常规测井评价方法识别页岩气

在泥岩、碳质泥岩、页岩和粉砂岩夹层中游离或者吸附状态的天然气称为页岩气，是一种非常规油气资源。初步探明，我国页岩气资源量高达100万亿立方米。页岩气虽然保存能力和抗破坏能力很强，但页岩气有产量低、周期长的开发生产特点，加上断裂与裂缝以及构造运动等影响页岩气分布，所以页岩气勘探开发投资风险较大，常规测井方法是初步识别页岩气的最经济有效的勘探方法。1　测井系列

常规测井系列可以识别页岩气层，常用的测井系列有：自然伽马、井径、声波时差、补偿中子、补偿密度、岩性密度、双侧向-微球聚焦电阻率。

2　测井曲线响应特征

自然伽马：页岩泥质含量高，放射性随泥质含量的增加而增加；个别有机质还带有高放射性。在一般地层中，泥页岩伽马显示最高值（>100API）。

井径：在测井曲线上砂岩为缩径显示；泥页岩则一般显示为扩径。

声波时差：页岩气层声波时差值较高。因页岩较泥岩致密、孔隙度小，声波时差在泥岩和砂岩之间；遇有裂缝气层声波值会突然升高或者有周波跳跃现象。在页岩中有机质含量的增加，声波时差也相应增大。

补偿中子：补偿中子值高。补偿中子数值反映的是地层中的含氢量。页岩地层孔隙度一般小于10%。页岩气储集层中，要注意到两个相反的影响因素：地层中含气使得中子密度值减小，而束缚水则使中子密度值偏大。束缚水饱和度大于含气饱和度，故认为束缚水对于中子测井值的影响较大。有机质中的氢含量也会对中子测井产生影响使孔隙度偏大。在页岩储集层段，中子孔隙度值显示低值，这代表高的含气量、 短链碳氢化合物。

补偿密度：补偿密度值低。页岩密度值较砂岩和碳酸岩地层密度值低，但比煤层和硬石膏地层密度值高。干酪根的比重较低，约0.95～1.05g/cm3，补偿密度值随有机质和烃类气体含量增加而降低。遇裂缝，补偿密度测井值相应降低。

岩性密度：岩性密度测井测定地层密度和光电吸收截面指数Pe值，Pe值可以用来指示岩性。页岩气层通常具有较低的密度值和光电吸收截面值。岩性密度结合取芯资料，可以很好地分析某地区的粘土岩矿物成份。利用测井曲线形态和测井曲线相对大小可以快速而直观地识别页岩气储集层。3　综合评价

3.1　生烃潜力评价

我们可以利用“声波-电阻率”法即DT-△logRt （DT-RT）方法。这种方法能较准确的划分储层，半定量计算页岩气储层总有机碳含量（TOC）。利用声波曲线DT与电阻率曲线LLD叠合，不含有机质的泥岩段DT和LLD曲线基线基本重叠在一起，幅度差异能够反映地层有机质含量。并参照岩性曲线和孔隙度曲线，能有效判别和划分页岩气储层。中子-密度法可以指示镜质体反射率（Ro），从而判断干酪根的成熟度。有机碳含量高，干酪根成熟度高是页岩气藏形成的有利条件。

3.2　岩性与物性分析

运用自然伽马和岩性密度对岩性进行识别，GR值海相较高（＞150GAPI），湖相较低，通常与TOC呈正相关；岩性密度低于2.57g/cm3是理想状况，意味着较高的孔隙度和TOC含量。

页岩气储层的孔隙由基质孔隙和裂缝孔隙两部分组成。由于页岩基质孔隙度小，用单一测井方法计算的孔隙度误差大，通常利用中子、密度和声波的相互补偿关系，建立三孔隙度回归模型。评价裂缝的方法有双侧向-微电阻率测井、声波测井、成像测井等，在没有成像测井的情况下，可利用双侧向测井计算裂缝孔隙度，用深浅侧向数据进行大量的回归分析，建立深浅侧向电阻率和孔隙度关系模型，该方法适用低渗储层裂缝孔隙度的评价。

4　结束语

综合常规测井曲线分析，含气页岩测井响应具有“四高两低”的特征，即高伽马值、高电阻率值、高声波时差、高中子孔隙度，低密度值、低光电效应。通过声波-电阻率分析有机碳含量TOC，结合镜质体反射率Ro，判断页岩的生烃潜力。有机碳含量越高，热演化程度越大，越利于大型页岩气藏的形成。基质孔隙和裂缝决定了页岩气是否具有工业勘探开发价值。常规测井受区域影响较大，很多数据也是半量化，若精确探明储量需要一下几项测井方法：元素俘获测井（ECS）、自然伽马能谱测井（NGS）可计算页岩的矿物含量；核磁共振测井可精确计算页岩孔隙度，含气饱和度等参数；电成像可识别裂缝。参考文献

[1]丁次乾. 矿场地球物理中国石油大学出版社，2008，05.

[2]杨小兵，杨争发，谢冰，等. 页岩气储层测井解释评价技术天然气工业，2012，32.

常规测井评价方法识别页岩气

于倩

中石化中原石油工程有限公司地球物理测井公司　河南　濮阳　457001

摘要：分析测井解释资料可以确定页岩气储层的岩性、孔隙度和渗透率、评价储集层的有机碳含量（TOC）、热演化程度、含气饱和度、储集层厚度等。

关键词：常规测井　页岩气　孔隙度　有机碳含量

Shale gas recognition with conventional logging evaluation method

Yu Qian

Geophysical Logging Company，Sinopec Zhongyuan Oilfield Service Corporation，Puyang 457001，China Abstract：Analyzing logging interpretation data can help to determine the lithology，porosity and permeability of shale gas reservoirs and evaluate the total organic carbon content（TOC），thermal evolution degree，gas saturation and reservoir thickness of reservoirs.

Keywords：conventional logging；shale gas；porosity；organic carbon content

153