页岩气储层评价(斯伦贝谢公司)

页岩气储层评价
斯伦贝谢DCS 2010年5月

汇报提纲
页岩气藏特征 页岩气储层评价技术 实例
2 5/18/2010

页岩气藏普遍特点
有机质含量丰富 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂

页岩气藏普遍特点
有机含量丰富的页岩 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 和单井产量低 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂
采收率 (%) 全球常规气储量：6,300 tcf/178.4万亿方 全球页岩气储量：16，112tcf/456万亿方 中国页岩气储量：3528tcf/99.9万亿方 引：BP Statistical Review of World Energy, June 2008
A O/NA L B
A B L O/NA
Antrim (Michigan) Barnett (Texas) Lewis (New Mexico) Ohio/New Albany

页岩气藏普遍特点
有机含量丰富的页岩 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 和单井产量低 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂

页岩气藏岩性的特点
狭义：页岩中的天然气 广义：致密细碎屑岩中所含有并可采出的 天然气
致密砂岩和常规油气藏
粘土质
质和 粉砂 含 砂质
Double_shale_interim_14_segment_001
骨架组成
增加 量的
硅质
页岩油气藏
钙质

干酪根特性
干酪根特征
• • • • • • •
吸附甲烷气能力强 不能溶解于水 不属于孔隙的一部分 低密度 (1.1 to 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 to 60 pu)
气体特征
游离气—存储于孔隙中 吸附气—吸附于干酪根或微孔 隙表面
• •

有机质含量
页岩气藏的有机碳含量最低 标准原则上应大于2.0 %。
Relationship between total organic carbon content and gas content in Barnett.
Schlumberger Oilfield Review, Autumn 2006

天然气地质储量
页岩理想的天然气原始地质储量： G total = G free + G ads + G so + G sw
G free = 孔隙中的游离气 G ads = 吸附气 G so = 烃相溶解气 G sw = 水相溶解气
当前工业标准在朗缪尔等温吸附分析中，将 G ads, G so 和 G sw 各部分视为一体。 因此在页岩中天然气原始地质储量简化为： G total = G free + G ads
(假设游离气处于孔隙体积中，吸附气吸附于有机质)

页岩气藏地层评价的内容
页岩气藏的识别
特征研究
页岩气藏储层参数的计算
粘土含量及粘土类型 干酪根和有机碳含量 吸附气体和游离气体的含量 孔隙度及渗透率
产能评价
基质渗透率 裂缝参数评价 系统渗透率的评价 储层压力系统的评价 产能预测
岩石力学参数
三维岩石力学模型

页岩地层测井曲线特征
高伽马 高电阻率 高中子 低密度 低光电吸收截面 常规曲线很难准确计算 页岩地层的粘土、矿物 含量等参数

页岩地层测井曲线特征
• • • • • • 自然伽玛GR – 海相较高(>150 GAPI) ，
湖相较低，并不总是与TOC呈正相关。
岩性密度 – 通常低于2.57 g/cc是理想状
况，意味着较高的孔隙度和TOC含量。
中子孔隙度– 通常大于35pu时指示膨
胀粘土，非定量指示。
中子、密度交会– 在好的页岩气中有
显示。
电阻率 – 越高越好，亦是页岩成熟度
的指示 (>15 Ohmm)。
自然电位 – 对于渗透性、地层水电阻
率等没有意义。

岩性的确定 ---元素俘获能谱测井ECS的应用
ECS元素俘获能谱测井: 地层主要因素含量 ：硅元素、钙元素、铁元素、硫元素、铝元 素等 准确确定粘土含量 直接确定地层碳酸盐岩、黄铁矿等含量 计算粘土类型

14 5/18/2010

ECS Tool
• • • • • • • • • Logging Speed: Vertical Resolution: Borehole Fluid: Tool Size: Length: Maximum Temp: Maximum Pressure: Min Hole Size: Limitations:
Acquisition Electronics Heat Sink Internal Dewar Flask Spectral Stripping Elemental Yields Dry Weight Elements
Si, Ca, Fe, S, Ti, Gd
AmBe Source
BGO Crystal and PMT Boron Sleeve
6.6 ft
1800 / 900 ft/hr 2.5 ft / 1.5 ft All 5.0 in O. D. 6.6 ft 350 oF 20,000 psi 6.00 in unaffected by gas, barite mud or hole rugosity
GammaGamma-Ray Spectra
Oxides Closure
SpectroLith
15 ECS Applications 10/03/00 - jph
Dry Weight Lithologies
Clay, Carbonate, Anhydrite, QFM