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。     

基于多组分模型分析的储层最优化测井解释

介绍了最优化方法原理及多组分建模方法,以KYZ油田M砂岩储层为例,建立了包含干黏土、石英、长石、方解石以及油和水的多组分模型,通过最优化处理,得到了各矿物和流体组分的含量以及孔隙度、饱和度储层参数。与岩心数据对比结果表明,基于多组分模型分析的最优化解释方法能够有效求解岩石骨架矿物和流体组分体积含量及储层参数,在含有多种矿物组分的复杂岩性储层中具有良好的应用效果。     

地层元素测井在三塘湖盆地页岩油评价中的应用

针对三塘湖盆地二叠系芦草沟组页岩油岩性识别及储层"甜点"划分难的现状,在岩心全岩X衍射矿物含量统计分析的基础上,通过对地层元素(GEM)测井适应性分析,优选了符合芦草沟组岩石矿物组分的解释模型,优化了符合区域地质特征的处理参数,为地层元素测井的推广应用奠定基础。利用GEM测井处理解释得到的各种矿物含量,在芦草沟组复杂岩性中识别出凝灰岩类优势岩性,分析结果与岩心分析矿物含量较为吻合,同时,在岩石骨架计算的基础上,利用刚性矿物含量分析,对地层"脆性"矿物含量开展评价,为试油压裂层段的选取提供依据,有效解决了优势岩性及储层"甜点"的识别难题,地层元素测井技术在芦草沟组页岩油评价中取得了较好的应用效果。     

二叠盆地Wolfcamp页岩油层测井评价研究

以二叠盆地米德兰次盆Wolf camp页岩为例,总结页岩油层测井评价流程、方法和应用,建立适合Wolf camp页岩的测井评价模型.以测井资料和岩心分析资料为基础,分析页岩油层的矿物组成、物性特征,将页岩中有机质视为特殊矿物,应用ELANPlus模块评价页岩储层的矿物含量和孔隙度,建立矿物组分渗透率模型.以岩心分析含水饱和度刻度,确定Indonesia公式评价Wolfcamp页岩储层含水饱和度的计算参数.结合Wolfcamp页岩储层发育灰质夹层的特点,应用Passey法评价富含石英、黏土页岩和体积密度法评价富含方解石页岩总有机碳含量.以纵波时差和横波时差测井评价页岩储层弹性模量、泊松比、岩石脆性指数等力学参数,为水平井初步确定有利压裂段提供依据.利用成像测井资料、偶极声波测井资料确定最大水平主应力方向,结合常规测井资料评价最大、最小水平主应力大小、垂向应力及其与水平主应力的大小关系,确定水平井安全钻井方向.     

利用测井资料评价泥页岩油气“五性”指标

对泥页岩油气评价的"五性"指标,即矿物组分含量、地化参数指标、储层物性、含油气量和可压裂性进行探讨。建立新的泥质、砂质和灰质矿物模型;对烃源岩的重要参数有机碳含量、有机质成熟度及类型进行研究,并建立有机碳含量与密度关系式;提出一种适用于泥页岩的新孔隙度模型、矿物组分渗透率模型,新的矿物组分含水饱和度模型。探讨页岩油气量的计算方法,并对可压裂性进行分析。实际应用分析表明测井资料在泥页岩评价方面可以取得很好的评价效果。     

基于核磁共振T2分布的页岩油流体组分含量计算方法

页岩油储层流体赋存状态多样、矿物成分复杂,导致各流体组分含量难以准确计算。为此,提出基于连续小波变换与高斯分布函数结合计算页岩油各流体组分含量的方法。基于聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)实验结果,获得包含无机孔隙水、有机孔隙油、骨架、黄铁矿以及有机质的页岩多组分数字岩心。利用随机游走方法模拟数字岩心在不同回波间隔时的核磁共振回波串,将其反演得到无机孔隙水、有机孔隙油和有机质的核磁共振T₂分布以及所有组分(无机孔隙水、有机孔隙油和有机质)的核磁共振T₂分布。利用连续小波变换处理所有组分的T₂分布,得到二维小波系数矩阵,对其谱峰进行识别获得小波空间中不同尺度谱峰的位置参数和形状参数,构造不同尺度的高斯分布函数,对T₂分布进行分解,选取最优分解结果来计算各流体组分的含量。对比不同回波间隔时该方法计算的各流体组分含量与基于随机游走方法模拟得到的各流体组分含量,结果表明:该方法的计算结果与基于随机游走方法模拟得到的各流体组分含量的绝对误差较低,验证了该方法的有效性。该方法可为页岩油的勘探开发提供技术支撑。     

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。     

偶极子声波测井在罗家地区沙三段泥页岩储层评价中的应用

介绍了罗家地区泥页岩沉积环境与成藏特征。作为烃源岩和储集层的泥页岩是多种矿物组分的混合岩性体,其储集空间包括无机孔隙、有机孔隙和微裂缝,属于非常规特低渗透率-致密储层。利用偶极子声波测井资料,结合常规测井和岩心分析资料,定性判断泥页岩储层主要矿物成分、划分岩相类型。分岩相类型建立了岩石矿物组分百分含量解释模型。研究表明,纵横波速度比可以指示泥页岩层理、孔隙发育带及含油性特征。在罗家地区的实际应用表明,该方法准确可靠,可为勘探决策提供参考依据。     

川南长宁地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气储层低电阻率响应特征及主控因素

以川南长宁地区NX22井五峰组—龙马溪组低电阻率页岩气储层为例,利用岩心矿物组分、扫描电镜、总有机碳（TOC）含量、含水饱和度测试及测井曲线等资料,确立了低电阻率页岩气储层岩石体积物理模型,采用随机法构建了三维数字岩心模型,进而利用有限元数值模拟方法模拟计算各矿物组分含量、含水饱和度及有机质石墨化的电阻率响应特征,并分析其主控因素。研究结果表明：(1)长宁地区五峰组—龙马溪组低电阻率页岩气储层岩石体积物理模型由骨架（石英、长石、方解石和白云石等）、黏土矿物、黄铁矿、未石墨化有机质以及石墨化有机质、孔隙6个部分组成。(2)三维数字岩心模型的长、宽、高分别为100×100×100像素,融入了上述物理模型中的6个部分,并采用不同的颜色对导电组分进行标识,可以显示不同方向上的切片,表征低电阻率页岩气储层的组分特性。(3)黏土矿物含量、黄铁矿含量、含水饱和度以及有机质石墨化程度等4个参数增大都会造成页岩气储层的电阻率下降,而有机质的高石墨化程度（25%）和高含水饱和度（88.0%）使页岩气储层的电阻率从正常电阻率（大于15Ω·m）降到低阻甚至超低阻（小于5Ω·m）,是导致研究区页岩气储层超低阻响...     

江汉盆地新沟嘴组页岩油储层物性发育主控因素

综合运用X-衍射、压汞及扫描电镜等资料,对江汉盆地丫角-新沟低凸起和陈沱口凹陷新沟嘴组页岩油储层储集空间类型及物性控制因素进行了探讨。研究结果表明：区内页岩油储层储集空间类型以无机孔隙（包括晶间孔、粒间孔、溶蚀孔）为主,也存在少量有机孔隙及微裂缝;区内泥质白云岩和白云岩孔渗条件最好;丫角-新沟低凸起和陈沱口凹陷页岩油储层均存在次生孔隙发育带,很好地改善了储层物性;矿物组分对丫角-新沟低凸起和陈沱口凹陷页岩油储层物性的影响存在差别,前者孔隙度与矿物组分无相关性,后者孔隙度与粘土矿物及碎屑矿物含量呈负相关性,而与白云石含量呈正相关性;区内渗透率均与碎屑矿物、粘土含量呈负相关性,与白云石含量呈正相关性。     

沧东凹陷孔二段低熟页岩纳米孔隙特征及主控因素

为深入研究湖相低熟页岩储层纳米孔隙特征和主控因素,选取黄骅坳陷沧东凹陷孔二段12块样品分别进行X衍射、有机地球化学测试、扫描电镜、低温氮气吸附等测试工作,对孔二段页岩储层进行分析.结果表明:沧东凹陷孔二段页岩总有机碳含量为0.48％～7.23％,有机质热演化程度为0.45％～0.84％,整体上处于低熟阶段;页岩纳米孔隙...     

陆相富有机质页岩脆性评价方法优选与应用

页岩脆性是影响压裂裂缝规模、决定页岩滞留烃能否可动的关键指标之一,是页岩油平面甜点区、水平井钻探甜点靶层、压裂甜点段评价的主要参数之一。通过沧东凹陷孔二段17块页岩样品的X衍射矿物分析、有机碳分析以及岩石三轴力学实验,建立了以长英质矿物、碳酸盐、黏土、有机质为骨架的页岩脆性地质模型和5个基于矿物成分的页岩脆性评价公式。通过与力学参数脆性公式对比分析,优选出综合考虑页岩总有机碳含量、不同矿物脆度的脆性评价新方法以及简化的TOC、黏土两项关键参数的脆性评价方法,前者适用于XRD分析矿物成分资料丰富的层段,后者适用于测井评价。应用矿物含量法评价G108-8井孔二段C6层脆性,并结合含油性优选出高脆、高含油或中等含油的页岩作为工程-含油双甜点,Z1608和GX5井的试油结果验证了上述脆性评价方法在页岩油勘探中的有效性,为页岩油甜点段和压裂方案的设计提供了重要参考。     

鄂尔多斯盆地延长探区长7油层组泥页岩孔隙结构定量表征与动态演化过程

全孔径孔隙结构的定量表征与动态演化研究是认识泥页岩储层成储机理和明确孔隙与烃-岩相互作用关系的重要基础。通过场发射扫描电镜、高压压汞、N₂和CO₂吸附实验等技术,对鄂尔多斯盆地延长探区长7油层组不同成熟度的典型岩心,以及开展过生、排烃模拟实验的泥页岩样品进行了孔隙结构的定量表征。在此基础上,结合生、排烃模拟和X射线衍射全岩/黏土矿物含量的测试结果,研究有机质生排烃、矿物成岩与孔隙结构演化的相互作用,定量分析储层孔隙结构和分形特征的动态演化特征。结果表明：长7油层组泥页岩储层的微孔、小孔和中孔对孔体积贡献较大,而孔比表面积主要由微孔和小孔提供。随着有机质生排烃、无机矿物溶蚀和矿物间转化的发生,总孔体积具有先减小后增大的趋势,其中中-大孔占比先降低后增加,且微-小孔的非均质性总体增强,而中-大孔的非均质性具有先增加后降低的趋势。相关性分析表明：孔隙大小、矿物组成耦合于储层的非均质性,其中微-小孔的分形维数D1与微孔占微-小孔的孔体积比例和黏土矿物含量均呈正相关,而中-大孔的分形维数D2与大孔占中-大孔的孔体积比例呈负相关,与脆性矿物含量呈正相关。...     

渝西地区龙马溪组深层页岩矿物特征及其储层地质意义

四川盆地的页岩气资源勘探开发迅速向深层页岩拓展,明确深层页岩储层工程性质的影响因素对精准选层、施工、降低开发成本意义重大.该文采用显微薄片观察、X射线衍射(XRD)等手段对Z-2井龙马溪组深层页岩储层矿物组分展开定性-定量研究,结果表明,龙马溪组矿物组分类型整体较为稳定,不同层段的矿物含量和矿物赋存状态均存在显著的非均...     

渝东南盆缘转换带常压页岩气储层非均质性特征及主控因素

四川盆地东南部及其盆缘转换带(以下简称渝东南盆缘转换带)页岩气资源量较大,但其地质条件复杂、地层呈常压特征,给页岩气的经济开发带来了困难。为了深入认识该区页岩气储层的非均质性,借助X射线衍射、氩离子抛光扫描电镜、低温氮气吸附等手段,从岩石骨架、储集空间的角度研究了该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气储层的非均质性及其主控因素。研究结果表明:(1)该转换带五峰组—龙马溪组页岩气储层非均质性主要表现在骨架非均质性和孔隙非均质性两个方面,优质页岩层段与上覆页岩段在脆性矿物含量、黏土矿物含量、有机质丰度、孔隙度等方面差异较大,具有较强的纵向非均质性;(2)储层发育有机质孔、脆性矿物孔、裂缝等多种储集空间类型,并且孔隙在形态、分布、孔径、结构特征方面的差异明显,具有较强的微观非均质性;(3)页岩岩石物理参数泊松比、杨氏模量也相应表现出较大的差异;(4)页岩气储层非均质性的主控因素是沉积环境差异导致的岩石骨架变化,构造缝及其多向性增强了储层的非均质性,成岩作用进一步改变了骨架矿物和有机质的含量,对孔隙类型及结构产生影响,进一步加剧了页岩储层的非均质性。结论认为,龙一下亚段应为该区下一步页岩气开发的首选目的层系,平面上以远离构造相对活动带和深大断裂为宜,区块上优选南川区块。     

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。     

渤海湾盆地济阳坳陷陆相页岩油吸附控制因素

在页岩油勘探中,页岩吸附油量及其控制因素对于页岩油资源评价及有利区预测具有重要意义.以渤海湾盆地济阳坳陷沙河街组页岩为研究对象,通过改进的热解实验确定页岩吸附油量,利用分子模拟技术,微观吸附机理和宏观实验测试结果相结合,剖析了页岩物性、矿物组成和页岩油组分、有机质成熟度及温压等因素对吸附量的影响.结果表明:页岩孔隙体积...     

华北地区北部中—上元古界泥页岩储层特征及页岩气资源潜力

中国页岩气资源丰富,已取得了南方下古生界海相页岩气和中生界陆相页岩气勘探开发的突破,但对于华北地区分布广泛的中—上元古界古老泥页岩,前人对其烃源岩特征开展了较多研究,作为页岩储层研究还是空白。对天津蓟县地区中—上元古界串岭沟组、洪水庄组、下马岭组泥页岩,通过全岩及黏土矿物X射线衍射分析、地球化学分析、压汞、氮气和二氧化碳气体吸附分析,结合环境扫描电镜(ESEM)及场发射扫描电镜(FESEM)观察,进行了储层黏土矿物组成、TOC含量、成熟度、孔隙类型特征及评价研究,结果显示:样品矿物成分以石英和黏土矿物为主,其中石英含量20.3%~52.3%,黏土矿物含量38.4%~54.1%,TOC含量从0.008%~3.440%不等,Ro值范围为1.44%~3.01%,样品整体孔隙较发育,孔隙类型主要包括粒间孔及粒间溶孔、有机质边缘孔、粒内孔及粒内溶孔、黏土矿物晶间孔等,3个岩组泥页岩对比分析认为洪水庄组页岩储层最好,其次是下马岭组和串岭沟组。     

中国陆相页岩油气沉积储层研究进展及发展方向

针对中国陆相页岩油气沉积类型多样、储集空间复杂及储层成因机理不清等关键科学问题,系统综述近10多年来国内外尤其是中国在陆相深水沉积层序、沉积体系、页岩油气储层等方面的研究进展,重点结合近年来所开展的陆相页岩油气沉积储层方面的地质研究工作,根据成因将陆相深水细粒沉积岩划分为陆源型、内源型、火山-热液型、混源型4类,提出基于无机矿物含量(即碳酸盐矿物、长英质矿物、黏土矿物三端元)、有机质含量(TOC含量以2.0%和4.0%为界)和沉积构造(纹层状、薄层状、块状)的细粒沉积岩综合分类方案;归纳总结了适于陆相深水细粒沉积地层细分对比的基于米兰科维奇天文轨道周期的高频旋回地层学研究方法,并在高频旋回地层对比基础上,提出了陆相深水细粒沉积岩微相平面工业化制图的方法,对于评价预测有利的页岩油气沉积储集岩相具有重要应用价值。根据孔隙赋存的基质类型将陆相页岩油气细粒沉积岩储层孔隙分为矿物基质孔隙(即无机孔)、有机质孔隙、裂缝孔隙3大类,其中,与有机溶蚀作用有关的矿物基质孔隙是页岩油气重要的储集空间,有机质孔隙的发育程度主要与有机质热演化程度有关,通常热演化程度较高有利于有机质孔隙的发育,裂缝孔隙是页岩油...