好,成熟度越高原油可动性越强,但储层含油性越好和可动性越强,原油越容易在储层中发生短距离运聚现象,从而改变储层含油性;（4）综合分析凉一段、凉三段的含油性、可动性、地球化学特征、物性和页岩油井的开发需求,发现凉一段为优质页岩油勘探层段。岩石热解实验手段为页岩油含油性及可动性评价提供了新思路和新方法,可有效支撑页岩油甜点区预测和开发方案设计。     

基于岩性分类的混积页岩油饱和度计算方法

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组混积页岩油甜点岩性种类多、矿物成分复杂、非均质性强,基于常规测井的参数利用阿尔奇公式计算含油饱和度精度低。以研究区岩心、岩石薄片、测井资料为基础,采用岩心刻度测井、聚类分析、数据挖掘及分布交会的方法,依据岩性主成分将20余类岩性归类为9类岩性,挖掘常规测井敏感参数,构建了混积页岩油常规测井岩性识别标准;基于页岩油甜点七性关系及阿尔奇公式饱和度主控因素认识,明确了5类页岩油甜点优势岩性,分岩性确定孔隙度模型和岩电参数;采用密闭取心资料分析含油饱和度并结合岩电参数反算求得地层水电阻率,构建了混积页岩油不同岩性的含油饱和度计算模型。应用到混积页岩油有效厚度储层含油饱和度的计算,将计算的含油饱和度与岩心分析含油饱和度对比,平均误差为2.06%,符合储量标准小于5.00%的要求,为混积页岩油常规测井高精度含油饱和度的计算提供新的思路和方法。     

页岩油探井现场地质评价实验流程与技术进展

页岩油勘探钻完井过程中需要及时对页岩含油性及页岩油的可动性进行快速评价,而已有的现场评价技术主要适用于常规砂岩储层,难于满足页岩非均质性描述的需求,迫切需要建立针对性的实验技术序列。根据页岩油探井现场快速地质评价客观需求,结合实验仪器的客观技术指标,提出了现场实验项目、取样保存和实验技术流程,并开展了现场技术方法实验和应用研究,研制磁流体变密度岩石总体积测试装置,解决了易松散形变页岩难于取柱塞样而无法及时获取物性参数的难题,建立了无固定形状页岩物性分析技术;采用液氮冷冻密闭粉碎制样技术避免轻烃损失,岩石热解分析数据更为真实;优化现场测试项目之间以及现场和实验室分析项目之间的衔接,实验支撑更为高效。新技术在江汉盆地潜江组、济阳坳陷沙河街组和鄂尔多斯盆地延长组七段应用效果显著,为陆相页岩油勘探快速地质评价提供了科学依据。同时也需要指出,中国目前页岩油勘探现场实验技术还不完善,还没有相应的规范标准,下一步攻关方向应该是,在完善现场实验技术和应用技术的基础上,形成规范的方法技术体系,搭建页岩油勘探快速地质评价技术平台。     

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。     

松辽盆地古龙页岩油储层特征及分类评价

松辽盆地北部古龙页岩油资源丰富,具有独特的地质特征,常规的储层特征研究不能满足储层精细评价的需求.为深化古龙页岩油储层特征认识,通过岩心观察、实验分析、测井解释等手段,开展了古龙页岩油储层岩性、岩相、电性、物性、含油性、烃源岩特性、脆性及地应力各向异性等特征研究.结果表明:古龙页岩以层状、纹层状为主,具有储集性好、含油...     

页岩油储层“七性”关系评价研究——以苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段为例

苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段页岩油首次获高产稳产突破。为了提高页岩油的勘探评价认识,根据页岩油储量计算规范,对页岩油储层“七性”关系的研究是一项重要内容。从溱潼凹陷阜二段泥页岩沉积特征、岩石类型划分及矿物成分特征入手,综合应用测井资料(包括常规测井及成像测井资料)和岩心分析化验资料,通过统计分布规律及建立交会图版相关分析的方法,对岩性、物性、电性、地化特性、含油性、脆性及地应力特性进行分析评价,明确工区页岩油层“七性”关系特征。研究表明,研究区不同岩相孔隙度整体差异不大,物性受岩性控制,含黏土硅质页岩孔隙度最大,平均值为4.0%;阜二段泥页岩孔隙度与声波时差正相关,与补偿密度负相关;声波时差为230～270μs/m,补偿密度为2.44～2.62 t/m³。页岩油储层段物性与电性相关性较差,深电阻率随泥质含量增大有降低趋势,随孔隙度增大有增大趋势;不同岩相含油饱和度参数整体差异不大,含油饱和度一定程度上受岩性控制,含黏土硅质页岩饱和度最大,平均值为64.4%。含油饱和度与孔隙度呈现正相关关系,含油饱和度受物性控制。     

泌阳凹陷中低成熟度页岩油核磁共振评价方法

中低成熟度页岩油孔隙结构复杂，孔隙致密，探测难度大，干酪根、沥青、类固体等组分发育，甜点准确评价困难。为准确评价中低成熟度页岩储层的储集特性和含油特性，以低场核磁共振技术为主要研究手段，对比分析了磁场强度、探头口径、回波间隔和波峰偏移等影响核磁共振信号采集精度的因素，确定了适用于短弛豫组分发育的中低成熟度页岩油高精度采集参数。采用高分辨率一维、二维核磁共振测量，结合氮气吸附、压汞、地化分析等实验结果，评价了泌阳凹陷YY1井的储集性、含油性，建立了基于二维核磁谱图组分的干酪根含量表征模型。研究结果表明，中低成熟度页岩油的核磁共振测量对仪器的回波间隔要求更高，在仪器硬件无法缩短T_E条件下，可以通过波峰偏移方式采集更多的短弛豫组分信息，以获得更具备代表性的图谱。核磁共振技术能够实现中低成熟度页岩油储层和烃源岩多种特性的高精度评价，开展深入信息挖掘和研究对中低成熟度页岩油高效勘探开发具有重要作用。     

基于地层元素测井的页岩油储层评价

吉林油田松辽盆地南部页岩油储层具有岩性复杂、物性差、非均质性强等特征,利用常规测井资料进行储层评价的传统方法难以实现储层岩性、物性及可压裂性相关参数的精确计算。通过地层元素测井资料建立针对区域地质特点的矿物含量计算模型,可以获取页岩油储层精细岩性特征,进而开展页岩油综合评价。以吉林油田松辽盆地南部青山口组的页岩油储层为研究主体,基于X衍射全岩分析和地层元素测井资料建立解释模型,通过最优化求解算法计算出页岩油储层主要矿物含量,开展骨架密度、孔隙度、渗透率和脆性指数等参数评价,并综合利用地层元素测井处理解释成果识别优势储层段,完成研究区青一段页岩油储层分类。结果表明,矿物含量计算结果与X衍射全岩分析结果一致性良好,利用变骨架密度计算的储层孔隙度与岩心分析值误差较小,通过矿物组分计算的渗透率与岩心分析值对比吻合较好,脆性指数计算结果与阵列声波反映的地层岩石力学特征一致,有效指导现场压裂,达到了良好的应用效果。     

测井新技术在玛北陆相页岩油储层的应用

页岩油是指赋存于生油层系、未经过大规模长距离运移的液态烃。陆相页岩油是现阶段油气勘探的热点,其储层的岩性、物性、含油性等测井特征与常规油气储层相比有着明显的差异,常规测井技术以及解释评价方法在陆相页岩油储层评价过程中存在明显不足。针对陆相页岩油储层特征及测井评价难点,优选测井新技术,如岩性扫描测井、新一代核磁共振测井、全井眼地层微电阻率成像测井,结合岩心刻度测井,实现陆相页岩油储层地质参数的计算。新疆油田玛北风城组为典型的陆相页岩油储层,利用测井新技术在研究区X1井的应用,实现储层关键参数的计算,取得较好效果。     

基于核磁共振技术的页岩油润湿性及其对原油动用特征的影响

为了识别和评价页岩油储层岩石润湿性，深化其对储层原油动用程度的认识，以鄂尔多斯盆地西233地区页岩油储层岩样为研究对象，开展完全饱和水及束缚水状态下的核磁共振T₁-T₂二维图谱测试和基于核磁共振技术的自吸法润湿性实验，建立基于核磁共振T₁-T₂二维图谱评价润湿性的基本方法，进而选择平行岩样开展基于核磁共振技术的岩心水驱油实验，分析评价润湿性对水驱油过程中原油动用特征的影响。研究结果表明，油驱水后(即束缚水状态)，水相与孔喉壁面的作用力明显减小，其在孔喉空间中表现出自由流体状态下的体弛豫特征，因此岩样的润湿性表现为油湿，这与基于核磁共振技术的自吸法润湿性实验评价结果一致。由此可见，通过对比不同状态下的核磁共振T₁-T₂二维图谱能够评价岩样的润湿性；岩样在水驱油过程中主要动用的是中-大孔喉中的原油，小孔喉中原油的动用效果较差。当增加注入水毛细管数的同时减弱储层岩石的油湿特性，小孔喉的动用效果可明显提升。因此注水开发过程中应综合考虑注入水毛细管数和储层岩石的润湿...     

济阳坳陷页岩油储层矿物组分最优化反演方法

针对页岩油储层矿物组分复杂多样、矿物体积含量模型不统一、矿物组分准确定量评价困难等问题,以济阳坳陷陆相页岩油储层的岩心X衍射全岩矿物岩心分析和薄片鉴定等实验资料为基础,引入有机骨架,构建页岩油储层"双骨架"矿物组分岩石物理体积模型,在经过储层三孔隙度校正之后,采用最小二乘法-奇异值分解最优化反演方法计算页岩油储层有机骨...     

济阳坳陷页岩油测井评价

目前，普遍利用岩心和气测录井研究页岩油地质特性，测井资料在页岩油评价中的作用并未得到充分发挥。基于岩心分析和元素俘获能谱测井刻度标定，采用测井曲线重叠法，建立了页岩油地质特性测井评价方法和表征手段。结果表明，改进后的Δlog R法计算的总有机碳含量与岩心分析数据更吻合，测井曲线重叠及其组合特征与气测异常存在较好的对应关系，能够定性反映页岩油可动性。利用渤页平5井二维核磁测井数据，首次从测井角度揭示了页岩油地层流体赋存特征和含油特点，确定了页岩油地层含油性定量评价方法，求取了页岩油地层核磁测井可动孔隙度T₂截止值，达到了定量评价页岩油地层含油性的目的。应用实例表明测井评价结果与岩心分析结果基本一致。测井曲线重叠法和核磁测井资料更加全面准确地反映了页岩油地层含油性，测井资料在页岩油评价中的作用得到了充分体现。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层物性解释方法研究

为进一步认识准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层物性特征,在前人岩性精细识别的基础上,以“岩心刻度测井”的思想为指导,参考核磁共振测井资料解释成果,构建了适用于芦草沟组页岩油储层特征的物性及含油性参数解释模型。     

核磁共振技术在储层评价中的应用研究——以青海柴达木盆地为例

核磁共振技术已从石油测井拓展到实验室内岩心分析，岩心或岩屑在实验室内利用核磁共振技术可以测量孔隙度、渗透率、可动流体、油水饱和度等一系列反映储层性质的参数。本文利用石油勘探开发研究院廊坊分院渗流所研制的便携式核磁共振分析仪，对柴达木盆地各类岩心进行核磁共振分析，以此样品分析为例，讨论如何利用核磁共振分析技术有效评价储层。通过分析。一般砂岩样品，核磁共振测定的孔隙度和渗透率与常规岩心分析结果具有较好的一致性。核磁共振分析获得的可动流体百分数可以评价储层，尤其对于较疏松样品，核磁共振可以发挥其优势，其评价结果与测井解释具有较好的一致性。利用核磁共振技术可以较为快速地测量储层岩石的油水饱和度，其结果与常规分析存在较好的符合性。     

陆相页岩油录井重点发展领域与技术体系构建

我国陆相页岩油勘探开发刚起步，而录井作为地质工程一体化的纽带，其重点发展领域尚不明确，没有建立系统的采集与评价技术体系，在一定程度上制约了页岩油录井技术的发展与录井作用的充分发挥。为此，在系统分析国内外页岩油录井技术现状与页岩油地质工程一体化需求的基础上，从矿物组分定量分析与有利岩相随钻识别、储集性与含油性评价、可动性评价、可压性评价等4个方面深入分析了录井评价的内容、难点及存在的不足，提出应重点发展漫反射傅里叶变换红外光谱（DRIFTS）、钻井液含油性核磁共振在线录井与岩样T₁–T₂二维核磁共振录井、录井岩石力学3个领域。在此基础上，根据针对性、有效性、经济性的原则，分中低成熟度、中高成熟度2种类型，建立了基于储集性、含油性、可动性、可压性、可钻性评价的录井技术体系，以期促进页岩油录井技术的进步和指导生产实践。