页岩气勘探与评价技术(斯伦贝谢,含组成、吸附及生产)
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页岩气勘探与评价技术
Geology Domain Champion REW－CHG－SLB
提纲
含气页岩的基本特征 页岩气储层综合评价 含气页岩完井特性评价 页岩气完井选层的优选
页岩气藏
非常规天然气
深盆气 致密岩性气藏 页岩气 煤层气 天然气水合物
页岩气基本概念：
页岩既是烃源岩，也是储层和盖层
Ÿ ŸŸ ŸŸŸ ŸŸŸ ŸŸŸ ŸŸ ŸŸ ŸŸŸ ŸŸŸ Ÿ
Geosteering Faults, Fractures
Core section
Heterogeneity
Shale Characterization
Calibrated Seismic Inversion Hydocarbon Source Modeling
页岩气综合服务流程
Production Profile
3300%% 70% of production
2200%%
1100%%
½ of Perforations
Reservoir Quality
00%%
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Stage 3
Stage 2
Stage 1
Bitumen 沥青
Dead Carbon “碳渣”
常规砂岩
矿物骨架
含气页岩
干酪根
700 m 孔隙中的自由气
孔隙系统
100 m 孔隙中的自由气和干酪根吸附气
含气页岩特征 － 极低的渗透率
▪ 干酪根是非水湿或弱水湿的
▪ TOC含量高一般对应的含水 饱和度较低
▪ 在压实、成岩或有机质成熟 过程中，孔隙水被排出
▪ 一般没有水存在于干酪根的 微孔中
▪ 干酪根形成孔隙衬垫阻止潜 在的水侵
非水湿
水湿
含气页岩特征 － 孔径极小
Matrix / 骨架
Calcareous Siliceous Pyrite
TOC Porosity / Saturations Reservoir, Pay Volumetric
Spectroscopy Frac gradient Rock Strength
Predict the Sweet Spots
Production Evaluation
优化开发方案
有效储层 + 有利完井特性
干酪根特征 • 不溶解于水的有机质 • 与总有机碳含量有关 • 吸附甲烷气能力强 • 不属于孔隙的一部分 • 低密度 (1.1 － 1.4 g/cm3) • 通常较高的自然伽玛值 • 低的光电吸收指数(0.28) • 较高的中子孔隙度 (30－60 pu)
气体特征 • 游离气—存储于孔隙中 • 吸附气—吸附于干酪根或
页岩气是指产自低孔、低渗、富有机 质页岩中的天然气
页岩气储层包括： ①富有机质页岩 ②富有机质页岩与粉砂岩、细砂岩夹 层 ③富有机质页岩与粉砂岩、细砂岩薄 互层
北美页岩气开发的经验：技术进步与流程优化的有效结合
Source Wood Mac
水平井＋多级压裂技术
*Data for Fayetteville Shale Source: SBC Analysis; Powell Barnett Shale Newsletter 1/11/2009; WoodMackenzie;
Stress
3.5
Βιβλιοθήκη Baidu
H3
2.5
2
Completion
1.5
1
Quality
L0.5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Geomechanics & Stimulation
Build + Lateral Days vs. Normalized Depth
Reservoir Quality Lateral Only Days vs. Normalized DepthCompletion Quality
钙质
硅质
黄铁矿
Clays / 粘土
Water / 水
Total Organic Carbon / 总有机碳
Illite 伊利石
Chlorite 绿泥石
Kaolinite 高岭石
Smectite 蒙脱石
CBW
泥质束 缚水
Irr Water 束缚水
Free Water 自由水
Oil 油
Gas Kerogen 气 干酪根
微孔隙表面
确定干酪根的含量是页岩气藏评价的关键
含气页岩特征－干酪根的润湿性
Matrix骨架
Clays粘土类型
Water水
Total Organic Carbon有机质
Calcareous Siliceous Pyrite Illite Chlorite Kaolinite Smectite CBW Irr Water Free Water Oil Gas Kerogen Bitumen Dead Carbon
#2 #3 #4 #6
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11000 11500
#1
#4
#2 #3
#1 #2 #3 #4
High angle RSS
Landing
Landing* RSS & LWD
Increased Reservoir Exposure
Den Image
HC in Place
北美页岩气开发的经验：技术进步与流程优化的有效结合
斯伦贝谢页岩气研究经验 Shale gas research projects
Range Resources －钻完井优化 Conoco-Phillips－Bakken生产优化 Southwestern Energy－Fayetteville生产优化 Tallisman Energy－Marcellus储量估算
含气页岩特征－富含有机质
Matrix骨架
Clays粘土类型
Water水
Total Organic Carbon有机质
Calcareous Siliceous Pyrite Illite Chlorite Kaolinite Smectite CBW Irr Water Free Water Oil Gas Kerogen Bitumen Dead Carbon
PowerDrive –Archer*
-1 2 5 8 11 14 17 5000
012345 7500
Increased Vertical Portion
BHA 1 KOP* Vertical
KOP
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
#1
#6 #3
#1 #2
#4
Geology Domain Champion REW－CHG－SLB
提纲
含气页岩的基本特征 页岩气储层综合评价 含气页岩完井特性评价 页岩气完井选层的优选
页岩气藏
非常规天然气
深盆气 致密岩性气藏 页岩气 煤层气 天然气水合物
页岩气基本概念：
页岩既是烃源岩，也是储层和盖层
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Geosteering Faults, Fractures
Core section
Heterogeneity
Shale Characterization
Calibrated Seismic Inversion Hydocarbon Source Modeling
页岩气综合服务流程
Production Profile
3300%% 70% of production
2200%%
1100%%
½ of Perforations
Reservoir Quality
00%%
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Stage 3
Stage 2
Stage 1
Bitumen 沥青
Dead Carbon “碳渣”
常规砂岩
矿物骨架
含气页岩
干酪根
700 m 孔隙中的自由气
孔隙系统
100 m 孔隙中的自由气和干酪根吸附气
含气页岩特征 － 极低的渗透率
▪ 干酪根是非水湿或弱水湿的
▪ TOC含量高一般对应的含水 饱和度较低
▪ 在压实、成岩或有机质成熟 过程中，孔隙水被排出
▪ 一般没有水存在于干酪根的 微孔中
▪ 干酪根形成孔隙衬垫阻止潜 在的水侵
非水湿
水湿
含气页岩特征 － 孔径极小
Matrix / 骨架
Calcareous Siliceous Pyrite
TOC Porosity / Saturations Reservoir, Pay Volumetric
Spectroscopy Frac gradient Rock Strength
Predict the Sweet Spots
Production Evaluation
优化开发方案
有效储层 + 有利完井特性
干酪根特征 • 不溶解于水的有机质 • 与总有机碳含量有关 • 吸附甲烷气能力强 • 不属于孔隙的一部分 • 低密度 (1.1 － 1.4 g/cm3) • 通常较高的自然伽玛值 • 低的光电吸收指数(0.28) • 较高的中子孔隙度 (30－60 pu)
气体特征 • 游离气—存储于孔隙中 • 吸附气—吸附于干酪根或
页岩气是指产自低孔、低渗、富有机 质页岩中的天然气
页岩气储层包括： ①富有机质页岩 ②富有机质页岩与粉砂岩、细砂岩夹 层 ③富有机质页岩与粉砂岩、细砂岩薄 互层
北美页岩气开发的经验：技术进步与流程优化的有效结合
Source Wood Mac
水平井＋多级压裂技术
*Data for Fayetteville Shale Source: SBC Analysis; Powell Barnett Shale Newsletter 1/11/2009; WoodMackenzie;
Stress
3.5
Βιβλιοθήκη Baidu
H3
2.5
2
Completion
1.5
1
Quality
L0.5
0
0
2
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14
16
Geomechanics & Stimulation
Build + Lateral Days vs. Normalized Depth
Reservoir Quality Lateral Only Days vs. Normalized DepthCompletion Quality
钙质
硅质
黄铁矿
Clays / 粘土
Water / 水
Total Organic Carbon / 总有机碳
Illite 伊利石
Chlorite 绿泥石
Kaolinite 高岭石
Smectite 蒙脱石
CBW
泥质束 缚水
Irr Water 束缚水
Free Water 自由水
Oil 油
Gas Kerogen 气 干酪根
微孔隙表面
确定干酪根的含量是页岩气藏评价的关键
含气页岩特征－干酪根的润湿性
Matrix骨架
Clays粘土类型
Water水
Total Organic Carbon有机质
Calcareous Siliceous Pyrite Illite Chlorite Kaolinite Smectite CBW Irr Water Free Water Oil Gas Kerogen Bitumen Dead Carbon
#2 #3 #4 #6
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11000 11500
#1
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#2 #3
#1 #2 #3 #4
High angle RSS
Landing
Landing* RSS & LWD
Increased Reservoir Exposure
Den Image
HC in Place
北美页岩气开发的经验：技术进步与流程优化的有效结合
斯伦贝谢页岩气研究经验 Shale gas research projects
Range Resources －钻完井优化 Conoco-Phillips－Bakken生产优化 Southwestern Energy－Fayetteville生产优化 Tallisman Energy－Marcellus储量估算
含气页岩特征－富含有机质
Matrix骨架
Clays粘土类型
Water水
Total Organic Carbon有机质
Calcareous Siliceous Pyrite Illite Chlorite Kaolinite Smectite CBW Irr Water Free Water Oil Gas Kerogen Bitumen Dead Carbon
PowerDrive –Archer*
-1 2 5 8 11 14 17 5000
012345 7500
Increased Vertical Portion
BHA 1 KOP* Vertical
KOP
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
#1
#6 #3
#1 #2
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