页岩地层评价与压裂
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页岩地层评价与压裂
MR. DAN BULLER Global Advisor Unconventional Optimization
页岩富含有机质的测井特征
伽码射线提升 Elevated Gamma Ray Measurements surrounding shales 由于有机质含量增加，页岩周围伽 due to increased organic material 码射线升高 电阻率增加 页岩周围的电阻率测量值会增加， 因为有机质增加，也可能是薄层 状砂岩或碳酸盐造成的
9
GEMTM 元素分析 – 马塞勒斯页岩
XRD & ICP 岩心试验优化方案
约束的多变量分析软件方案，预测矿物 Constrained multi variable analysis 越少＝匹配误差越小 software solution, fewer expected
minerals = least fit error
3
确定甜点
高脆性指数和低塑性 Higher index of brittleness and low ＝ 高裂缝复杂性 plasticity = highest fracture complexity 和更大的表面积 & most surface area Highest effective porosity 最高的有效孔隙度（游离气含量高） (most free gas) Highest TOC-FT 最高的有机碳－厚度
© 2011 HALLIHale Waihona Puke BaiduURTON. ALL RIGHTS RESERVED.
4
页岩对比
90
压锥直径 Ｄ
80 70 60
施加的力 F
D
锥入直径Di Di
BHN = π
2
F D • (DD2 – Di2
BHN #
50
40 30 20 10
0 页岩储层： Woodford Marcellus
Floyd
*Auxillary input
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7
ShaleLog® 服务——海恩斯威尔页岩
岩心为方解石岩相，粘土含 Core “Calcite” facies. 量极低 Lowest Clay
Top
Upper & Lower 上部和下部页岩为有利产层 Productive Shale
上部页岩脆性指数略高＝可做 Slightly higher 为水平井目标层 Brittleness Index in upper = better horizontal target 游离气丰富 Free Gas Excellent & DTC Stretch 直井产量通常达到３万方／天 Typical 1MMCFD
总密度降低 同样是因为有机含量增加，导致页 岩周围地层的总体密度降低
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2
△Ｌｏｇ Ｒ （电阻率对数差）—— Passey 筛选技术
电阻率
岩心数据
电阻率
电阻率
深 度 ， ｍ
基准 基准 基准 基准 基准 基准
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巴内特
马塞勒斯 伊格福特 海恩斯威尔
10%
Brittleness 杨氏模量 70% 7 E6
60% 6 E6
50% 5 E6 40% 4 E6 30% 3 E6 20% 2 E6
巴内特
马塞勒斯 伊格福特 海恩斯威尔
高 高 高 高
10% 1 E6
SPE 115258
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Accurate Clay Volume 精确测量粘土含量
精确测量粘土类型，便于进行水敏感性 Accurate Clay typing for water 分析 sensitivity analysis
Corrected matrix density & lithology 校正基质密度和岩性资料，用于 ＳｈａｌｅＬｏｇ分析，可编制总体页岩的ＰＨＩＴ “flows” into ShaleLog analysis for total 和干酪根方案 shale solution of PHIT & Kerogen Example – Lower Marcellus, gas filled 例：马塞勒斯下部页岩，含气灰泥岩， 主要粘土为伊利石，通常不会膨胀 “marl”, primary clay = illite, generally non-expandable
SPE 115258
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6
ShaleLog® 页岩测井服务 功能特点 Features – 页岩岩性 – 脆性指数 – 应力剖面 – 游离气、有效孔隙度 – 总有机碳 输入测井资料 Log Inputs – IQ Array Triple Combo（阵列三参数组合仪） – WaveSonic® 声波X-Y 双极子工具 *(or 测井曲线) – 伽码光谱－ CSNG（中子测井）* – GEMTM 镁元素分析工具－矿物元素组成* – MRIL® T1核磁分析*
Haynesville
Bossier
Barnett
CV Lime
Ohio SS
Coal
Eagle Ford
布氏硬度
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5
岩石脆性指数
YM_BRIT = ((YMS_C-1)/(8-1))*100 PR_BRIT = ((PR_C-0.4)/(0.15-0.4))*100 BRIT = (YM_BRIT+PR_BRIT)/2
Bottom
Vertical Well
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8
页岩完井策略：根据地层脆性指数和产液情况
脆性指数 70% 60% 50% 40% 30% 20% 液体体系 减阻水 减阻水 组合液 组合液 交联凝胶 交联凝胶 交联凝胶 铺砂浓度 低 用液量 低 加砂量 低 产液量 低 裂缝形态 裂缝闭合后缝宽形态
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页岩富含有机质的测井特征
伽码射线提升 Elevated Gamma Ray Measurements surrounding shales 由于有机质含量增加，页岩周围伽 due to increased organic material 码射线升高 电阻率增加 页岩周围的电阻率测量值会增加， 因为有机质增加，也可能是薄层 状砂岩或碳酸盐造成的
9
GEMTM 元素分析 – 马塞勒斯页岩
XRD & ICP 岩心试验优化方案
约束的多变量分析软件方案，预测矿物 Constrained multi variable analysis 越少＝匹配误差越小 software solution, fewer expected
minerals = least fit error
3
确定甜点
高脆性指数和低塑性 Higher index of brittleness and low ＝ 高裂缝复杂性 plasticity = highest fracture complexity 和更大的表面积 & most surface area Highest effective porosity 最高的有效孔隙度（游离气含量高） (most free gas) Highest TOC-FT 最高的有机碳－厚度
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4
页岩对比
90
压锥直径 Ｄ
80 70 60
施加的力 F
D
锥入直径Di Di
BHN = π
2
F D • (DD2 – Di2
BHN #
50
40 30 20 10
0 页岩储层： Woodford Marcellus
Floyd
*Auxillary input
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7
ShaleLog® 服务——海恩斯威尔页岩
岩心为方解石岩相，粘土含 Core “Calcite” facies. 量极低 Lowest Clay
Top
Upper & Lower 上部和下部页岩为有利产层 Productive Shale
上部页岩脆性指数略高＝可做 Slightly higher 为水平井目标层 Brittleness Index in upper = better horizontal target 游离气丰富 Free Gas Excellent & DTC Stretch 直井产量通常达到３万方／天 Typical 1MMCFD
总密度降低 同样是因为有机含量增加，导致页 岩周围地层的总体密度降低
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2
△Ｌｏｇ Ｒ （电阻率对数差）—— Passey 筛选技术
电阻率
岩心数据
电阻率
电阻率
深 度 ， ｍ
基准 基准 基准 基准 基准 基准
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巴内特
马塞勒斯 伊格福特 海恩斯威尔
10%
Brittleness 杨氏模量 70% 7 E6
60% 6 E6
50% 5 E6 40% 4 E6 30% 3 E6 20% 2 E6
巴内特
马塞勒斯 伊格福特 海恩斯威尔
高 高 高 高
10% 1 E6
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Accurate Clay Volume 精确测量粘土含量
精确测量粘土类型，便于进行水敏感性 Accurate Clay typing for water 分析 sensitivity analysis
Corrected matrix density & lithology 校正基质密度和岩性资料，用于 ＳｈａｌｅＬｏｇ分析，可编制总体页岩的ＰＨＩＴ “flows” into ShaleLog analysis for total 和干酪根方案 shale solution of PHIT & Kerogen Example – Lower Marcellus, gas filled 例：马塞勒斯下部页岩，含气灰泥岩， 主要粘土为伊利石，通常不会膨胀 “marl”, primary clay = illite, generally non-expandable
SPE 115258
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ShaleLog® 页岩测井服务 功能特点 Features – 页岩岩性 – 脆性指数 – 应力剖面 – 游离气、有效孔隙度 – 总有机碳 输入测井资料 Log Inputs – IQ Array Triple Combo（阵列三参数组合仪） – WaveSonic® 声波X-Y 双极子工具 *(or 测井曲线) – 伽码光谱－ CSNG（中子测井）* – GEMTM 镁元素分析工具－矿物元素组成* – MRIL® T1核磁分析*
Haynesville
Bossier
Barnett
CV Lime
Ohio SS
Coal
Eagle Ford
布氏硬度
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5
岩石脆性指数
YM_BRIT = ((YMS_C-1)/(8-1))*100 PR_BRIT = ((PR_C-0.4)/(0.15-0.4))*100 BRIT = (YM_BRIT+PR_BRIT)/2
Bottom
Vertical Well
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页岩完井策略：根据地层脆性指数和产液情况
脆性指数 70% 60% 50% 40% 30% 20% 液体体系 减阻水 减阻水 组合液 组合液 交联凝胶 交联凝胶 交联凝胶 铺砂浓度 低 用液量 低 加砂量 低 产液量 低 裂缝形态 裂缝闭合后缝宽形态