页岩气测井评价

1、页岩气测井评价技术 页岩气测井评价技术 m页岩气简介 m测井响应特征 m岩性物性评价 m有机质指标评价 m岩石力学评价 m认识与结论 一、页岩气简介 m页岩气定义 页岩气(shale gas)是 一种特殊的非常规天然气，是 指主要以吸附或游离状态赋存 于暗色泥岩、页岩的天然气。 页岩气具有自生自储、无气水界面、 大面积连续成藏、低孔、低渗 等特征，一般无自然产能或低 产，需要大型水力压裂和水平 井技术才能进行经济开采，单 井生产周期长。 一、页岩气简介 (大量存在于页岩孔隙和裂缝中大量存在于页岩孔隙和裂缝中) (大量存在于颗粒及孔隙表面上大量存在于颗粒及孔隙表面上) (存在于沥青质及残留水中）

2、存在于沥青质及残留水中） 一、页岩气简介 m储层岩性特征 u页岩的矿物成分比较复杂,除粘土矿物伊利 石、蒙脱石、高岭石等以外,常含有石英、 方解石、长石、云母等碎屑矿物和自生矿 物；根据不同矿物的含量多少可分为钙质 页岩、砂质页岩、泥质页岩三大类。 u矿物成分的变化影响页岩对气体的吸附能 力 。页岩中的吸附态甲烷主要分布在伊利 石表面, 其次吸附于干酪根之中； u石英、碳酸盐矿物含量增加会提高的储层 脆性 ，使其在外力作用下，易形成裂缝。 一、页岩气简介 m储集空间特征 页岩储层的储渗空间可分为基质孔隙和裂缝； 基质孔隙微米纳米级，有残余原生孔隙、有机质生烃形 成的微孔隙、黏土矿物伊利石化形成

3、的微裂(孔)隙； 不稳定矿物(如长石、方解石)溶蚀形成的溶蚀孔等。 页岩中发育层间缝、节理缝及各类构造缝。 一般呈现低孔、低渗的物性特征， 处于断裂带或裂缝发育带的储层 孔渗性可以大幅度提高。 低产，无自然产能，需压裂改造。 二、测井响应特征 m自然伽马：页岩气层有机质含量高，吸附放射性物质，自 然伽马值显示高值。 m井径测井：泥页岩一般为扩径。 m电阻率测井：页岩电阻率显示低值，深浅侧向值基本重合。 m声波时差测井：页岩气储层值显示高值，有周波跳跃反应， 或者曲线突然拔高。 m地层密度测井：地层密度为低值。 m中子测井：由于天然气对快中子的减速能力比岩石骨架对 快中子的减速能力低（挖掘效应）

4、引起中子测井孔隙度比 真实地层含氢指数小。 二、测井响应特征 m不同岩性测井曲线征表 三、岩性物性评价 m岩性评价 除根据页岩气的测井响应特征，利用传统的测井方法进行岩 性识别和评价外，还可以利用元素俘获能谱（ESC）测井 分析储层的矿物组分，确定脆性矿物（石英、方解石等） 含量。 热中子能与大多数元素发生俘获反应。利用中子与地层各 种元素作用发生俘获核反应，瞬发的伽马射线能量不同， 测量和分析俘获伽马能谱，可以确定地层元素成分和含量， 然后应用氧化物闭合模型确定岩石的矿物组成。 能够识别泥页岩中黏土、石英、长石、碳酸盐岩、黄铁矿 等成分的含量。 三、岩性物性评价 m物性评价 孔隙度 1、岩心

5、刻度测井建立的孔隙度模型计算。 2、核磁共振测井微观孔隙结构总孔隙度、有效孔隙度等; 3、常规孔隙度测井（密度、中子、声波）计算地层孔隙度: 含气饱和度 1、线性回归法：利用实验得到的解析气含量与补偿密度测井 值建立的区域含气量经验模型计算； 2、等温吸附线法：按兰格缪尔等温线估算。 三、岩性物性评价 m兰格缪尔等温线 兰格缪尔等温线是用来描述在特定温度下吸附在干酪根表面 上的甲烷与以气态形式的甲烷的一种平衡状态通过对含 气页岩做等温吸附实验可以得到兰格缪尔等温线，通常， 对于一个盆地而言，只有一条兰格缪尔曲线能够充分描述 该盆地的含气页岩 在已知岩心总有机碳含量下，可以通过等温吸附实验得到兰

6、 格缪尔等温线由于兰格缪尔曲线是在特定的温度和有机 碳含量的情况下得到的，因此当将兰格缪尔等温线应用到 测井评价上时，需要对总有机碳含量、温度和压力做校 正 兰格缪尔等温线 吸附气含量 /（） 式中，为吸附气含量； 为油藏压力；为油 藏温度下的兰格缪尔压力； 为在油藏温度下经过 校正后的兰格缪尔体 积 游离气含量 经验模型估算 四、有机质指标评价 m有机碳丰度（TOC）测井计算 1、线性回归法：岩心分析数据刻度自然伽马能谱、体积密度、 声波时差TOC。 2、电阻率与声波时差重叠法： 3、体积模型法：利用声波时差（或岩性密度、补偿密度、补 偿中子）和电阻率测井的参数，通过三角形方式计算TOC。

7、LogR=log(R/R)+0.02 ( tt) 基线基线 (2.207-0.1688LOM) TOC= LogR 10*C 四、有机质指标评价 m有机质成熟度指数计算 孔隙度测井+岩心分析经验模型。 五、岩石力学评价 m岩石力学参数计算 岩石力学试验资料刻度多极子阵列声波测井 建立提取地层的纵横波时差及比值。 计算泊松比、杨氏模量、切变模量、体积压缩系数、地层 破裂压力梯度等岩石力学参数。 计算水力压裂裂缝高度。 五、岩石力学评价 m裂缝参数计算 由地层成像测井得到 页岩储层裂缝宽度、长度、 密度等参数，并描述裂缝 的产状、岩性等。 五、岩石力学评价 m可压裂性分析与评价 脆性矿物含量、泊松

8、比、杨氏模量、切变模量、体积压缩系数； 地层破裂压力梯度、地应力、水力压裂裂缝高度;； 判断岩层的可压裂性，推荐易于压裂的井段和布井方向 六、 认识结论 m和常规油气藏相比,页岩气测井评价涉及的技术和内容更 加广泛和复杂。常规油气储层,主要评价的储层参数有孔 隙度、渗透率、含油气饱和度等参数;此外，还包括矿物 组分评价、地化参数评价和可压裂性研究等。 m页岩气在成藏机理方面具有独特性，常规油气测井勘探评 价方法难以完全适应，对页岩气的地层特点研究新的解释 技术，ECS测井、成像测井等特殊测井技术，对页岩的勘 探开发具有重要作用。 六、 认识结论 m页岩储层标准的建立、裂缝类型识别与岩石力学参数评价 等方面的研究,可以作为页岩气测井技术评价的重点。研 究表明测井评价在页岩气