页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究
基金项目:中国海油青年科技与管理创新课题(编号:J Z TW 2012K J 45)二国家自然科学基金项目(编号:41272167)三 作者简介:唐颖,1986年生,工程师,博士研究生;主要从事非常规天然气地质研究工作三地址:(100028
)北京市朝阳区太阳宫南街6号中海油大厦三电话:(010)84527741三E -m a i l :t a n g y i n g
@s i n a .c n 页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究
唐颖1,2,3
李乐忠1 蒋时馨1
1.
中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心 2.中国地质大学(北京)能源学院3.
页岩气资源勘查与战略评价国土资源部重点实验室 唐颖等.页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究.天然气工业,2014,34(12):46-54.
摘 要 含气量是页岩储层评价的关键参数,
对含气量的解释则是页岩测井评价的核心工作三为此,通过调研文献和综合研究,建立了以等温吸附和体积模型为基础的页岩含气量测井解释模型,并介绍了模型关键参数的测井计算方法三以澳大利亚E r o -
m a n g a 盆地T o o l e b u c 页岩3口页岩气井为例,以岩心实验为基础,测井解释为手段,将相关性模型与经验公式结合起来计算关键参数,进行了T o o l e b u c 页岩的含气量测井解释,并与实验测试结果进行对比分析,证明了含气量解释模型的合理性三结果表明:①基于等温吸附和体积模型的页岩含气量测井解释模型适用于页岩储层,模型中关键参数可以通过实验结果和测井数据的相关性模型或经验公式计算获得;②等温吸附和体积模型解释的含气量与储层实际含气性特征比较吻合,适用性强,尤其是对含气量较低的页岩,误差较小;③相关性模型在不同地区应用,需要根据储层的岩心实验结果和测井数据来不断修正三结论认为,通过测井资料分别计算游离气量二吸附气量是表征页岩含气量的最合理方法三 关键词 页岩气 含气量 吸附气 游离气 测井解释 等温吸附 体积模型 T o o l e b u c 页岩 E r o m a n g
a 盆地 D O I :10.3787/j
.i s s n .1000-0976.2014.12.006A l o g g i n g i n t e r p r e t a t i o nm e t h o d o l o g y o f g a s c o n t e n t i n s h a l e r e s e r v o i r s a n d i t s a p p
l i c a t i o n T a n g Y i n g 1,2,
3,L i L e z h o n g 1,J i a n g S
h i x i n 1(1.T e c h n i c a lR e s e a r c h a n dD e v e l o p m e n t C e n t e r o f C N O O CG a s a n dP o w e rG r o u p ,B e i j i n g 1
00027,C h i n a ;2.S c h o o l o f E n e r g y R e s o u r c e s ,C h i n aU n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s ,B e i j i n g 100083,C h i n a ;3.K e y L a b o r a t o r y o f S
h a l eG a sR e -s o u r c eE x p l o r a t i o na n dS t r a t e g y E v a l u a t i o n ,M i n i s t r y o f L a n da n dR e s o u r c e s ,B e i j i n g 1
00083,C h i n a )N A T U R.G A S I N D.V O L UM E34,I S S U E12,p p
.46-54,12/25/2014.(I S S N1000-0976;I nC h i n e s e )A b s t r a c t :G a s c o n t e n t i s a k e yp a r a m e t e r o f s h a l e r e s e r v o i r s a n d i t s i n t e r p r e t a t i o n i s t h e c o r e o f l o g g i n g e
v a l u a t i o n .B a s e do n a l i t e r a -t u r e r e v i e wa n d a c o m p r e h e n s i v e s t u d y ,w e b u i l t a l o g g i n g i n t e r p r e t a t i o nm o d e l o f s h a l e g a s c o n t e n t b y u s i n g t h e a d s o r p t i o n i s o t h e r m a n dv o l u m em o d e l a n dd i s c u s s e d t h e c a l c u l a t i o nm e t h o d s o f t h ek e yp a r a m e t e r so f t h em o d e l .Ac a s e s t u d y w
a s p e r f o r m e do n t h r e e s h a l e g a sw e l l s i n t h eT o o l e
b u
c S h a l e o f t h eE r o m a n g aB a s i n i nA u s t r a l i a .B a s e
d o n c o r
e e x p e r i m e n t s ,l o g g i n g i n t e r p r e t a t i o nw a s a p -p l i e d t o p r e d i c t t h e g a s c o n t e n t o
f t h eT o o l e b u cS h a l ew i t h t h e i n t e
g r a t i o no f t
h e c o r r e l a t
i v i t y m o d e l a n de x p
e r i m e n t a l
f o r m u l a .T h e r e s u l t sm a t c h e dw e l lw i t h t h e e x p e r i m e n t a l t e s t r e s u l t s ,v e r i f y i n
g t
h e r a t
i o n a l i t y o f t h i s p r e s e n t e dm o d e l .T h e f o l l o w i n g c o n c l u s i o n s w e r e d r a w n .(1)T h e g a s c o n t e n t l o g g i n g i n t e r p r e t a t i o nm o d e l b u i l t b a s e d o n t h e a d s o r p t i o n i s o t h e r ma n d v o l u m em o d e l i s a p p l i c a b l e t o s h a l e r e s e r v o i r s a n d i t sm a
j o r p a r a m e t e r s c a nb e o b t a i n e db y u s e o f t h e c o r r e l a t i v i t y m o d e l b e t w e e n c o r e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s a n d l o g g i n g d a t a o r e m p i r i c a l f o r m u l a .(2)T h e g a s c o n t e n t o b t a i n e db y u s eo f t h e a d s o r p t i o n i s o t h e r ma n dv o l u m em o d e lm a t c h e sw e l l w i t h t h em e a s u r e dv a l u e s e s p e c i a l l y f o r t h e s h a l ew i t hr e l a t i v e l y l o w g a s c o n t e n t .W h e na p p l i e d i nd i f f e r e n t a r e a s ,t h ec o r r e l a t i v i t y m o d e l s h o u l db em o d i f i e da c c o r d i n g t o c o r e e x p e r i m e n t r e s u l t s a n d l o g g i n g d a t a .F i n a l l y ,i t i s p o i n t e d o u t t h a t s e p
a r a t e c a l c u l a t i o n o f f r e e g a s c o n t e n t a n da d s o r
b e d g a s
c o n t e n t v i a l o g g i n g
d a t a i s t h em o s t r a t i o n a lm
e t h o d
f o r s h a l e
g a s c o n t e n t d e s c r i p t i o n .K e y w o r d s :s
h a l e g a s ,g a sc o n t e n t ,a d s o r b e d g a s ,f r e e g a s ,l o g g
i n g i n t e r p r e t a t i o n ,a d s o r p t i o n i s o t h e r m ,v o l u m e m o d e l ,T o o l e b u c s h a l e ,E r o m a n g
aB a s i n 四
1四第34卷第12期 地 质 勘 探
含气量是页岩储层评价的关键参数,对页岩含气性评价二储量预测具有重要意义[1-2]三含气量确定包括现场解吸法二等温吸附法和测井解释法三现场解吸法反映了样品的实际含气量,但受取心方式和提钻时间影响,损失气估算误差较大,等温吸附法获得的是页岩的最大吸附气量,未考虑游离气量部分,与实际含气量有较大差别三通过测井数据结合岩心实验建立含气量的测井解释模型,可以预测页岩的含气量,减少实验成本三D e c k e r等研究发现,页岩实测含气量与有机碳含量(T O C)存在很好的正线性相关关系,T O C与体积密度存在很好的负线性相关关系,从而可以建立体积密度与含气量的计算模型来预测A n t r i m页岩含气量[3]三L e w i s等提出了基于等温吸附实验的测井校正模型[4],该模型被用在斯伦贝谢公司测井解释软件中三C l u f f等以等温吸附和体积模型为基础,利用测井解释参数计算了D e l a w a r e盆地B a r n e t t页岩和W o o d f o r d 页岩原地资源量[5]三U t l e y等使用神经网络计算关键参数基于等温吸附和体积模型计算了F a y e t t e v i l l e页岩含气量[6]三目前,对页岩含气量的测井解释方法研究较少,笔者以澳大利亚E r o m a n g a盆地T o o l e b u c页岩为例,讨论页岩储层含气量测井解释方法,以供参考三
1研究区块概况
本次研究资料来自于位于澳大利亚昆士兰州E r o m a n g a盆地B二E二K等3口页岩气勘探井,目的层为白垩系T o o l e b u c页岩(图1)三T o o l e b u c页岩是一套覆盖澳大利亚中东部E r o m a n g a盆地和G a l i l e e盆地的海相灰质页岩,在E r o m a n g a盆地干酪根以混合型为主,T O C较高,热演化成熟度较低三研究收集到3口井测井数据各1套,岩心分析186项次,其中测井数据使用W e t h e r f o r d公司C o m p a c t系统采集,岩心分析由W e t h e r f o r d实验室和C o r e L a b岩心分析公司共同完成三
图1研究区地理位置和地层发育情况图
2含气量计算模型及关键参数测井解释方法
2.1含气量计算模型
在计算页岩储层原地资源量时通常使用吸附气和游离气之和来表征总含气量[7-12]三北美地区页岩气勘探经验表明,通过吸附气和游离气计算总含气量比解吸实验获得的含气量更能反映页岩的含气性特征三2.1.1吸附气量
吸附气是页岩气的主要组成部分,占总含气量的20%~85%[9,12],基于页岩的吸附特征,用L a n g m u i r 等温吸附模型来表征页岩的吸附气量三通过等温吸附
四2四天然气工业2014年12月
实验获得页岩的L a n g m u i r 压力和L a n g m u i r 体积两个参数,对不同温度二压力和T O C 的页岩样品,需要对各参数进行测井校正[4]
三L a n g m u i r 体积和L a n g
-m u i r 压力校正公式为:
V l t =
35.3357V l ?1.0062T i
-T (1
)p l t =145.1379p l ?1.
0116T -T i
(2
)式中V l t 为储层温度校正的L a n g m u i r 体积,m 3/t ;p l
t 为储层温度校正的L a n g
m u i r 压力,M P a ;T 为储层温度,?;T i 为等温吸附实验温度,?;V l 为实验样品
L a n g m i r u 体积,m 3/t ;p l 为实验样品L
a n g m u i r 压力,M P a 三 T O C 校正公式为:
V l c =V l t
T O C l g
T O C i s o
(3
)式中V l c 为经过储层温度和T O C 校正的L a n g m u i r 体积,m 3/t ;T O C i s o 为等温吸附实验样品T O C 值;T O C l g
为测井计算的T O C 值三
根据L a n g
m u i r 方程,页岩吸附气量为:G a =
V l c
p (p +p l
t )(4
)式中G a 为吸附气含量,m 3/t ;p 为储层压力,
M P a 三2.1.2 游离气量
游离气量是页岩孔隙空间中的含气量,通过体积模型计算:
G f =
φe S g e B g ρ
b (5
)式中G f 为游离气量,m 3/t ;B g 为气体压缩系数,m 3/m
3;φe 为有效孔隙度;S g e 为有效含气饱和度;ρ
b 为地层密度,g /
c m 3三 根据G R I 实验原理,有φe S g e =φ
S g 三 吸附态的气体存在会影响游离气的容纳空间,在计算游离气含量时减去吸附气所占的体积空间[
11
]三因此游离气实际体积为:
G f =φS g B g ρ
b -C B g G a ?è???÷
(6)C =
1.318?10-6 M
ρ
s (7
)式中 M 为天然气的视分子重量,g /m o l ,甲烷为16;ρ
s 为吸附态甲烷密度,g /c m 3,ρs =0.3750-0.4233,页岩储层一般取0.37[1
1]
三2.2 关键参数的测井解释方法
近年来,
随着测井技术的发展,国外几大服务公司形成了各自的特殊测井系列并在页岩储层各种参数的解释中取得了很好的效果三特殊测井数据需要配套的测井设备采集,并且有配套的解释技术,本研究只讨论使用常规测井系列解释关键参数的方法三根据上述含气量计算模型,在计算过程中需要使用的储层参数包括T O C 二
孔隙度和含气饱和度三2.2.1 有机碳含量(T O C )
T O C 是页岩储层评价的重要参数,前人对页岩储层T O C 测井计算方法研究较多(表1),大致可以分为3类:①通过实测T O C 与测井参数进行一元或多元线性回归或非线性回归计算T O C ;②使用声波电阻率法(Δl g R )计算T O C ;③使用核磁共振二脉冲中子表1 T O C 测井解释方法表
方 法
方法简介
代表性研究
自然伽马能谱法使用T O C 与铀含量的线性关系计算T O C
F e r t l 和R i e k e (1980),F e r t l 和
C h i l i n g e r (1988),G u i d r y 和W a l s h (1993),G R I -95/0496自然伽马法使用自然伽马与T O C 体积百分比的线性关系计算T O C F e r t l 和C h i l i n g
e r (1988)体积密度法通过建立体积密度与T O C 质量百分比的经验关系来计算T O C S c h m o k e r (1979),S c h m o k e r
和H e s t e r (1983)自然伽马 密度法根据自然伽马和体积密度两者与T O C 体积百分比的关系计算T O C S c h m o k e r 等,1981声波 电阻率法利用声波和电阻率的差值与T O C 和成熟度的经验公式计算T O C P a s s e y 等,1990,2010干酪根体积法利用干酪根体积与有机碳的转换关系计算T O C L e w i s 等,2004神经网络法使用常规测井系列通过神经网络法预测T O C
R e z a e e 等,2007
体积密度 核磁共
振 元素测井法通过体积密度和核磁共振计算包含有机质在内的页岩骨架密度,通过元素测井计算不含有机质的页岩骨架密度,利用两者密度差计算T O C J a c o b i 等,2008脉冲中子 自然伽马能谱法
使用脉冲中子测井和自然伽马能谱测井得到各地层元素含量,从而建立最佳矿物模型,多余碳元素分配给干酪根,进一步估算T O C
P e m p
e r 等,2009 注:本表根据本文参考文献[16
]修改四
3四第34卷第12期 地 质 勘 探
等特殊测井计算T O C 三通过实测T O C 与测井参数线性回归的方法操作简单,计算精度可以满足勘探要求;声波电阻率法是烃源岩T O C 计算的常用方法,
可用于页岩T O C 测井计算,但是通过该方法计算的T O C 常需要使用岩心分析的T O C 校正才能和实测T O C 达到比较好的吻合;特殊测井费用较高,多数页岩气探井不进行特殊测井,单针对T O C 计算来说,常规测井已经能够满足需要三因此,多数情况下,根据各地区实测的T O C 数据与测井参数进行相关性分析,选择相关性较好的测井系列与实测T O C 进行一元或多元线性回归即可计算页岩的T O C ,计算精度基本能够满足勘探的需要,当实验数据增加时,需要对线性模型进行修正三2.2.2 总孔隙度
常规砂岩储层中,
当岩性和骨架参数已知时,对于含水的纯地层,利用经过环境校正的密度或中子测井曲线中的任何一种,或者在没有次生孔隙的情况下用
声波测井曲线都能确定孔隙度[
13]
三计算页岩孔隙度常使用密度曲线,由于页岩中有机质密度较低,且不同层段骨架矿物组成也不同三因此,在使用密度曲线计算页岩孔隙度时必须考虑所有影响体积密度响应的因素三
L u f f e l 等通过建立页岩矿物体积模型利用测井数
据计算出页岩中干酪根含量,并利用岩心实测可动油与干酪根的相关性计算可动油含量,最后根据总烃体积与实测孔隙度的相关性建立了孔隙度计算的线性方程并计算了D e v o n i a n 页岩孔隙度[14]
三U t l e y 等将页
岩分为基质二有机质和流体3种组分[15]
,推导得出页
岩总孔隙度计算公式为:
φT =
ρm
-ρb ρ
m w TO C ρTO C -w TO C +1?è??
?
÷ρm -ρ
f l (8) S o n d e r g
e l d 等将页岩分为基质二地层水二天然气和有机质等组分[16]
,推导出页岩总孔隙度计算公式为:φT =
ρm -ρb ρm w TO C ρTO C -w TO C +1?è??
?
÷ρm -ρf l +w TO C ρ
f l 1-ρm ρTO C ?è???
÷(9) 总之,
页岩孔隙度测井解释是以体积密度为基础建立合理的岩石体积模型,通过求解体积模型的方程组得出孔隙度,在建立体积模型时需要注意两点:①模型的组分不能太多,以保证体积模型方程组有解,常用的组分包括基质二有机质二流体和天然气;②模型中的组分应该尽量简单,以便确定合理的骨架值三另外,计算过程中通常不使用体积密度计算的T O C ,虽然多数情况下T O C 与体积密度具有更好的相关性,
但使用体积密度计算的T O C 来进一步计算得到的总孔隙度与体积密度具有多重共线特征,与实际情况不符三2.2.3 饱和度
页岩储层致密,
一般不含水,成熟的页岩以生气为主,含油饱和度较低,可以忽略不计,因此页岩的饱和度通常只计算含气饱和度,只在成熟度较低时考虑含油饱和度三常规砂岩储层通常使用阿尔奇(A r c h i e )公式计算含水饱和度,研究认为阿尔奇公式在页岩储层中也有很好的适用性,其计算结果的准确性取决于针
对页岩地层的各个参数取值是否合理[
14,17-21]
三S n w =a R w
φ
m
R t (10)式中S w 为含水饱和度;R w 为地层水电阻率,Ω四m ;φ为总孔隙度;R t 为地层电阻率,Ω四m ;m 为胶结指数;
n 为饱和度指数;a 为常数三
页岩中a 一般取1,m 二n 根据页岩的裂缝特征和岩性特征取值三对于泥岩或白垩岩,根据实测孔隙度与地层系数之间的关系,得到m 约为2.0,
裂缝和条痕的存在会降低胶结指数[22-23
]三D e v o n i n a 页岩测井计算饱和度时,m =1.7,n =1.7[17-18]
三B a r n e t t 页岩测井计算饱和度时,m =1.9,n =2.0[1
9]
三地层水电阻率是阿尔奇公式中最敏感的参数,其准确性直接影响到计算含水饱和度的准确性三页岩孔隙度极低且多为干层,其地层水电阻率可以使用与页岩相邻或相近的砂岩或灰岩地层水电阻率三
3 含气量测井解释模型应用实例及误
差分析
3.1 关键参数测井解释3.1.1 有机碳含量(T O C )
本次研究共收集到3口井实测T O C 数据65个,
对实测T O C 和测井数据进行相关性分析,
结果表明T O C 与自然伽马(G R )二体积密度(D E N )
二中子孔隙度(C N L )在0.01水平(双侧)上显著相关,其中D E N 相关性最好,G R 次之,C N L 最差(表2)三根据相关性分析结果,分别使用D E N 二G R 二C N L 与T O C 进行一元线性回归,同时使用3个参数与T O C 进行多元线性回归,并使用Δl g R 法计算T O C (表2)三对于多元线性回归结果,给定显著性水平α=0.01,
多元回归的样本容量M =65,回归方程n =3,因F =99.359>
F 0.01(n ,M -n -1)=F 0.01(3,61)=4.12,因此多元回归关系成立三使用上述5种方法计算T O C ,并与岩心实测T O C 进行对比(图2),5种方法中,多元线性回归法预测精度最高,其次为D E N ,再次为
G R 二C N L ,
四4四 天 然 气 工 业 2014年12月
表2不同方法计算T o o l e b u c页岩T O C结果表方法回归公式相关性G R-T O C T O C=0.033G R-1.114r=0.859 D E N-T O C T O C=-34.283D E N+82.874r=-0.882 C N L-T O C T O C=0.318C N L-6.156r=0.527
多元线性回归T O C=-20.359D E N+0.016?
G R+0.016C N L+47.551
R=0.911
F=99.359
Δl g R T O C=10.829Δl g R-4.94r=0.392
图2T O C不同方法计算结果与岩心实测对比图
Δl g R法计算结果与实测值相关性最低三因此,对本研究区来说,多元线性回归法预测T O C精度较高,是预测T O C最好的线性回归方法三
3.1.2孔隙度
公式(8)二(9)两种孔隙度计算模型都适用于页岩储层孔隙度的测井计算[16],分别使用两种模型计算T o o l e b u c页岩孔隙度,T O C使用多元线性回归法计算,根据岩心实验结果ρT O C=1.04g/c m3三由于T o o l e b u c页岩灰质含量较高,基质密度和流体密度可以取灰岩刻度骨架值[16,24],ρm=2.71g/c m3,ρf l=1g/ c m3三研究同时使用地层实际刻度计算孔隙度与石灰岩刻度进行对比,根据岩心实验结果,ρm=2.79g/ c m3,ρf l=0.92g/c m3三研究共收集到岩心样品实测孔隙度47个,平均为15.31%,公式(8)实际地层刻度计算平均孔隙度为17.19%,石灰岩刻度计算平均孔隙度为14.80%,公式(9)实际地层刻度计算平均孔隙度为18.23%,石灰岩刻度计算平均孔隙度为15.83%三两种孔隙度模型在两种刻度下计算结果对比分析(图3),两种模型石灰岩刻度计算结果都比实际地层刻度计算误差小,单就在石灰岩刻度下,公式(8)计算结果比公式(9)计算结果误差更小,公式(8)计算平均总孔隙度与岩心实验平均总孔隙度误差为0.51%,在孔隙度测井预测合理误差范围之内三
图3T o o l e b u c页岩孔隙度测井计算与岩心分析结果对比图
3.1.3饱和度
C a d n a-O w i e砂岩层是位于T o o l e b u c页岩下方最近的砂岩层(图1),根据E r o m a n g a盆地水文地质研究,E r o m a n g a盆地自地表到三叠系R e w a n层均处于大自流盆地影响范围之内,地层中的水均来自地表[25]三因此C a d n a-O w i e层地层水电阻率不能反映T o o l e b u c页岩地层水电阻率三同时,由于本区勘探资料较少,缺少m二n经验值,通过估算各参数计算的含水饱和度误差较大,含水饱和度采用下述方法计算三
对阿尔奇公式两边取对数,经整理后变成l g S w与l gφ二l g R t的线性关系式,l g R w为常数项,即
l g S w=a0+a1l g R w+a2l gφ+a3l g R t(11)式中S w为岩心分析孔隙度;φ为测井解释总孔隙度; R t为测井电阻率,Ω四m三
通过3口井25个岩心分析含水饱和度值和测井参数进行多元线性回归,结果如下:
l g S w=-0.088l gφ-0.153l g R t-0.037(12)
(R=0.775,F=16.585)
公式(12)计算含水饱和度结果与岩心分析结果对比,25个点中除3个点相对误差较大之外,多数点相对误差在5%左右,误差较小(图4)三
图4T o o l e b u c页岩含水饱和度岩心分析与测井解释对比图
四5四
第34卷第12期地质勘探
同时,岩心实测含油饱和度(S o )
二含气饱和度(S g )和含水饱和度(S w )表现出很好的相关性,可以通过其相关关系计算含油饱和度和含气饱和度三即
S o =-0.6739S w +0.6491
(R 2=0.9099) (13
)S g =1-S w -S o (14)3.2 含气量计算及误差分析 研究对3口井18块岩心样品进行了等温吸附实验,实验温度使用各井的平均地层温度,由于等温吸附实验温度和地层温度相差很小,使用公式(1)二(2)校正前后结果基本相同三通过对实验结果进行相关性分析发现,L a n g m u i r 体积与T O C 表现出一定的相关性,但相关性较低,吸附气量与T O C 相关性较高(图5)三吸附气量是L a n g
m u i r 体积经过压力校正后的地层图5 L a n g
m u i r 体积、吸附气量与T O C 线性关系图实际吸附气量,吸附气量与T O C 的相关性比L a n g
-m u i r 体积与T O C 的相关性高,
说明通过压力校正后能够提高T O C 与吸附气量的相关性三因此,可以根据实测样品的等温吸附结果进行压力校正建立吸附气量的预测模型三
使用E x c e lS l o v e r 对18个样品点T O C 二V l 二p l 二
G a 进行规划求解,
得到最优化条件如下:V l =56.2615T O C +1.4007
(15
)p l =3
7965(16
) 在最优化条件下,使用L a n g m u i r 方程计算3口井样品点吸附气量,T O C 使用实验分析值,18个样品点计算得出的吸附气量平均为0.82c m 3/g ,而样品等温吸附实验计算吸附气量平均为0.82c m 3/g ,最优化条件计算吸附气量均值与等温吸附实验结果相同,说明该最优化条件计算吸附气量误差很小三
以K 井为例,根据公式(4)二(15)二(16)计算吸附气量,根据公式(6)~(8)二(12)~(14)
计算游离气量,1/B g =61m 3/m 3,计算结果如表3所示三由于
T o o l e b u c 页岩成熟度较低,烃类产物中同时存在油和气三因此实验分析和测井解释结果中含水饱和度和含油饱度比成熟页岩高,通过岩心分析结果计算水中溶解气约为0.04g /c m 3,在计算总含气量时参考行业惯例忽略三测井解释结果与等温吸附实验及解吸实验结
果对比(图6),测井解释含气量随深度变化趋势与等
表3 K 井含气量测井解释结果表
样品号T O C φS w S o G f
/(m 3四t -1)G a
/(m 3四t -1)G t
/(m 3四t -1
)12.15%15.7%90.03%4.24%
0.230.320.5524.84%14.2%72.18%16.27%0.440.510.9534.04%
14.0%58.39%25.56%0.590.461.05415.19%9.4%
59.59%24.75%0.441.241.6856.18%15.1%86.74%6.46%0.280.610.8965.12%14.2%84.86%7.72%0.280.540.8275.61%14.4%85.43%7.34%0.280.580.8686.22%13.8%82.12%9.57%0.310.630.939
4.95%1
5.8%90.08%4.21%0.240.540.78102.81%1
6.1%92.08%2.86%0.210.370.58113.49%14.0%60.08%24.42%0.560.420.98125.29%15.1%86.28%6.77%0.280.550.83135.40%14.9%86.95%6.31%0.270.560.83145.20%14.7%86.45%6.65%0.270.550.82154.10%15.7%92.94%
2.28%0.20
0.48
0.67
四6四 天 然 气 工 业 2014年12月
图6K井测井解释含气量与解吸实验含气量、
等温吸附含气量对比图
温吸附实验和解吸实验获得的含气量随深度变化趋势
相同,单个点的值比解吸实验值略大,这是因为在取心
过程中岩心中部分天然气散失,估算损失气量时存在
误差,测井解释含气量本身也存在一定的误差,另外由
于T o o l e b u c页岩成熟度较低,其生气能力可能达不到吸附饱和,造成使用等温吸附模型计算吸附气量比地
层实际吸附气量略大;测井解释含气量比等温吸附计
算含气量略大,是因为计算含气量除包含吸附气之外,
还包含游离气三综上分析,本模型解释的含气量结果
基本可信,误差在合理的范围内三
4模型的适用性及与不同方法的对比4.1模型在不同成熟度页岩含气量解释中的适用性
等温吸附与体积模型相结合计算页岩含气量,从
不同相态气体的计算过程来看,游离气的计算本质是
通过孔隙中已经存在的天然气电性特征根据体积模型
计算,无论是低熟还是成熟的页岩,只要一定量的气体
在孔隙中聚集,都能通过孔隙度和含气饱和度等参数
计算得出游离气量三吸附气量计算原理是等温吸附理
论,计算得到的实际上是页岩储层在地层条件下能够
吸附的最大含气量,其假设前提是页岩已经达到能够
生成足够天然气的成熟度,由于国内外大多数页岩都
属于成熟或者高成熟页岩,生气量可以达到吸附饱和,
理论上可以认为实际吸附量等于最大吸附量三因此该
模型对成熟或高成熟的页岩适用性很好三对于成熟度
较低的页岩,如果生气能力达不到吸附饱和,利用等温
吸附计算得到的吸附气量会比储层实际吸附气量大,
通过本模型计算的页岩含气量也因此比储层实际含气
量大,但是在勘探阶段预测储层原地资源量时误差在
合理的范围之内三因此本模型对于成熟度较低的页岩
同样适用三
4.2不同含气量测井解释方法的对比
通过建立实测含气量与测井参数之间的线性或非线性模型预测含气量在煤层气井中应用效果较好,前人研究较多[26-30],线性回归法对含气量较低的井误差较高,非线性模型需要建立在区域大量样品实验结果的基础上三煤层含气量主要分布在5~18m3/t,美国5套开发页岩含气量主要分布在0.42~9.91m3/t,多数小于3m3/t,页岩含气量总体远小于煤层,通过线性回归计算结果误差较大;T o o l e b u c页岩岩心实测含气量平均小于1m3/t,通过实测含气量与测井数据相关性分析研究没有发现含气量与测井参数之间的相关性,该特征是否具有普遍性及非线性模型是否适用有待下一步研究三另外,页岩气井在钻井取心过程中,受取心方式影响气体损失严重,损失气量占总含气量的40%~70%,估算结果误差较大三因此使用测井数据与实测含气量之间的关系预测页岩含气量可能带来很大的误差三基于上述分析,对页岩储层来说,使用测井数据和实验结果相结合,分别计算页岩的游离气量和吸附气量得到总含气量比使用线性回归和非线性模型计算更合理三
5认识与结论
1)页岩含气量测井解释以等温吸附和体积模型为基础,分别计算吸附气和游离气量获得总含气量,通过等温吸附实验结果建立总有机碳和L a n g m u i r体积二L a n g m u i r压力的最优化模型,然后使用L a n g m u i r方程计算吸附气量,并根据孔隙体积及含气饱和度计算游离气量,中间参数通过测井解释获得三
2)通过T o o l e b u c页岩实际应用表明,等温吸附和体积模型解释的含气量与储层实际含气性特征比较吻合,适用性强,尤其是对含气量较低的页岩,误差较小三模型中间参数通过实验结果和测井数据的相关性模型或经验公式计算,相关性模型在不同地区需要根据储层的岩心实验结果和测井数据建立并根据实验数据的增加不断修正,经验公式法普遍适用性较好三
3)页岩含气量总体水平低于煤层,而且受取心方式影响,实测含气量中损失气量估算误差较大三因此通过测井参数与实测含气量线性或非线性关系预测含气量误差较大,通过测井分别计算游离气量二吸附气量是表征页岩含气量的最合理方法三
致谢:中海石油气电集团有限责任公司教授级高级工程师邢云,中国石油长城钻探工程有限公司高级工程师魏斌,中国
四7四
第34卷第12期地质勘探
地质大学(北京)博士生导师张金川二谭茂金,斯伦贝谢科技服务公司岩石物理工程师张宗富,美国D i s c o v e r y公司总裁R o b-e r tC l u f f,美国U t l e y o p h y s i c s公司首席咨询师L e eU t l e y等给
予了笔者指导和帮助,在此致谢三
参考文献
[1]邹才能,董大忠,王社教,等.中国页岩气形成机理二地质特征及资源潜力[J].石油勘探与开发,2010,37(6):641-653. Z O UC a i n e n g,D O N GD a z h o n g,WA N GS h e j i a o,e t a l.G e-o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s,f o r m a t i o n m e c h a n i s m a n dr e s o u r c e p o t e n t i a l o fs h a l e g a s i nC h i n a[J].P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n
a n dD e v e l o p m e n t,2010,37(6):641-653.
[2]唐颖,张金川,刘珠江,等.解吸法测量页岩含气量及其方法的改进[J].天然气工业,2011,31(10):108-112.
T A N G Y i n g,Z HA N GJ i n c h u a n,L I U Z h u j i a n g,e t a l.U s e a n di m p r o v e m e n to ft h ed e s o r p t i o n m e t h o di ns h a l e g a s c o n t e n t t e s t s[J].N a t u r a lG a s I n d u s t r y,2011,31(10):108-112.
[3]D E C K E R A D,H I L L D G,W I C K S D E.L o g-b a s e d g a s
c o n t e n t a n
d r
e s o u r c e e s t i m a t e s
f o r t h eA n t r i mS h a l eM i c h i-
g a nB a s i n[C]?p a p e r25910-M S p r e s e n t e d a t t
h eL o wP e r-m e a b
i l i t y R e s e r v o i r sS y m p o s i u m,26-28A p r i l1993,D e n-v e r,C o l o r a d o,U S A.N e w Y o r k:S P E,1993.
[4]L E W I SR,I N G R A HAM D,P E A R C Y M.N e we v a l u a t i o n t e c h n i q u e s f o r g a s s h a l e r e s e r v o i r s[C]?R e s e r v o i rS y m p o-s i u m.H o u s t o n:S c h l u m b e r g e r,2004.
[5]C L U F F R M.B a r n e t tS h a l e-W o o d f o r d S h a l eP l a y o ft h e
D e l a w a r eB a s i n-i s i t a n o t h e r g i a n t s h a l e g a s f i e l d i nT e x a s
[R/O L].2006.[2014-04-14].h t t p:?w w w.d i s c o v e r y-g r o u p.
c o m/p
d f s/2006W T XB a r n
e t t-W o o d
f o r d s h a l e.p d f
[6]U T L E YL.G e o l o g i c a n d p e t r o p h y s i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e
F a y e t t e v i l l eS h a l e[R/O L].(2008-01-01).[2014-04-14].
h t t p:?w w w.u t l e y p e t r o.c o m/p r e s e n t a t i o n s/u t l e y p e t r o_g a s _s h a l e s_s u mm i t.p p t
[7]J A R V I ED M,H I L LRJ,P O L L A S T R OR M.A s s e s s m e n t o f t h e g a s p o t e n t i a la n d y i e l d sf r o m s h a l e s:T h e B a r n e t t S h a l e m o d e l[J].O k l a h o m a G e o l o g i c a lS u r v e y C i r c u l a r, 2005,110:9-10.
[8]R O S SDJ,B U S T I N R M.C h a r a c t e r i z i n g t h e s h a l e g a s r e-s o u r c e p o t e n t i a lo f D e v o n i a n-M i s s i s s i p p i a n s t r a t ai n t h e w e s t e r nC a n a d as e d i m e n t a r y b a s i n:A p p l i c a t i o no fa ni n t e-
g r a t e df o r m a t i o ne v a l u a t i o n[J].A A P G B u l l e t i n,2008,92
(1):87-125.
[9]C U R T I SJB.F r a c t u r e d s h a l e-g a s s y s t e m s[J].A A P GB u l l e-t i n,2002,11(86):1921-1938.
[10]C HA L M E R SG R,B U S T I N R M.L o w e rC r e t a c e o u s g a s
s h a l e s i nn o r t h e a s t e r nB r i t i s hC o l u m b i a,P a r tⅡ:E v a l u a-t i o no f r e g i o n a l p o t e n t i a l g a s r e s o u r c e s[J].B u l l e t i no fC a-
n a d i a nP e t r o l e u m G e o l o g y,2008,56(1):22-61. [11]AM B R O S E RJ,HA R TMA N R C,D I A Z C M,e ta l.
N e w p o r e-s c a l e c o n s i d e r a t i o n s f o r s h a l e g a s i n p l a c e c a l c u-l a t i o n s[C]?p a p e r131772-M S p r e s e n t e da t t h eS P E U n-c o n v e n t i o n a lG a sC o n f e r e n c e,23-25F e b r u a r y2010,P i t t s-
b u r g h,P e n n s y l v a n i a,U S A.N e w Y o r k:S P E,2010.
[12]张金川,薛会,张德明,等.页岩气及其成藏机理[J].现代
地质,2003,17(4):466.
Z HA N GJ i n c h u a n,X U E H u i,Z HA N G D e m i n g,e ta l. S h a l e g a s a n d i t s a c c u m u l a t i o nm e c h a n i s m[J].G e o s c i e n c e, 2003,17(4):466.
[13]雍世和,张超谟.测井数据处理与综合解释[M].东营:中
国石油大学出版社,1996.
Y O N GS h i h e,Z HA N GC h a o m o.L o g g i n g d a t a i n t e r p r e t a-t i o na n d p r o c e s s i n g[M].D o n g y i n g:C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m P r e s s,1996.
[14]L U F F E LDL,G U I D R YFK,C U R T I S JB.E v a l u a t i o n o f
D e v o n i a ns h a l e w i t hn e w c o r ea n dl o g a n a l y s i s m e t h o d s
[J].J o u r n a l o fP e t r o l e u m T e c h n o l o g y,1992,44(11):1192-1197.
[15]H E R R O NSL,L ETL.W i r e l i n e s o u r c e r o c k e v a l u a t i o n i n t h eP a r i s B a s i n[J].A A P GS t u d i e s i nG e o l o g y30#,D e p o s i-t i o no fO r g a n i cF a c i e s,1990:57-71.
[16]S O N D E R G E L D C,N E W S H A M K,C O M I S K Y J,e ta l.
P e t r o p h y s i c a lc o n s i d e r a t i o n s i n e v a l u a t i n g a n d p r o d u c i n g
s h a l e g a s r e s o u r c e s[C]?p a p e r S P E-131768-M S p r e s e n t e d a t
S P EU n c o n v e n t i o n a lG a sC o n f e r e n c e,23-25F e b r u a r y2010, P i t t s b u r g h,P e n n s y l v a n i a,U S A.N e wY o r k:S P E,2010.
[17]G U I D R Y F K,L U F F E L D L,O L S Z E W S K IAJ,e t a l.
D e v o n i a n s h a l e f o r m a t i o n e v a l u a t i o nm o d e l b a s e do n l o g s, n e wc o r e a n a l y s i sm e t h o d s,a n d p r o d u c t i o n t e s t s[J].?p a-p e rS P W L A-1990-N N p r e s e n t e da tS P W L A31s t A n n u a l L o g g i n g S y m p o s i u m,24-27J u n e1990,L a f a y e t t e,L o u i s i-
a n a,U S A.L a f a y e t l e:S P W L A,1990.
[18]G U I D R YFK,L U F F E LDL,C U R T I S JB.D e v e l o p m e n t o f l a b o r a t o r y a n d p e t r o p h y s i c a l t e c h n i q u e sf o re v a l u a t i n g s h a l er e s e r v o i r s[J].G R I F i n a l T e c h n i c a l R e p o r t,1995.
G R I-95/0496.
[19]Z HA O H,G I V E N S N B,C U R T I SB.T h e r m a lm a t u r i t y o f t h eB a r n e t t S h a l e d e t e r m i n e d f r o m w e l l-l o g a n a l y s i s[J].
A A P G
B u l l e t i n,2007,91(4):535-549.
[20]C L U F F R M.H o wt oa s s e s ss h a l e sf r o m w e l l l o g s-a
p e t r o p h y s i c i s t s p e r s p e c t i v e[R].I O G A66t h A n n u a lM e e t-
i n g,E v a n s v i l l e,I n d i a n a,2012.
[21]G L O R I O S OJC,R A T T I A A.U n c o n v e n t i o n a l r e s e r v o i r s:
B a s i c p e t r o p h y s i c a lc o n c e p t sf o rs h a l e g a s[C]?p a p e r 153004-M S p r e s e n t e da tt h eS P E/E A G E E u r o p e a n U n-c o n v e n t i o n a lR e s o u r c e s
C o n f e r e n c ea n d E x h i b i t i o n,20-22
四8四天然气工业2014年12月
M a r c h2012,V i e n n a,A u s t r i a.N e w Y o r k:S P E,2012.
[22]F O C K EJW,MU N ND.C e m e n t a t i o n e x p o n e n t s i nM i d d l e
E a s t e r nc a r b o n a t er e s e r v o i r s[J].S P E
F o r m a t i o n E v a l u a-t i o n,1987,2(2):155-167.
[23]A G U I L E R A R.A n a l y s i so fn a t u r a l l y f r a c t u r e dr e s e r v o i r s
f r o ms o n i ca n dr e s i s t i v i t y l o
g s[J].J o u r n a lo fP e t r o l e u m
T e c h n o l o g y,1974,26(11):1233-1238.
[24]李舟波,潘保芝,范晓敏.地球物理测井数据处理与综合解
释[M].北京:地质出版社,2008.
L IZ h o u b o,P A N B a o z h i,F A N X i a o m i n.P r o c e s s i n g a n d
c o m p r e h e n s i v e i n t e r p r e t a t i o no f g e o p h y s i c a lw e l l-l o g g i n g
d a t a[M].B
e i j i n g:G e o l o g i c a l P u b l i s h i n g H o u s e,2008.
[25]R L M S.G a l i l e eB a s i n r e p o r t o n t h e h y d r o g e o l o g i c a l i n v e s t i-
g a t i o n s[R/O L].[2014-04-14].h t t p:?w w w.r l m s.c o m.a u/ g b o f/w p-c o n t e n t/u p l o a d s/2013/08/P r e s e n t a t i o n_R A-
P A D G a s F i e l d s C o mm i s s i o n_S h o r t_11F e b13.p d f [26]MU L L E N MJ.C o a l b e dm e t h a n e r e s o u r c e e v a l u a t i o n f r o m
w i r e l i n e l o g s i nt h en o r t h e a s t e r nS a nJ u a nB a s i n:A c a s e s t u d y[C]?p a p e r18946-M S p r e s e n t e da t t h eL o wP e r m e-a b i l i t y R e s e r v o i r sS y m p o s i u m,6-8M a r c h1989,D e n v e r,
C o l o r a d o,U S A.N e w Y o r k:S P E,1989.[27]MA V O R M,C L O S EJC,M C B A N E R A.F o r m a t i o ne-v a l u a t i o no fe x p l o r a t i o nc o a l b e d-m e t h a n e w e l l s[J].S P E
F o r m a t i o nE v a l u a t i o n,1994,9(4):285-294.
[28]侯俊胜.煤层气储层测井评价方法及其应用[M].北京:冶
金工业出版社,2000.
HO UJ u n s h e n.C o a l b e d m e t h a n e r e s e r v o i r l o g g i n g e v a l u a-t i o nm e t h o da n d i t sa p p l i c a t i o n[M].B e i j i n g:M e t a l l u r g i c a l
I n d u s t r y P r e s s,2000.
[29]潘和平,黄智辉.煤层含气量测井解释方法探讨[J].煤田
地质与勘探,1998,26(2):58-60.
P A N H e p i n g,HU A N G Z h i h u i.D i s c u s s i o no nt h e l o g i n-t e r p r e t a t i o nm e t h o d o f c o a l b e d g a s c o n t e n t[J].C o a l G e o l o-
g y&E x p l o r a t i o n,1998,26(2):58-60.
[30]孟召平,田永东,雷旸.煤层含气量预测的B P神经网络模
型与应用[J].中国矿业大学学报,2008,37(4):456-461.
M E N GZ h a o p i n g,T I A N Y o n g d o n g,L E IY a n g.P r e d i c t i o n m o d e l s o fc o a lb e d g a sc o n t e n tb a s e do nB Pn e u r a ln e t-w o r k s a n d i t s a p p l i c a t i o n s[J].J o u r n a l o fC h i n aU n i v e r s i t y o fM i n i n g&T e c h n o l o g y,2008,37(4):456-461.
(收稿日期2014-09-23编辑韩晓渝)
四9四
第34卷第12期地质勘探
单井沉积相划分、单井相
沉积相研究的目的是分析油藏范围内储集体所属的沉积环境、沉积相和微相类型及其时空演化，进而揭露储集砂体的几何形态、大小、展布及其纵、横向连通性的非均质特征，建立沉积模式，并深入探讨沉积微相对油气的控制关系。正确识别沉积相和微相类型及其相互关系，是进行油田勘探和开发研究的重要内容。 沉积相的概念 沉积相是指沉积环境及其在该环境中所形成的沉积物（岩）特征的总和。相和环境的含义是有区别的。沉积相是特定沉积环境的产物，是沉积环境的物质表现。 沉积相研究的重要性在于，它可以根据某沉积物的空间分布情况判断其上下左右存在的沉积物类型及其储渗特征。沉积物空间变化的这种规律性，称为“相序递变规律”。 沉积相的分类 沉积相按其规模大小一般分为以下四级： 一级相——相组：如海相、陆相、海陆交互相。 二级相——大相：如陆相中的河流相、湖泊相、三角洲相等。 三级相——亚相：如三角洲相中的三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、前三角洲亚相等。 四级相——微相：如三角洲前缘亚相中的分支河道微相、河口砂坝微相等。 沉积相分为碎屑岩沉积相和碳酸盐沉积相。由于碎屑岩储集层比较常见，因此，重点介绍碎屑岩沉积相的分类。表1是冯增昭等（1993）的分类方案。由于亚相和微相的划分方案比较复杂，在此不在一一介绍。 表1 碎屑岩沉积相的分类 相分析的方法、流程 相分析就是根据“将今论古”的现实主义原则，运用比较岩石学的方法，根据沉积岩的各种特征即相标志来分析形成时的各种环境条件，从而最终达到恢复古地理的目的。 相分析的过程一般可以分为三个阶段：单井剖面相分析、剖面对比相分析和平面相分析。由于相分析在地质研究中的重要性及复杂性，本期主要讨论单井剖面分析，剖面对比相分析和平面相分析将在后续的文章中进行讨论。 单井剖面相分析
页岩含气量测试综述
页岩含气量测试综述 发表时间：2018-12-13T09:30:09.447Z 来源：《建筑模拟》2018年第27期作者：肖宏伟 [导读] 我国页岩气研究起步较晚，主要以南方海相地层为勘探重点，本文对页岩含气量测试进行分析。 肖宏伟 山西省地质矿产研究院山西省太原市 030001 摘要：现阶段，我国科学技术显著提升，页岩气开发技术的日益成熟，页岩气资源成为全球能源领域的热点，尤其在美国页岩气成功勘探开发的推动下，有关页岩气理论研究也取得了突飞猛进的发展。页岩气是指主体以吸附和游离两种状态同时赋存于具有自身生气能力的泥岩或页岩地层层系中的天然气聚集。我国页岩气研究起步较晚，主要以南方海相地层为勘探重点，本文对页岩含气量测试进行分析。 关键词：页岩气；含气量；测试 1页岩含气量概述 计算页岩原地储量的一个关键参数就是页岩含气量。由于页岩气有游离气、吸附气两种赋存形式，而赋存形式受压力、温度的影响，因此，页岩储层不能像常规储层那样直接用容积法来确定储量多少，而是要通过实验测定页岩含气量。页岩含气量测定方法有直接法和间接法。间接法主要是根据实验室样品的等温吸附曲线，在已知储层压力和温度的情况下分析页岩的含气量；直接法则是将出筒后的岩心尽快装罐，先后将其加热至地层流体温度、井底温度，使用计量装置获得解吸气量，通过解吸气量与时间的关系曲线回归出岩心从井底到井口的损失气量，然后粉碎样品得到井底温度下的残余气量，最后将损失气量、解吸气量、残余气量三者相加，得到储层页岩含气量。解吸气量可通过现场实测数据得到，通常“现场页岩含气量”是指解吸气量。虽然国内外学者均认为损失气量的计算受理论假设条件与实际情况不符的影响，但鉴于直接法具有实验过程快速简便、能够现场拿到实验数据、能第一时间为勘探开发决策提供数据支撑等特点，在页岩气勘探开发过程中仍扮演着重要角色。国内外针对直接法的研究主要集中于损失气量计算、页岩含气量的控制因素等方面，但是如何通过改进硬件设备来准确测定解吸过程中的含气量方面同样至关重要。 2页岩含气量测试方法 2.1现场解吸法 现场解吸法是测定页岩含气量最直接的方法，是目前主要的直接法测量页岩含气量的方法之一。现场解吸法是在钻井过程中，将所取页岩岩样密闭保存于金属解析罐中运往实验室，利用水浴加热的方法，模拟实际地层条件，对岩心进行解析测试分析。用解吸法测定的含气量是由损失气量、解吸气量和残余气量三部分组成的。解吸气量是岩心被装进解吸罐之后所解吸出来的总气体量，通常持续两周到四个月之间，一周内的平均解吸速度小于10cm3/d时就即可结束解吸；残余气量是结束解吸之后依旧残存在试样中的那一部分气体，岩样需要被装进封闭的球磨罐中来进行破碎，放入恒温设备中，待温度恢复至储层温度之后便依照特定的时间间隔进行反复解吸，一周内连续解吸的气体量直到不大于10cm3/d时，再测定其残余气量；损失气量是指将岩心迅速取出，并在装入解吸罐之前放出的气体含量，但是没有办法测量出来这部分气体，需要根据耗损的时间及解吸气量变化趋势，结合数学模型反推损失气量。在测定的过程中，取心方式、测定方法和气体解吸温度等多种要素都会影响到测量结果，需要从仪器设备、取心方式、损失气推算方法等多方面采取措施，提高其测试准确程度。 2.2等温吸附法 页岩测试技术中等温吸附实验非常重要的组成部分。由于页岩气是以吸附状态赋存于泥页岩之中，因此需要人为降低储层压力，使吸附态的甲烷气体解吸变为游离态。然而，目前普遍将解吸看作是吸附的逆过程，可以简单地用Langmuir方程来表达。等温吸附曲线是确定其临界吸附/解吸压力的重要途径，它是指在固定的温度条件下，以逐步加压的方式使已经脱气的干燥泥页岩样品重新吸附甲烷，据此建立的压力和吸附气量的关系曲线，反映了页岩对甲烷气体的吸附能力。在给定的温度下，页岩中被吸附的气体压力与吸附量呈一定的函数关系，代表了页岩中游离气与吸附气之间的一种平衡关系，由等温吸附线得到的气体含量反映了页岩储层所具有的最大容量。等温吸附获得的是页岩的最大吸附含气量，其结果往往比通过解吸法测得的结果大，反映了页岩样品对天然气的吸附能力，因此等温吸附实验一般用来评价页岩的吸附能力，确定页岩含气饱和度的等级，在求取页岩含气量大小时一般不用，只有缺少现场解吸实验数据时才用来定性地比较不同页岩含气量的大小。 2.3测井解释分析法 测井解释分析法是利用测井资料通过计算分别求出总含气量中游离气和吸附气各自含量，综合分析测井资料确定出富含有机质的页岩含气量，已在北美地区页岩气勘探开发过程中普遍应用。这种方法首先要建立测井曲线与页岩TOC、元素含量、含气量等参数之间的关系，在此基础上，利用测井曲线对页岩的含气量进行计算。 2.4图版法 页岩气既要考虑页岩孔隙、裂缝空间内的游离气，也要考虑吸附于黏土颗粒有机物表面的吸附气，所以页岩气资源主要包括两部分，即游离气资源量和吸附气资源量之和：Q＝Q游离气＋Q吸附气。根据干酪根页岩吸附气含量计算公式与游离气含量计算公式可以得到页岩含气量q的计算公式，结合公式得到I、II、III型干酪根页岩含气量理论计算值，并得到不同有机碳含量和孔隙度情况下的含气量。页岩含气量与深度呈正相关关系，但增大幅度随深度逐渐减小，页岩含气量增大不明显，这可能因页岩吸附气含量与游离气含量增长不同步造成。在TOC和孔隙度一定时，相同深度的不同有机质类型页岩含气量具有相对差异，主要是由于不同有机质类型页岩干酪根吸附能力具有差异。 2.5残余气量测定方法 残余气量是指解吸罐中终止解吸后仍残留在岩心中的气体。现有测试资料表明残余气的测试不存在问题，但是对于损失气量的计算，还存在一定的问题，尽管采取分段回归或者减小损失气量计算时间等校准措施，但是结果还是差强人意。因此有必要在研究页岩含气量特征的基础上，开展页岩含气量的测试方法与理论研究。 3趋势展望 现如今，我国页岩气勘探开发研究正在快速发展推进，新思路的涌现、新仪器的应用都将加速其研究进程。页岩含气量参数获取作为页岩气资源研究的重要领域，技术也将愈发成熟。目前，我国现场解吸实验测试设备已经获得重要进步，设备精密程度大大提升，完全能
《测井方法与综合解释》11讲述
葆灵蕴璞 《测井方法与综合解释》综合复习资料 一、名词解释 声波时差: 声波在介质中传播单位距离所需要的时间 孔隙度：岩石孔隙体积在岩石外表总体积的比值，为小数。 地层压力: 地层孔隙流体压力 地层倾角:地层层面法相与大地铅垂轴的夹角 含油孔隙度:含油孔隙体积占地层体积的比值 泥质含量：泥质体积占地层体积的百分数 二、填空题 1．描述储集层的基本参数有孔隙度、渗透度、含油饱和度和有效厚度等。 2．地层三要素走向、倾向、倾角。 3．伽马射线去照射地层可能会产生电子对效应、康普顿效应和光电效应效应。 4．岩石中主要的放射性核素有铀238、钍和钾等。 5．声波时差Δt的单位是微秒/米，电导率的单位是毫西门子/米。 6．渗透层在微电极曲线上有基本特征是微梯度与微点位两条曲线不重合。 7.地层因素随地层孔隙度的减小而增大；岩石电阻率增大系数随地层含水饱和度的增大而增大。 8.当Rw大于Rmf时，渗透性砂岩的SP先对泥岩基线出现正异常。 9.由测井探测特性知，普通电阻率测井提供的是探测范围内共同贡献。对于非均匀电介质，其大小不仅与测井环境有关，还与测井仪器 --和--- 有关。电极系A0.5M2.25N的电极距是_0.5_。 10.地层对热中子的俘获能力主要取决于cl的含量。利用中子寿命测井区分油、水层时，要求地层水矿化度高，此时，水层的热中子寿命小于油层的热中子寿命。 11.某淡水泥浆钻井地层剖面，油层和气层通常具有较高的视电阻率。油气层的深浅电阻率显示泥浆低侵特征。 12.地层岩性一定，C/O测井值越高，地层剩余油饱和度越大。 13.在砂泥岩剖面，当渗透层SP曲线为负异常时，井眼泥浆为_淡水泥浆__，油层的泥浆侵入特征是__泥浆侵入_。 14.地层中的主要放射性核素是_铀__、_钍_、_钾__。沉积岩的泥质含量越高，地层放射性高。 15.电极系A3.75M0.5N 的名称底部梯度电极系_，电极距4米_。
测井解释原理
测井解释原理 一： 储集层定义：具有连通孔隙，既能储存油气，又能使油气在一定压差下流动的岩层。 必须具备两个条件： （1）孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝） 具有储存油气的孔隙、孔洞和裂缝等空间场所。 （2）渗透性（孔隙连通成渗滤通道） 孔隙、孔洞和裂缝之间必须相互连通，在一定压差下能够形成油气流动的通道。储集层是形成油气层的基本条件，因而储集层是应用测井资料进行地层评价和油气分析的基本对象。储集层的分类 ?按岩性：–碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层、特殊岩性储集层。 ?按孔隙空间结构：–孔隙型储集层、裂缝型储集层和洞穴型储集层、裂缝-孔洞型储集层。碎屑岩储集层 ?1、定义：–由砾岩、砂岩、粉砂岩和砂砾岩组成的储集层。 ?2、组成：–矿物碎屑（石英、长石、云母） –岩石碎屑（由母岩类型决定） –胶结物（泥质、钙质、硅质） ?3、特点：–孔隙空间主要是粒间孔隙，孔隙分布均匀，岩性和物性在横向上比较稳定。?4、有关的几个概念 –砂岩：骨架由硅石组成的岩石都称为砂岩。骨架成份主要为SiO 2 –泥岩(Shale)：由粘土(Clay)和粉砂组成的岩石。 –砂泥岩剖面：由砂岩和泥岩构成的剖面。 碳酸盐岩储集层 ?1、定义：–由碳酸盐岩石构成的储集层。 ?2、组成：–石灰岩(CaCO 3）、白云岩Ca Mg(CO 3)2）、泥灰岩 ?3、特点：–储集空间复杂 有原生孔隙：分布均匀（如晶间、粒间、鲕状孔隙等） 次生孔隙：形态不规则，分布不均匀（裂缝、溶洞等） –物性变化大：横向纵向都变化大 ?4 、分类 按孔隙结构： ?孔隙型：与碎屑岩储集层类似。 ?裂缝型：孔隙空间以裂缝为主。裂缝数量、形态及分布不均匀，孔隙度、渗透率变化大。?孔洞型：孔隙空间以溶蚀孔洞为主。孔隙度可能较大、但渗透率很小。 ?洞穴型：孔隙空间主要是由于溶蚀作用产生的洞穴。 ?裂缝－孔洞型：裂缝、孔洞同时存在。 碳酸盐岩储集空间的基本类型 砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主； 碳酸盐岩储集层则以沉积后在成岩后生及表生阶段的改造过程中形成的次生孔隙为主。 碳酸盐岩储集层孔隙空间的基本形态有三种：孔隙及吼道、裂缝和洞穴。 碳酸盐岩储集层孔隙结构类型有：孔隙型、裂缝型、裂缝- 孔隙型、及裂缝- 洞穴型
测井方法与综合解释综合复习资料要点
《测井方法与综合解释》综合复习资料 一、名词解释 1、水淹层 2、地层压力 3、可动油饱和度 4、泥浆低侵 5、热中子寿命 6、泥质含量 7、声波时差 8、孔隙度 9、一界面 二、填空 1．储集层必须具备的两个基本条件是_____________和_____________，描述储集层的基本参数有____________、____________、____________和____________等。 2．地层三要素________________、_____________和____________。 3．岩石中主要的放射性核素有_______、_______和________等。沉积岩的自然放射性主要与岩石的____________含量有关。 4．声波时差Δt的单位是___________，电阻率的单位是___________。 5．渗透层在微电极曲线上有基本特征是________________________________。 6．在高矿化度地层水条件下，中子-伽马测井曲线上，水层的中子伽马计数率______油层的中子伽马计数率；在热中子寿命曲线上，油层的热中子寿命______水层的热中子寿命。 7．A2.25M0.5N电极系称为______________________电极距L=____________。 8．视地层水电阻率定义为Rwa=________，当Rw a≈Rw时，该储层为________层。 9、在砂泥岩剖面，当渗透层SP曲线为正异常时，井眼泥浆为____________，水层的泥浆侵入特征是__________。 10、地层中的主要放射性核素分别是__________、__________、_________。沉积岩的泥质含量越高，地层放射 性__________。 11、电极系A2.25M0.5N 的名称__________________，电极距_______。 12、套管波幅度_______，一界面胶结_______。 13、在砂泥岩剖面，油层深侧向电阻率_________浅侧向电阻率。 14、裂缝型灰岩地层的声波时差_______致密灰岩的声波时差。 15、微电极曲线主要用于_____________、___________。 16、地层因素随地层孔隙度的增大而；岩石电阻率增大系数随地层含油饱和度的增大 而。 17、当Rw小于Rmf时，渗透性砂岩的SP先对泥岩基线出现__________异常。
页岩含气量实验方法与评价技术
页岩含气量实验方法与评价技术 摘要：页岩气是一种存在于泥岩，粉砂岩、粉砂质泥岩中的天然气，主要以吸 附气、游离气以及溶解气3种形式存在。含气量作为页岩气富集程度的一个重要 指标，对于资源评价和目标“甜点区”优选具有十分重要的意义。准确的含气量评 价也决定着页岩气资源量以及开发潜力。目前针对页岩含气量的评价方法有两种，直接法和间接法，直接法即实验室解吸法，间接法种类很多，其中测井曲线法是 最常用的一种。解吸法具有准确率高特点，但受到取心方式以及测试样品数量限制。而测井资料具有连续性好、纵向分辨率高、资料获取方便等特点，利用测井 资料评价页岩含气量是经济、可靠的方法。 关键词：页岩；含气量；实验方法；评价技术 1页岩含气量测定常规方法 1.1损失气量确定方法 损失气量是指钻遇页岩层系后，在取心过程中，岩心在井筒中上升以及从井 筒中取出，至现场封入解吸罐之前，发生自然解吸而逸散的气体体积。该部分气 体无法直接测定，只能根据损失时间的长短及实测解吸气量的变化速率并结合气 体逸散理论模型来进行理论估算。目前国外测量页岩含气量的方法很多，主要有 ＵＳＢＭ直接法（美国联邦矿物局直接法）、改进的直接法、史密斯—威廉斯法 和曲线拟合法。采用二阶解吸温度甚至三阶解吸温度提高解吸速度，来提高损失 气量的计算精度。实验测试表明，用煤层的损失气量计算方法来计算页岩的损失 气量存在较大的偏差，损失气量占总含气量的40％～80％，该结果饱受质疑。 1.2解吸气量测定方法 解吸气量是指岩心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。直接测定含气量的解 吸方式有自然解吸和快速解吸两种。自然解吸耗时长，测定过程中可通过适当提 高解吸温度和连续观测，合理而有效地缩短测定周期。提出了对含气量解吸测试 的改进方法，在一定程度上提高了解吸气的测试可靠程度。 1.3残余气量测定方法 残余气量是指解吸罐中终止解吸后仍残留在岩心中的气体。现有测试资料表 明残余气的测试不存在问题，但是对于损失气量的计算，还存在一定的问题，尽 管采取分段回归或者减小损失气量计算时间等校准措施，但是结果还是差强人意。因此有必要在研究页岩含气量特征的基础上，开展页岩含气量的测试方法与理论 研究。 图1 页岩含气量测试过程示意图 2含气量评价 在含气量测定基础上，借鉴煤层气等温吸附理论，根据页岩气的等温吸附模 拟实验确定H区块吸附气。考虑到页岩气的溶解气含量很少(＜5%)，且难以开发 利用。针对H区块的页岩含气量评价时，溶解气含气量忽略不计。总的含气量减 去吸附气即为游离气。等温吸附模拟结果表明，H区块中，吸附含气量0.45～ 2.34cm3/g，平均为1.48cm3/g。游离含气量为0.08～0.54cm3/g，平均值为 0.29cm3/g。 影响页岩含气量的因素分为两个方面，①通过影响页岩的生气能力来影响含
测井相分析在沉积相识别中的应用
《测井地质学》课程报告 测井相分析在沉积相识别中的应用
测井相分析在沉积相识别中的应用 沉积相研究是油气田勘探、开发中一项重要而基础的工作。测井资料在用于进行沉积地层的沉积相研究中已逐渐成为一种重要的手段[1]。 精确划分和识别沉积相（特别是沉积微相）是陆相含油气盆地分析的一个重要研究内容，它是盆地油气储层评价和预测的基础。对于陆相含油气盆地沉积微相的研究主要依靠钻井岩心资料和测井资料，通常钻井岩心资料是判别沉积相最准确和重要的信息。但是在含油气盆地内部钻井取心资料往往是局部的，并且通常是不连续的，因此，在沉积微相的研究过程中要充分利用测井相方面的信息，因为测井资料具有平面上分布广泛和纵向上连续分布的特点。在研究过程中通过对测井曲线的幅度、形态、光滑程度、组合特征及接触关系等方面进行综合分析，可提供地层剖面的沉积层序、粒序旋回、砂泥比和不整合面等大量的沉积学信息[2]，进而识别出不同沉积环境和沉积微相的测井响应特征[3]。 利用测井资料来评价或解释沉积相的方法称为测井相分析[4]，测井相研究是从统计分析与岩心分析相结合的角度出发，将测井相与地质资料进行详细对比，确定测井相的岩性类型及沉积环境[5]。测井沉积微相分析是通过对取心井段不同沉积微相的测井曲线特征进行研究，建立测井相图版，并将这种关系推广到其他的未取心井，进行沉积微相的标定，进而可以利用研究区内丰富的测井资料进行沉积微相研究[6]。 1 测井相与沉积相的关系[7] 在不同的沉积环境下，由于物源情况、水动力条件及水深等各方面的不同，造成沉积物组合形式和层序特征的不同，反映在测井曲线上就有不同的测井曲线形态。沉积相在测井曲线上的表现最重要的是形态信息[8-9]，其最基本要素有幅度、形状、顶底接触关系、曲线光滑程度及齿中线，而形态信息就是这些要素的综合。不同的测井环境常常具有不同的测井曲线形态特征，从各种环境的不同曲线形态特征中，可以概括出几种基本的形态类型：顶部或底部渐变型；顶部或底部突变型；振荡型；块状组合型和互层组合型。这些基本的形态类型反映了不同沉积环境从开始到结束沉积物粒度在垂向上的变化，表现出在某一时期内沉积作用的连续性；同时，其基本曲线形态是由水体深度的逐渐变化、搬运流能量的变化、沉积物源供应变化3种主要环境因素决定的[10]。 不同沉积环境对应的测井曲线形态、幅值等特征不同，因此，应用测井资料对沉积相进行识别具有很好的可行性[11]。
页岩含气量测试专用仪
页岩含气量测试专用仪 ◆型号: SH-Shale12 ◆特点：全自动计量，更精确的确定含气量较低岩样的含气量，测量精度高 SH-Shale12页岩含气量测试专用仪是恒泰尚合能源技 术（北京）有限公司在第一代自动测量仪器的基础上研发的 专利产品，用以解决煤/页岩气含气量测试中低含气量测试 难、测试误差大的问题。采用高精度温压传感器、独特的结 构设计和数据处理方法，依靠自动控制电子集成模板，实现 低含气量样品的自动准确测量。产品优势在于（1）公司专利 产品，（2）精度远高于目前使用的基于流量计量法的页岩含 气量测试仪器，（3）可实现16路同时测量。 ◆方法与原理： 在试验过程中，定时记录密封样品罐的压力、环境温度 和大气压，同时采集气样进行组分分析。当压力高于外界大 气压时候，放出部分气体，直至罐内压力稍高于大气压，然 后记录最终压力。利用这些数据，就可以计算出罐内释放出 的各种气体的体积。从现有读数时的初始解吸体积中减去原 先读数时残留在密封罐内的气体最终体积，可确定出对应时 间段解吸气体的总体积和组分体积；重复测量，直至解吸完 毕。 ◆基本技术指标： -压力范围：0－20Bar -温度范围：-40－70℃ -解吸罐：数量12~16个，体积1500~3000ml（根据客户要求决定） -电磁阀：数量25~33个，控制气体流向， -美国进口压力传感器：数量13~17个，精度可达0.1%，最高可达0.05% -温度传感器：数量13~17个，精度±0.1℃ -数据采集模块：数量2个，型号：I-7017 -控制模块：数量2套，型号：I-7068 -计算机控制：过程控制程序，含气量计算软件 ◆测试步骤 页岩含气量测试专用仪主要由样品解吸装置，数据采集装置, 气样测试装置和计算系统四个部分组成。测试过程需四步： 1 系统密闭性检测
华东《测井方法与综合解释》2019年春学期在线作业(二)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题)1: M—N交会图用于确定地层的（）。 A: 岩性 B: 孔隙度 C: 含油性 正确答案: (单选题)2: 声波孔隙度反映的孔隙类型是 A: 次生孔隙； B: 缝洞孔隙； C: 原生孔隙 正确答案: (单选题)3: 地层因素F的大小 A: 与Ro成正比，与Rw成反比； B: 是基本与Rw大小无关的常数； C: 主要决定于岩石有效孔隙度，同时与岩性和孔隙结构有一定关系 正确答案: (单选题)4: 岩石骨架内的成分有（）。 A: 泥质 B: 流体 C: 方解石白云石等造岩矿物 正确答案: (单选题)5: 准层或标志层的主要作用是 A: 作为划分岩性的标准； B: 作为划分油气水层的标准； C: 作为井间地层对比或油层对比的主要依据。 正确答案: (单选题)6: 泥浆高侵是指（）。 A: 储层Rxo《Rt B: Rxo》R C: Rxo约等于Rt 正确答案: (判断题)7: 地层泥质含量越低，地层束缚水饱和度越高。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)8: 地层孔隙度越大，其声波时差越大。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)9: 地层泥质含量越低，地层放射性越强。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)10: 地层含油孔隙度越高，其C/O值越大。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)11: 地层含油孔隙度越大，其电阻率越小。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)12: 地层含水孔隙度越大，其电阻率越小。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)13: 视地层水电阻率为。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)14: 地层孔隙度越大，其声波传播速度越快。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (单选题)1: M—N交会图用于确定地层的（）。 A: 岩性 B: 孔隙度 C: 含油性 正确答案: (单选题)2: 声波孔隙度反映的孔隙类型是 A: 次生孔隙； B: 缝洞孔隙； C: 原生孔隙 正确答案: (单选题)3: 地层因素F的大小 A: 与Ro成正比，与Rw成反比； B: 是基本与Rw大小无关的常数； C: 主要决定于岩石有效孔隙度，同时与岩性和孔隙结构有一定关系 正确答案: (单选题)4: 岩石骨架内的成分有（）。 A: 泥质 B: 流体 C: 方解石白云石等造岩矿物 正确答案: (单选题)5: 准层或标志层的主要作用是 A: 作为划分岩性的标准； B: 作为划分油气水层的标准； C: 作为井间地层对比或油层对比的主要依据。
测井曲线解释
测井曲线基本原理及其应用 一．国产测井系列 1、标准测井曲线 2.5m底部梯度视电阻率曲线。地层对比，划分储集层，基本反映地层真电组率。恢复地层剖面。 自然电位（SP）曲线。地层对比，了解地层的物性，了解储集层的泥质含量。 2、组合测井曲线（横向测井） 含油气层（目的层）井段的详细测井项目。 双侧向测井（三侧向测井）曲线。深双侧向测井曲线，测量地层的真电组率（RT），试双侧向测井曲线，测量地层的侵入带电阻率（RS）。 0.5m电位曲线。测量地层的侵入带电阻率。0.45m底部梯率曲线，测量地层的侵入带电阻率，主要做为井壁取蕊的深度跟踪曲线。 补偿声波测井曲线。测量声波在地层中的传输速度。测时是声波时差曲线（AC） 井径曲线（CALP）。测量实际井眼的井径值。 微电极测井曲线。微梯度（RML），微电位（RMN），了解地层的渗透性。 感应测井曲线。由深双侧向曲线计算平滑画出。[L/RD]*1000=COND。地层对比用。 3、套管井测井曲线 自然伽玛测井曲线（GR）。划分储集层，了解泥质含量，划分岩性。 中子伽玛测井曲线（NGR）划分储集层，了解岩性粗细，确定气层。校正套管节箍的深度。套管节箍曲线。确定射孔的深度。固井质量检查（声波幅度测井曲线） 二、3700测井系列 1、组合测井 双侧向测井曲线。深双侧向测井曲线，反映地层的真电阻率（RD）。浅双侧向测井曲线，反映侵入带电阻率（RS）。微侧向测井曲线。反映冲洗带电阻率（RX0）。 补偿声波测井曲线（AC），测量地层的声波传播速度，单位长度地层价质声波传播所需的时间（MS/M）。反映地层的致密程度。 补偿密度测井曲线（DEN），测量地层的体积密度（g/cm3），反映地层的总孔隙度。 补偿中子测井曲线（CN）。测量地层的含氢量，反映地层的含氢指数（地层的孔隙度%） 自然伽玛测蟛曲线（GR），测量地层的天然放射性总量。划分岩性，反映泥质含量多少。 井径测井曲线，测量井眼直径，反映实际井径大砂眼（CM）。 2、特殊测井项目 地层倾角测井。测量九条曲线，反映地层真倾角。 自然伽玛能谱测井。共测五条曲线，反映地层的岩性和铀钍钾含量。 重复地层测试器（MFT）。一次下井可以测量多点的地层压力，并能取两个地层流体样。 三、国产测井曲线的主要图件几个基本概念： 深度比例：图的单位长度代表的同单位的实际长度，或深度轴长度与实际长度的比例系数。如，1：500；1：200等。 横向比例：每厘米（或每格）代表的测井曲线值。如，5Ω，m/cm,5mv/cm等。 基线：测井值为0的线。 基线位置：0值线的位置。 左右刻度值：某种曲线图框左右边界的最低最高值。 第二比例：一般横向比例的第二比例，是第一比例的5倍。如：一比例为5ΩM/cm；二比例则为25m/cm。 1、标准测井曲线图 2、2.5米底部梯度曲线。以其极大值和极小值划分地层界面。它的极大值或最佳值基本反映地层的真电阻率（如图） 自然电位曲线。以半幅点划分地层界面。一般砂岩层为负异常。泥岩为相对零电位值。 标准测井曲线图，主要为2.5粘梯度和自然电位两条曲线。用于划分岩层恢复地质录井剖面，进行井间的地层对比，粗略的判断油气水层。 3、回放测井曲线图（组合测井曲线） 深浅双侧向测井曲线。深双侧向曲线的极度大值反映地层的真电阻率（RT），浅双侧向的极大值反映浸入带电阻率（RS）。以深浅双侧向曲线异常的根部（异常幅度的1/3处）划分地层界面。
单井沉积相分析
单井剖面相分析 1．相标志的研究 能够反映古代沉积条件和环境特征的标志，通常称为相标 志或环境成因的标志。 沉积体系分析是从详细观察和描述相标志开始的。确定沉 积体系的标志主要包括：岩石学、沉积构造、剖面结构、古生物学、自生矿物、颗粒结构和测井相等标志作为沉积相划分的主要依据，地震相仅作为沉积相判别的辅助标志。当某些层段相标志不甚明显时，可借助相的共生组合规律加以判定。 具体操作步骤如下： （1）划分岩石相 ①在岩心观察和实验基础上首先进行岩石相分类； ②划分岩石相不仅要区分岩石类型，而且要反映沉积时水动力、地化及生物作用条件，对于碎屑岩储层水动力条件和能量与储层质量好坏一般有紧密联系，因此储层碎屑岩的岩石相尽可能与能量单元统一起来。 ③对每种岩石相的沉积作用或沉积环境作出解释。 （2）垂向层序的分析 ①垂向层序是地下地质工作中沉积相分析的重要依据。一般来说，一定的微相有一定的垂向沉积层序，但一种垂向层序可能有几种微环境成因，所以垂向层序是很重要的相标志，而不是绝对标志，需结合其它标志综合判别。
②碎屑岩储层垂向层序一般又是层内非均质性的决定性因素，因此确定各微相砂体的典型垂向层序是储层描述中必不可少的内容。 ③垂向层序以自下而上岩石相的组合序列来表示，以最基本的沉积旋回为单元进行组合。 ④垂向层序的分类和描述要满足划分微相和各微相作用沉积学解释的要求。 ⑤每类垂向层序应选择代表性取心井段分别作出相柱子图，内容除沉积学描述外，还应包括反映储层物性及典型测井曲线。（3）沉积旋回分析 ①以最小沉积旋回为单元的垂向层序分析作为基础，逐级向上扩大进行各级沉积旋回分析。 ②沉积旋回分析的目的是搞清垂向上微相演化，进一步确认亚相（大相），并从相组合上检验微相，要应用全部的相标志进行综合分析。 ③各级沉积旋回反映盆地构造活动、气候变化、碎屑物供应量的变化，水进水退、沉积体的废弃转移、各次沉积事件间能量的差异以及每次沉积事件本身能量的变化过程。 ④沉积旋回分析应从小到大，从大到小反复进行，从各级旋回的岩相组合和演化规律上互相检验相分析的合理性。 ⑤沉积旋回界线应是确定性的时间界线。 （4）单项指标相分析
测井方法与综合解释在线作业答案
第一阶段作业 1．第1题单选题含油气泥质岩石冲洗带的物质平衡方程是（） C、 2．第2题单选题泥浆高侵是指（） C、Rxo约等于Rt 3．第3题单选题砂岩储层层段，微电极系曲线特征是 B、有正幅度差，幅度中等 4．第4题单选题窜槽层位在放射性同位素曲线上的幅度和参考曲线相比（） A、明显增大 5．第5题单选题M0.5A2.25B表示 A、双极供电正装梯度电极系 6．第6题单选题超热中子的空间分布主要取决于地层的 A、含氢量 7．第7题单选题声波孔隙度反映的孔隙类型是（） C、原生孔隙 8．第8题单选题岩石骨架内的成分有（） C、方解石白云石等造岩矿物 9．第9题单选题储集层划分的基本要求是（） C、一切可能含有油气的地层都划分出来，并要适当划分明显的水层 10．第10题单选题岩石包括泥质孔隙在内的孔隙度是（） B、总孔隙度 11．第11题单选题地层因素F的大小（） C、主要决定于岩石有效孔隙度，同时与岩性和孔隙结构有一定关系 12．第12题单选题仅用深探测电阻率高低判断储层的含油气、水特性时，这些地层应当是： A、岩性、孔隙度和地层水电阻率基本相同 13．第13题判断题视地层水电阻率为。 标准答案：错误 14．第14题判断题地层泥质含量越低，地层束缚水饱和度越高。 标准答案：错误 15．第15题判断题地层孔隙度越大，其声波传播速度越快。 标准答案：错误 16．第16题判断题地层泥质含量越低，地层放射性越强。 标准答案：错误 17．第17题判断题地层含水孔隙度越大，其电阻率越小。 标准答案：正确 第二阶段作业 1．第1题单选题地层含天然气对中子、密度测井曲线的影响是使___________ 。A、 2．第2题单选题同位素测井可以用于测量吸水剖面的相对吸水量。以下那个说法正确？（）
测井解释计算常用公式
测井解释计算常用公式目录 1. 地层泥质含量（Vsh）计算公式................................................ .. (1) 2. 地层孔隙度（υ）计算公式....................................... (4) 3. 地层含水饱和度（Sw）计算.......................................................... (7) 4. 钻井液电阻率的计算公式...................................................... . (12) 5. 地层水电阻率计算方法 (13) 6. 确定a、b、m、n参数 (21) 7. 确定烃参数 (24) 8. 声波测井孔隙度压实校正系数Cp的确定方法 (25) 9. 束缚水饱和度（Swb）计算 (26) 10．粒度中值（Md）的计算方法 (28) 11．渗透率的计算方法 (29) 12. 相对渗透率计算方法 (35) 13. 产水率（Fw） (35) 14. 驱油效率（DOF） (36) 15. 计算每米产油指数（PI） (36) 16. 中子寿命测井的计算公式 (36) 17. 碳氧比（C/O）测井计算公式 (38) 18．油层物理计算公式 (44) 19．地层水的苏林分类法 (48) 20. 毛管压力曲线的换算 (48) 21. 地层压力 (50) 22. 气测录井的图解法 (51) 附录：石油行业单位换算 (53)
测井解释计算常用公式 1. 地层泥质含量（Vsh ）计算公式 1.1 利用自然伽马（GR ）测井资料 1.1.1 常用公式 min max min GR GR GR GR SH --= (1) 式中，SH －自然伽马相对值； GR －目的层自然伽马测井值； GRmin －纯岩性地层的自然伽马测井值； GRmax －纯泥岩地层的自然伽马测井值。 1 2 12--= ?GCUR SH GCUR sh V (2) 式中，Vsh －泥质含量，小数； GCUR －与地层年代有关的经验系数，新地层取3.7，老地层取2。 1.1.2 自然伽马进行地层密度和泥质密度校正的公式 o sh o b sh B GR B GR V -?-?= max ρρ (3) 式中，ρb 、ρsh －分别为储层密度值、泥质密度值； Bo －纯地层自然伽马本底数； GR －目的层自然伽马测井值； GRmax －纯泥岩的自然伽马值。 1.1.3 对自然伽马考虑了泥质的粉砂成分的统计方法 C SI SI B A GR V b sh +-?-?= 1ρ (4) 式中，SI －泥质的粉砂指数； SI ＝（ΦNclay －ΦNsh ）/ΦNclay (5) （ΦNclay 、ΦNsh 分别为ΦN －ΦD 交会图上粘土点、泥岩点的中子孔隙度） A 、B 、C －经验系数。 1.2 利用自然电位（SP ）测井资料
解吸法测量页岩含气量及改进方法
解吸法测量页岩含气量及改进方法 唐颖1,2，张金川2，刘珠江2，李乐忠1 1.中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心，北京，100027 2.中国地质大学（北京）能源学院，北京100083 摘要：页岩含气量是计算原始含气量的关键参数，对页岩含气性评价、资源储量预测具有重要的意义。介绍了页岩含气量测试的三种基本方法，包括解吸法、等温吸附法及测井解释法。解吸法是页岩含气量测试最直接方法，重点讨论了解吸法的测试原理及实验方法。损失气含量是解吸法中误差较大的部分，提高损失气量估算精度能提高含气量测试精度。研究认为，直线回归法估算损失气量误差大，利用直线回归与多项式回归的加权平均或者采用非线性回归估算损失气量更为合理，对目前通用的解吸实验设备提出高精度的改进方案，减小实验系统误差。 关键词：页岩气；含气量测试；解吸法；损失气；非线性回归 页岩气作为一种非常规天然气，资源储量巨大。2010年，美国页岩气产量达1379亿方，约占美国天然气产量的23%，中国页岩气开发也开始起步并取得了明显的进步。页岩含气量是计算原始含气量（OGIP）的关键参数，对页岩含气性评价，资源储量预测具有重要的意义。 1、页岩含气量及测试方法 页岩含气量是指每吨页岩中所含天然气在标准状态（0℃，101.325KPa）下的体积。根据赋存状态，页岩含气量由吸附气、游离气和溶解气三部分构成。吸附气是指吸附在干酪根和粘土颗粒表面的天然气，当页岩中压力较小时，吸附机理是页岩气赋存的非常有效的机理。吸附气含量受有机碳含量、压力、成熟度、温度等因素控制[1-3]。游离气主要指储存在天然裂缝和粒间孔隙中的天然气，其含量主要受地层压力、孔隙度、含气饱和度、温度等因素控制[1-3]。溶解气是指溶解在页岩有机质、液态烃和沥青等物质中的天然气。溶解气在页岩含气量构成[基金项目]国土资源部《中国重点海相地区页岩气资源潜力及有利区优选》(编号：2009GYXQ15)和国家自然科学基金项目《页岩气聚集机理和成藏条件》(批准号：40672087)。
测井解释
1.测井数据处理常用的原始输入资料有（测井曲线图）、（存放于磁带的数据）、（直接由终端输入的表格数据）和由井场或异地经卫星传送的数据。 2.国外测井公司一般运用（自然伽马曲线）曲线作为深度控制曲线进行深度校正。 3.碎屑岩储集层空隙空间的大小和形状是多样的，按孔隙成因，可将碎屑岩分为粒间空隙、微孔隙和（溶蚀孔隙）、（微裂缝）。 4.对于石油地质和测井来说，有重要意义的粘土矿物只要是高岭石、（蒙脱石）、（伊利石）和混层粘土矿物。 5.按照产状分类，裂缝可以分为高角度裂缝、（低角度裂缝）和（网状裂缝）。 6.按照成因分类，裂缝可以分为构造裂缝、（溶蚀裂缝）、（压溶裂缝）和风化裂缝。 1.Schlumberger公司用户磁带格式是（DLIS） 2.阿特拉斯公司用户磁带格式是（CLS） 3.下列哪一条测井曲线（自然伽马）的平均探测深度约为15CM。 4.下列哪一条测井曲线（岩性-密度测井）的平均探测深度约为5CM。 5.（方解石、白云石）是碳酸盐岩的主要造岩矿物。 6.下列哪种岩石（石膏）的中子孔隙度（%）接近50. 7.对于油基泥浆井，下列哪一种电阻率测井系列（感应测井）比较适用。 8.对于油基泥浆井，下列哪一种测井曲线（自然电位测井）一般不测量。 9.盐水泥浆井中，储层段自然电位曲线一般显示（正幅度差异）。 10.当两种或两种以上的流体同时通过岩石时，对其中某一流体测得的渗透率，称为岩石对流体的（有效渗透率）。 1.简述频率交会图的概念。 答：频率交会图就是在x-y平面坐标上，统计绘图井段上各个采样点的A、B两条曲线的数值，落在每个单位网格中的采样点数目（即频率数）的一种直观的数字图形，简称为频率图。 2.简述Z值图的概念。 答：Z值图是在频率交会图基础上引入第三条曲线Z做成的数据图形，Z值图的数字表示同一井段的频率图上、每个单位网格中相应采样点的第三条线Z的平均级别。 3.简述三孔隙度重叠显示可动油气和残余油气的方法原理。 答：由Rt和Rx0曲线按阿尔奇公式或其他饱和度方程得出的Sw和Sx0，可计算地层含水孔隙度Φw和冲洗带含水孔隙度Φx0：Φw=Φ*Sw；Φx0=Φ*Sx0，由Φ、Φx0、Φw三孔隙度曲线重叠，可有效地显示地层的含油性、残余油气和可动油气，即有：含油气孔隙度：Φh=Φ-Φw 残余油气孔隙度：Φhr=Φ-Φx0 可动油气孔隙度：Φhm=Φx0-Φw 因此，Φ与Φx0幅度差代表残余油气，Φx0与Φw幅度差代表可动油气。 4.简述油层水淹后，自然电位测井曲线的响应变化特征。 答：油层水淹后，自然电位基线发生偏移，幅度有可能发生变化。淡水水淹，水淹部位常发生幅度变化（甚至出现正异常），基线偏移。污水水淹，由于注入水与地层水矿化度相差不大，自然电位的基线偏移不明显或无偏移。 5.简述油层水淹后，电阻率测井曲线的响应变化特征。 答：淡水水淹，呈U形曲线变化。污水水淹，Rt随Sw的增加而降低。 1.下图为电流通过纯砂岩水层的等效模型。设r0、r ma、r w分别表示岩石、骨架和孔隙流体的电阻，试根据串并联院里，推导地层因素F的表达式。
[中石油华东]《测井方法与综合解释》2020年秋学期在线作业(一)
《测井方法与综合解释》2020年秋学期在线作业（一） 一、单选题 1.测井解释结论中，油层指的是()。 A.只含油，不含水的地层 B.含油饱和度高，含水饱和度低 C.只含束缚水，无可动水的含油地层 正确答案：C 2.标准测井的主要应用是 A.粗略划分岩性和油气、水层，井间地层对比； B.详细评价岩性和油气、水层，井间油层对比； C.计算固井需要的水泥量。 正确答案：A 3.中子测井的零源距是指 A.在该源距下中子孔隙度为0； B.在该源距下测井超热中子计数率与地层含H量无关 C.在该源距下，测井超热中子计数率与地层含H量成反比; 正确答案：B 4.地层电阻率与地层岩性、孔隙度、含油饱和度及地层水电阻率有关。以下那个说法正确()。 A.地层含油气饱和度越高，地层电阻率越低 B.地层含油气孔隙度越低，地层电阻率越高 C.地层水电阻率越低，地层电阻率越低 正确答案：C 5.MN交会图用于确定地层的()。 A.岩性 B.孔隙度 C.含油性 正确答案：A 6.地层声波时差是地层声波速度的倒数。以下那个说法正确()。 A.疏松欠压实地层的声波时差小，声波速度大 B.气层声波衰减严重，声波时差曲线常见周波跳跃现象，即声波时差大 C.泥岩声波时差与泥岩埋藏深度无关 正确答案：B 7.测井解释结论中，油层指的是()。 A.只含油，不含水的地层 B.含油饱和度高，含水饱和度低 C.只含束缚水，无可动水的含油地层 正确答案：C 8.同位素测井可以用于测量吸水剖面的相对吸水量。以下那个说法正确()。 A.地层吸水量的多少与吸水前后曲线覆盖面积之差无关 B.吸水前后曲线覆盖面积之差越大，地层相对吸水量越少 C.吸水前后曲线覆盖面积之差越大，地层相对吸水量越高
利用地震资料进行沉积相分析
第25卷 第3期 2003年8月 物探化探计算技术 V ol 125N o .3 A ug .2003COM PU T I N G T ECHN I Q U ES FOR GEO PH YS I CAL AND GEOCH E M I CAL EXPLORA T I O N 收稿日期:2002-09-02 文章编号:1001—1749(2003)03—0197—04利用地震资料进行沉积相分析 黄 锋,李志荣,廖 玲,王玉雪,陈燕辉 (四川石油管理局地质调查处成都物探研究中心,成都 华阳 610212) 摘 要:沉积相揭示了目的层段的沉积环境、储集岩成因及其分布规律。通过沉积相研究,可以 帮助油藏工程师建立油藏地质概念模型,为地震资料的数字处理解释奠定了基础。从在地质、测 井分析的基础上,分析了地震属性与沉积相的关系,选取了敏感的属性,利用反射强度平面图,清 晰地展现了分流河道、曲流河道等相特征,采用神经网络的方法对沉积相作精细划分,使井与井 之间的结果更为客观,克服了以往人为推断划分的随意性。 关键词:沉积相;神经网络;地震属性;反射强度 中图分类号:T P 183 文献标识码:A SE D I M ENTARY FAC I ES ANALY SI S USI NG SE I S M I C DATA HUAN G Feng ,L I Zh i 2rong ,L I A O L ing ,WAN G Yu 2xue ,CH EN Yan 2hui (Cheng d u Geop hy sical R esearch Center of S ichuan P etroleum A dm inistration ,Cheng d u 610021,Ch ina )Abstract :Sedi m en t facies reveal the sedi m en t environm en t of the in terest in terval ,the o rigin and distributi on rule of the reservo ir .T he reservo ir engineers can build geo l ogical model of the reservo ir acco rding to the re 2search of the sedi m en t facies ,and m ake a basis fo r the p rocessing and in terp retati on of the seis m ic data .O n the basis of geo l ogical and l ogging analysis ,w e study the relati on sh i p of the seis m ic attributes and sedi m en t facies and select the sen sitive attributes to lay out the facies characteristic of distributary channel and m eander using reflect strength m ap .W e use neural net w o rk finely to s o rt the sedi m en t facies w h ich m akes the in ter 2p retati on bet w een w ells be mo re objective and overcom es the artificial haphazard in the conven ti onal in terp re 2tati on . Key words :sedi m en t facies ;neural net w o rk ;seis m ic attribute ;reflect strength 0 引言 沉积相是指沉积环境的“古代产物”,也专指环境的“物质表现”。一定的沉积环境有其特定的物质表现,沉积相揭示了目的层段的沉积环境、储集岩成因及其分布规律。通过沉积相的研究,揭示了沉积相和微相对储集岩及其物性的控制关系,进而帮助油藏工程师建立油藏地质概念模型,为地震资料的数字处理解释奠定基础。因此,沉积相的研究对油气勘探具有重要意义。 对沉积环境的分析最令人信服的做法是首先对大量岩心进行细致全面的观察描述,包括对岩性、沉积构造、古生物标志、地球化学标志等方面的全面描述。然后综合以上描述成果,运用沉积学原理,对古沉积