页岩气储层表征与技术汇报

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
➢微地震压裂缝监测技术
用于监测气藏开采中的压裂效果实时提供压裂施工过程中所产生的 裂缝位置、裂缝方位、裂缝大小(长度、宽度和高度)、裂缝复杂程 度等,评价增产方案的有效性以及优化页岩气藏多级改造的方案。
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
4 页岩气的勘探前景
➢页岩气勘探开发的意义 ➢页岩气的国内勘探现状 ➢页岩气的国外勘探现状
采集页岩样品保 存于金属解析罐
利用水浴加热至研究 层位储层温度,对岩 心进行解析测试分析
对岩心释放的天 然气体积和组分 进行测量并记录
对岩心残留气 估算留气 体含量+损失气量
图7 现场岩心解析吸附气测试流程
3储层表征技术与方法
应用核磁共振技术研究页岩气储层可动流体
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
1页岩气基本概述
3.页岩气藏形成
成藏机理—页岩气在主体上表现为吸附状态与游离状态天然气之间的递变过 渡,体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移,具有典型煤层气、典 型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义,在表现特征上具有典型的 过渡意义
中国地质大学(北京)能源学院
页岩气储层渗透性测试方法
原地测试法测试装置
1) 原地测试法基于波义耳定律,减少了测试岩心破碎、地面条件变化等因素 导致的不确定性和误差,减少了因测试时间长短变化引起的误差可同时测量岩 心孔隙度等参数。
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
3储层表征技术与方法—实验分析法在页岩气储层表征中的应用
页岩储层含气性分析 —罐解气测试流程(解析气含量的测定):
3.3黏土矿物归类及含量计算方法
—可推广到页岩气组分含量计算中:
(1)图版法
(2)模型法——黏土矿物含量的定量 解释模型,根据模型中的的多元统计关 系确定页岩层中的黏土矿物含量
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
3储层表征技术与方法—测井技术在页岩气储层表征中的应用
3.4 利用测井资料评价地应力和岩石力学参数
(1)地应力评价
1)声、电成像测井——最主要的方法,高分辨率、高井眼覆盖率和可 视性特点。
意义:岩性与裂缝识别、构造特征分析、指导页岩气储层的压裂 改造、评定页岩气储层的开发效果。
2)交叉偶极阵列声波测井 各向异性的地层具有横波分裂现象分裂成快横波和慢横波,快横波
的方位与最大主应力的方向相同,因此可以利用偶极横波成像的各向异 性来确定最大水平地应力的方向
应用核磁共振技术分析了页岩气岩芯中裂缝/微裂缝百分数,与可动流体百分 数有较好相关性,通过裂缝微裂缝的发育程度,可以在一定程度上对可动流 体百分数做出准确预测。对于页岩气储层,相比于孔隙度、渗透率等参数,
可动流体百分数可以更好地评价储层渗流能力及开发潜力。
地震技术在页岩气储层表征中的应用
1)在页岩含气性检测中的应用—叠后波阻抗反演、叠前AVO 反演和 叠前弹性阻抗反演以及频谱分解技术
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
3储层表征技术与方法—实验分析法在页岩气储层表征中的应用
页岩储层岩相实验分析 1)总有机碳(有机质丰度)TOC含量分析
称样 称取0.01-1g
溶样(加入过量稀盐酸溶液至完全反应) 洗样和烘样
准备仪器(碳酸测定仪) (开机、通气、系统检测、仪器标定)
空白试验 样品测定 数据处理与集成
第九小组
1页岩气基本概述
成藏条件
➢靠近盆地中心方向、构造 转折带、地应力相对集中 带以及褶皱-断裂发育带
➢地层厚度,一般在30 m以 上,180~2600 m
➢高异常地层压力区/流体 的高势能区
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
2页岩气储层评价因素研究
➢ 页岩气成藏控制因素
– 总有机碳含量(TOC) – 储层厚度
第九小组
3储层表征技术与方法
➢ 测井技术在页岩气储层表征中的应用 ➢ 应用核磁共振技术研究页岩气储层可动流体 ➢ 实验分析法在页岩气储层表征中的应用 ➢ 地震技术在页岩气储层表征中的应用
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
3储层表征技术与方法—测井技术在页岩气储层表征中的应用
3.1 页岩气储层测井响应特征
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
2页岩气储层评价因素研究—页岩气成藏控制因素
孔渗参数
页岩储层是典型的低孔超 低渗储层,其孔隙结构与常规储 层差异极大,孔隙度和渗透率数 值比常规低渗储层低几个数量 级,孔隙度直接关系到储层的含 气量,渗透率则表征气体运移的 能力 Sagar等人发现孔隙度与 石英、方解石都有一定的相关 性,孔隙度和渗透率也表现出一 定的相关性
3储层表征技术与方法—测井技术在页岩气储层表征中的应用
岩性密度测井——密度测井的改进和扩展,它除了记录岩石密度之外, 还可测量地层的光电吸收截面指数(Pe),Pe与原子序数的关系:Pe=α×23.6, α为常数Pe对地层岩性很敏感(3.6次方),且几乎不受孔隙度、孔隙流体成 分变化的影响,因此利用Pe可识别不同岩性。
– 有机质成熟度(R0)
– 矿物组成 – 温度和压力 – 孔渗参数
➢ 储层改造因素
– 埋深 – 裂缝 – 力学性质
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
2页岩气储层评价因素研究—页岩气成藏控制因素
不同储层温度下页岩吸附气量曲线
甲烷吸附量与压力曲线
储层厚度—计算储量的重要参数,考虑如TOC含量和有机质成熟度因素并不 是核心指标,以富含有机质的页岩储层厚度作为评价更准确。 温度和压力—温度升高可以将有机质转化成更多天然气和天然气成分,同时减 少储层吸附气含量,压力主要影响吸附气含量, 良好的正相关性
➢ 裂缝—改善页岩储层纳米级孔隙结构,增加气体吸附和游离空 间,但裂缝对气体运移和压裂施工改造效果的作用则没 有统一认识,裂缝可以增加储集空间,提高储层渗流能 力,但是开启裂缝可能导致气体流失,降低储层含气量
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
2页岩气储层评价因素研究——储层改造因素
力学性质 页岩的低孔超低渗储层特性决定了页岩气若想获得工
第九小组
4 页岩气的勘探前景
页岩气勘探开发对我国的意义
促进改善能源结构,实现页岩气产业化开发,有利于增加天然气供给, 缓解我国天然气供需矛盾,改善能源结构,降低温室气体排放,提高我国 天然气在国际市场上的影响力。
页岩气的国内勘探现状
可采资源量约为32万亿立方米主要分布在四川、鄂尔多斯、渤海湾、松 辽、中下扬子地区、吐哈、塔里木和准格尔等盆地富集分区在四川、鄂尔 多斯、中下扬子地区的页岩地质条件最好;准格尔、松辽、吐哈等盆地页 岩气基本地质条件较好;柴达木、辽河等盆地页岩地质条件较差。
2)在页岩裂缝预测中的应用—曲率、相干、方差等多属性裂缝检测 技术以及各向异性检测技术
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
3储层表征技术与方法
3)地震技术在页岩力学评价与压裂监测中的应用
➢页岩力学、脆性分析
页岩脆性地震预测可以间接通过岩石的弹性模量、泊松比和岩石的 抗张、抗剪、抗压强度等岩石力学特征参数体现,从而评价页岩储 层造缝能力。
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
4 页岩气的勘探前景
4.1 页岩气勘探开发的意义
单位:万亿立方米
3000
常规天然 气
非常规天然气
471
456
中国与中亚100
256 210 北美110
常规气 煤层气 致密气 页岩气 水合物
全球天然气资源构成
由图中可以看出:页岩气等非常规资源潜力远大于常规天然气
中国地质大学(北京)能源学院
页岩气储层表征与技术
提纲
➢ 页岩气基本概述 ➢ 页岩气评价因素 ➢ 页岩气表征技术 ➢ 页岩气勘探开发前景
中国地质大学(北京)能源学院
1页岩气基本概述
概念:页岩气是指主体上以吸附和游离状态存在于低孔隙度、特低渗透率 富有机质的暗色泥页岩或高碳泥页岩层系中的天然气。
地质特点:自生自储、吸附成藏、隐蔽聚集
自然伽马能谱测井—岩石中的总自然伽马放射性随泥质含量的增加 而增加,黏土矿物放射性最高。页岩矿物组分不同,各种测井响应值不 同自然伽马能谱测井资料包括:地层总自然伽马(GR)地层无铀 伽马 (SGR),及地层中铀(Uran)、钍(Thor)、钾(Pota)的含量。
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
3储层表征技术与方法—测井技术在页岩气储层表征中的应用
3.4 利用测井资料评价地应力和岩石力学参数
(2)储层岩石力学参数评价
岩石力学参数评价技术主要依托特殊测井系列与岩石物理实验,如全波 列声波测井、偶极子阵列声波测井等,结合岩石物理分析,建立岩石力 学计算模型,计算岩石力学参数,进行压裂效果预测与压裂效果检测等。 脆性、闭合压力、压裂宽度、杨氏模量、泊松比等参数。
孔隙度与方解石含量关系曲线
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
2页岩气储层评价因素研究——储层改造因素
➢ 埋深—对储层物性造成影响,随深度增加,压力和温度的增高 导致页岩储层孔隙结构的变化: 1)高压带来孔隙度和渗透率降低; 2)温度升高降低吸附气含量、另一方面埋深增加导 致钻完井成本增加降低储层的经济价值。
波值变大 含气量增加使测量值变低 含气量增加使密度值变低 含气量增加使测量值变小 有机质干酪跟电阻率极大,测量值为高值
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
3储层表征技术与方法—测井技术在页岩气储层表征中的应用
3.2 特殊测井方法在页岩气储层矿物组分测定中的应用
元素俘获测井(ESC)—目前唯一能从岩石组分角度解决岩性识别问 题的测井方法。确定岩石中矿物的含量,进而对复杂储层的敏感性矿物 进行识别。
➢可压裂性—页岩在水力压裂中具能够被有效压裂的能力的性质 影响因素:页岩脆性、石英含量、天然裂缝及成岩作用 另外还包括地应力、沉积环境、内部构造等其他因素
➢孔隙度和渗透率—孔隙度大小直接控制着游离态天然气的含量;渗透率 是判断页岩气藏是否具有开发经济价值的重要参数
➢孔喉结构—微孔隙(<2nm)、中孔隙(2-50nm)、宏孔隙(>50nm)
中国地质大学(北京)能源学院 页岩有机碳测定步骤
60-80℃ 碎样(粒径<0.2mm ,质量>10g)
第九小组
2)镜质组反射率Ro分析
光片制备 (需放置12h)
精选岩样 (新鲜岩心)
选择测定
有机质在成熟-过成阶段
有机质在未成熟-低成熟阶段
无结构镜质体 中的均质镜质
选择均匀凝胶 体或充分分解
选取标样标 定仪器
业性油气流,必须通过大规模的水平井和人工压裂提高储层 的导流能力,页岩钻井中的长水平段,复杂多级压裂技术。 同步压裂技术的成功实施必须考虑岩石力学性质,而且岩石 力学参数影响裂缝的形态、方位、高宽度,决定了页岩储层 改造的效果,蒋裕强等人认为页岩储层泊松比μ>0.25,杨氏 模量20000MPa。
中国地质大学(北京)能源学院
样品测定
油浸随机反射 率(Rran)
油浸最大反射 率(Rmax)
数据处理
图4 页岩镜质组反射率Ro测试步骤
3储层表征技术与方法—实验分析法在页岩气储层表征中的应用
3) Rock-Eval热解分析 分析参数包括:S1、S2、HI(氢指数)、T ;该方法原理是将烃源岩样品进行加 热,对其进行热解,然后根据其生成产物的类型和数量来对烃源岩进行评价。
1.储层形成条件 •沉积层序上:主要发育在海侵体系域 •沉积环境:陆相沉积盆地—湖湾 半深 湖—深湖
海相沉积盆地—半深海盆 地、台地边缘深缓坡半闭塞—闭塞的 欠补偿海湾
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
1页岩气基本概述
2.储层特征
➢矿物组成—矿物组成分析能对页岩压裂提供进一步的资料, 同时也能为 钻井和完井提供参考黏土矿物、石英、长石、云母、方解 石、白云石、黄铁矿、磷灰,硅易于压裂,石英等利于后 期的压裂改造形成裂缝,黏土矿物的含量与吸附气含量具有 一定的关系。
中国地质大学(北京)能源学院
第九小组
1页岩气基本概述
有机质特征
➢ 有机质类型—泥页岩质量的主要指标之一,类型不同将会使得烃源
岩有机质的生烃潜力和烃类产物产生差别
➢ 有机质丰度—残余总有机碳含量(TOC)、氯仿沥青“A”含量、总
烃含量和生烃潜量(S1+S2)
➢ 有机质成熟度
—预测源岩中生烃的潜能, 还可以用于高变质地区寻找 页岩气储层的潜能,作为页 岩储层系统有机成因气研 究的指标
表1 含气页岩层测井曲线响应特征(肖昆,2012)
测井曲线
自然伽马
井径
声波时差
中子孔隙度 地层密度 岩性密度
深浅电阻率
曲线特征
高值,局部低值
扩径
较高,有周波跳跃
高值 中低值
低值 高值
影响因素 有机质中可能含有高放射性物质,其值大于
100API,有些超过400API 有机质的存在使井眼扩径更加严重 有机质丰度高,声波时差大;含气量增大,声
相关文档
最新文档