建南气田页岩储层可压性评价方法研究

页岩气勘探开发技术在北美地区海相地层中已经比较成熟,主要形成了页岩气缝网体积压裂形成的判断条件、减阻水大型加砂分段压裂工艺技术、裂缝实时监测技术,实现了储层的有效动用。而建南地区页岩气的沉积类型、矿物组分及流体特征与国外存在一定的差异,因此通过开展岩石力学试验,对页岩气的可压性进行了研究,根据建南地区陆相页岩储层的岩石矿物组分特征,结合室内静态岩石力学试验及地应力大小测试,计算脆性指数和应力各向异性,综合评价页岩储层的可压性。     

吉木萨尔凹陷陆相页岩油储层测井定量解释

以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组陆相页岩油为研究对象,采用岩芯刻度测井和数据挖掘两种方法,分上、下甜点分别建立物性、含油性、微观孔隙结构及岩石力学等参数的测井定量解释模型,在矿场应用中储层评价精度得到大幅度提高,均达到85%以上。特别是多条曲线反演的渗透率模型,数据挖掘方法优选出3条测井曲线,既反映了绝对孔隙性对渗透率的贡献,又考虑了微观孔隙结构改造对渗透率的制约,用自然伽马和声波时差曲线分别表征泥质含量和压实胶结作用对渗流路径及渗流阻力的影响,相较于单因素模型,其计算精度提高了25.6%。另外,由于井眼环境、孔隙流体的重力分异以及地层在不同方向上的各向异性,水平井与直井测井曲线存在一定的偏差,基于直井测井曲线响应特征与岩芯分析资料建立的解释模型不能直接应用于水平井的储层评价。针对以上难题,建立两种测量方式测井曲线的转换图版和公式,在测井曲线转换的基础上,可以对水平段的储层进行定量解释。     

基于测井资料定量表征页岩储层非均质性

为了解决页岩储层非均质性影响因素多以及难以综合定量表征页岩储层非均质性的问题,基于洛伦兹曲线理论计算页岩宏观非均质性的总有机碳含量、微观非均质性的矿物组分和有效孔隙度以及岩石力学参数非均质性的杨氏模量和泊松比等影响因素的洛伦兹系数,结合运用层次分析法确定影响因素权重,建立综合定量表征页岩储层非均质性方法。研究表明:该方法表征结果与预测布缝方式和压裂施工曲线吻合较好。该方法为页岩储层非均质性表征提供了一种思路,同时对威远地区压前预测和压后评价具有一定参考价值。     

珠江口盆地潜山储层地质力学及压裂参数优化研究

珠江口盆地珠一坳陷惠州27-1井区作为潜山油气储层，压裂层段厚度大、层数多、非均质性强、压裂改造难度大，对于人工裂缝的在潜山储层中的拓展延伸规律认识困难。针对此问题，首先建立动态参数测井解释模型，并与静态岩石力学数据协同校正，建立一维岩石力学剖面；结合深部成岩理论，建立三维地质力学模型，真实模拟研究区块成岩环境；最后基于三维地质力学模型，研究排量、液量、砂比、前置液占比、射孔层位厚度等参数对裂缝纵向和平面延伸规律的影响，优化压裂设计。结果表明，惠州27-1区块，杨氏模量平均值为45.47GPa，最大水平主应力平均值为100.91MPa，最小水平主应力平均值为80.98MPa，泊松比平均值为0.30。排量6-7(m3·min-1)、液量600-700m3、砂比10-15%、前置液比例50%-60%、射孔厚度8-11m为最优施工参数，为现场施工提供指导意见。     

砾岩地层岩石力学参数测井预测模型构建与应用

为评价某地区砾岩岩石力学特性,取岩心开展三轴压缩、巴西劈裂等力学试验,获取杨氏模量、泊松比、抗压强度和抗张强度等静态岩石力学参数。对试验数据进行深度归位,经测井曲线标准化等预处理后,使岩心岩石力学参数与测井数据匹配,将纵波时差、体积密度等测井数据与岩石力学参数进行数理统计法拟合,构建岩石力学参数的测井预测模型。根据模型计算得到的岩石力学参数,结合地应力、地层孔隙压力资料,计算地层坍塌压力、破裂压力等井壁稳定性评价参数。与实际的钻井和压裂工程的资料对比表明,基于试验数据构建的岩石力学参数模型较为合理,对研究区块砾岩地层具有良好的适应性。     

页岩气储层岩石物理性质

在查阅国内外文献的基础上,介绍了页岩气储层评价标准,概括了页岩矿物组成研究方法及测井响应特征,详细分析了页岩气储层岩石物理性质,给出了页岩孔隙度计算公式,提出了页岩气赋存流动新模型及运动机理,并给出了页岩脆性计算方法,将页岩划分为脆性页岩和塑性页岩,为水力压裂设计提供依据.     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气储层可压裂性评价

通过对湘西北地区实地勘察及采样分析,对湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩储层的宏观和微观参数对可压裂性的影响进行评价;基于SEM技术与Image J软件相结合的方法,实现页岩孔裂隙率的定量评价;采用组合赋权法建立可定量评价研究区页岩储层可压裂性的可压裂系数数学模型。研究结果表明:研究区下寒武统牛蹄塘组页岩具有脆性矿物质量分数高、脆性系数高、热演化程度高、微孔裂隙较发育的特点,具备页岩储层压裂的有利条件;运用可压裂系数模型计算研究区页岩储层的可压裂系数为0.504 0,咸丰、龙山、桑植和慈利的可压裂系数较高,是研究区页岩较理想的压裂区域;基于储层各参数特征,将研究区的页岩可压裂性分为3个级别,即可压裂性差(可压裂系数小于0.277 4,压裂效果差)、可压裂性中等(可压裂系数为[0.277 4,0.436 3],压裂效果一般)和可压裂性好(可压裂系数为(0.436 3,0.653 8],缝网压裂效果较理想),应选择可压裂系数大于0.436 3的页岩层进行水力压裂。     

苏里格气田岩石力学场建模研究

以苏里格气田为例,运用多元回归分析的方法对常规测井曲线和岩石力学参数之间的函数关系进行分析,并运用地质统计学的方法建立非均质的岩石力学参数场,准确认识储层的岩石力学参数。研究结果可以为气田后期水力压裂过程中压裂设计提供依据,降低压裂设计计算过程中的误差,有利于得到更为准确的水力压裂裂缝形态,降低气田开发风险。     

苏里格气田岩石力学场建模研究

以苏里格气田为例, 运用多元回归分析的方法对常规测井曲线和岩石力学参数之间的函数关系进行分析, 并运用地质统计学的方法建立非均质的岩石力学参数场, 准确认识储层的岩石力学参数。研究结果可以为气田后期水力压裂过程中压裂设计提供依据, 降低压裂设计计算过程中的误差, 有利于得到更为准确的水力压裂裂缝形态, 降低气田开发风险。     

页岩储层水平井井周应力预测模型

致密页岩储层进行水平井钻井和压裂改造时,为了精确确定页岩气储层水平井的井周应力,在页岩岩石力学特性的基础上,建立了考虑页岩横观各向同性的本构模型和页岩气储层的地应力模型,并进而建立了页岩气储层水平井的井周应力模型。通过分析页岩气水平井井周应力的分布规律,结果表明：水平和垂直弹性模量比、地应力比和孔隙压力对井周应力的分布有较大影响,而泊松比的影响相对比较小。该致密页岩储层水平井井周应力的计算方法,可为页岩气水平井的钻井和压裂改造提供理论参考和指导。     

第四系天然气藏储层物性参数测井解释模型

以柴达木盆地东部台南第四系松散末成岩生物气藏为例。研究建立该类储层物性参数测井解释模型的方法。主要包括：（1）应用“JD-581”常规测井资料，通过定量计算对声波测井进行了压实，泥质及含气影响的校正，建立了孔隙度测井解释模型。探索性地提出声波测井曲线天然气影响的定量校正方法；（2）根据毛管理论，综合应用毛管压力曲线，岩石物性，岩性分析及测井资料建立了渗透率测井解释模型。研究结果表明，利用电阻率曲线对声波测井进行天然气岩石物性，岩性分析及测井资料建立了渗透率测井解释模型。研究结果表明，利用电阻率曲线对声波测井进行天然气影响的定量校正方法是可行的，该方法提高了气藏孔隙度声波测井解释模型的精度，实现了应用“JD-581”常规测井资料即可进行储层孔隙度参数评价的研究。储层微观孔隙结构参数-孔喉半径均值的主要影响因素是岩石比表面及孔隙度，综合利用孔隙度与岩性测井曲线可以较为准确地计算该参数，这为储层渗透率参数的评价奠定了基础。     

页岩横观各向同性储层水平井井周应力预测模型

致密页岩储层进行水平井钻井和压裂改造时,为了精确确定页岩气储层水平井的井周应力,在页岩岩石力学特性的基础上,建立了考虑页岩横观各向同性的本构模型和页岩气储层的地应力模型,并进而建立了页岩气储层水平井的井周应力模型。通过分析页岩气水平井井周应力的分布规律,结果表明:水平和垂直弹性模量比、地应力比和孔隙压力对井周应力的分布有较大影响,而泊松比的影响相对比较小。该致密页岩储层水平井井周应力的计算方法,可为页岩气水平井的钻井和压裂改造提供理论参考和指导。     

第四系天然气藏储层物性参数测井解释模型

以柴达木盆地东部台南第四系松散未成岩生物气藏为例 ,研究建立该类储层物性参数测井解释模型的方法。主要包括 :(1)应用“JD 5 81”常规测井资料 ,通过定量计算对声波测井进行了压实、泥质及含气影响的校正 ,建立了孔隙度测井解释模型 ,探索性地提出声波测井曲线天然气影响的定量校正方法 ;(2 )根据毛管理论 ,综合应用毛管压力曲线、岩石物性、岩性分析及测井资料建立了渗透率测井解释模型。研究结果表明 ,利用电阻率曲线对声波测井进行天然气影响的定量校正方法是可行的 ,该方法提高了气藏孔隙度声波测井解释模型的精度 ,实现了应用“JD 5 81”常规测井资料即可进行储层孔隙度参数评价的研究。储层微观孔隙结构参数孔喉半径均值的主要影响因素是岩石比表面及孔隙度 ,综合利用孔隙度与岩性测井曲线可以较为准确地计算该参数 ,这为储层渗透率参数的评价奠定了基础。     

江苏油田泥页岩测录井评价方法应用研究

江苏油田近期的泥页岩勘探取得突破,相继在X38井、Y38-1井等井发现工业油流.本文通过录井资料、地球化学资料及测井资料,首先分析泥页岩的岩性特征、物性特征、含油性特征、可压裂性特征、地化参数特征、测井响应特征;在六性关系特征的基础上分析泥页岩的测录井响应特征,总结泥页岩有效储层的特征;通过重点井的分析化验资料,结合成像测井资料,划分泥页岩的测井相;最终确定了泥页岩储层综合评价的标准;最终确立江苏油田泥页岩测录井综合评价标准.     

薄互层储层井筒地应力关键影响因素分析

井筒中地应力参数主要依靠声波法测井、水力压裂施工和地面岩石力学测试,获得的地应力参数可靠性差,对地应力起决定性的关键因素还不明确。因此从岩石力学仿真数学模型出发,建立了真实地层参数的地应力仿真物理模型和力学模型;并结合薄互层储层的实际地质情况,分析了储隔层厚度、隔层泥质含量等关键因素对地应力参数的影响。研究结果表明:随着隔层厚度的增大,储隔层的应力差有变大的趋势,且下隔层与储层的应力差大于上隔层与储层的应力差;水平主应力差都随着隔层的泥质含量的升高而逐渐增大,且上隔层与储层应力差小于下隔层与储层的应力差。研究对指导岩石力学参数测井解释和储层增产改造设计具有十分重要的意义。     

低渗透砂岩压裂层位优选的测井评价模型

典型的低渗透砂岩储层具有非均质性严重、储层产能受岩性和物性因素影响较大、自然产能相对较低等特点,需要对储层进行改造才能见到较好的效果。水力压裂是低渗透储层增产的有效手段,选井选层直接影响压裂效果,目前油田主要依靠经验选择施工井层,不能保证压裂后获得很好的增产效果。利用测井资料处理分析得到低渗透砂岩储层产能评价的关键参数,可以有效地开展低渗透储层压裂产能预测与层位优选,评价产能改造潜力,指导酸化压裂层位的选取和施工,提高油藏开发效益。利用测井、岩芯及测试等资料,从低渗透砂岩储层的岩石矿物、粘土矿物、钙质胶结物、微观孔隙结构等方面入手,分析了影响低渗透砂岩产能的储层因素,构建了储层精细评价和产能预测的测井优化模型,确定了低渗透砂岩储层压裂层位优选标准和图版,最终实现了对压裂优选层位的分级划分。     

一种考虑复杂孔隙结构的泥页岩地震岩石物理模型

针对松辽盆地北部古龙凹陷青山口组陆相泥页岩岩石学特征及微观结构特征,综合利用KusterToks?z模型、自相容模型、双连通孔隙模型及线性滑动模型,建立一种适用于富有机质泥页岩的复杂孔隙结构岩石物理模型。基于提出的模型,讨论有机质体积分数、裂缝孔隙度、基质孔隙度、孔隙纵横比和孔隙连通系数等5种因素对岩石弹性性质的影响。通过对比分析,优选出对有机质、孔隙度敏感的弹性参数λρ和μρ,并建立地震岩石物理交会模板。实际资料结果表明,提出的模型具有很好的预测性,该模型可用于古龙凹陷青山口组陆相泥页岩储层评价及地震"甜点"识别。     

基于灰度关联法的陆相页岩脆性评价新方法

利用RTR-1000岩石三轴测试系统和X射线衍射仪对鄂尔多斯盆地南部长7陆相页岩10块岩心进行力学性质和矿物组分测试,采用灰度关联法确定影响页岩脆性的主要矿物及其在脆性评价时所占的权重。在此基础上,提出一种新的结合页岩矿物组分和其脆性影响系数的脆性评价方法,并利用该方法对W区块L井页岩层段进行脆性评价,指导该井压裂设计。结果表明,W区块陆相页岩中含量较高的主要矿物为长石、石英、伊利石、白云石、透辉石、绿泥石、菱铁矿7种矿物,其在脆性评价中所占权重依次为0. 136、0. 117、0. 138、0. 173、0. 145、0. 136、0. 157,权重相差不超过0. 06,说明该区块页岩脆性评价时7种矿物对脆性的贡献均应考虑;新的脆性评价模型可快速建立页岩储层脆性指数剖面,优选出高脆性段,为储层压裂施工提供一定依据。     

涠西南流沙港组页岩储层地质特征及可压性评价

涠西南凹陷流沙港组页岩油资源丰富,但该储层地质条件复杂,储层可压性评价难度较大,亟需开展相关研究。本文综合岩心物性分析、核磁共振、扫描电镜、岩石热解、X射线衍射和力学实验等资料,分析了流沙港组页岩油储层地质特征,采用耦合脆性指数、水平应力差异系数和裂隙密度的可压性评价模型对不同类型油页岩进行可压性评价。研究表明,流沙港组页岩孔隙度主要集中在1%~5%,渗透率多小于0.1×10-3 μm2,储层表现为低孔低渗特征。孔径以微孔、介孔为主,主要集中在0.001~0.05 μm,页岩储集空间类型包括晶间孔、有机质孔、粒间孔和微裂隙4种孔隙类型。流二段泥页岩、油页岩的有机质类型分别为Ⅱ1-Ⅱ2型、Ⅰ-Ⅱ1型,普遍处于成熟阶段。储层岩石主要由长英质矿物组成,平均黏土矿物含量为33.24%。夹层型和互层型油页岩脆性较基质型和纹层型油页岩好,岩石储层各向异性较强。可压性评价结果显示：基质型和纹层型油页岩可压性指数较低,页岩油动用难度大;夹层型油页岩可压性指数为51.16%,具有一定的压裂改造潜力;互层型油页岩可压性指数最高,达到了57.03%,建议优先进行储层压裂改造。本研究对深入理解流沙港组页岩油储层地质特征和后期压裂施工具有重要意义。     

复杂岩性储层常规测井曲线求取岩石力学参数方法及应用研究

本研究充分考虑海拉尔盆地南屯组含凝灰质储层,宏观沉积、微观岩石结构对岩石力学的影响。在剔除不同年代、不同系列测井响应影响基础上,通过不同岩性常规测井响应特征与岩石力学特征的相关性分析、回归,建立一套利用常规测井分岩性求取含凝灰质储层岩石力学参数的计算方法,为油田生产提供有效的岩石力学参数。