文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › Petrel页岩气藏的工作流程的建模与仿真

Petrel页岩气藏的工作流程的建模与仿真

Petrel页岩气藏的工作流程的建模与仿真
Petrel页岩气藏的工作流程的建模与仿真

一个综合Barnett页岩气藏的工作流程的建模与仿真

C. Du, SPE, X. Zhang, SPE, B. Melton,

D. Fullilove, B. Suliman, SPE, S. Gowelly, SPE, D. Grant, SPE,J. Le Calvez, SPE, Schlumberger

这篇文章是准备在2009年5月31日至6月3号在哥伦比亚卡塔赫纳举行的拉丁美洲和加勒比石油工程会议上作为(会议)报告用的。

这篇文章根据作者所提出的包含在摘要中的信息被程序委员会选择出来作为一篇会议上的报告。石油工程师协会没有对本文的内容进行检查,需要作者自己进行校正。该文章不反映石油工程师协会、工作人员和会员的任何态度。电子复制品、分发品,没有经过石油工程师协会的书面同意,任何文件的一部分的存储都是禁止的。允许复制的(范围)限定在不超过300字的摘要,插图可能不能被复制。(被)复制印刷的摘要必须包含显眼的石油工程协会的版权信息。

摘要

密西西比Barnett页岩储层开辟了美国的天然气生产的新时代。做的许多油藏描述方面的努力和完成的一些实际生产,以帮助更加深刻的了解Barnett页岩储层。钻孔图像解译,钻井诱导产生的裂缝和连通的/闭合的裂缝,揭示(地层)应力方向,断层的形貌和方向等解释结果指导水平井设计,控制水力压裂方向和强度。常规测井和岩心分析已经用于对岩相的分类和评价油层物性和地球物理性质,以用于井的定位和储量计算。地震调查不仅用于水平层位和断层的解释,也用于3D物性的评价分析,如岩相分布,离散裂隙网络和应力场。在实际施工方面,多钻较长的水平井和进行大规模的多级、多层次水力压裂处理。大量的井的钻探和水力压裂都被广泛实施。微震(MS)对评价水力压裂所波及到的油藏的体积和压裂产生的断裂强度估算的起到重要作用。

尽管在这个方面巨大的努力和进展,但现有的文献中仍然缺乏一个系统

的方法以整合各种信息,并获得准确的储层特征。在本文中,我们提出了一个集成的工作流程,结合地震解释和属性、钻井图像和测井解释、岩心分析、水力压裂微震数据来建立储层的地质模型和离散裂隙网络,然后网格粗化到双重孔隙介质以进行油藏数值模拟。这一领域的的这个工作流的应用中展示了重要的观测数据,并提供更好的对储层的认识。

这项整合工作流程提出了捕捉Barnett页岩气藏的本质特征的有效方法,并提供了优化页岩气生产的定量方法和平台。

说明

过去数年在天然气消费需求和石油和天然气价格不断上升的带动下,Barnett页岩气产量(有持续上涨的)势头。 Barnett页岩储层的特点,可以说是非常典型的低渗透率(100-600微达西),低孔隙度(2-6%),中度吸附气体(瓦斯含量50-150标准立方英尺/吨)。该一般Barnett页岩沉积环境、岩相、天然裂缝描述和生产评价在路克斯等(2007年)、大风等(2007年)和弗朗兹等(2005年)中可以找到。为了实现经济生产和提高生产率,实施了大量的水平井钻探和大规模的多级的水力压裂措施。由于Barnett 气藏复杂性是大大高于常规或其他非常规油气藏,所以很难获得一个对Barnett气藏清晰的认识和对油藏的准确描述。要快速获取知识,指导迫在眉睫的井点位置(井距和井型)的设计,各种井距探井(例如,500英尺,1000英尺,1500英尺等)进行了钻探测试,以及各种水力压裂,如“链式压裂“行动计划和“模拟压裂“已经发明并测试(Waters等, 2009)。

于此同时,(大家)做各种努力去更好的描述这种油藏和提高这种油藏的生产开发是经济效益;举个例子,许多时候需要地震的调查来解释确定油藏的结构和地层的边界,来识别断层和溶洞,来认识基岩和油藏中这些断层/溶洞的连通性。这些分析为确定合理的井位和合理的压裂等级设计提供了基础的数据。另一个非常重要的进步是广泛的应用MS地图来检测水力压裂工作的反应,帮助控制作业流程,评估水力压裂的效果。从MS分析得到的观测结果中非常关键的一点是水力压裂诱导Barnett页岩的形成的裂缝不具有天然的双性翼,但是,相反,形成复杂的断裂网络。这已导致产生多项研究来探讨在这些页岩气藏中进行水力压裂的机制和增强(水力压裂效果的

机制)(丹尼尔斯等,2007;费舍尔等人,2002年;Ketter等,2006;King等,2008;勒Calvez等人,2007年和2006年Mayerhofer等,2008;帕歇尔,2007; Warpinski,2008;水域等,2009;斯伦贝谢,2009)。岩石物理分析工作也被同时开展,例如,岩相(由TerraTek整理),岩性,矿物学,和页岩气分析,以获得总有机碳(TOC),瓦斯含量,孔隙率,气体饱和度,渗透率值。岩心描述和试验已用于表征的形成,测量和验证各种岩石物理性质和岩石力学特性和岩相特性(斯莱特等,2008)。最重要的测量工具之一井壁成像测井,比如垂直井中的地层微成像仪(FMI)来描述“自然”裂缝系统( FMI的解释导电性,电阻,和部分连通的裂缝),了解应力场的方向,断口形貌和方向,并帮助确定水平井的垂直位置。压力测试,以及油井的生产分析,产水分析,油藏通信分析,藏工程分析都被试着应用于油藏描述中的地质、地震、油藏物理性质。

尽管投入了很大的努力,并取得巨大的进展,但油藏生产中占主导地位的关键因素仍然不清楚,我们需要一个系统化的方法来整合各种信息和捕获的关键要素。在过去的几年里,通过在Barnett页岩油藏描述,建模和仿真工作的努力,发现一个非常关键储层特征,这将在下文讨论。

要使这种渗透率极低的Barnett页岩储层有足够的产量,需要产生后水力压裂裂缝网络(FHP)来给基质气体(膨胀和解吸)提高高导流路径。各种研究和MS实例分析证实在上文中所提到的Barnett页岩中确实存在PHF 网络。那么什么有助于产生这种PHF网络。如FMI的钻孔岩心观察图像解释发现存在大量的由岩石填充的“自然”裂缝(密度高达几个英尺)。由于方解石填充的裂缝

和页岩岩壁之间的接触面的拉张力非常小(非晶体粘连)。方解石填充的裂缝比原始的页岩地层更容易被打开,(方解石填充的裂缝)有助于裂缝网络的扩展(Gale,2007)。当然其他的因素,像应力场、岩石力学性能等也在任何形式的油藏水力压裂中起着非常重要的作用。可以说是这些“天然”的裂缝的存在和分布对Barnett页岩油藏的PHF裂缝网络造缝起到非常重要甚至是独一无二的作用。对这些独特的特性有了一个比较客观的认识,我们就更加靠近对PHF裂缝网络构成的理解。在MS曲线的帮助下,大规模压裂液和支撑剂和裂缝传播理论,PHF网络性能可以在“自然”裂缝网络范围内得到评估。

本文把重点放在油藏描述上,它将被纳入一般的工作流程的发展中。一般的工作流程包括数据加载和质量控制(QC),地震属性的解释和应用,油藏模型的建立,钻孔图像和测井解释结果,HFT和MS数据来建立离散裂缝网络,并进行网络粗化成双重空隙介质油藏模型,以用来进行油藏数值模拟。通过历史拟合和PHF网络的验证,可以预测油藏动态并进行油藏采收率评估。与此同时,一般工作流程和油藏模型作为一个平台,各种的用途被广泛的讨论,比如:地质力学建模,井距优化,水力压裂设计和生产优化。

方法和工作流程的发展

油藏描述的过程开始于收集所有相关数据,质量控制(QC)和分析。所有的3D可以直接的导入的数据被载入到3D描述和建模软件包,比如Petrel 软件。从地质研究,地球物理,油层物理和岩心数据的评测,简单的统计汇总,三维可视化和井间联系与井间结构的检测,就可以推导出各种有用信息,检查数据错误,不同的信息源相结合,就可以实现油藏描述。

速度建模,深度转换和三维结构建模

一般来说,地层和断层的解释在时间域中表示出来。地层的地震解释可以通过自动跟踪来加快速度,断层的解释可以使用Petrel软件通过蚂蚁跟踪来加速。由于井的大多数数据都在深度域上因此地震解释成果还需要进行深度域转换和集成。通常,检查孔眼,声波测井和速度数据就可以建立速度模型。很多时候,在很小的速度区间上建立的每个地层单元对于Barnett 油藏的建模来说是满足条件的。深度转换可以把所有时间域的地震资料,如原始地震数据或任何其他特殊地震属性解释,解释出来的地层和断层。地层面深度和/井头数据是用来建立水平层面上的模型。这些水平地层面和井点控制,以及适当的断层模型,分段定义,以及边界条件可以用于创建一个三维地质结构模型。三维地质结构模型为进一步地质力学区修正,精细测井,更加精细的地震采样,数据分析,相关性发展研究,裂缝仿真驱动程序开发,离散裂缝建模,油藏数值模拟网格划分提供了一个很好的平台。

蚂蚁追踪技术和大规模裂缝系统

Petrel的蚂蚁追踪技术结合地震数据响度可以给出放大的边界以识别

断层,裂缝以及其他的一些线性的异常现象的解释。地震数据首先经过减少信号中的噪音处理,加强地震数据的空间连续性(边界探测),最终生成蚂蚁追踪体,通过压制信号中的噪音和不是断层的部分的属性非常重要的提高了断层的属性。蚂蚁追踪技术仿真蚂蚁在自然界的繁殖和他们怎样使用孔来标志他们的路线来最优化他们寻找食物的路线。3D断层的不连续部分可以通过从蚂蚁追踪体中提取出来。断块或者裂缝可以进行分析或者编辑,然后裂缝或者断块可以直接被转化成起决定性作用的离散的裂缝网络(DFN)在Barnett油藏应用中,蚂蚁追踪技术可以设别非常重要的断层和卡斯特地质特征。提取出其中的特征,建立断层模型,联合生产数据,跟踪测试和试井分析数据来显示大型油藏的连通性。根据Barnett油藏连通性的一般观察,发现有时候相隔几公里的井具有共同的压力系统。这个因素可以作为手工输入的油藏特性输入到裂缝模型中去。

“自然”裂缝网络建模

尽管没有直观的特征可以在实验室从岩心中观察出来,但是从井眼图形比如FEI解释出来的特征——电阻,连通性

一部分观点认为,所有类型的解释出来的特征可以认为组成了一个“天然”的裂缝网络,这个裂缝网络在水力压裂形成的裂缝网络的强度和分布情况方面起了部分作用。其他的重要的因素,原来本地的应力场和岩石力学的特征将在下文进行讨论。

这里的“天然“裂缝模型通过井眼的图像比如FMI解释的特征和地震数据来建立的。

随着工作流的继续,FMI解释的裂缝(和应力强度)被分类,进行分析,并且与岩石性质,岩石力学区域以及一些其他的地震特征相联系。各种地震数据经过重新取样导入3D模型。由于3D模型空间的灵活的功能,各种导致裂缝强度不同的因素可以别进行评价。这些驱动因素包括离断层的距离,岩石性质,不连续的性质,或者神经网络关联评估导致的一些性质(必须注意识别出相关的驱动因素)。有合理的驱动性质,3D应力分别场可以被加强,大多数情况下使用随机模拟或者可能的确定的方法。注意不同的种类或者系列的裂缝应力特征可以通过不同的驱动因素来进行单独的数值模拟以反映具体的自然特征。将井控制的裂缝方向和裂缝的方位角作为常数输

入,以及2D和3D性质,具体确定的裂缝几何学规范,3D的离散裂缝模型就可以建立出来。

在DFN封装建模的困难之一是裂缝几何尺寸及其分布。这些参数必须来自相关和实际的地质研究。Gale et al. (2007)提供了这个问题的某些见解。尽管可能会可能从断裂强度性质方面获得一定的参考,但最终估计有来自生产历史的历史拟合。

微地震测绘和后水力压裂(PHF)网络建模

目前,准确地设计,控制和描述PHF网络几乎是不可能,因为Barnett 页岩油藏非常复杂“自然“裂隙网络,岩石力学性质非均质性和地应力分布。在这里,基于可供使用的现场数据,提供了一个非常接近的解决方法。正如早些时候提出的,MS监测工作被用于Barnett页岩油藏监测水力裂缝延伸和工作进程,并通过压力/速率的变化和其他如光纤辅助分流技术(Daniels 等, 2007)来控制裂缝传播。

像MS结果分布这些重要的特征,导致一般认为Barnett油藏的PHF系统是一个裂缝网络,因此各种可用的技术被用于创造一些更加不真实,理想化的应力PHF网络模型。各种水平的和垂直的FMI解释结果表明Barnett 油藏是一个大量“自然”裂缝聚集的系统,这与最近的许等人(2009a, 2009b)的研究理论是一致的。

在这里,MS测试曲线被用来评价一个3D ESV,然后水力压裂作业参数被应用到估计动态的和被支撑的裂缝的导流能力(可能的渗透率和宽度估计)。

为了评价PHF网络,MS曲线可以从3Do模型中抽取出来。简单的情况下,可以使用2D视图来得到外部边界。垂向上,在计算压裂液和支撑剂的用量的时候,需要考虑由于裂缝延伸到不是油藏的地层中导致的体积修正。有了确定的裂缝延展模型的假设,压裂液,支撑剂用量个裂缝的的宽度分布和裂缝网络的应力分布可以被评价出来,并且与此相关的被支持的裂缝的宽度可以被计算出来。通过使用实验室的数据结果,裂缝的导流能力(FCD)可以被计算出来。这几假设,包含在MS曲线特征中的DFN网络模型中的裂缝是开放的,并且支撑了一个评价基本的情况。

裂缝的特性和离散裂隙网络(DFN)粗化

裂缝的特性与DFN网络模型有关。在DFN建模中,几何参数被分配到各条裂缝:表面部分,倾角和方位角。其他可被赋值或计算的重要属性是孔隙度和渗透性。孔隙度数据与计算空隙型渗透率有关。对于具有适当的孔隙度和渗透率的“自然”裂缝网络和PHF网络,分别可以进行网格粗化。“自然”裂隙网络可以作为背景油藏和PHF网络——像ESV通过加强认识油藏性质来修该一样通过MS和ESV的压裂作业的数据来修改。

随着典型的DFN裂缝的量越来越大,没有一个可以实际使用的技术或者软件来模拟流体流经这个网格系统的实际过程。一个可以实际操作的办法是将离散的裂缝系统进行网格粗化成双孔双渗油藏模型,然后使用ECLIPSE 软件或者其他的模拟器来建立油藏的动态模型。通过网格粗化技术产生的对于每个网格的特征参数主要有裂缝的孔隙度,渗透率,定义裂缝和基质连通性的Sigma(形状)因子,裂缝在空间展布方向上的裂缝空间(I,J,K)。必须注意:双孔双渗模型在很多情况下不一定适合,并且会产生错误的结果。一个正确的数值模拟结果继续给予正确的对于DFN和PHF裂缝系统的正确理解,并且需要结合页岩油藏的生产机制。

并且不同的网格粗化技术也是有必要进行讨论的,统计学的网格粗化技术和张量网格粗化技术。一个统计学的运算法则应用ODA方法。这种方法运行很快,但是不健全。这种运算法则不能发现裂缝之间微小的连通性方面的不同。举个例子,假设两种不同的裂缝系列,他们具有相同的几何学特征,强度,方向,那么使用Oda方法,将得到同样的网格粗化特征参数。但是在实际中,这两个系列不能具有相同的特征参数,因为一个系列的所有的裂缝之间都是交叉连接的,而另一个系列不是。另一方面,张量方法对连通性非常敏感,并且能对网格粗化的特征参数进行正确的评价。张量方法基于动态流体流动模拟,它会针对每个在双孔双渗介质模拟中的每个地质网格产生精确地渗透率和饱和度。

岩相,地质力学和岩石物性建模(基质属性)

通过岩心分析和测井解释,岩相和储层物性可以在井位处得到。并且也有各种的地震属性来反映岩相和地质力学以及油层的物理形成的一些性质。基于井位数据作为基础的约束条件,地震数据作为第二约束条件,通过地质统计学可以建立在3D模型中各种物性的分布模型。非常著名的岩相解释之

一是通过一系列的TerraTek基础测井的得到的一系列数据。这一系列(岩相)数据可以用于分类力学和油层物理的性质。在每一个系列中都可以定义常数值和进行随机模拟。

油层物性模拟使用的数据包括,测井和地震包括群集相,孔隙度,含水饱和度,渗透率,总有机碳,页岩气含量和杨氏模量,泊松比等。还可以直接模拟Sonic Scanner/ DSI公司(偶极声波图像)产生的参数和使用计算器获得的最终特性参数。

Barnett页岩油藏模拟,生产历史拟合和灵敏度分析

由于Barnett页岩油藏特低渗透及裂缝的存在,Walton等人(2009年)研究了基页岩油藏生产的基本机理并且通过渐近解来估计生产的裂缝的位置。Velasquez(2009)开发了在生产分析中应用拉普拉斯域解(OGIP,Lamda 和Omega断裂)。

他们的结果展现出非常有希望的进步,并且在不远的将来有可能获得对生产机制非常清晰的认识。新的发现或许可以指导今后实施纳入储层非均质性和其他各种复杂条件的情况。最近,大家都在使用双孔的模拟器,比如ECLIPSE。ECLIPSE-300模型将Langmuir等温线扩展到多组分模型中,并且考虑立刻吸附和随时间有关的扩散。基质的一部分影响了基质中的一些瞬态行为。

随着工作流,从DFN和岩石物理基质性质(phie,Sw,等)通过随机模拟进行网格粗化后的双孔油藏物性参数可以被油藏模拟器直接使用。随着给的完井配置和生产的控制,生产历史拟合可以确认或者修改油藏模型,特别是裂缝网络的几何形状,裂缝的连通性,和渗透率。与此同时,试验设计的方法可以被用来进行敏感性分析,协助历史拟合的过程,并且来改善油藏描述。此外,全自动化的历史匹配过程可用来在一个迭代循环过程中作为地质模型的变化个油藏数值模拟的纽带。

随着确定的油藏模型的建立,可以进行油藏生产预测,和进行EUR评价。如果已知渗透率随着油藏压力在变化,那么可以预测到渗透率随着产量的增加在下降。

地质力学模型和压力分析

FMI解释的因为钻井增加的裂缝和可能的井壁失稳可以被用于决定应力的方向和分布。Sonic Scanner和DSI(偶极子音速图像)数据可以被用来评价岩石构成的力学性质和压力。无线的岩石构成测试方法测试和解释可以被用来进行in-suit压力数据(空隙压力和最小压力)的校准。与此同时,一些地震的数据可以被扩展用来指导建立3D应力场的分布模型。使用Petrel软件,可以建立一个包含断层,裂缝,异常高压, 异常低压,旁压等复杂的地质结构,空隙压力,和压力边界条件的力学地质模型(MEM)。这个模型可以用于进行空隙压力预测,地质力学建模和井壁稳定性分析。地质力学建模软件(比如VISEGE压力分析模拟软件)可以模拟一整套的压力分布,压力敏感的渗透率和孔隙度变化,以及研究高压裂缝延展机理。结合地质力学模型(VISAGE软件)和油藏数值模拟软件(比如ECLIPSE软件)可以进行油藏开发方案的最优化,井壁稳定性的分析,最优化和钻井液密度设计,地层下沉和随着地层亏空造成的损害分析。

井距、水力压裂设计和生产最优化

为了实施最优化,必须控制水力压裂的过程,比如说,水力压裂在哪里造缝,造成的裂缝网络需要的强度,以及怎样来工程实际中来实施。最近,由于基于网络的水力压裂设计技术还不成熟,并且缺少一个非常精确的过程来控制PHF网络的形成以及支撑(就像瞄准了一块体积的地层然后在其中进行高强度的造缝作业)。许多石油公司,服务和研究学会,大学都进行了很多的研究和实验。相信未来将会在技术上出现突破。

与此同时,由于在现有的工具条件下油藏描述得到提高,采用以下这些步骤可是使我们更加接近目标:1)评价油藏特征之间的联系,施工步骤之间的联系,各种scenarios(井的深度,裂缝的等级,压裂液和支撑剂的体积等)以及油藏的生产表现。2)进行油藏数值模拟中的敏感性分析(熟练地记住怎样使用一个油藏模拟器比如说ECLIPSE);3)对未来的设计和施工精确的指导方针。

工作流程的讨论和方案提出

在这个阶段中,一般的工作流程和一些特别的施工步骤将被讨论。

数据收集

数据清单已经列在表格一中了,为了理解Barnett页岩油藏描述的一些复杂问题,推荐收集所有的可用数据,把数据整合进一个数据库当中,然后在3D可视化的软件包比如说Petrel中显示一些重要的信息。

表格一Barnett页岩气藏建模和模拟数据清单

错误!未找到引用源。

一般的工作流程——从地震到数值模拟

流程图一展示了从地震到数值模拟的一般工作流程。在方法进展中所描述的,工作流程开始于数据的载入,质量的控制,和在3D模型软件如Petrel 中进行编辑。当其他的数据源准备好后,地震解释的地层划分和断层数据可以直接被导入到软件中;否则,必须进行数据的解释,以提供地质结构控制。使用Petrel软件,可以使用对水平面使用自动追踪功能,对断层使用蚂蚁追踪功能就可以非常容易的实现简化数据解释。下一步要建立一个合适的速度模型将所有的时间域中的信息转化到深度域中并且在深度域中将大部分数据呈现出来(比如,井头数据,测井数据,完井数据和生产数据等)。一个结构模型可以使用已经定义的非常重要的stratigraphic水平面,断层分成的断块,或者直线边界。岩石力学和地质力学的区域都可以被插入进来;

在这个阶段,裂缝强度的测井,岩相/地层倾角测井,地质力学和油藏物理特性可以被网格粗化到3D模型中,使用重新采样的地震数据,神经网络链式评价方法。油藏物理的特性比如说有效孔隙度,含水饱和度,含气饱和度等可以用来评价气藏的地质储量。以及通过在Petrel软件中运行不确定的工作流来为P10,P50,和P90的实例来划分等级。与此同时,DFN和PHF DFN修改可以通过多种方式来实现(在下文中将进行讨论)。这两个系列的不确定性构成了一个可以进行敏感性分析和辅助历史拟合的测试区。基于DFN建模和历史拟合研究结果,紧接着进行生产敏感性分析和产量预测,就可以确定最终的方案。地质力学模拟可以和油藏模拟同时进行来进行井壁稳定性和水力压裂控制研究。井位设计和井轨迹设计(在表一中所列出来)可以在整个建模过程中的在不同时期为满足不通过的需要来完成。

这个流程的一般实施方案(不包含DFN)见图二

在3D 模拟器中载入并编辑所有的相关数据 井头数据,井轨迹数据,每层的顶面数据,地震数据,解释,微震数据,完井数据,和生产数据等 地层和断层的地震数据解释 如果可用的数据可以导入或者没有必要再去做重新解释,自动的追踪可以帮助进行快速的地层解释,蚂蚁追踪可以帮助进行快速的断层和卡斯特地形以及可能的裂缝系统解释 3D 地质结构模型 建立断层模型,定义油藏边界,或者区块,确定水平面,分层,分区考虑不整合等 速度模型和深度转换 检查射孔质量,声波测井或者速度数据可以被用于建立速度模型。通常相对平均速度可以在Barnett 页岩油藏中产生满足要求的模型。相关的时间域的数据可以被转化成深度域的数据来进行DFN 和3D 建模 3D 相和物性模型 将岩心数据与测井数据进行对比调整,对岩相测井地质或者油层物理性质测井数据进行网格粗化,将地震特性作为第二特性,调整模型与3D 分布相适应 井的设计和井轨迹设计 可能的油藏模拟参数

度建模,油藏评价,油藏描述,Petrel建模,手工修改Petrel建立的模型

图表三、DFN建模工作流程,比如像FMI裂缝解释结果等井眼图像和地震解释图像被用来基于裂缝结构模型建立裂缝的3D强度模型。可以赋值裂缝的几何学特征,计算出裂缝的属性。将裂缝的渗透率和孔隙度进行网格粗化,粗化成双孔双渗介质模型。结合一般的工作流程中得到的基质的油层物理性质,一个基本的页岩气藏数值模拟就可以进行,手工的修改从Petrel中建立的DFN模型

DFN建模,特殊的流程

DFN建模可以从一般的工作流程中分离出来。DFN建模使用FMI解释的裂缝数据,蚂蚁追踪特性,人工非常确定的断层,以及随机模拟来进行。值得指出的是在Petrel软件中,大规模的连通的裂缝可以被添加到3D模型空间中,然后使用DFN网格粗化,转换到DFN空间。这为对裂缝的系统管理和在DFN模型中修改裂缝的参数提供了一致性。结合网格粗化的强度测井,岩相,带状约束,以及其他的一些约束条件,可以进行3D强度特性参数模拟将其用于推测的DFN建模。DFN特殊建模流程在图三中被展示出来。

水力压裂DFN建模流程之后

沿着DFN建模的流程,基于MS曲线(或者3D体积),水力压裂裂缝时

压裂液的总体积,支撑剂的体积和基本的裂缝理论被用来评价PHF裂缝的强

度、宽度、渗透率、裂缝的连通性。可以修改裂缝的几何学特征和重新计算裂缝的属性参数。裂缝的孔隙度和渗透率进行网格粗化,粗化成双孔双渗介质模型中的参数特征。结合从一般工作流程中得到的基质的油层物理特性和从DFN中得到的原来的烈风属性,就可以进行页岩气藏的数值模拟和历史拟合。这个PHF网格修改工作流程在图四中展示出来。

图四、针对裂缝属性参数修改和水力压裂模拟的工作流程(ESV)

工作流程应用

这个工作流程在各种开发领域被使用。举个例子,它被用于构建结构模型和结合地震参数来构建3D可视化结构层面来监视现场的压裂施工以及进行一些比如说聚合物的分流(包含可降解的纤维的高粘度稠泥浆用来进行在裂缝中进行临时桥堵,来憋压促使支撑剂进入另外的一个区块或者同一个地层中的另一个地区)。它也被用来在气藏倾角的3D分布。统计学参数建模被用来进行相测井的网格粗化,和利用地震参数和人工的链式评价参数性质来进行数值模拟(见图五)。重要的相的连续的特征可以结合附加的倾角测井进行确认。模拟的3D结果可以被用来进行井轨迹设计,打到质量最好的气藏。

另一个应用的例子是在3D气藏中进行DFN分布和分析MS曲线反映和自然裂缝方位。在图六中展示了Petrel立体图来展示FMI解释的不同的倾角和方位角的自然裂缝。总的大类可以划分成四个小类:N_S:N, N_S:S,

E_W:E, and E_W:W。为了简单,在小类名称中没有标明精确地方位角。包括钻井引起的裂缝也被排在自然裂缝中的一类中(E-W)(这一类是垂直于地层应力最小的方向)。随着工作流程,模拟出了DFN网格,在DFN网格中添加了MS曲线。在图七中,MS曲线手最小地应力方向和已经存在的“自然”裂缝控制:MS曲线明显的与E_W:W排在一起。N_S系列帮助形成了MS曲线上的宽带。这个研究为其他的Barnett页岩的检测报告提供了证据和解释。

图五、统计学上的地层倾角特性建模——使用网格粗化的地层倾角相测井,人工的链式网格评价。通过对在一个500,000,000平方英尺的地区的统计,模拟的相分布显示出非常的连续(在X轴上)。其次,当井打好之后,模型模拟了两口井,结果显示在三口井中有非常明显的一致性,这显示在模拟过程中,地震参数起着非常大的作用。注意:在例证过程中,参数在变化,并且结构的表面渐渐地在消失。相相模拟结果从物性表中转换到三维地震体中,这将导致一些模糊效果。

图六、Petrel立体王国显示了FMI解释出来的裂缝的倾角和方位角。总的大类可以被分成四个小类:N_E:N, N_S:S, E_W:E, and E_W:W。包括钻井引起的裂缝也被排在自然裂缝中的一类中(E-W-黑点显示)

图七、微震图像和离散分布的裂缝网格模型建立的“自然”裂缝。E_W:W 显示微震去曲线和E_W:W 系列裂缝相对应; E_W:E 显示微震曲线和E_W:E 系列裂缝相对应; E_W:W & E_W:E s前两种系列的联系; 所有系列显示所有的DFN和MS曲线。注意在DFN裂缝和MS曲线的非常好的一致性。

总结

开发出了一个非常好的方法和工作流程来进行Barnett页岩气藏的描述和模拟。为页岩气藏生产而进行的气藏描述中非常重要的一环已经被解决,并且整个建模过程被详细的叙述出来。这个流程中非常重要的部分已经在许多相关的领域被应用。3D倾角测井可以通过地震参数帮助的随机模拟来实现;FMI解释的裂缝系统可以通过DFN建模在3D空间实现分布。倾角和裂缝的方向对于水力压裂设计都非常重要。结合合适的微震数据,完井数据和水力压裂数据,射孔井段,长度和泵的使用计划,典型的生产历史,非常重要的裂缝网络敏感因素可以通过数值模拟得到。接下来可以进行油藏历史拟合,藉此,有效的动态预测已经可以完成。未来实现真正的裂缝造缝过程控制,必须进行地质力学建模和采用合适的操作方法。这个工作流程在研究领域已经得到非常广泛的关注,并且对Barnett页岩气藏提供了更加深刻的理解。

鸣谢

感谢作者非常感谢斯伦贝谢公司的经历承诺发表这篇文章。感谢Brad Hay在斯伦贝谢交叉的帮助和支持。非常感谢Marc Thiercelin, Wenyue Xu, Jack Liu 和 Ruhao Zhao提供的技术交流。

参考文献

Daniels, J., Waters, G., Le Calvez, J., Lassek, J., and Bentley, D.: “Contacting More of the Barnett Shale Through an Integration of Real-Time Microseismic Monitoring, Petrophysics, and Hydraulic Fracture Design,” SPE 110562, 2007 SPE ATCE, Anaheim, CA, USA,12–14 Oct.

Frantz, J.H., Williamson, J.R., Sawyer, W.K., Johnston, D., Waters, G., Moore, L.P., MacDonald, R.J., Pearcy, M., Ganpule, S.V., Marsh,K.S.: “Evaluating Barnett Shale Production Performance Using an Integrated Approach,” SPE 96917, 2005 SPE A TCE, Dallas, TX,USA, 9–12 Oct.

Fisher, M.K., Wright, C.A., Goodwin, A.K., Fielder, E.O., Buckler, W.S., Steinsberger, N.P.: “Integrating

Fracture Mapping Technology to Optimize Stimulations in the Barnett Shale,” SPE 77441, 2002 SPE A TCE, San Antonio, TX, USA, 29 Sept.–2 Oct.

Gale, J., Reed, R., Holder, J.: “Nature Fracture in the Barnett Shale and their Importance for Hydraulic Fracture Treatments,” AAPG Bulletin, v. 91 (April 2007), pp. 603–622.

Ketter, A.A., Daniels, J.L., Heize, J.R., Water, G.: “A Field Study Optimizing Completion Strategies for Fracture Initiation in Barnett Shale Horizontal Wells,” SPE 103232, 2006 SPE A TCE, San Antonio, TX, USA, 24–27 Sept.

King, G.E., Haile, L., Shuss, J., Dobkins, T.A.: “Increasing Fracture Path Complex ity and Controlling Downward Fracture Growth in the Barnett Shale,” SPE 119896, 2008 SPE Sahel Gas Production Conference, Fort Worth, TX, USA, 16–18 Nov.

Le Calvez, J. H., Tanner, K. V., Glenn, S., Kaufman, P., Sarver, D.S., Bennett, L., Panse, R., and Palacio, J.

C., “Using Induced Microseismicity To Monitor Hydraulic Fracture Treatment: A Tool To Improve Completion Techniques and Reservoir Management,”SPE 104570, 2006 SPE Eastern Regional Meeting, Canton OH, USA, 11–13 Oct.

Le Calvez, J. H., Klem, R., Tanner, K. V., Bennett, L., Craven, M.: “Real-Time Microseismic Monitoring of Hydraulic Fracture Treatment: A Tool to Improve Completion and Reservoir Management,” SPE 106159, 2007 SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference, College Station, TX, USA, 29–31 Jan.

Loucks, R., Ruppel, S.: “Mississippian Barnett Shale: Lithofacies and Depositional Setting of a Deep-Water Shale-Gas Succession in the Fort Worth Basin, Texas,” AAPG Bulletin, v. 91 (April 2007), pp. 579–601.

Mayerhofer, M.J., Lolon, E.P., Warp inski, N.R., Cipolla, C.L., Walser, D., Rightmire, C.M.: “What is Stimulated Reservoir V olume (SRV)?” SPE 119890, 2008 SPE Shale Gas Production Conference, Fort Worth, TX, USA, 16–18 Nov.

Parshall, J.: “Barnett Shale Showcases Tight-Gas Development”, JPT, Sept 2008, pp. 48–55.

Schlumberger: “StimMap Case Studies,” Web, https://www.wendangku.net/doc/2a19157246.html,+stimmap_improve_fracture_cs.asp, Feb. 2009.

Slatt, R.M., Singh, P., Philp, R.P., Marfurt, K.J., Abousleiman, Y., O’Brien, N.R.: “Workflow for Stratigraphic Characterization of Unconventional Gas Shales,” SPE 119891, 2008 SPE Sahel Gas Production Conference, Fort Worth, TX, USA, 16–18 Nov.

Warpinski, N.R., Mayerhofer, M.J., Vincent, M.C., Cipolla, C.L., Lolon, E.P.: “Stimulating Unconventional Reservoirs: Maximizing Networkgrowt h while Optimizing Fracture Conductivity,” SPE 114173, 2008 SPE Unconventional Reservoirs Conference, Keystone,CO, USA, 10–12 Feb.

Waters, G., Dean, B., Downie, R., Kerrihard, K., Austbo, L., McPherson, B.: “Simultaneous Hydraulic Fracturing of Adjacent Horizontal Wells in the Woodford Shale,” SPE119635, 2009 SPE Hydraulic Fracturing Tech. Conf., Woodlands, TX, USA, 19–21 Jan.

Walton, I.C. and Erkal, A.: “Evaluation of Shale Gas Productivity Using a New Asymptotic Model”, paper SPE 120577 to be presented at the 2009 SPE Production and Operations Symposium held in Oklahoma City, Oklahoma, USA, 4–8 April 2009.

Velasquez. L.V., personal communication, Feb. 2009.

Xu, W., Thiercelin, M., Walton, I.: “Characterization of a Hydraulically Induced Shale Fracture Network Using a Semi-Analytical Model,” personal communication, Feb. 2009.

Xu, W., Le Calvez, J., Thiercelin, M.: “Characterization of Hydraulically-Induced Fracture Network Using Treatment and Microseismic

Data in a Tight-Gas Sand Formation: a Geomechani cal Approach,”, SPE 125237, 2009 SPE Applied Technical Workshop, San Antonio, TX, USA, 15-17 June.

页岩气及其成藏条件概述

页岩气及其成藏条件概述 2010年7月,在四川川南地区中国石油集团公司第一口页岩气井(威201井)顺利完成加砂压裂施工任务,标志着中国石油集团公司进入了页岩气的实战阶段。页岩气是一种非常规天然气资源,其储量巨大,有关统计表明全球页岩气资源量约为456.24×1012m3。较早对页岩气进行研究的是美国和加拿大,这些国家在勘探和开发中都取得了丰富的成果,形成了较为完备的页岩气系统理论,进入了快速的发展阶段;而我国对页岩气的勘探开发还在初级阶段,研究相对程度相对落后,但我国页岩气资源量也十分丰富(预测为30-100×1012m3)。据有关专家介绍,随着我国经济发展对油气资源的需求,页岩气将是我国今后油气资源勘探和开发的重点。 1 页岩气及其特点 1.1 页岩气储量 从世界范围来看泥、页岩约占全部沉积岩的60%, 表1 世界较大页岩气储量地区表(×1012m3) 其资源量巨大。全球页岩气资源量为456.24×1012m3,主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、太平洋地区、拉美、前苏联等地区(表1) 在我国的松辽盆地白垩系、江汉盆地的第三系、渤海湾盆地、南华北、柴达木以及酒泉盆地均具有页岩气资源的分布。其中,四川盆地的古生代海相沉积环境形成的富有机碳页岩与美国东部的页岩气盆地发育相似。仅四川川南威远、泸州等地区的页岩气资源潜力(6.8-8.4×1012m3),相当于整个四川盆地的常规天然气资源的总量。 1.2 页岩气及特点 页岩是由固结的粘土级的颗粒物质组成,具有薄页状或薄片层状的一种广泛分布的沉积岩。页岩致密且含有大量的有机质故成暗色(如黑色、灰黑色等)。在大多数的含油气盆地中,页岩既是生成油气的烃原岩也是封存油气的盖层。在某些盆地中,如果在纵向上沉积较厚(几十米-几百米),横向上分布广泛(几百-几万平方公里)的页岩同时作为了烃原岩和储集岩,且在其内聚集了大量的天然气,那就是页岩气。 所谓页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩,因热作用和生物作用而形成了大量储集在页岩裂缝、孔隙中的且以吸附和游离赋存形式为主的天然气。与常规储层天然气相比,页岩气具有独特的特点(表2)。表2 常规储层天然气与页岩气对比表 成因类型热成因、生物成因及石油裂解气热成因、生物成因

Petrel中的属性建模流程简介

属性建模: 一、相模型的建立: 1、测井曲线离散化 双击:Process ——Proerty modelding——Scall up well logs; 弹出对话框:

在Select里选择需要离散化的相曲线数据facies(input到wells的沉积相数据),点击all可以对需要离散的井进行选择,剔除没有曲线或者曲线数据不正确的井)。 在相模型建立时:Average选择“most of”、method选择“Simple”。单击“Apply”或“OK”确定。完成沉积相数据的离散化,离散化后,沉积相数据赋给井轨迹所通过的网格。离散化后models里的properties里新增了沉积相属性“facies”,可在3D视图里进行查看。

2、沉积相模型建立; 双击:Process ——Proerty modelding——Facies modeling。 弹出对话框:

对话框右上角选择离散化后的沉积相数据,依次选择各小层(zone)进行属性控制;点击解锁进行编辑控制。 目前的沉积相建模算法很多;通常,纵向上细分网格后用序贯高斯的算法,纵向上未细分用经典算法(此处的“纵向细分“是指layering里把zone细分为不同个数的网格。 ⑴、序贯高斯的算法; “Method for zone /facie”选项单击下拉菜单, 选择序贯高斯算法:“Sequential indicator simula”,在左侧选择该小层所以相类型(可从 左侧出现的百分比统计中看出)单击箭头,相 类型移动到右侧。

下侧空白区域新增两个选项卡“Variogram”,“Fraction”,点击按钮,弹 出对话框:

页岩气特点及成藏机理

页岩气特点及成藏机理 ---陈栋、王杰页岩气作为一种重要的非常规油气资源,随着能源资源的日益匮乏,作为传统天然气的有益补充,其重要性已经日益突出。随着国家新一轮页岩气勘探开发部署的大规模展开,正确认识和掌握页岩气的成因、成藏条件等知识,对于今后从事页岩气现场录井的工作人员提高录井质量具有较好的指导意义。 1.概况 页岩气(shale gas)是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,与“煤层气”、“致密气”同属一类。其形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布较广的页岩烃源岩地层中。 2.特点 2.1 页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气,它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态(大约50%)存在于裂缝、孔隙及其它储集空间;以吸附状态(大约50%)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面,极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后,在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地

的有利目标。页岩气的资源量较大但单井产量较小,美国页岩气井的单井采气量为2800-28000m3/d。 2.5 在成藏机理上具有递变过渡的特点,盆地内构造较深部位是页岩气成藏的有利区,页岩气成藏和分布的最大范围与有效气源岩的面积相当。 2.6 原生页岩气藏以高异常压力为特征,当发生构造升降运动时,其异常压力相应升高或降低,因此页岩气藏的地层压力多变。 2.7 页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点—-大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低,开采难度较大。 3.成因 通过对页岩气组分特征、成熟度特征分析,页岩气是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合。生物成因气是有机物在低温下经厌氧微生物分解作用形成的天然气;热成因气是有机质在较高温度及持续加热期间经热降解和裂解作用形成的天然气。相对于热成因气,生物成因的页岩气分布极限,主要分布盆地边缘的泥页岩中,在美国研究比较深入的五个盆地的五套页岩中,密执安盆地和伊利诺斯盆地发现了生物成因的页岩气藏,并且是勘探目标中的主要构成(Schoell,1980;Malter 等,2000)。 3.1 生物成因

Petrel建模常用术语

Petrel建模常用术语 Petrel引入了一些新的术语和公式表达式,现简要地解释如下。 3D Grid –是一个用来描述三维地质模型的由水平线和垂直线组成的网格。Petrel中应用了角点三维网格技术。 Artificial method –用于make surface进程中,意思是在建surface 时不用任何输入数据。 Attribute map –是一张地震属性图。可以从地震体中通过提取穿过某一层面的属性值来获得(分两种:一种是从某一表面开始的一定偏移量内的平均属性;另一是两个面之间的平均属性)。 Automatic legend - 一个预先确定好的用于显示窗口中目标体色标的模板 Bitmap image - 输入的位图,例如BMP和JPG格式的位图文件,它们都可以在UTM(通用横轴墨卡托投影坐标系)中显示出来。 Bulk Volume - 总的岩石体积 Cell Volume –三维网格中单位网格的体积。 Connected Volume –在离散的3D属性中计算相连体积的进程,可用来查找相连的河道。 Contact Level –油水或油气界面,通常是一个固定深度值。Contact Set –由用户自己定义的一组接触界面,用作储量计算的输入值,也可用作显示使用。 Cropping –通过定义主线、联络线和时间范围,创建真实的地震体。Crossline intersection –垂直于主测线方向的垂向地震切面。

Cross plot –两个或两个以上的数据相互间形成的交会图(也叫做scatter plot(散点图))。 Datum –在测定海拔时用到的一个固定深度、时间值或是一个层面。Depth Contours –层面的等高线,描述相同的深度或时间值。Depth Conversion –将Z值在深度域和时间域间相互转换。 Depth panel –井上的垂向深度标尺。 Display Window –用于显示模型的窗口,分为二维、三维两种类型。Dongle –硬件加密锁(hardware key),也叫做软件防盗锁(software protection key),它控制着软件模块的使用时间。 Drainage Area –流域,指的是可能产生烃的区域。 Erosion Line –剥蚀线,用于定义层面间的相互削截。 Fault Center Line –3D网格中用于连接断层Pillar中点的线。 Fault Modeling - 在三维空间骨架中建立断面的过程。其第一步就是建立Key Pillar(主要断层柱子)。 Fault Polygon –断层平面和层面间的交线。 Fault Stick (fault dip line) –描述断层的线,通常是贯穿顶部和底部。Fluid Constants (流体常量)–地层体积系数,油Bo,气Bg。GOR:气油比。严格讲采收率不是流体常量,但在Petrel中将其列入了储量计算的流体常量菜单中。 Formation Volume Factor –地层体积系数。地表情况下的烃体积与油藏中的体积之比(油和气的分别为Bo和Bg)。 Function Bar –在微软术语中叫作工具栏(toolbar)。不同的进程中,

北美典型页岩气藏岩石学特征_沉积环境和沉积模式及启示

第29卷 第6期2010年 11月 地质科技情报 Geolog ical Science and Technolog y Information Vol.29 No.6Nov. 2010 北美典型页岩气藏岩石学特征、沉积环境和 收稿日期:2010 04 27 编辑:杨 勇 基金项目:国家自然科学重点基金(石油化工联合基金)项目(40839910);中国石油化工股份有限公司科研项目(J 1407 09 KK 0157)作者简介:杨振恒(1979 ),男,工程师,主要从事石油地质综合研究工作。E mail:yan gzhen hen g2010@https://www.wendangku.net/doc/2a19157246.html, 沉积模式及启示 杨振恒,李志明,王果寿,腾格尔,申宝剑 (中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡214151) 摘 要:北美典型页岩气藏赋存的泥页岩主要为细颗粒沉积,呈暗色或黑色薄层状或块状产出。页岩气储层无机矿物成分中硅 质含量较高,含有黄铁矿、磷酸盐矿物(磷灰石)、钙质和黏土矿物。具有相对高有机质质量分数,代表了富有机质的缺氧的沉积环境。不含或者含较少的陆源碎屑输入。有机质类型以 和!型干酪根较为常见。生物化石碎片在页岩层中比较常见,化石碎屑的类型多样化。重点剖析了福特沃斯盆地Barnett 页岩的沉积发育模式,福特沃斯盆地是一狭长的前陆盆地,主要沉积区离物源区较远,Barnett 页岩沉积于较深的静水缺氧环境,沉积速度缓慢(饥饿性沉积),最终形成富含有机质的Barnett 页岩。常见生物化石碎片,但缺少生物扰动遗迹,推测盆地中大部分的生物化石为外部输入的结果。上升流作用致使磷酸盐矿物(磷灰石)发育。北美典型页岩气藏的岩石学特征、沉积环境和福特沃斯盆地Barnett 页岩沉积发育模式可以用来指导我国页岩气勘探,黔南坳陷下寒武统黑色高碳质页岩系、二叠系吴家坪组和四川广元 绵竹地区下寒武统泥页岩具有和北美典型页岩气藏可类比的岩石学特征、沉积环境和沉积模式,可作为页岩气勘探的优选区域。 关键词:页岩气;岩石学特征;有机碳含量;沉积环境;沉积模式 中图分类号:T E122.115 文献标志码:A 文章编号:1000 7849(2010)06 0059 07 近年来,页岩气在北美特别是美国得以成功地勘探和开发,引起了广泛的关注。国内外学者从页岩气系统出发,对页岩气成藏的有机碳质量分数、成熟度、裂缝系统、温度、压力、抬升与沉降史以及吸附 机理等进行了深入的研究[1 7] ,但是,对页岩气藏发育的泥页岩的岩石学特征、沉积环境和沉积模式研究还较少涉及。页岩气藏发育的泥页岩具有独特的岩石学特征,识别不同的岩石学特征是评价页岩气成藏条件、原地含气量和资源量的关键。在页岩气开发阶段,识别不同的岩相是实施开发方案的基础。在福特沃斯盆地,识别Barnett 页岩岩性是页岩气评价中关键的步骤[8]。笔者根据北美页岩气研究的最新成果,就页岩气藏发育的泥页岩的岩石学特征、沉积环境及福特沃斯盆地Barnett 页岩沉积模式进行讨论。北美典型页岩气藏岩石学特征、沉积环境和福特沃斯盆地Barnett 页岩沉积模式对我国页岩气研究和勘探同样具有指导意义。 1 典型页岩气藏岩石学特征 页岩气作为非常规天然气资源,其勘探、开发思 路和方式与常规油气资源有明显的不同之处。研究 表明,沉积物的岩石学特征是页岩气成藏的重要控 制因素[8 10] ,主要包括泥页岩的构造和粒度特征、有机碳质量分数、岩石矿物组成、生物化石特征等。1.1岩石构造和粒度特征 页岩气藏发育的泥页岩主要为暗色或黑色的细颗粒沉积层,呈薄层状或块状。德克萨斯州福特沃斯盆地Bar nett 页岩及其上下相邻地层由不同的岩相组成,Barnett 页岩及上下相邻地层可识别出3种 岩性[9] ,分别为薄层状硅质泥岩、薄层状含黏土的灰质泥岩(泥灰)和块状灰质泥粒灰岩。但是,主力产气层位上Barnett 页岩和下Barnett 页岩以层状硅质泥岩为主,主要由细微颗粒(黏土质至泥质大小)的物质组成(图1)。Barnett 页岩缺少粗粒的陆源碎屑物质,表明地质历史沉积时期这一地区离陆相物源区较远,属饥饿性沉积,最终形成了层状的Bar nett 页岩沉积充填样式。富页岩气前景的英属哥伦比亚西北部Baldo nnel 层Ducette 组地层被称之为暗色的以石英为主的细粒页岩,主要由多样的放射性的、碳质的含黏土的灰岩和细粒粉砂岩组成。1.2岩石矿物质量分数 页岩气储层无机矿物成分中硅质质量分数较高,另外还含有方解石和长石等矿物。所含硅质主

北美地区典型页岩气盆地成藏条件解剖要点

北美地区典型页岩气盆地成藏条件解剖 1、阿巴拉契亚盆地俄亥俄页岩系统 (1)概况 阿巴拉契亚盆地(Appalachian)位于美国的东部,面积280000平方公里,包括New York西部、Pennsylvania、West Virginia、Ohio、Kentucky和Tennessee 州等,是美国发现页岩气最早的地方。俄亥俄(Ohio)页岩发育在阿巴拉契压盆地西部,分布在肯塔州东北部和俄亥俄州,是该盆地的主要页岩区(图2)。该区古生代沉积岩是个巨大的楔形体,总体上是富含有机质页岩、碎屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积体。 图1 美国含页岩气盆地分布图 1953年,Hunter和Young对Ohio页岩气3400口井统计,只有6%的井具有较高自然产能(平均无阻流量为2.98万m2/d),主要原因是这些井的页岩中天然裂缝网络比较。其余94%的井平均产量为1726m3/d,经爆破或压裂改造后产量达8063m3/d,提高产量4倍多。1988年前,美国页岩气主要来自Ohio页岩气系统。截止1999年末,该盆地钻了多达21000口页岩井。年产量将近34亿m3。天然气资源量58332—566337亿m3,技术性可采收资源量4106~7787亿m3。每口井的成本$200000-$300000,完井成本$25~$50。 (2)构造及沉积特征 阿巴拉契亚盆地东临Appalachian山脉,西濒中部平原,构造上属于北美地台和阿巴拉契亚褶皱带间的山前坳陷。伴随Laurentian古陆经历了由被动边缘型

向前陆盆地的演化过程。盆地以前寒武纪结晶岩为基底,古生代沉积岩呈巨大的楔形体(最大厚度12 000 m)埋藏于不对称的、向东变深的前陆盆地中。寒武系和志留一密西西比系为碎屑岩夹碳酸盐岩,奥陶系为碳酸盐岩夹页岩,宾夕法尼亚系为碎屑岩夹石灰岩及煤层。总体上由富有机质泥页岩(主要为碳质页岩)、粉砂质页岩、粉砂岩、砂岩和碳酸盐岩等形成3~4个沉积旋回构成,每个旋回底部通常为富有机质页岩,上部为碳酸盐岩。泥盆系黑色页岩处于第3个旋回之中,分布于泥盆纪Acadian 造山运动下形成的碎屑岩楔形体内(James,2000)。该页岩层可再分成由碳质页岩和较粗粒碎屑岩互层组成的五个次级旋迥(Ettensohn ,1985)。它们是在阿卡德造山运动的动力作用下和Catskill 三角洲的向西进积中沉积下来的。 (3)页岩气成烃条件分析 ①页岩分布特征 阿巴拉契亚盆地中南部最老的泥盆纪 页岩层系属于晚泥盆世。Antrim 页岩和New Albany 大致为Chattanooga 页岩和Ohio 页 岩的横向同位层系(Matthews,1993)。在俄 亥俄东边和南边,Huron 段分岔。有的地区已 经被插入的灰色页岩和粉砂岩分成两个层。 俄亥俄页岩系统,覆盖于Java 组之上 (图3)。由三个岩性段组成:下部 Huron 段 为放射性黑色页岩,中部Three Lick 层为 灰色与黑色互层的薄单元,上部Cleveland 段为放射性黑色页岩。俄亥俄页岩矿物组成 包括:石英、粘土、白云岩、重金属矿(黄 铁矿)、有机物。 图2是西弗吉尼亚中部和西部产气区泥 盆纪页岩层的地层剖面。中上泥盆统的分布 面积约128,000mi 2(331,520km 2),它们沿 盆地边缘出露地表。页岩埋藏深度为610~ 1520m ,页岩厚度一般在100-400ft(30— 120m),泥盆系黑色页岩最大厚度在宾夕尼亚州的中北部(图3)(deWitt 等,1993)。 ②页岩地球化学特征 图4表示Ohio 页岩下Huron 段烃源岩有机碳等值线图。从镜质体反射率特征来图2 阿巴拉契亚盆地西部中泥盆统-下密西西比系剖面 (据Moody 等,1987)

四 中国页岩气选取及标准

中国页岩气前景评价 1.中国页岩气成藏条件分析及勘探方向 页岩气的勘探开发始于美国,自从1821年在美国纽约Chautauqua县的第一口工业性天然气钻井在泥盆系Dunkil’k页岩(8m深度时产出裂缝气)中发现页岩气,至今已经有180多年历史,尤其是20世纪80年代以来,由于认识到了页岩气吸附机理,美国页岩气的勘探开发得到了快速发展。2006年美国拥有超过39500口页岩气井,页岩气产量达到了7245×108ft3 (204×108m3),占美国总天然气产量的8%,页岩气总资源量估计在500~600×1012ft3范围内,是已投入工业性开发的三大非常规天然气类型(即致密砂岩气或称根缘气、煤层气、页岩气)之一,成为重要的天然气替代能源。近年来,加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国也相继开展了页岩气的勘探和研究工作,但目前,除了美国以外还没有见到有关页岩气商业化开采的报道(T.Ahlbrandt,2001),其原因要么是对页岩气的资源潜力和经济价值的认识不足,要么是页岩气井的产量和回收期未达到商业化标准,而不是缺乏潜在的产气泥页岩系统。随着世界能源消费量的猛增和供需矛盾的日益突出,非常规天然气资源引起了普遍重视,不少国家将页岩气、煤层气、油砂、油页岩等非常规油气资源的勘探开发提上了重要议事日程,将其列为2l世纪重要的补充能源,加大了勘探开发和综合利用力度。 自20世纪60年代以来,在中国东部的油气勘探中,陆续发现了一些泥页岩裂缝型油气藏(如四川盆地下古生界、沁水盆地上古生界泥页岩在钻井过程中气测异常强烈,甚至发生井喷),只是作为常规油气勘探中的一些局部发现,并未引起足够的重视,研究不够深入,没有认识页岩气的吸附机理,页岩气的勘探开发没有实现突破。近年来,中国一些学者受美国页岩气成功开发的启示,加强了页岩气的形成条件和成藏机理研究,但是针对页岩气的勘探工作还未展开。目前,中国石油、中国石化针对页岩气相继开展了一些区域性、局部性的基础研究工作,取得了一些的研究成果,初步展示了中国页岩气勘探巨大的资源潜力。页岩气是目前经济技术条件下,天然气工业化勘探的重要领域和目标,页岩气勘探一旦突破并形成产能,将对缓解中国油气资源接替的压力具有重大而深远的意义。 一、页岩气藏特征及成藏机理 页岩气,以及煤层气、致密砂岩气、溶解气、天然气水合物通称为非常规天然气资源,与常规天然气相比,页岩气在成藏条件及成藏机理等方面既有相似之处,又有不同点。John B.unis认为页岩气系统基本上是生物成因、热成因或者二者混合成因的连续型天然气聚集,页岩气可以是储存在泥页岩天然裂隙和粒间孔隙内的游离气,也可以是干酪根和页岩黏土颗粒表面的吸附气或是干酪根和沥青中的溶解气。中国学者张金川等(2004)认为页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集,为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式。从某种意义来说,页岩气藏的形成是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果。我们通过对国内外关于页岩气形成及聚集方式描述的分析,从成因、赋存机理两方面说明页岩气的概念、含义。页岩气是由泥页岩(作为烃源岩)连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合,在页岩系统(作为储集岩)中以吸附、游离或溶解方式赋存的天然气。页岩系统包括:页岩及页岩中呈夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,甚至砂岩。 页岩气藏的特征体现在生成、运移、赋存、聚集、保存等方面:(1)早期成藏。页岩气的生烃条件及过程与常规天然气藏相同,泥页岩的有机质丰度、有机质类型和热演化特征决定了其生烃能力和时间,但是页岩气边形成边赋存聚集,不需要构造背景,为隐蔽圈闭气藏; (2)自生自储,泥页岩既是气源岩层,又是储气层,页岩气以多种方式赋存,使得泥页岩具有普遍的含气性;(3)页岩气运移距离较短,具有“原地”成藏特征;(4)对盖层条件要求没有

天然气分布规律及页岩气藏特征

天然气分布规律 辽河盆地的天然气在纵向上和横向上分布都很广泛。在横向上,由于气体形成的途径多于油的形成途径,气体的分布区域远远大于油层的分布;在纵向上,自目前勘探的最深部位到浅层均有气体存在,含气层系多,自下而上发育了太古界、中生界和新生界。特别是第三系自沙四段到明化镇组各层段均有气藏存在,沉积环境和演化史的特征,造成天然气原始组分富烃,贫H:S,少CO:和N2。 辽河断陷广泛发育多期张性断裂,把二级构造带切割成复杂的断块油气田。受构造、断裂活动影响,造成多次油气聚集、重新分配而形成多套含油气层系。 通过天然气的地球化学研究,结合盆地地质背景,天然气有如下分布规律:1.自生自储的天然气垂向分布 以自生自储为主的天然气层,自下而上分布有侏罗系的煤型气、正常凝析油伴生气、正常原油伴生气、生物一热催化过渡带气和生物成因气等。其特征主要是613C,依次变轻。侏罗系煤型气主要分布在深大断裂边缘,仅处于侏罗系发育的地区,如东部凹陷三界泡地区。正常凝析油伴生气主要发育在有机质埋深达到高成熟阶段的地区,主要为各个凹陷的沉降中心部位,如整个盆地的南部地区及东部凹陷北部地区。正常原油伴生气在整个盆地均有分布,主要是与原油伴生的气顶气和溶解气。生物一热催化过渡带气主要发育在有机母质埋深浅于3000m 的未成熟和低成熟阶段,并有良好的盖层发育的地区,部分地区的局部构造亦可形成小型气藏,在盆地的大部分地区均有分布,主要在东部和大民电凹陷的有利地区。生物成因气理论上在整个盆地浅层都存在。因此,只要有良好的储盖组合,在整个盆地中都可望发现生物成因气藏。 总体来看,三个凹陷中,大民屯凹陷以成熟阶段的石油伴生气和生物一热催化过渡带气为主.有少量生物成因气。东部凹陷在不同的构造部位分布不同类型的气体,中生界发育并位于深大断裂边缘的地区,有煤型气和深源气的存在。南、北凹陷深部位置,主要是高成熟和成熟的热催化一热裂解气。而凹陷中部广泛发育生物一热催化过渡带气。在构造高部位有利地区,发育有较可观的生物成因气。西部凹陷主要发育热催化一热裂解气,特别是凹陷南部沉降中心处,热裂解形成的正常凝析油伴生气更为广泛。在有机母质埋深浅的部位发育生物一热催化过渡带气。当然,如果存在有利的储盖组合,生物成因气的存在勿需置疑。 2.断裂构造导致天然气广泛运移 广泛发育的断裂构造,使大多数天然气发生不同程度的运移,造成天然气更加广泛、更加复杂的分布格局。断裂构造或不整合面为气体运移通道,形成新生古储的古潜山油气藏。天然气的垂向和侧向运移,造成了大面积浅层气藏的形成。这部分气体的气源岩母质类型、演化程度,特别是天然气同位素组成特征均与原生气藏一致。最明显的差别是甲烷含量相对高,重烃含量低,愈向浅层,甲烷含量愈高,反映运移的地质特点是由斜坡低部位向高部位甲烷含量升高,由低台阶向高台阶甲烷含量亦升高,如兴隆台气田不同台阶的天然气组分由下到上变干。曙光一高升油气藏也有类似分布。在大民屯凹陷东部浅层及东、西部凹陷的大部分地区浅层干气也是运移形成 3.天然气藏类型分布 构造运动造成了多套油气层和多种类型的储集层,形成了多样的天然气藏类型,根据控制油气的主要因素,可以划分出四大类油气藏:(1)构造油气藏,包括背

三 页岩气藏的开采

页岩气藏的开采技术 过去150年所钻的数百万口油气井在达到其目标深度之前,都钻透了大量页岩层段。既然页岩层段的暴露如此普遍,是否每口干井实际上都是潜在的页岩气井呢?当然不是,页岩气只有在某些特定条件下才可以被开采出来。 页岩是一种渗透率极其低的沉积岩,通常被认为是油气运移的天然遮挡。在含气油页岩中,气产自其本身,页岩既是气源岩,又是储层。天然气可以储存在页岩岩石颗粒之间的孔隙空间或裂缝中,也可以吸附在页岩中有机物的表面上。对常规气藏而言,天然气从气源岩运移到砂岩或碳酸盐岩地层中,并聚集在构造或地层圈闭内,其下通常是气水界面。因此,与常规气藏相比,将含气页岩看作非常规气藏也就理所当然了。 美国地质调查局(USGS)认为,页岩气产自连续的气藏。USGS列举了16个特征,所有这些特征都可能在连续气藏中出现。与含气页岩有关的独特特征包括区域性分布,缺少明显的盖层和圈闭,无清晰的气水界面,天然裂缝发育,估算最终采收率(EUR)通常低于常规气藏,以及极低的基岩渗透率。 此外,其经济产量在很大程度上还依赖于完井技术。尽管页岩具有很多明显的不利因素,但是美国已经将某些具有合适页岩类型、有机质含量、成熟度、孔隙度、渗透率、含气饱和度以及裂缝发育等综合条件的页岩作为开采目标。一旦经济上可行,非常规天然气开采活动将呈现出一派繁荣的景象。天然气需求的日益增长以及油田新技术的不断发展,促进了页岩气远景区的勘探与开发。在美国这一趋势正在扩大,天然气价格的不断上扬和每年23万亿英尺3(651.82亿米3)的天然气消耗量推动了其陆上钻井活动的发展。勘探与生产公司正在租赁数十万英亩的矿区钻井权,而先进的钻完井技术正在帮助作业者扩大已知页岩气盆地的范围。这些远景区同时也促进了技术的发展,使人们对这种普通的碎屑岩有了更深入的认识,并且推动了评价页岩资源的新设备、新技术的发展。 气藏开发 岩石内必须具备足够的通道以使天然气流入井筒,产至地面。在页岩中,气源岩中裂缝引起的渗透性在一定程度上可以补偿基质的低渗透率。因此将页岩作为开采目标的作业者应事先考虑系统渗透率,即由页岩基质和天然裂缝的综合渗透率。为了更好地利用储层中的天然裂缝,并且使井筒穿越更多储层,越来越多的作业者都在应用水平钻井技术(下图)。虽然该技术在石油工业中并不是一项新技术,但它对扩大页岩气成功开发的战果却有着重大的意义。 钻井穿过裂缝。FMI 全井眼微电阻率扫描成像测井显示出水平井钻遇的裂缝和层理特征。钻井诱发的裂缝沿着钻井轨迹顶部和底部出现,但沿着该井筒侧面终止,井筒侧面的应力最高。井筒钻穿的原有天然裂缝以垂直线的形态穿过井筒的顶部、底部和侧面。图中颜色较深的黄铁矿结核非常明显,与层理面平行出现。 通过得克萨斯州中北部Fort Worth盆地Barnett 页岩的开发进程可以清楚地看到水平钻井的作用。1 9 8 1 年,Mitchell 能源公司开始在该地区钻了第一口直井,15 年以后井的数量才超过300口。2002年,在收购Mitchell公司后,丹文能源公司开始在该地区钻水平井。截至2005 年,水平井数量已超过2000口。此外,Barnett页岩实际钻井经验表明,从水平井中获得的估计最终采收率大约是直井的三倍,而费用只相当于直井的两倍。除水平井技术之外,其它技术也发挥了重要作用。如作业者通过采用三维地震解释技术能够更好地设计水平井轨迹。由于采用了该技术,作业者将Barnett 页岩钻井活动扩展了那些原来被一直误认为没有产能、含水且位

647.2-2013_页岩气水平井钻井作业技术规范_第_2_部分:钻井作业(出版稿)

Q/SYCQZ 川庆钻探工程有限公司企业标准 Q/SYCQZ 647.2—2013 页岩气水平井钻井作业技术规范 第2部分:钻井作业 2013-12-22发布2014-01-22实施

目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 钻井工程设计 (1) 4 井眼轨迹控制 (2) 5 防碰作业 (3) 6 水平段安全钻井 (3)

前言 《页岩气水平井钻井作业技术规范》分为五个部分: ——第 1 部分:丛式井组井场布置; ——第 2 部分:钻井作业; ——第 3 部分:油基钻井液; ——第 4 部分:水平段油基钻井液固井; ——第 5 部分:井控。 本部分为第 2 部分。 本标准按 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分:标准的结构和编写规则》进行编写和表述。 本标准由川庆钻探工程有限公司提出。 本标准由川庆钻探工程有限公司钻井专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院、川庆钻探工程有限公司川东钻探公司、川庆钻探工程有限公司川西钻探公司 本标准主要起草人:张德军、赵晗、卓云、叶长文。

页岩气水平井钻井作业技术规范第2部分:钻井作业 1 范围 本标准规定了页岩气丛式井组钻井工程设计、井眼轨迹控制、防碰作业、水平段安全钻井等内容和要求。 本标准适用于川渝地区页岩气井的钻井作业。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 SY/T 1296 密集丛式井上部井段防碰设计与施工技术规范 SY/T 5088-2008 钻井井身质量控制规范 SY/T 5416 定向井测量仪器测量及检验 SY/T 5435-2003 定向井井眼轨迹设计与轨迹计算 SY/T 5547 螺杆钻具使用、维修和管理 SY/T 5619 定向井下部钻具组合设计方法 SY/T 6332-2004 定向井轨迹控制 SY/T 6396 钻井井眼防碰技术要求 Q/SYCQZ 001 钻井技术操作规程 Q/SYCQZ 372-2011 丛式井井眼防碰技术规程 3 钻井工程设计 3.1 井身结构 3.1.1 表层套管应封隔地表漏层和垮塌层,相邻两井表层套管下深错开20 m以上。 3.1.2 水平井技术套管下入位置井斜应不低于60°,若井下出现严重垮塌、钻遇高压油气,可提前下入技术套管。 3.1.3 油层套管尺寸不小于 11 4.3 mm,抗内压强度与增产改造施工压力之比>1.25。 3.1.4 水平段长度宜控制在800 m ~ 1400 m。 3.2 靶区 3.2.1 靶区半径设计符合SY/T 5088-2008的规定,且满足井眼轨迹控制要求。 3.2.2 水平段井眼方向与地层最小主应力方向的夹角不小于 15°。 3.3 井眼轨道 3.3.1 每口井地下靶心与井口位置连线相互之间不宜空间交叉。

petrel建模步骤

目录 1.加载数据 (4) 1.1 井位数据 (4) 1.2 井斜数据 (4) 1.3 测井曲线加载 (5) 1.4 分层数据加载 (9) 1.5 测井解释成果加载 (13) 1.6 断层加载 (14) 1.7 地震数据加载 (15) 1.8 制作地震子体 (17) 1.9 地震解释 (23) 2.Make surface (32) 2.1 圈定边界 (32) 2.2 做面 (32) 3.调节断层 (37) 3.1 双击加载的断层.TXT文件 (37) 3.2 删掉断层一盘 (37) 3.3 将断层赋给一个面 (38) 4.断层模型 (39) 4.1 初步调整 (39) 4.2 pillar Giidding (45) 4.3 Make horizons (47) 4.4 Make zones (50)

4.5 调节断层上下盘 (51) 4.6 补缺口/horizon (52) 4.7 做垂向网格/layering (56) 5.砂孔建模 (58) 5.1砂体模型(确定性) (58) 5.2砂体模型(指示建模) (66) 5.3夹层模型 (66) 6.沉积相模型—确定性 (70) 6.1 创建沉积相模型 (70) 6.2 相图加载 (71) 6.3 数字化位图 (72) 6.4 生成相多边形曲面/对每个相做surface (74) 6.5 生成相分布曲面 (76) 6.6 相建模 (77) 7.沉积相建模—随机性 (79) 7.1 PPT--序贯指示 (79) 7.2 阳光石油相模型建立--序贯指示 (80) 7.3 沉积相模型建立—聚类分析方法 (86) 8.沉积相相控属性建模 (103) 8.1 孔隙度模 (103) 8.2 渗透率模拟 (112) 8.3 含油饱和度模拟 (118) 9.计算储量 (126) 10.模型粗化 (134) 11 离散化测井曲线 (138)

Petrel页岩气藏的工作流程的建模要点

一个综合Barnett页岩气藏的工作流程的建模与仿真 C. Du, SPE, X. Zhang, SPE, B. Melton, D. Fullilove, B. Suliman, SPE, S. Gowelly, SPE, D. Grant, SPE,J. Le Calvez, SPE, Schlumberger 这篇文章是准备在2009年5月31日至6月3号在哥伦比亚卡塔赫纳举行的拉丁美洲和加勒比石油工程会议上作为(会议)报告用的。 这篇文章根据作者所提出的包含在摘要中的信息被程序委员会选择出来作为一篇会议上的报告。石油工程师协会没有对本文的内容进行检查,需要作者自己进行校正。该文章不反映石油工程师协会、工作人员和会员的任何态度。电子复制品、分发品,没有经过石油工程师协会的书面同意,任何文件的一部分的存储都是禁止的。允许复制的(范围)限定在不超过300字的摘要,插图可能不能被复制。(被)复制印刷的摘要必须包含显眼的石油工程协会的版权信息。 摘要 密西西比Barnett页岩储层开辟了美国的天然气生产的新时代。做的许多油藏描述方面的努力和完成的一些实际生产,以帮助更加深刻的了解Barnett页岩储层。钻孔图像解译,钻井诱导产生的裂缝和连通的/闭合的裂缝,揭示(地层)应力方向,断层的形貌和方向等解释结果指导水平井设计,控制水力压裂方向和强度。常规测井和岩心分析已经用于对岩相的分类和评价油层物性和地球物理性质,以用于井的定位和储量计算。地震调查不仅用于水平层位和断层的解释,也用于3D物性的评价分析,如岩相分布,离散裂隙网络和应力场。在实际施工方面,多钻较长的水平井和进行大规模的多级、多层次水力压裂处理。大量的井的钻探和水力压裂都被广泛实施。微震(MS)对评价水力压裂所波及到的油藏的体积和压裂产生的断裂强度估算的起到重要作用。 尽管在这个方面巨大的努力和进展,但现有的文献中仍然缺乏一个系统

petrel相建模实例

主要模块介绍 一、数据准备 本实例中的数据整理如下: wellhead井位坐标文件 jinghao X Y kb topdepth bottomdepth X21-233973816364714261433.0821502195 X21-243974070364716291433.082156.12193.1 X21-253974257364718491433.082154.42190.4 X21-263974480364720961436.52154.82189.8 X22-193972535364705161407.562120.32152.3 X22-203972803364707951417.462139.12165.1 X22-213973010364710401379.72102.62135.6 welltop分层文件 X Y hb wellpoint surface jinghao 397381636471426-716.92Horizon c811X21-23 397381636471426-724.92Horizon c8121X21-23 397381636471426-735.92Horizon c8122X21-23 397381636471426-755.92Horizon c813X21-23 397381636471426-761.92Horizon c821X21-23 397407036471629-723.02Horizon c811X21-24 397407036471629-731.02Horizon c8121X21-24 397407036471629-742.02Horizon c8122X21-24 397407036471629-754.02Horizon c813X21-24 397407036471629-760.02Horizon c821X21-24 测井文件准备 DEPTH PERM_K POR_K SW_K VSH_K NTG 2140.1250.00590100 2140.250.00590101 2140.3750.00590100 2140.50.00590010 二、数据输入 1 输入WellHeader(井位坐标文件)

美国页岩气勘探开发关键技术

目录 _Toc28155708 引言 (2) 1 美国页岩气藏特点分析 (2) 2 地层评价 (3) 3 岩石机械特性地质力学 (4) 4 钻完井技术 (5) 5 压裂技术 (8) 5.1 清水压裂技术 (8) 5.2 重复压裂技术 (9) 5.3 水平井分段压裂技术 (9) 5.4 同步压裂技术 (10) 6 结论和建议 (10)

美国页岩气勘探开发关键技术 引言 美国页岩气资源量达16. 9 万亿m3,可开采资源量7. 47 万亿m3。至20 世纪90 年代末,美国页岩气产量一直徘徊在( 30 ~50) 亿m3 /a。2000 年新技术的应用及推广,使得页岩气产量迅速增长。2005 年进入大规模勘探开发,成功开发了沃思堡等5 个盆地的页岩气田,产量以100 亿m3 /a 的速度增长。2008 年产量达到600 亿m3,占美国天然气总产量的8%,相当于中国石油当年天然气总产量,目前则已占到天然气总产量的13% ~15%。截至2008 年底,美国累计生产页岩气3 316 亿m3。预计2015 年美国页岩气产量将达到2 800 亿m3。自2009 年以来,北美的页岩气开发发生了革命性的变化,目前美国已取代俄罗斯成为世界最大的天然气生产国,实现了自给自足并能连续开采上百年。美国页岩气快速发展是技术进步、需求推动和政策支持等多种因素合力作用的结果。从技术进步角度来看,则主要得益于以下几方面的关键技术:前期的页岩气藏分析、地层评价、岩石力学分析、后期的钻完井技术以及压裂增产技术。 1 美国页岩气藏特点分析 美国页岩气藏具有典型的衰竭特点,初始产量高,前3 年急剧下降,随后在很长的时间里保持稳产并有所下降,生产寿命可达25 a 以上。美国页岩气资源丰富,致密页岩分布范围广,有效厚度大,有机质丰富,含气量大,裂缝系统发育,

页岩气测井标准

页岩气战略调查井钻井技术要求 YYQ-05 地球物理测井 1.测井内容 对全井段进行标准和全套测井,根据实际钻探情况研究是否需要针对目的 层段增加特殊测井项目,测井内容: 地球物理测井内容

2.5.2测井要求 2.5.2.1在下表层套管前必须进行标准,下技术套管前、完钻前必须进行标准及全套测井。 2.5.2.2每次电测,保证前后两次电测资料重复井段不少于50米(若下套管须能接上图)。 2.5.2.3依据全套组合、微电阻率扫描成像测井及综合研究优选相关井段进行核磁共振测井。 2.5.2.4按核磁共振测井成果优选有利井段进行电缆式动态测试测井了解地层压力及储层渗透率。 2.5.2.5对目的层井段进行偶极子扫描成像测井。 2.5.2.6测井施工单位要在现场提供井斜资料和标准测井图及完井电测回放1:200测井图件,24小时后提供全套测井图及初步测井解释意见。 2.5.2.7取芯井段大于10米要求1:50的全套组合放大曲线和对比曲线。 2.5.2.8固完技油套后,按规定时间测固、放、磁。 2.5.2.9每次测井在5 7天前由施工单位通知甲方指定测井单位,做施工前准备,并预报测井时间。 2.5.2.10为保证测井工作顺利进行,要求钻井承包商确保仪器下井畅通无阻,安全测井。测井方应尽量满足甲方其它的合理要求共同保证各项资料的齐全、准确。 2.5.3对测井资料解释要求 2.5. 3.1测井施工单位要选择该地区地质情况的最佳处理程序进行测井资料处理,及时提供中途测井数字处理成果图、测井解释成果表。 2.5. 3.2完钻全套测井后,24小时内提供初步解释意见,7天内提供系统测井图,30天内提交达到归档标准的全部资料,主要包括: (1)综合数字处理成果图1:200;解释成果表。 (2)回放标准测井图1:500,并提供资料光盘。 (3)综合解释报告。 (4)特殊测井曲线图(原始图)1:200,解释成果图、表及单项解释报告。 (5)固井质量图,磁性定位图、表及解释报告。 2.5. 3.3完井30天后提供全部测井内容的LA716数据带两份及全部测井原始带和胶片。 2.5. 3.4测井施工单位要根据甲方的要求,随时无偿提供各种测井资料,以确保研究工

Petrel建模流程

Petrel建模流程 一、数据预备 二、数据输入 三、Pillar gridding 四、Make horizon 五、Laying 六、建立几何模型 七、离散化测井曲线 八、对Vsh数据进行分析 九、相建模 十、对连续数据进行分析 十一、属性建模 十二、网格粗化及属性粗化的操作 十三、储量运算 十四、产生STOIIP (烃体积密度分布图) 十五、输出数模所需要的文件

要紧模块介绍 一、数据预备 本实例中的数据整理如下: wellhead井位坐标文件 jinghao X Y kb topdepth bottomdepth X21-233973816364714261433.0821502195 X21-243974070364716291433.082156.12193.1 X21-253974257364718491433.082154.42190.4 X21-263974480364720961436.52154.82189.8 X22-193972535364705161407.562120.32152.3 X22-203972803364707951417.462139.12165.1 X22-213973010364710401379.72102.62135.6 welltop分层文件 X Y hb wellpoint surface jinghao 397381636471426-716.92Horizon c811X21-23 397381636471426-724.92Horizon c8121X21-23 397381636471426-735.92Horizon c8122X21-23 397381636471426-755.92Horizon c813X21-23 397381636471426-761.92Horizon c821X21-23 397407036471629-723.02Horizon c811X21-24 397407036471629-731.02Horizon c8121X21-24 397407036471629-742.02Horizon c8122X21-24 397407036471629-754.02Horizon c813X21-24 397407036471629-760.02Horizon c821X21-24 测井文件预备 DEPTH PERM_K POR_K SW_K VSH_K NTG 2140.1250.00590100 2140.250.0059010 1 2140.3750.00590100 2140.50.005900 1 0 二、数据输入 1 输入Well Header(井位坐标文件) 右键点击输入Well Header: 文件类型里选:Well heads (*.*)

相关文档