• / 7
  • 下载费用:1 积分  

涪陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价

关 键 词:
涪陵 页岩 气田 焦石坝 气储层含 气量 测井 评价
资源描述:
第39卷第3期 测井技术 9 2015年6月 015文章编号:1004—1338(2015)03—0357—06涪陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价石文睿1,张超谟1’2, 张占松1’2,肖世(1.长江大学地球物理与石油资源学院,湖北武汉430100;2.匡3,石元会3,任元3油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学,湖北武汉430100;2.中石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123)摘要;为深化焦石坝区块页岩气储层评价认识,以四川盆地首口参数井页岩岩心实验为基础,建立了基于常规测井资料的页岩气储层游离气、吸附气及总含气量计算模型与评价标准,并应用于工区内3口探井连续含气量剖面建立和综合评价。焦石坝页岩气田龙马溪组下部一五峰组页岩气以游离气为主,吸附气为辅,游离气含量达到了吸附气含量的2倍以上。其页岩气层含气量呈“上低下高”且随深度增加而增大特征,其中下段总含气量大,游离气含量高,为最优“甜点”段,是典型的有非常好的商业开发价值。关键词:测井评价;页岩气储层;含气量;焦石坝区块;涪陵页岩气田;四川盆地中图分类号:4 文献标识码:0.16489/j.004—1338.2015.03.019.30100,.of 30100,.O.33123,n to on of we of of nd is in in of is of is of he of is of is o,it is of ey 言页岩气是赋存于暗色泥页岩及其所夹砂岩、粉砂岩地层中的天然气,属于一种自生自储的非常规基金项目作者简介:气藏,其存储方式包括游离态、吸附态、溶解态等,但以前两者为主,约占页岩气储层总含气量的95%以上,其大小直接影响气井产能、累计产量和气井寿命,是页岩气勘探选区和储层评价的一项重要指中石化石油工程技术服务有限公司科技攻关项目涪陵地区页岩气示范区石油工程集成技术(中国石化集团公司科技攻关项目涪陵页岩气水平井产能预测测井方法研究(文睿,男,1991生,硕士研究生,专业方向为地球物理测井。万方数据测井技术标[1’1 0|。常规测井评价页岩含气含量的主要方法:①测录井资料结合确定含气页岩层段,即划分“甜点”段;②通过孔隙度、含气饱和度等参数确定页岩储层游离气含量;③利用岩性密度、声波、电阻率等测井资料,建立基于岩心分析形成的总有机碳含量T()通过岩心卫0是依据地层压力等参数通过朗格缪尔方程计算饱和吸附气含量。页岩储层总含气量为游离气与吸附气含量之和。本文所述页岩包括泥岩和页岩。1地质概况工区首口页岩气参数井处涪陵区东部,隶属于重庆市涪陵区焦石坝镇,在龙马溪组下部一五峰组页岩层连续密闭取心88.0 进行了孔隙度、总有机碳含量、含气量等多项页岩气评价关键参数实验测试。本文在结合已完井的B、C、陵地区焦石坝页岩气田地表出露地层为下三叠统嘉陵江组,地层产状小于10。,过井地震测线反映海相地层龙马溪组一五峰组地震波组相位连续,地层平缓、构造变形弱,边缘被大耳山西、石门、吊水岩等断层夹持,远离“通天”断层,页岩气保存条件良好。前人研究发现,焦石坝区块海相地层下志留系龙马溪组一上奥陶系五峰组属深水陆棚相沉积,是页岩气富集勘探有利区块;中部主要为浊积砂,厚约30 m;下部发育有灰黑色碳质泥页岩,厚度约90 m,o%,有机质类型主要为演化程度%~3.1%,平均2.6%,处于有利生气阶段,具有较好的储集性能。2含气层段划分与含气量确定方法2.1含气层段划分以录井岩性、钻时、全烃、烃组分、总有机碳含量变化为依据划分页岩气显示层段,与常规油气显示划分方法及标准相同,不同的是增加了含页岩气的页岩储层一般具备低钻时、高全烃、高岩非储层钻时与储层钻时比值多大于1.2,全烃、卫0烃与自然伽马、声波时差、密度、深侧向或深感应电阻率、中子等常规测井项目为主,按照高自然伽马、高时差、高电阻率、低密度即“三高一低”特征划分页岩气显示层段。综合测录井含气层段划分结果,确定“甜点”段与页岩气核心评价区。与常规含气储层所不同的是页岩气显示层具备较高的机质转化程度高,且形成一定量的纳米级孔隙,构成良好储集空间。2.2页岩气体积模型基于测井手段评价页岩气储层游离气、吸附气及总含气量,通常选用页岩气储层体积模型(见图1)。体积模型中孔隙主要来自黏土、有机质、碎屑孔隙及天然裂缝。游离气是以游离方式储集在黏土孔隙、有机质孔隙、碎屑孔隙及天然裂缝中;吸附气则是以吸附方式储集在有机质、黏土基质表面;无机骨架的微量吸附和地层水的天然气溶解忽略不计。一塾塑选碎屑孔隙、天然裂缝图1 页岩气储层测井评价体积模型示意图利用测录井资料划分富含有机质的页岩气异常显示层段,即找出“甜点”层段,再利用基于岩心资料建立的储层孔隙度、有机碳含量等关键参数模型确定游离气、吸附气及总含气量,建立连续页岩气储层含气量剖面。2.3游离气含量2.3.1计算模型游离气一般赋存于泥页岩的微孔隙或裂缝中,主要与泥页岩孔隙度、含气饱和度等因素有关。游离气含量系指单位重量泥页岩中游离气在地面条件下的体积,单位是m3/t,计算公式[1∽3]●、/)式中,m3/t,B。为天然气体积系数,无量纲;西为页岩气储层孔隙度,%;S。为页岩气储层含气饱和度,%;g/.3.2相关参数计算(1)孔隙度。页岩储层致密,是典型的特低孔隙度储层,其孔隙度绝对值低且变化范围大,测量要万方数据第39卷第3期 石文睿,等:涪陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价求精度高。由于页岩气储层非均质性强,有机质密度低,页岩密度变化大,流体分布不均,通过密度测井很难准确求取页岩气储层孔隙度。焦石坝龙马溪组下部一五峰组岩心分析也证明,岩心孔隙度曲。与体积密度图2),与声波时差图3)。图2岩心体积密度会图地层中的天然气体积与地面标准条件下的体积之比。页岩气组分主要为甲烷时,可视为理想气体,采用理想气态方程可直接求取体积系数B。。焦石坝区块龙马溪组下部一五峰组页岩气层中部温度80℃、地层压力34.0 。一0.003 5,与实验室模拟测定的0.003 166接近。2.4吸附气含量2.4.1兀℃法模型(1)心含气量测试显示,图4)。岩心归方程为G。一0.295 1=0.74;与获得的解吸总气量G。,(包括散失部分气量)回归方程为G。1—0.782 3 T()C,6。图3声波时差4 含气量交会图采用岩心孑声波时差一0.062 189 (2)(2)饱和度。阿尔奇法求取页岩储层含气饱和度的前提条件是仅有地层水导电,构成地层骨架的矿物成分不导电。然而,页岩石墨化和储层中存在导电矿物黄铁矿时,阿尔奇法计算得到的含气饱和度准确度较低,可靠性变差。这里采用41”厅7矿73)式中,S。、S。为页岩气储层含水饱和度、含气饱和度,小数;般依据与储层相邻层段页岩的实验室测量结果取值,焦石坝区块取0.2%;页岩气储层实测或计算得到的;咒为饱和度指数,无量纲,一般为2~3,礁石坝龙马溪组下部一五峰组地层取2。(3)天然气体积系数。天然气体积系数敢是(2)了优测井计算模型。常规测井无法直接测量页岩气储层中的卫。C,需要通过岩心分析实验数据建立常规测井资料的人研究成果显示,利用岩性密度法、声波一电阻率法、铀含量法、自然伽马法能够较好地确定T()C,但每种方法也都有一定的适用条件。岩性密度法与声波一电阻率法。岩性密度法主要通过岩心测定利用测井岩性密度代替岩心颗粒体积密度预测卫0c。龙马溪组下部一五峰组富含有机质页岩岩心分析显示,图5)。1—0.05丁I∞,毋0(2.71一2。这与全球(2.71~本一致。。焦石坝区块龙马溪组下部一五峰组岩心实验统计发现,页岩气储层电阻率受导电矿物黄铁矿(、石墨化影响较大,部分井段呈明显低电阻率万方数据测井技术 2015焦70(7/%图5 图6)。这2种声波一电阻率法均不适用焦石坝区块页岩储层。铀含量法与自然伽马法。焦石坝区块龙马溪组下部一五峰组岩心实验显示,岩心)含量、自然伽马(存在一定的相关性(见图7、图8),且铀含量与T()相比页岩岩性密度与合比较上述性密度法图6 图7 图8 .4.2 格缪尔)提出了基于单分子的吸附状态方程,即附于页岩储层中的气体主要为北美地区的页岩气勘探实践也表明,以主的页岩气吸附规律大多符合0。13]L (4)式中,饱和吸附气含量,m3/t;氏体积),ms/t;P。为饱和吸附压力(朗氏压力),为压力,30℃的实验温度下,)和吸附气含量也存在较强的相关性(见图4)。T()91 9Ⅱ℃+1.544 5,5。岩心解吸获得的总气量较高值与30℃条件下的分点大于饱和吸附值。可以认为岩心解吸获得的总气量基本代表了储层总吸附气量,且包含少量游离气(现场评价可以忽略不计),储层孑离气与吸附气处于动态平衡。马溪组下部一五峰组页岩气层在30℃下页岩气解吸附启动压力为12.0 格缪尔压力介于1.989 均值为2.62 井页岩气层中部地层温度为80.0℃,地层压力为34.0 远超过了启动压力和朗格缪尔压力,页岩储层中的吸附气量达到万方数据第39卷第3期 石文睿,等:涪陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价 ·361·了饱和状态,压力的进一步增加只能影响游离气含量的变化。校正30℃条件下的页岩饱和吸附气量为80℃页岩气层温度环境,一0.56一0.95,岩心饱和吸附气量降低(见图4)。本文推荐并使用80℃条件下的岩心饱和吸附气量回归方程确定焦石坝区块页岩气层吸附气含量。2.5总含气量一般将页岩气储层总含气量定义为游离气含量与吸附气含量的总和,即g。。参照中石化及江汉油田试行的页岩气储层评价标准及试气成果,焦石坝页岩气田龙马溪组下部一五峰组质)气层 m3/%;Ⅱ类(中等)气层4 t> m3/壬≥2%;)气层 m3/%。3含气量评价3.1纵向含气评价41.o~2 415.5 74.5 m,气测全烃、甲烷显示活跃,含硅碳质页岩。测井储层孔隙度、总有机碳含量、吸附气量、游离气量、总含气量剖面及气测全烃、甲烷显示(见图9),自上至下均具有明显增高特征,吸附气量介于0.5~2.5 m3/t,游离气量介于0.5~7.5m3/t,总含气量介于1.o~10.0 m3/t。对比国内外页岩气储层,2 341.o~2 415.0 点”,且优于美国富特沃斯巴奈特(岩储层。页岩储层总含气量平均值对页岩气层具有综合指标评定特征,按照0~2 m3/t、2~4 m3/t、4 m3/含气层段、高含气层段,可将2个含气段。中含气段( 341.o~237 8.0 录井资料显示垂厚约37.0 m,%~2.o%、平均1.8%,吸附气量为0.5~1.0 m3/t、平均0.8 m3/t,游离气量为0.5~3.2 m3/t、平均1.9m3/t,总含气量为1.0~4.3 m3/t、平均2.7 m3/t;平均孑%,结合含气量与孑比北美及建南构造页岩气层,解释为Ⅱ类气岩屑及岩心录井显示主要岩性为黑色碳质页岩和富 层,具有一定的勘探开发潜力。35 中子胍 .15 O o 度/【g‘3深度 甲烷丹‘0 含气饱和度胍100吸附气含量舭 解自然伽马/阻率Hn·m) 0 1 0 l( 释结50 350.2 2000 600声波舢’ 10C O 蝴膈 5 0 孔隙度脱 10 O 总含气量膈l( 论,, 一暑一 -、一、1 】< 薹-≮ 矗, 事 芝蓦 A …孑 类气层段< 薹薯蝥,,j 一.《 ■≮+烈星粼f,}jP £.? 一葛一(: 5马 ||}}{ ‘..溪 一。娶 —茹组盖 ●。;{ 一。 一 尊≤,,一=;{ 超、 —《j’'‘一 _《五峰组 j扩《井龙马溪组下部一五峰组页岩含气剖面万方数据测井技术高含气段( 378.0~2 415.5 录井资料显示垂厚约37.5 m,%~4.6%、平均3.5%,吸附气量为1.2~2.6 m3/t、平均2。0 m3/t,游离气量2。5~7,5 m3/t、平均4.8 m3/t,总含气量为3.8~10.0 m3/t、平均6.8 m3/t;平均孔隙度为6.2%,结合含气量与孔隙度两项指标,类t:C:及建南构造页岩气层,解释为中2 395.o~2 415.0 有机碳含量、吸附气量、游离气量、总含气量显示好、变化小,为全井最优“甜点”段,具有非常好的勘探开发价值。09.5~2 415.5 m,o%~4.6%、平均4.3%,吸附气量为2.2~2.6 m3/t、平均2.4 m3/t,游离气量为5.3~7.5m3/t、平均6.5 m3/t,总含气量为7.5~10.0 m3/t、平均8.8 m3/t;平均孔隙度为7.2%,是典型的论是T()峰组页岩储层为全井最好显示,是全井最优“甜点”段一个重要组成部分。3.2横向含气量对比在焦石坝区块内,沿构造外侧从中部至西南方向钻探页岩气探井3口,揭示龙马溪组~五峰组优质页岩核心“甜点”段(A、度变化较小,特别是最优“甜点”段(度、后钻探的一批长水平段评价井,均证实点”段,分布稳定,单井日产量均在20×104 高达到54×104 示了良好的开发前景。4 结 论(1)基于岩心实验所建立的焦石坝页岩气田储层含气量常规测井模型具有一定的适用性和可行性,不但可以满足建立涪陵地区海相页岩储层连续含气量剖面需要,而且还可以扩展应用至其周缘及整个中上扬子地区。(2)焦石坝页岩气田龙马溪组下部一五峰组页岩气以游离气为主,吸附气为辅,游离气含量高于吸附气含量,游离气含量达吸附气含量的2倍以上。(3)焦石坝页岩气田龙马溪组下部一五峰组页岩气层含气量呈“上低下高”且随深度增加而增大特征,其中下段(含气量大,游离气含量高,为最优“甜点”段,是典型的工类气层,具有非常好的商业开发价值。参考文献:[1]李玉喜,乔德武,姜文利,等.页岩气含气量和页岩气地质评价综述[J].地质通报,2011,30(23):308—317.[2]许长春.国内页岩气地质理论研究进展[J].特种油气藏,2012,19(1):916.金川,汪宗余,聂海宽,等.页岩气及其勘探研究意义[J].现代地质,2008,22(4):640—645.[4]刘双莲,陆黄生.页岩气测井评价技术特点及评价方法探讨[J].测井技术,2011,35(2):112—116.[5]蒲泊伶,蒋有录,王毅,等.四川盆地下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及有利地区分析石油学报,2010,31(2):225—230.[6]杨小兵,杨争发,谢冰,等.页岩气储层测井解释评价技术天然气工业,2012,32(9):33—36.[7]冯爱国,张建平,石元会,等.中扬子地区涪陵区块海相页岩气层特征[J].特种油气藏,2013,20(6):15—19.[8]张晓玲,肖立志,谢然红,等.页岩气藏评价中的岩石物理方法[J].地球物理学进展,2013,28(4):1962—1974.[9] J, J,et a—J].007,91(4):501—521.[10]张晋言,孙建孟.利用测井资料评价泥页岩油气“五性”指标口].测井技术,2012,36(2):146—153.[11] as /53004,2012.[12]石文睿,张占松,张建平,等.建南东岳庙段页岩气常规测井解释模型研究——以建页].天然气勘探与开发,2014,37(2):29—34. as c]//31772,2010.[14]张建平,冯爱国,石元会,等.基于国,201410122338.4[P].2014一03—31.[15]张建平,赵红燕,等.页岩气储层测录井评价技术调研报告[R].2013.(收稿日期:2014—08—17本文编辑余迎)万方数据涪陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价作者: 石文睿, 张超谟, 张占松, 肖世匡, 石元会, 任元, 石文睿,江大学地球物理与石油资源学院,湖北武汉,430100), 张超谟,张占松,江大学地球物理与石油资源学院,湖北武汉430100;油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学,湖北武汉430100), 肖世匡,石元会,任元,石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江,433123)刊名: 测井技术英文刊名: (期): 2015,39(3)引用本文格式:陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价[期刊论文]015(3)
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:涪陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-51956.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开