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。     

页岩气有效储层三维地质建模——以威远地区威202H2平台区为例

国内页岩气资源开发正处于起步发展阶段,实际开发中缺少有效的技术指导,尤其是三维地质建模技术方面。在综合钻测井、地震及分析测试资料的基础上,提出了一套页岩气有效储层三维地质建模技术。通过井震约束,建立有效储层段的构造模型,以GR(自然伽马测井值)、TOC(总有机碳质量分数)、Si质量分数、Ca质量分数与沉积微相的对应关系构建沉积小层相的划分标准;应用序贯指示和序贯高斯模拟方法分别建立起相模型和各重要参数的属性模型;最后通过单位体积含气量累计求和的方法计算页岩气藏地质储量。实例应用表明,构建的三维地质模型有效刻画出了有效储层空间的非均质性变化特征,并指出了各属性参数对应的有利分布区域。该类页岩气藏模型的构建方法和实际应用,对类似气藏的开发部署具有指导意义。     

页岩气井体积压裂井筒温度计算及套管强度变化分析

页岩气井体积压裂排量大、时间长,压裂过程中井筒温度变化剧烈,引起的温度应力对套管强度具有较大影响。在考虑压裂液摩擦生热以及排量与壁面换热系数关系的基础上,建立了页岩气井套管压裂过程中井筒温度场模型,对压裂过程中温度瞬态变化进行了计算。结果表明:页岩气井套管压裂过程中井筒降温幅度较大,储层温度为78.5℃时最大降幅达到64.7℃;跟端和趾端温度差最大值出现在压裂初期60~210 s。依据推导出的套管抗外挤强度计算公式进行强度校核分析,结果表明,温度应力对套管抗外挤强度产生较大影响,且随着压裂排量的不断增大,抗外挤强度降幅也不断增大,冬季施工压裂液排量为20 m~3/min时,套管抗外挤强度降低16.4%。     

瞬态力-热耦合作用下水泥环形态对套管应力的影响

基于页岩气水平井压裂工程实际,采用解析法与数值法结合的方式,建立了压裂过程中井筒温度场计算模型和套管偏心、水泥环缺失有限元模型,据此研究瞬态力-热耦合作用下的水泥环形态对套管应力的影响。结果显示:1)页岩气井压裂过程中瞬态力-热耦合作用显著提高了套管应力;套管应力呈先升高后降低的动态变化,最大应力值出现在压裂初期。2)水泥环完整或套管偏心时,瞬态力-热耦合作用降低了套管应力周向分布不均匀差异;水泥环缺失时,套管应力随着缺失角、偏心距的增大而提高。研究结果对于精确计算页岩气井压裂过程中的套管应力具有重要意义。     

页岩凝析气藏物质平衡方程及储量计算方法

页岩气藏的特点是无机基质孔隙、有机基质孔隙、天然裂缝孔隙、水力裂缝孔隙和吸附相孔隙并存。实验室和数学研究表明页岩气藏可以由五种孔隙度模型和干酪根溶解气储集机制来描述。基于Orozco和Aguilera方程,考虑页岩吸附气量和溶解气量随地层压力的变化以及两者对游离气储集空间的影响,建立页岩凝析气藏物质平衡方程。以Orozco和Aguilera文中的页岩凝析气藏为例,首先进行储量回归得到基质和裂缝游离气储量,再计算吸附气和溶解气储量以及总储量,然后根据各个储量所占比例计算一系列G_(pt)值(总的累计产气量),作p/Z_2(压力/两相气体偏差因子)和G_(pt)的关系曲线,与生产历史数据拟合较好。与Orozco和Aguilera的结果相比,总储量相差3%,各个储量所占比例也不尽相同。     

含油页岩不同极性试剂连续抽提物饱和烃组成特征

页岩中不同赋存状态原油的分离成为当前较为关注的问题。采用极性逐渐增强的正己烷、二氯甲烷和三氯甲烷对祁连山木里煤田钻孔的含油页岩样品进行连续抽提,对各抽提物分别做族组分和定量色谱—质谱分析。研究结果表明:正己烷冷浸泡抽提物主要为页岩内自由态烃类,以饱和烃为主;而三氯甲烷索氏抽提物则主要为吸附态烃类,其中极性组分含量高,且碳数较高的正构烷烃丰度高;随溶剂极性的增加,连续抽提物生标参数C_(29)ααα甾烷20S/(20S+20R)与C_(24)四环萜烷/C_(26)三环萜烷比值逐渐增加,而C_(21)/C_(23)三环萜烷比值逐渐减小,但C_(23)三环萜烷/C_(30)藿烷和C_(31)升藿烷22S/(22S+22R)比值基本保持不变,另外部分参数比值则表现为无规律性的变化;尽管各种抽提物烃类组成和分子参数存在一定的差异,但各类化合物分布模式和部分参数值差异很小,表明3种连续抽提物(不同赋存状态的烃类)均为页岩内本源烃,而非外来烃。     

柴北缘鱼卡地区中侏罗统油页岩类型及成矿差异

柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统石门沟组发育多层油页岩,通过对YYY-1井全井岩心观察和地化分析,在页岩段和含煤段识别出两种类型油页岩。上部页岩段油页岩发育于深湖—半深湖环境中,含油率中等,单层和累计厚度均较大,w(TOC)为5.97%~15.35%,S_1+S_2为29.71~118.62 mg/g,有机质类型主要为Ⅰ型、Ⅱ1型,有机质来源主要以藻类体湖泊生物为主;下部含煤段油页岩发育于湖沼环境中,含油率较高,单层和累计厚度均较小,且与煤和炭质泥岩互层,w(TOC)为13.80%~48.80%,S_1+S_2为39.31~162.12mg/g,有机质类型主要为Ⅱ2型,有机质来源以陆源高等植物为主。沉积环境和有机质来源是影响这两种油页岩矿床差异的关键因素。     

国产高钢级连续油管在川渝页岩气开发中的应用

针对进口油管价格高、供货周期长等现状,结合川渝页岩气藏的地质特征,采用国产高钢级连续油管在川渝页岩气井中进行施工作业,对国产高钢级连续油管和进口连续油管的使用寿命、下井次数以及平均下井时间进行了对比,并对连续油管在页岩气藏中的应用进行了介绍。结果表明,国产高钢级连续油管质量合格、性能稳定,在某些方面甚至优于进口连续油管,能在多种复杂环境中作业,完全满足川渝页岩气藏储层改造的施工要求,可替代进口油管从而为油田降本增效。     

克拉玛依油田七东_1区砾岩油藏泥质含量测井解释方法

以克拉玛依油田七东1区克下组砾岩油藏为研究对象,结合密闭取心数据和测井曲线资料,分析了不同测井曲线对泥质的响应特征,明确了泥质含量计算的曲线组合,优选密度和中子2条曲线作为泥质含量计算的敏感参数,研究发现砾岩油藏泥质含量与2条曲线的径向幅度差相关性比较好,相对于声波和电法测井,其受岩性及非均质性的影响相对较小,对泥质含量的指示作用更强。为消除2条曲线的物理意义,对其进行归一化处理,重构泥质含量拟合参数(Nsh),即归一化后的幅度差,分3个区域分别建立泥质含量的计算模型。该方法在实际测井解释中精度达到90%以上,取得了较好的应用效果。考虑到泥质对储层孔隙结构及渗透性的影响,建立了泥质含量约束下的渗透率模型,相对于只考虑有效孔隙度影响的单因素线性回归模型,其计算精度大幅提高,为聚驱方案的顺利实施提供了技术支撑。