页岩气测井

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浅谈页岩气测井有机碳含量的计算方法

碑故泵名乞翊井唷机藏含童的对昇；5法钟雷文(福建省121地质大队福建龙岩364021)摘要页岩气是储存在泥岩、页岩或者粉砂岩较重的细粒沉积岩中的天然气e主要成分为甲烷，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s在常规油气勘探和开发领域中，人们把泥岩、页岩当成是盖层或者是隔层，在对地层进行岩石物理性质评价时通常把他们忽略，导致页岩气地层的测井评价方法及相关研究非常薄弱。

但是随着常规油气资源的日益紧缺，非常规的页岩气资源已经日益受到各国的重视。

因此，研究与之配套的页岩气勘探和开发技术，是我们面临的一项紧迫任务。

介绍利用页岩气井测井数据求取有机碳含量的多种计算方法，并通过实例运用在城地地区获得较为准确的计算结果& 关键词计算方法测井解释城地页岩气有机碳中图分类号:TE15 文献标识码:A文章编号：1672-9064(2017)03-041-02页署气的地层评价涉及到很多方面的内容和技术，如地质学、地球化学、地球物理学、钻井工程、开发等。

评价的目标、内容和手段，在勘探与开发的不同阶段又有一定的变化。

测井作为一种高效的地球物理探测技术，在页»气勘探和开发的不同阶段都将发挥重要的作用。

首先，利用测井资料发现和评价页公气M是|种高效经济的方法。

与昂貴的钻探成本和低效并不低廉的取心、实验分析相比，测井可以快速而准确地在钻孔中直接获取地层的多种物理性质，并通过一定的解释理论和定量计算，高效地对地层做出精细的评价随着技术的进步，测井所采集的地层物理信息的数量和精度也在不断提高。

总有机碳含量(TOC)是含油气盆地生烃研究中I*个非常重要的参数。

我们常常根据实验室所测定的TOC值来分析评价某层段烃源公生烃潜力的大小，并以此确定烃源岩的厚度及体积，为油气盆地资源量的评价提供依据。

由于受取心样品的限制，般不可能获得整段烃源公连续的TOC实验室测定值，往往是根据间隔|定距离的TOC测定值的几何平均值来评价整段烃源岩的生烃潜力，这中间存在着相当大的误差。

下扬子盆地页岩气有利储层分布及测井评价技术

下扬子盆地页岩气有利储层分布及测井评价技术摘要：下扬子盆地广泛发育了多套黑色碳质页岩，其形成条件、地质背景、沉积环境等均与北美页岩气藏具有较好相似性，具备形成页岩气藏的有利条件。

本文通过对下扬子盆地页岩层分布、岩性特征以及页岩地化参数等进行综合阐述，分析了下扬子盆地页岩气资源勘探开发前景，并总结了页岩储层的测井评价思路和技术。

关键词：下扬子页岩气储层评价吸附气1 地质背景1.1下扬子盆地页岩气资源概述下扬子地区从晚震旦世开始至中三叠世沉积了三套巨厚的海相烃源岩系，即上震旦统－上奥陶统、石炭系－二叠系、下三叠统海相烃源岩，其热演化特点各不不同，有的处于成熟干气阶段、有的处于生油阶段晚期，少数处于未成熟阶段，总体烃源条件极为理想，具有良好的油气勘探前景，多年来区域所部署的钻井中也频频见到油气显示，但基始终未获油气突破，很尴尬的成为中国最后一个没有找到规模性油气田的大型沉积盆地。

下扬子盆地未获突破的原因很多，地质上认为主要原因是燕山早、中期构造运动的强烈挤压严重破坏了原有油气藏，但这种构造运动对烃源岩中残余气破坏极为有限，再加上页岩气自生自储以及以吸附气为主的储层特性，因此在烃源岩中寻找页岩气，为下扬子地区油气资源的勘探提供了斩新思路，初步匡算的页岩气资源量是8436亿立方。

1.2页岩气有利储层分布目前下扬子盆地已钻油气井页岩气主要分布在二叠统，其中中-上二叠统泥页岩主要分布在龙潭组、大隆组，区域上分布在皖南-浙北-苏南及苏北南部，厚度一般在50～200m，大隆组主要分布于皖南芜湖-苏南句容-苏北海安一线，厚度一般在20～50m；下扬子区下二叠统泥页岩分布广泛，主要在沿江断裂以南地区，栖霞组和孤峰组的厚度均在50～100m。

而页岩厚度和分布面积是保证页岩气藏有足够的有机质及充足的储集空间的重要条件。

其中在大隆组、龙潭组、孤峰组稳定发育厚度较大（厚度大于100米）的页岩，页岩微孔隙发育，薄片分析页岩中富含脆性矿物，且埋藏深度适中，一般为1400-3500米，录井显示裂隙含气，气测异常，页岩有机碳含量TOC>2%，热演化程度R0：1%-1.35%，有机质演化处于生气窗，具备页岩气藏生成的有利条件，是页岩气勘探的有利区块。

页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究

2017年03月页岩储层含气量测井解释方法及其应用研究徐忠良（长城钻探工程有限公司测井公司，辽宁盘锦124011）摘要：页岩储层测井的常见特征项为电阻率、声波时差、自然伽马、中子值、密度等，较难进行精密计算。

本文对EROMANGA 油田的Toolebuc 页岩建立了测井解释模型，并对其应用进行分析。

关键词：页岩储层；含气量；解释方法；应用研究页岩气通常以吸附和游离的形式存在于细粒碎屑岩中，是天然气的一种。

天然气测井技术是评价页岩储层含气的关键，但其隐秘性和复杂性使得测井解释十分困难，且解释模型与常规储层有所差异。

1测井解释模型建立1.1孔隙度和矿物含量Toolebuc 页岩中包含了干酪根、灰质、泥质和砂质，利用SPSS 进行统计学分析，得出孔隙度、干酪根、有机物含量（TOC ）和矿物之间的关系。

①TOC （有机物含量）：有两种方法分别为声波电阻率和密度计算，交汇分析可知，密度和有机物含量之间的相关性较强，两者呈反比，利用密度计算法发现TOC =-37.172×DEN +89.408,R =0.955，DEN 为密度测井值，单位为g/cm 3，R 是相关系数。

页岩声波时差曲线为高值的原因主要是油气和发育的裂缝都会增大声波时差，所以声波曲线和TOC 为正比例相关。

通常情况下泥质岩电阻率较低，但在裂缝的油气层段电阻率较大，说明电阻率曲线与TOC 存在较高的相关性。

所以可得X =lg ()R t R j +K ×()AC -AC j ,TPC =14.671×X +0.3806,R =0.84，其中R t 为地层电阻率（Ω·m ），AC 为声波数值（μs/ft ），AC j 为非源岩声波（μs/ft ），K 是刻度系数，一般为0.02。

由关系式可知，通过密度法计算的TOC 更为准确和可靠。

②GLG （干酪根含量）：储层中的GLG 会对TOC 产生直接的影响，交汇分析EROMANGA 油田的多口井可知：GLG =2.491+1.144×TOC +0.013×TOC 2，其中系数R 为0.895，GLG 单位为%。

页岩气测井方法与评价技术-魏斌

中国石油大学(北京) “非常规油气勘探技术”专题
中国石油
页岩气测井方法与评价技术
魏
斌
中国石油集团长城钻探工程有限公司二〇一二年五月
提纲
一、页岩气整体认识
二、通过页岩骨架组分分析页岩测井特征
三、页岩气测井原理简介
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一、页岩气整体认识
页岩气概念
页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气。
3、低密度（1.1-1.4g/cm3); 4、极高的自然伽马（500-4000API); 5、低光电吸收截面指数（0.24-0.28); 6、大的中子孔隙度(30-60)。页岩气地层气体特点： 1、游离气—存储于孔隙中； 2、吸附气—吸附于干酪根或微孔隙表面。通过裂缝流动
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通过骨架流动
二、通过页岩骨架组分分析页岩测井特征
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一、页岩气整体认识
页岩气特征
1)页岩中的天然气成因具有多样性。生物气、未熟—低熟气、成熟气、高—过成熟气等,也包括了如二次生气、生物再作用气以及沥青生气等复杂成因机理,覆盖了几乎所有可能的有机生气作用机理(在阿巴拉契亚、福特沃斯、密执安、伊利诺斯、圣胡安等盆地中均可找到对应实例）。
7
一、页岩气整体认识
PHIN DPHI MPHI 岩石骨架干酪根油
就可以作为页岩气的盖层。页岩的盖层是多变的，既包括页岩本身，也包括页岩周围的细粒致密岩层，如班脱岩（圣胡安盆地）、冰碛岩（Michigan 盆地）和页岩/碳酸岩盐（伊利诺斯盆地）。
14
一、页岩气整体认识
盖层和圈闭
一般常见的圈闭由三部分组成：储层；盖层；阻止油气继续运移，造成油气聚集的遮挡物。页岩气藏集三者于一身，页岩气藏属于“隐蔽圈闭”型气藏。页岩气

应用测井资料评价四川盆地南部页岩气储层

应用测井资料评价四川盆地南部页岩气储层一、本文概述本文旨在通过详细分析和评价四川盆地南部地区的页岩气储层，探讨测井资料在该地区页岩气勘探和开发中的应用。

四川盆地作为中国重要的能源产区，其南部地区蕴藏着丰富的页岩气资源，具有巨大的开发潜力。

然而，由于页岩气储层的复杂性和非均质性，如何准确评价储层特性，提高页岩气勘探成功率，一直是业界关注的焦点。

本文将首先介绍四川盆地南部地区的地质背景，包括地层结构、岩性特征以及页岩气储层的基本属性。

在此基础上，本文将重点论述测井资料在评价页岩气储层中的关键作用，包括测井方法的选择、数据处理和分析技术，以及如何利用测井资料来评估储层的物性参数（如孔隙度、渗透率）、含气性、岩石力学特性等。

通过深入剖析实际测井资料，本文将展示测井技术在识别页岩气储层、评价储层质量以及预测产能等方面的应用效果。

本文还将探讨当前测井技术在评价页岩气储层中存在的挑战和局限性，以及未来可能的研究方向和技术创新点。

本文将总结测井资料在四川盆地南部页岩气储层评价中的实际应用价值和潜力，为页岩气勘探和开发提供有益的技术支持和参考。

通过本文的研究，期望能够为四川盆地南部乃至更广泛区域的页岩气勘探和开发工作提供有益的指导和借鉴。

二、四川盆地南部页岩气储层地质背景四川盆地南部位于我国西南地区，是我国重要的能源基地之一。

该区域具有复杂的构造背景和丰富的沉积历史，为页岩气的形成和聚集提供了良好的地质条件。

四川盆地南部页岩气储层主要发育于中生代和新生代地层中，以海相沉积为主，夹杂有少量的陆相沉积。

地质上，四川盆地南部经历了多期的构造运动和沉积作用，形成了多套烃源岩和储集层。

其中，下志留统龙马溪组和上奥陶统五峰组是页岩气的主要储集层位。

这两套地层厚度大、分布稳定，且富含有机质，为页岩气的生成提供了充足的烃源。

储层的物性特征是评价页岩气储层的关键参数。

四川盆地南部页岩气储层具有低孔、低渗的特点，储集空间以纳米级孔、缝和微裂缝为主。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响，存在着一定难点，为了顺利进行钻井施工，需要对钻井技术进行合理应用。

本文介绍了页岩气井的钻探的含义，分析了页岩气水平井钻井难点，阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用，提出了加强钻井技术效果的措施，使页岩气水平井钻井的进行更加顺利，为页岩气资源开采提供了便捷的条件。

标签：水平井钻井;页岩气;难点引言页岩气作为一种天然气，是重要的资源，在勘测中受到了多种因素的影响，开采可能会遇到问题。

由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中，钻井技术水平还没有达到较高的程度，这使勘测的进行受到了影响。

应结合页岩气的特点，分析水平井钻井技术的应用难点，页岩气的开采效果，使页岩气开发能够有效实现，为我国的能源供应带来帮助。

一、页岩气井的钻探概述同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术，解决施工中遇到的重大技术难题。

对于非传统天然气资源的页岩气来讲，我国储量非常丰厚，但是开发难度系数较大，需要进行科学、系统的分析和研究，并采取措施改善井内钻井技术，解决工作中遇到的各种问题，提高页岩气和天然气的利用率和质量，并延长页岩气的使用期限，满足人们的需求。

在开展页岩气水平钻井工作的过程中，一般常用井眼轨迹控制技术进行作业，并且借助井的地质钻井技术导向使用，使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决，为钻探工作带来相应的支持。

二、页岩气水平井钻井难点通过对某地区的地质构造情况进行分析，该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育，在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题，对钻井作业造成了影响，钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题，导致周期延长。

由于地表的沉岩性比较差，易产生垮塌的问题或者掉块问题。

井壁切向应力等多种因素的作用下，水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。

同时，该地区的地层构造中可钻性比较差，地层中的夹层较多，对钻头有着较高的要求，一般使用单只钻头进行施工，避免对钻井效果产生不良的影响。

页岩气层测井响应特征及其含气量评价

页岩气层测井响应特征及其含气量评价摘要:本文在大量调研分析的基础上,通过对页岩气的岩性、物性和地球化学特征综合分析,总结归纳了页岩气层测井响应特征;从页岩气评价的特殊性出发,通过四性关系研究,有针对性地选取测井项目,探索对页岩含气量的测井解释模式,对于今后页岩气定性和定量评价工作的开展具有重要的参考意义。

关键词:页岩气测井相应测井解释模型含气量评价页岩含气是一种普遍现象,能否具有工业开发价值,主要取决于页岩含气量的高低。

在资源调查和勘探的初期,如何利用地球物理测井技术求取页岩TOC含量、含气量等关键参数,对经济、快速地寻找和确定有利的页岩气富集区具有重要意义[1]。

1 页岩气测井曲线响应特征1.1 页岩气储集层地质特征岩性特征:页岩是主要由固结的粘土颗粒组成的片状岩石,是地球上最普遍的沉积岩石[2]。

尽管含气页岩通常被称作“黑色页岩”,其实并不仅仅是指单纯的页岩,它也包括细粒的粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩及灰岩、白云岩等。

在矿物组成上,主要包括一定数量的碳酸盐、黄铁矿、粘土质、石英和有机碳。

储集物性:作为储层,含气页岩大多显示出低的孔隙度(小于10%)[3]。

在十分微细的原生孔隙中存在大量的内表面积。

内表面积拥有许多潜在的吸附地方[4],它可储存大量气体。

页岩可以有很大的孔隙度,并在这些孔隙里储存大量的油气。

页岩具有极低的渗透率,其渗透率甚全比含气致密砂岩还要低很多(远小于1×10-3μm2)。

页岩中的一些天然裂缝及粉砂岩和砂岩的互层会提高渗透率,裂缝的渗透率远远大于基质渗透率,是页岩气游离气储集的主要场所。

地球化学特征:页岩层的总有机碳含量、干酪根类型、热演化程度等对页岩气的富集具有重要的控制作用。

美国五大页岩中的总有机碳含量一般在1.5%～20%,通常总有机碳含量在0.5%以上的页岩可认为是有潜力的源岩[4]。

在热成因的页岩气储层中,烃类是在时间、温度和压力的共同作用下生成。

干酪根的成熟度可以用来预测源岩中生烃的潜能,页岩的热成熟度可以从0.4%～0.6%(临界值)到0.6%～2.0%(成熟),页岩气的生成贯穿于有机质向烃类演化的整个过程。

测井储层评价方法

{页岩气测井评价技术特点及评价方法探讨}3页岩气测井系列、解释方法及研究方向3.1页岩气与其他储层测井解释的差异性分析(1)成藏与存储方式不同。

页岩具自生自储的特点,页岩气主要以吸附状态存在,游离气较少;而常规油气主要以游离状态存在。

(2)储层性质不同。

页岩气储层属致密储层,其岩性与裂缝是影响页岩气开发的重要因素,与常规油气藏相比,岩石矿物组成与裂缝识别尤为重要(见表2)。

(3)评价侧重不同。

页岩气储层有机碳含量、成熟度等相关参数的评价极为关键;常规油气藏主要是评价其含油气性。

(4)开采方式不同。

页岩气储层均需经过压裂改造才能开发,因此对压裂效果的预测至关重要。

3.2页岩气测井技术系列探讨(1)常规测井系列。

包括自然伽马、自然电位、井径、深浅侧向电阻率、岩性密度、补偿中子与声波时差测井,能满足页岩储层的识别要求。

自然伽马强度能区分含气页岩与普通页岩;自然电位能划分储层的有效性;深浅电阻率在一定程度上能反映页岩的含气性;岩性密度测井能定性区分岩性;补偿中子与声波时差在页岩储层为高值。

通常密度随着页岩气含量的增加变小、中子与声波时差测井随着页岩气含量的增加而变大[29],因此利用常规测井系列能有效地区分页岩储层。

但该系列对于页岩储层矿物成分含量的计算、裂缝识别与岩石力学参数的计算等方面存在不足,常规测井系列并不能完全满足页岩储层评价的要求,因此还需开展特殊测井系列的应用。

(2)特殊测井系列。

应用于页岩储层的特殊测井系列可选择元素俘获能谱(ECS)测井、偶极声波测井、声电成像测井等。

ECS元素测井可求取地层元素含量,由元素含量计算出岩石矿物成分。

它所提供的丰富信息,能满足评价地层各种性质、获取地层物性参数、计算黏土矿物含量、区别沉积体系、划分沉积相带和沉积环境、推断成岩演化、判断地层渗透性等的需要。

偶极声波测井能提供纵波时差、横波时差资料,利用相关软件可进行各向异性分析处理,判断水平最大地层应力的方向,计算地层水平最大与最小地层应力,求取岩石泊松比、杨氏模量、剪切模量、破裂压力等重要岩石力学参数,满足岩石力学参数计算模型建立的要求,指导页岩储层的压裂改造。

页岩气储量计算关键参数测井评价方法研究

2021年第5期2021年5月页岩气通常以吸附态和游离态赋存于暗色泥页岩中，为非常规天然气，具有自生自储、大面积积聚的特点[1-2]。

吸附气主要吸附在有机质和黏土矿物的表面，游离气主要以游离态赋存于有机孔、脆性矿物孔和微裂缝中。

页岩气藏既具有常规砂岩气藏的游离气特征，又具有煤层气藏的吸附气特征，因此，针对页岩气的地质储量需要分别计算吸附气和游离气的地质储量[3]。

前人主要根据体积法和容积法分别计算吸附气和游离气的储量[4-7]，储量参数总体上可分为两类，分别为吸附气地质储量相关参数和游离气地质储量相关参数。

吸附气地质储量相关参数包括含气面积、有效厚度、页岩质量密度和吸附气含量；游离气地质储量相关参数包括含气面积、有效厚度、孔隙度、游离气饱和度和原始页岩气体积系数。

2014年国土资源部发布了DZ/T 0254—2014《页岩气资源/储量计算与评价技术规范》[8]，介绍了页岩气藏储量计算参数的确定原则，但是在一些关键参数的计算上，仍存在一些不足和缺陷。

比如在利用兰氏方程计算吸附气含量时，只研究了干燥条件下页岩的吸附能力，未考虑束缚水的影响；同时在利用容积法计算游离气含量时，未考虑页岩导电规律复杂的事实，仍沿用电阻率法进行饱和度评价，造成页岩气藏游离气饱和度评价精度较低。

由于上述问题的存在，页岩气藏储量的计算结果存在较大误差，给实际生产实践带来了较大的困扰。

因此在页岩气藏储量计算中，需要对目前还存在不足的参数进行深入研究，提高储量计算的精度。

1页岩气藏储量计算方法一般情况下，地层中的溶解气含量比较少，可忽略不计，只需要分别计算吸附气地质储量和游离气地质储量，计算公式如式(1)～(3)所示[9]：G ti =G ai +G fi ，(1)G ai =0.01A h ρb V gi ，(2)G fi =0.01A h ϕS gi /B gi ，(3)式(1)～(3)中，G ti 为页岩气藏原始地质储量，108m 3；G ai 为吸附气地质储量，108m 3；G fi 为游离气地质储量，108m 3；A 为页岩气藏的面积，km 2；h 为页岩气藏的有效厚度，m ；ρb 为页岩质量密度，g/cm 3；V gi 为页岩吸附气含量，为地面标准条件下单位质量页岩的吸附量，m 3/t ；ϕ为覆压校正后孔隙度；S gi 为游离气饱和度；B gi 为原始页岩气体积系数，m 3/m 3。

页岩气的测井响应特征翻译

2 页岩气的测井响应特征2.1 页岩气的常规测井响应页岩气的常规测井响应主要包括页岩储层的自然伽马、井径、声波时差、中子孔隙度、地层密度、岩性密度和深浅电阻率等。

吴庆红等（2011）研究认为斯伦贝谢公司于2004年开展了页岩气测井解释，建立了页岩气测井系列，包括自然伽马、补偿中子、补偿密度、电阻率、声波扫描、电阻率成像(FMI)、伽马能谱(HNGS)和元素俘获能谱测井(ECS)等，其中声波扫描、电阻率成像、元素俘获能谱测井是页岩测井的关键技术[10]。

潘仁芳（2009）研究总结了对页岩气储层有效的测井曲线及对应的响应关系[11]，见表3。

表3 页岩气测井曲线响应特征（文献[11]）Tab.3 Response characteristics of shale gas well logging (data [11])2.2 页岩气的常规测井系列裸眼井测井常用三大测井系列、十一条测井曲线，可解决储层的岩性划分、物性评价和含油气性评价等。

由于页岩气测井的特殊性，需要对常规测井系列进行方法组合优选。

笔者认为，页岩气测井的主要内容应包括：岩性定性识别和定量评价、含气层的划分与评价、储集空间和渗流空间物性评价。

开展页岩气测井的关键问题是，那里是页岩层、源岩有机质含量如何、页岩含气性如何、裂缝等储渗空间发育程度怎样。

页岩气测井评价中，岩性定性识别和定量评价的常规测井方法主要包括自然电位测井、自然伽马测井和井径测井；含气层划分与评价的主要测井方法包括深浅侧向或深中感应电阻率测井、声波时差测井、密度测井和中子测井；储集空间和渗流空间物性评价的主要测井方法是声波时差测井、密度测井和中子测井。

值得指出，页岩气常规测井系列从方法上似乎涵盖了现代测井全部方法，但页岩气测井方法组合和资料解释的侧重点却与石油测井有所不同。

这与页岩气本身的特殊性密切相关。

测井新技术中的核磁双Tw测井，进行差谱分析后,可根据差谱识别油、气、水层,对双TE测井进行移谱分析,可以判断气层。

页岩气测井评价方法及应用

页岩气测井评价方法及应用中国煤炭地质总局一二九勘探队刘承民摘要：利用测井资料对页岩气进行评价有两方面的内容。

一是页岩的识别：利用页岩在测井曲线上的异常响应特征，将页岩与其它岩层划分出来，并能准确的划分其深度和厚度；二是对页岩储层进行评价：有机碳（TOC）含量是评价页岩气的重要参数，利用Δlog R 技术，可以快速有效的计算页岩层的有机碳（TOC）含量。

因此，充分利用测井方法并结合地球化学试验资料，就可以对页岩气进行评价及预测。

关键词：测井；页岩气；有机碳含量（TOC）；评价页岩气大部分位于泥页岩或高碳泥页岩中，也存在于页岩夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，甚至砂岩地层中。

页岩既是烃源岩又是储集层，属于典型的自生自储型气藏，页岩气主要以基质吸附气和裂缝、孔隙中的游离游离气存在。

页岩中有机碳（TOC）含量与页岩含气率有良好的线性关系，而且TOC是评价页岩气的重要参数。

目前常用取样的方法，在实验室测定TOC值，来分析评价页岩生烃能力的大小。

页岩的有机质分布有较强的非均质性，如果取样点位于有机质的富集段，则TOC测定值就偏大，反正则TOC测定值就偏小。

由于测井信息具有纵向分辨率高的特点，利用测井信息建立起与烃源岩有机质含量的定量关系，就可以计算出页岩段TOC的连续分布值。

本文在研究页岩测井响应的特征的基础上，依据测井资料进行页岩定性识别和有机碳（TOC）定量计算进行探讨和分析。

1. 页岩气储层测井响应特征测井资料用来评价页岩的理论依据是页岩含有大量的有机物质，使其具有不同于其他岩石的物性特征。

一般情况下，有机碳含量越高的页岩层其物性特征差异越明显，在测井曲线上的异常反映就越大。

通过页岩气实测曲线（图1）可以清晰的发现其测井响应特征：①电阻率曲线：在双侧向电阻率上反映为低值，相对于泥岩层具有高值。

这是一方面，页岩层的泥岩含量高，而泥岩的导电性较好，页岩层电阻率反映为低值；另一方面，富含有机质的页岩层，含有导电性较弱的烃类，在电阻率上曲线上相对泥岩表现为高异常。

页岩气储层测井评价有关问题的探讨

摘要：页岩气是存在于页岩中的非常规的天然气，测井是评价页岩气储层的一种不可缺少的方法。通过对煤田测井、煤层气测井、页岩气测井的比较，认为现有的测井方法能够准确定性页岩气储层及厚度。结合国内外页岩气测井
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｈａｌｅｇａｓｉｓａｋｉｎｄｏｆｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｎａｔｕｒａｌｇａｓｈｏｓｔｅｄｉｎｓｈａｌｅ；ｗｅｌｌｌｏｇｇｉｎｇｉｓａｎｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｙｍｅｔｈｏｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏａｌｉｆｅｌｄ，ｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅａｎｄｓｈｌｅａｇａｓｗｅｌｌｌｏｇｇｉｎｇｓ，ｈａｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｗｅｌｌｌｏｇｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｃａｎｃｈａｒａｃｔｅｉｚｒｅｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｗｉｔｈａｃｃｕｒａｃｙ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓｈａｌｅｇａｓｌｏｇｇｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓｂｏｔｈｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ｔｈｅｐａｐｅｒｈａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｖｏｒｉｒｌｏｇｇｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｓｓｕｅｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｒｅｓｅｒｖｏｉｒｇａｓｃｏｎｔｅｎｔｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ，ｓｐｅｃｉｉｃｆａｔｉｏｎｓｏｆｓｈａｌｅｂｅｄｉｆｓｓｕｒｅｓ，ｃｒｅｖｉｃｅｓ，ｐｏｒｏｓｉｔｙ，ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｂｉｒｔｔｌｅｎｅｓｓ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｓｔｒａｔａｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｓ．Ｆｏｒｔｈｅｂｅｎｅｉｆｔｏｆｌａｒｇｅ－ｓｃｌｅａｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎｏｆｓｈａｌｅｇａｓ，ａｃｃｕｒａｃｙｏｆｗｅｌｌｌｏｇｇｉｎｇｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｎｅｅｄｓｔｏｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｍｅｔｈｏｄｓｅｎｉｒｃｈｅｄ．

页岩气测井解释和岩心测试技术_以四川盆地页岩气勘探开发为例

第32卷第3期2011年5月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV o l.32M ayN o.32011基金项目:国家科技重大专项(2008ZX 05018)资助。

第一作者及通讯作者:吴庆红,女,1968年9月生,1991年7月毕业于西南石油学院,现在中国石油煤层气有限责任公司工作,中国地质大学(北京)能源学院在读博士,主要从事非常规油气勘探开发方面的研究工作。

E mail :w qh 69@p 文章编号:0253 2697(2011)03 0484 05页岩气测井解释和岩心测试技术以四川盆地页岩气勘探开发为例吴庆红1,2 李晓波3 刘洪林3 陈霞4(1 中国地质大学能源学院北京 100083; 2 中国石油煤层气有限责任公司北京 100076;3 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊 065007;4 中国石油华北油田分公司综合一处河北廊坊 065007)摘要:利用页岩气专用测井技术对页岩气评价井进行了储层参数和气源参数的研究,并利用岩心测试技术对测井结果进行验证及校正,以更准确地反映储层物性参数。

其中对四川盆地页岩气评价井的页岩有利层段进行了有利储层段划分以及硅质、脆性矿物、黄铁矿、含气量和T OC 的测试。

由于测井结果具有地域性差异,借助页岩岩心资料对上述参数进行了验证并对部分参数进行了校正,为合理开发页岩气提供了研究手段。

关键词:岩心测试;测井技术;储层段;硅质含量;含气量测试中图分类号:P 631 8 文献标识码:ALog interpretations and the application of core testing technology in the shale gas:Taking the exploration and development of the Sichuan Basin as an exampleWU Qinghong 1,2 LI Xiaobo 3 LIU H o ng lin 3 CH EN Xia 4(1.School of Ener gy Resources ,China Univer sity of Geosciences ,B eij ing 100083,China;2.Petr oChina Coalbed Methane Comp any L imited ,B eij ing 100076,China;3.L angf ang Br anch,PetroChina Resear ch I nstitute of Petroleum E x p lor ation &Develop ment,Langf ang 065007,China;4.General Division I ,PetroChina H uabei Oilf ield Comp any ,Langf ang 065007,China )Abstract :T he present paper investig ated so ur ce and r eser vo ir par ameters o f shale gas ev aluatio n wells by using professio nal log ging techniques of the shale g as,and the r esult o f log g ing was ver ified o r calibr ated by core testing techno lo gy so as to mor e accurately re flect physical pro pert y parameters o f reserv oir s.T he paper intro duced the application o f key log ging techniques to appra ising favo ra ble inter vals o f shales from so me shale g as evaluation wells in the Sichuan Basin,w hich included div isio n o f favo rable intervals of a reservo ir ,silica content t esting ,contents of frag ile minerals,pyr ite t esting ,g as co nt ent test ing and T OC t esting.A ll o f the par ameter s mentioned above wer e v erified and so me o f them wer e calibr ated by using co re data of shales because o f the reg ional difference of w ell log g ing r esult s.T he present study prov ided the rat ional develo pment o f the shale g as wit h a r esear ch appro ach.Key words :co re testing;lo gg ing t echnolog y;reservo ir sectio n;silica co nt ent;gas content test ing1 页岩气测井识别技术斯伦贝谢公司于2004年开展了页岩气测井解释,通过北美12个页岩气田比较,建立了页岩气测井系列,包括伽马、中子、密度、电阻率、声波扫描、电阻率成像(FM I)、伽马能谱(H NGS)和元素俘获能谱测井(ECS),其中声波扫描、电阻率成像、元素俘获能谱测井是页岩测井的关键技术[1 2]。

页岩气测井技术

23.3 22.2
155.2
95.4 31.0
中亚和中国
太平洋地区(经合组织) 其它亚太地区南亚全球
34.4
13.3 0.0 1.1 256.1
99.8
65.5 8.9 — 456.0
10.0
20.0 15.5 5.5 209.6
144.2
98.7 24.4 6.7 921.4
在过去十年里，北美页岩气开发取得了飞速发展，图为美国和加拿大几个主要页岩气田2000-2010的年产量图(优惠的免税政策促进了，，) （Advanced Resources International, Inc, 2009）。
到2035年页岩气产量将达到3800亿方，占天然气总产量的50%。
目前，全球在美国的倡导下掀起了 “绿色页岩气革命” ，已在北美以外20余个国家推进。
中国页岩储层分布广泛
南方古生界海相页岩地层华北地区下古生界海相页岩
地层
准噶尔盆地 P-J 吐哈盆地 PJ 松辽盆地 K 渤海湾盆地E 华北地区 Pt-O
2. 国内、外页岩气勘探与开发现状
据HIS(2005年)预测，全球页岩气总资源量456万亿方(Rogner 2007)，
相当于常规天然气的1.4倍，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非等地区。China 35万亿，可采26万亿方
表1 全球非常规天然气资源量
地
区
煤层气 1012m3 85.4
学习提纲
一、页岩气勘探开发概况二、页岩气储层特征三、页岩气测井原理四、页岩气测井技术进展
一、页岩气勘探开发概况
1.页岩气定义
页岩气是一种特殊的非常规的、赋存在泥岩或页岩中的天然气，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。

贵州省页岩气调查井施工工艺

２６
探矿工程（岩土钻掘工程）
２０１３年第４０卷第８期
贵州省页岩气调查井施工工艺
宋继伟，李勇
（贵州省地矿局１１５地质大队，贵州清页岩气资源调查评价” 项目部分调查井施工过程为依托，简要介绍了目前贵州省页岩气钻井工
实现页岩气大规模商业性开采的国家，在美国，页国际能源署评估中国页岩气资源储量排名世界第
ｍ，考虑勘查阶段及费用因素，本批调查井设计均较浅，井深基本集中在６００～１２００ｍ之间。
２地层情况
０引言
督管理提供基础支持。
１调查井部署
页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，已经开始在全世界范围内引发新的 “ 页岩气革命 ” 。分析显示，全球页岩气的资源潜力大于常规天然气，同时，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气，具有开采寿命长、生产周期长的优点，此外，开采页岩气成本仅略高于常规气。美国是目前世界上唯
ＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅ ”ｐｒｏｊｅｅｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｉｒｅｌｆｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｂａｓｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｓｈａｌｅｇａｓｄｉｒｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇａｎｄｗｅｌｌｌｏｇ —

页岩气地质调查鄂丰地1井(大口径)钻探施工技术

页岩气地质调查鄂丰地 1井 (大口径 )钻探施工技术摘要：鄂丰地1井是部署在湖北省恩施土家族苗族自治州咸丰县活龙坪乡的一口页岩气基础地质调查井，终孔深度2023m，终孔直径不小于215.9mm，井径扩大率不大于15%。

本文主要介绍了页岩气地质调查鄂丰地1井的工程概况，重点阐述了该井的钻探施工技术与工艺；通过优选施工方案、加强事前控制措施及邻井相关资料的收集，有效的预防了井内事故的发生，极大的提高了钻井施工效率；并结合实钻地层及测井数据对钻井施工质量进行了总结分析。

项目的顺利实施取得了良好的应用效果，为该区后续勘探开发的大口径钻探施工提供一定借鉴。

关键词：页岩气；地质调查井；大口径；钻井施工工艺；钻井质量1工程概况湖南省煤田地质局第六勘探队承担施工的“湖北咸丰地区地质调查井钻探工程（大口径）”简称“鄂丰地1井”是中国地质调查局油气资源调查中心2019年第二批委托业务，所属二级项目南方重点地区1:5万页岩气地质调查项目。

“鄂丰地1井”位于湖北省恩施土家族苗族自治州咸丰县活龙坪乡二台坪村，在构造位置上属桑拓坪向斜东北缘，出露地层产状平缓，构造相对简单。

钻探的目的是获取上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组黑色炭质页岩和奥陶系红花园组灰岩页岩矿物组成、地球化学、储集物性及岩石力学等评价关键参数，为地层含气性测试优选有利层段提供依据，为评价鄂西咸丰地区五峰-龙马溪组页岩气资源潜力和奥陶系红花园组常规天然气提供资料支撑。

2钻井设计要求鄂丰地1井属于大口径页岩气地质调查直井，设计井深2000m。

井斜要求：全井段最大井斜≯5°，全井最大全角变化率小于2.5°/30m，终孔井底闭合距≯80m。

井径要求：终孔直径≮Φ215.9mm，井径扩大率≯15%。

取心要求：目的层段五峰-龙马溪组连续取心不少于65m，奥陶系红花园组取心不少于15m，取心直径不小于80mm，平均采取率不低于85%。

钻井液要求：使用水基钻井液，不能加入对测、录井有影响的含有机质处理剂。

页岩气测井文献综述

二、页岩油气储层测井响应特征
二、页岩油气储层测井响应特征
墨菲石油公司(Murphy Oil)LeCompte等（2010）根据页岩气储层评价需求，提出了较为全面的页岩气测井系列，见上图，包括：1)电阻率测井、密度、中子测井；2）核磁共振测井，用于确定页岩孔隙度（不受TOC影响）；3）声波测井，用于岩石力学性质分析；4）成像测井，用于识别裂缝。
页岩气测井文献综述
汇报提纲
一、页岩油气储层地质特征
二、页岩油气储层测井响应特征
三、页岩油气储层参数计算
一、页岩油气储层地质特征
1 连续型油气聚集单元页岩油气藏的形成和富集有着自身独特的特点，其往往分布在盆地内沉积厚度大、分布范围广的页岩地层中，自生自储，页岩即是烃源岩，也做为储集层，与常规油气藏不同，没有油水界面、气水界面等流体界面概念，属于连续型油气聚集单元。 2 岩石矿物组成复杂页岩油气储层不只是指黑色页岩，一切富含有机质，且天然气以吸附态、游离态赋存于岩石中的致密细碎屑岩都可统称为页岩油气储层。页岩油气储层矿物组成十分复杂，主要有石英、方解石、粘土矿物、黄铁矿等，而且不同盆地页岩油气储层的矿物含量差别很大，根据矿物组成的不同，页岩油气储层大致可以分为三类：一类是富含方解石的钙质页岩油气储层，另一类是富含石英的硅质页岩油气储层，以及符合粘土矿物的粘土质页岩油气储层。 3 富含有机质，储集空间类型复杂页岩油气储层既是储集层，又是烃源岩，富含有机质，储集空间类型复杂，主要孔隙类型以粒间孔隙和有机质成熟后热解生成的孔隙为主，部分储层还发育天然裂缝。 4 基质渗透率极低页岩油气储层物性极差，储层孔隙度一般小于10%，基质渗透率一般为0.0001～0.001mD，渗透率极低，一般以长距离水平钻井结合多级压裂方式求产。 5 游离与吸附态两种赋存方式页岩气主要有游离态、吸附态两种赋存状态，游离气是以游离状态赋存于孔隙和微裂缝中的天然气；吸附气则是吸附于有机质和粘土矿物表面的天然气，以有机质吸附为主，粘土矿物吸附可以忽略。致密砂岩气则主要是游离气，煤层气主要是吸附气。

页岩气测井实施方案

页岩气测井实施方案
首先，页岩气测井实施方案需要充分考虑目的层的特点和需要评价的参数。

根
据不同的页岩气储层类型和地质条件，确定需要测井的目的，例如孔隙度、渗透率、地层压力等。

同时，还需要考虑测井工具的选择，确保其能够准确获取目的层的数据。

其次，针对不同的目的层参数，需要确定合适的测井方法和工具。

例如，对于
孔隙度和渗透率的评价，可以采用密度测井、声波测井等方法；对于地层压力的评价，可以采用压力测井方法。

在确定测井方法和工具的同时，还需要考虑测井解释的可靠性和准确性，确保获取的数据能够反映目的层的真实情况。

除此之外，页岩气测井实施方案还需要考虑现场施工的具体操作。

在实施测井前，需要进行现场勘察和安全评估，确保施工过程中不会对井下设备和工作人员造成损害。

同时，还需要制定详细的施工方案和操作规程，确保测井工作能够顺利进行，并获取准确可靠的数据。

最后，对于页岩气测井实施方案的实施效果和数据解释，需要进行全面的评价
和分析。

根据获取的测井数据，结合地质信息和工程数据，进行综合解释和评价，为页岩气储层的开发和评价提供科学依据和技术支持。

综上所述，页岩气测井实施方案是评价页岩气储层性质和产能的重要工作，需
要充分考虑目的层的特点和需要评价的参数，确定合适的测井方法和工具，进行现场施工的具体操作，以及对测井数据的全面评价和分析。

只有严格按照实施方案进行操作，才能获取准确可靠的数据，为页岩气资源的开发和评价提供科学依据和技术支持。

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②热成熟度指数MI 曾经有学者提出，可以定义一个热成熟度指数 MI，用测井方法采用如下公式计算：
N MI 1/ 2 i 1 n 9i (1 S w75i )
S w75i Rw 1 / 2 ( ) n9i Ri
N
n9i d 0.9
在一些特殊的页岩层能观测到介电常数对感应测井有很大影响。例如，在美国俄克拉荷马和得克萨斯某些页岩层中，测得的感应测井原始数据中出现很大的负X分量信号，而在邻近的砂岩和页岩则没有这种情况。显然，这种大的X分量信号和这些特殊的页岩有关。如果介电常数是造成这种现象的原因，信号大小应与频率有关。通过对原始数据进行系统的检查，也证实了这种相关性。Anderson等对已知是烃源岩的Woodford页岩层的感应测井数据进行反演，得到的介电常数在10000到30000之间。对不含碳氢化合物页岩的感应测井曲线反演，得到的介电常数极其微小。因此，岩层的高介电常数异常，有可能被用来作为识别烃源岩的一种标志。
图6 水层井中的FMI测井实例
4．结论和建议
无论是在选区阶段还是在后续工作阶段，在各个不同环节，测井技术和测井解释作为高效、快速的地球物理探测和分析手段，可以为地质家和开发工程师提供丰富的评价指标。但是由于页岩气在岩性、尤其是成藏机制上的独特性，常规油气勘探采用的测井评价方法难以完全适应，要针对页岩气地层特点，开发新的解释技术。在新的钻孔中，尽量多采用ECS测井、成像测井等特殊测井技术，对于页岩气的勘探和开发都是极为重要的。在普查和选区阶段，由于钻井数量的限制，测井资料的研究和应用还非常稀少。但是作为一项在各阶段都能起到重要辅助作用的技术，建议加强和支持这方面的研究，以便将来能及时地为勘探和开发服务。
（1）测井资料计算TOC
基本原理：通常情况下，干酪根的形成多是在一个放射性元素铀含量比较高的还原环境，因而它使自然伽马曲线出现高值。干酪根的密度较低，通常介于0.95 - 1.05克／厘米3之间，会降低地层的体积密度。有机质含量高时，电阻率测井通常呈现较高值。此外，通过ECS测井测得的主要元素的丰度，也可以定量确定干酪根的含量。
（2）估算含气饱和度
岩气的勘探实践表明，含气量越高，测得的地层电阻率也就越大，这与常规油气藏的规律是一致的。因此，很多人依旧采用常用的阿尔奇公式来估算含气饱和度。斯仑贝谢对这个问题是分两步进行的：首先，根据地区的等温吸附曲线，和测井得到地层温度、压力，计算地层的吸附气含量。这个过程比较繁琐，因为等温吸附曲线是在特定的温度和压力下得到的。要得到地层条件下的吸附气含量，要经过一系列的校正（Rick Lewis，2004）。然后，在精确得到粘土矿物含量及其类型和地层孔隙度的基础上，利用双水模型，采用ELANplus优化解释程序，得到游离气饱和度。图5就是这样得到一个页岩气层的处理实例。
页岩气测井地层评价的方法和进展
莫修文吉林大学 2010. 4. 17
汇报提纲
引言
页岩生烃潜力评价中的测井解释
含气页岩储集参数的测井解释页岩气开发中的测井解释技术结论与建议
引言
页岩：颗粒度极其细小，其基质孔隙极不发育, 渗透率极低。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。页岩气评价的主要内容：生烃能力、储集能力、生产能力。
图5 由ELANPLUS处理得到的总含气量和游离气、吸附气含气量
3．页岩气开发中的测井解释技术
页岩的孔隙度、基岩渗透率都非常低，因此，在页岩气的开发阶段，必然要考虑如何提高系统的渗透率。最主要的方式就是压裂改造。在此阶段，除了上述的评价内容，测井还可以解决以下问题：用微电阻率扫描成像测井识别和评价裂缝：它采用高分辨的阵列电极测量井壁范围内的二维电阻率图像，对天然缝、诱导缝以及微裂隙等，都有着良好的分辨能力。图6 是一口水平井成像测井的实例。岩石力学参数评价：为了取得良好的压裂效果，有必要利用测井对地层的岩石力学参数进行预先评价。这将为合理的压裂方案和施工提供重要参考。
图4 烃源岩测得的感应测井R分量和X分量显示高介电常数
2．含气页岩储集参数的测井解释
页岩的孔隙度、含气饱和度（游离气、吸附气）等储集参数是评价其地质储量，特别是含气量和生产能力的重要指标。（1）确定含气页岩的孔隙度
log matrix 1 VTOC fluid TOC VTOC
谢谢！
matrix log
matrix TOC TOC 1

TOC matrix fluid
近些年已经有学者根据QFM模型，发展了由ECS测得的元素含量换算有关骨架参数的方法（Michael，2002 ）：
粘土的重量百分比可以由下式获得：
测井的作用：与各阶段的要求相适应，为地质提供地层的信息。重点在详查阶段。
1.页岩生烃潜力评价中的测井解释
影响页岩生烃能力与生烃类型的因素：有机物总量及类型、促进化学分解的微量元素、有机质的热成熟度。干酪根的类型及其划分：四种类型、含氢量。测井解释能做什么：有机质总量、热成熟度指标
①ΔlgR 法：电阻率测井、孔隙度测井
R lg R lg K (t t基线 ) R基线 TOC lgR） 102.297 0.1688R0 （
②体积密度法岩心分析的TOC值与颗粒密度回归
TOC 0.1477 ma 0.4458
（2）热成熟度指标的测井解释
WClay 1.9191 2.139 Si 2.497 Ca 1.99 Fe W W W
同理，由ECS测井得到的页岩骨架密度为：
ma 2.620 0.0490 Si 0.2274 Ca 1.993 Fe 1.193 s W W W W
而骨架的中子测井参数为：
N ma 0.408 0.889 Si 1.014 Ca 0.257 Fe 0.675 s W W W W
热成熟度的指标：镜质体反射率R0、孢子颜色热变指数（TAI）、热解温度Tmax、牙形石色变指数（CAI）等。事实上，上Байду номын сангаас指标通常与镜质体反射率Ro的值有一定的相关性。 ①镜质体反射率R0的指示
中子-密度法，可以指示镜质体反射率
美国巴肯页岩（Bakken shale) 电阻率与有机质成熟度的关系