页岩气录井技术要点及对外合作启示

1、-以四川盆地页岩气录井为例以四川盆地页岩气录井为例 汇报提纲汇报提纲 二 一 四 三 一 页岩气是个崭新的领域，页岩气是个崭新的领域， 21 21世纪初，我国引进页岩气世纪初，我国引进页岩气 理论，引起了人们对它的广泛关注，迅速地开展了页岩气资理论，引起了人们对它的广泛关注，迅速地开展了页岩气资 源预测、有利区块评价及其聚集条件等研究。源预测、有利区块评价及其聚集条件等研究。 20092009年年西南油气田分公司西南油气田分公司部署部署了第一口页岩气专层井了第一口页岩气专层井 W201W201井井，至今在上扬子地台已掀起了页岩气勘探的热潮。，至今在上扬子地台已掀起了页岩气勘探的热潮。 通 过

2、前 期研究和论 证，认为页 岩气主要分 布在上扬子 地区，尤以 四川盆地最 为发育，目 前钻探层位 主要是下古 生界的志留 系和寒武系 地层。 志留系志留系 寒武系寒武系 志留系地层龙 马溪组岩性主要为 页岩夹泥质粉砂岩； 由上至下颜色加深、 砂质减少、有机质 含量增高，中下部 的页岩是页岩气发 育段。 龙马溪组下龙马溪组下 部为主要目部为主要目 的层段的层段 龙马溪组TOC含量大于 2%高值区主要分布在川南泸 州-宜宾、川北镇巴和川东 石柱-鄂西利川一带。 寒武系筇竹寺组主 要为深灰、灰黑色页岩 夹泥质粉砂岩；由上至 下颜色加深、砂质减少、 有机质含量增高，中下 部的页岩是盆地另一个 页岩气

3、发育段 。 筇竹寺组中下筇竹寺组中下 部页岩为主要部页岩为主要 目的层段目的层段 筇竹寺组TOC含量大 于2%分布呈现3个高值区： 第一高值区位于川南泸州 -宜宾珙县一带，第二高 值区分布于黔中-麻江-瓮 安一带，第三高值区分布 于湘鄂西的咸丰-巫山-城 口一带。 在四川，目前页岩气勘探主要在蜀南宜宾区块，有西南 油气田、壳牌公司、浙江油田在该区域进行勘探。西南油气 田分公司实施了7口井的勘探（已完成2口井，获得了工业气 流）；壳牌公司实施4口（完钻了2口井，还未试油）；浙江 油田有1口井正在施工，目的层均为志留系的龙马溪组和寒 武系的筇竹寺组。 二 志留纪地层在志留纪地层在 乐山龙女寺古隆乐

4、山龙女寺古隆 起区已被剥蚀殆尽，起区已被剥蚀殆尽， 古隆起区之外的东古隆起区之外的东 部和南部发育较全部和南部发育较全。 志留系岩性是志留系岩性是 一套浅海相页岩夹一套浅海相页岩夹 薄层粉砂岩与灰岩，薄层粉砂岩与灰岩， 颜色由上至下逐渐颜色由上至下逐渐 加深，细层间界限加深，细层间界限 不易区分。不易区分。 W201W201井筇竹寺组页岩含气量测试结果井筇竹寺组页岩含气量测试结果 筇竹寺组页岩含气量在筇竹寺组页岩含气量在13.5m3/t，平均，平均1.9m3/t。 顶深顶深 (m) 底深底深(m) 岩石密度岩石密度 g/cm3 总含气量总含气量 m3/t 2,630.60 2,630.90 2

5、.700 1.211 2,675.89 2,676.19 2.686 3.514 2,681.15 2,681.45 2.683 3.501 2,692.04 2,692.34 2.709 2.966 2,700.36 2,700.66 2.705 3.017 2,706.60 2,706.90 2.703 1.844 2,711.45 2,711.75 2.703 2.096 2,747.34 2,747.64 2.722 1.847 2,754.41 2,754.71 2.720 1.479 2,775.94 2,776.24 2.721 0.851 2,783.53 2,783.83 2

6、.713 1.247 2,788.47 2,788.77 2.766 1.339 2,794.22 2,794.52 2.692 2.159 2,797.08 2,797.38 2.658 2.189 2,802.55 2,802.85 2.716 1.084 2,807.14 2,807.94 2.694 1.387 2,810.15 2,810.45 2.690 1.426 2,812.06 2,812.36 2.771 1.517 2,814.85 2,815.15 2.661 1.666 2,818.75 2,819.05 2.664 1.658 2,755.23 2,755.55 2

7、.704 1.900 地质分层（层内）地质分层（层内） 将 现 场 采 集 的以时间记录的 数据库，通过连 续转换处理，形 成深度记录步长 为0.1m或间距更 小的连续的能正 确反应地层和储 层特征的微钻时。 自然伽马(API) 0 200 补偿声波(us/ft) 90 40 深侧向(.m) 2 20000 浅侧向(.m) 2 20000 层 位 深度 (m) 颜 色 岩性剖面 微钻时(min/m) 0 100 韩家 店组 石牛 栏组 龙马 溪组 五峰 组 宝二 段 1700 1720 1740 1760 1780 1800 1820 1840 1860 1880 1900 1920 1940

8、 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 2120 2140 2160 2180 2200 2220 2240 2260 2280 2300 2320 2340 2360 2380 2400 2420 2440 2460 2480 2500 2520 2540 2580 2600 2620 2640 2660 7 7.887 -7 7 -7 7 7.3 3.7 -7. 3 -3. 7 -7. 3 3.7 +3. 7 3.7 +3. 73.7 -3. 7 3.7 +7. 3 3.7 +3. 7 +7. 3 +3. 7 +7 +3. 7 +7. 3 +3.

9、7 -7. 3 3.7 -7. 3 7.3 -7. 3 7.3 -7. 3 3.7 -7. 3 3.7 +7 7.8 +7 +3. 7 7.8 +7 7.8 +7 7.8 +7 7.3+3. 7 7.3 -7. 3 +3. 7 -7. 3 7.3 -7. 3 +7 +3. 7 -7 7 +7 77 7 +7 77 7+7 77 7 +7 7+7 77 +7 7 7 7+7 77 +7 7.5 +7 7.5 +7 5.7 +7 +7 7.5+7 5.7 5.7 5.7 5.7 3.7 5.7 3.7 +7 3.7 5.777 5.7 3.7 5.7 3.73.7 +7 +7 5.7 5.7 5.

10、7 5.7 3.7 5.75.7 5.7 5.75.7 3.75.73.7 5.73.7 -7. 5 3.7 +7 +7 +77 3.7 7 +7 +7 7 7 7 3.7+7 +73.7 +7 +3. 7 -7 +3. 7 +7 +3. 7 5.7 +3. 7 -7 5.7 -7 5.7 -7 5.7 3.7 3.73.7 3.75.7 +7 3.7 3.7 3.7 +3. 7 +3. 7 3.7+3. 7 +7 +3. 7 +3. 7 +7 +3. 7 7+3. 7 +3. 7 +3. 7 +7+7 +7. 3 +7 +7. 3 +7 +3. 7 +7 +3. 7 8.7 +7 8.7 +

11、7 +3. 7 +7+3. 7 8.7 +3. 7 +7 8.7 +7 8.7 7.8 +7 7.8 8 7.8 8.7 7.8 +7. 3 7.3 +7. 3 7.3 7.3 +7. 3 7.3 （1）微钻时技术 与与GR有较有较 好相关性好相关性 岩石可钻性指数是 机械钻速的校正参数， 无量纲。在录井过程中 对岩石可钻性指数进行 计算，能够准确地判断 石牛栏组和龙马溪组的 分界。 井径(in) 5 15 自然伽马(API) 0 150 补偿声波(s/ft) 140 40 补偿中子(PU) 50 0 补偿密度(g/cm3) 2 3 深侧向(.m) 1 10000 浅侧向(.m) 1 1000

12、0 层 位 井深 (m) 颜 色 岩性剖面 密度(g/cm3) 1.5 2.5 岩石可钻性 0 200 栖 一b 梁 山 石 牛 栏 龙 马 溪 3000 3100 3200 3300 3400 3600 7.8 87 8.7 88.7 7.87 -7.3 3.7 7.3 3.7 7.3 -7.3 3.7 7.3 +7.3 7 7.3 7 7.3 7 3.7 +7 8.7 7 8.7 7.8 +7 7.8 +7 7.8 7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 5.7 8.7 7 8.7 7.8 7 +78.7 +5.7 8.7 +7 +5.7 5.7 8.7 5.7 8.7 5.7 +75.7

13、 +7 8.7+7 +3.7 7.5 +5.7 7.5 5.7 7.5 +5.7 +7 +5.7 7.5 7.3 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 8.7 +7 （3）特殊工艺钻井录井技术 气体钻井和PDC钻井是页岩气钻井的主要技术，优点是机械 钻速快，但是，其岩屑细小或为粉末状。岩屑识别难，岩性剖面 质量不高，应用岩屑数码显微图谱分析技术，可以辅助识别岩性， 提高剖面质量，从而能够准确的分层卡层。 岩屑数码显微图谱分析技术岩屑数码显微图谱分析技术 （3）特殊工艺钻井录井技术

14、 使用气体钻井岩屑自动取样装置，保证岩屑的代表性，为准确剖面建立奠定基础。使用气体钻井岩屑自动取样装置，保证岩屑的代表性，为准确剖面建立奠定基础。 为提高初始产量和最终采收率，页岩气的开采主要依靠丛 式水平井钻井工艺，录井技术是地质导向技术的重要组成部分。 如何把握上部地层分层，控制好入靶点，并最大限度在页岩储层 钻进是水平井是否成功的关键。 通过利用微钻时、可钻性指数、结合色谱及随钻通过利用微钻时、可钻性指数、结合色谱及随钻GR，利用自主开发的地，利用自主开发的地 质导向软件，动态跟踪轨迹，确定入靶，以及入靶后在优质储层中的钻进。质导向软件，动态跟踪轨迹，确定入靶，以及入靶后在优质储层中的钻

15、进。 利用Dc指数以及泥页岩测 定，检测异常压力，辅助确定 储 层 段 。 W 2 1 0 井 在 井 深 15301545m是高有机碳的井段， dc指数和泥页岩密度明显偏离 了趋势线，分析认为下部有机 碳含量增加和吸附气增多而压 力异常，因此，15301545m是 异常压力段。该段原始地层压 力系数为1.22，试油后获得了 工业性气流。 钻时 0 50 层 位 井深 (m) 岩性 剖面 dc指数 1 3 泥页岩密度 1 5 补偿密度(g/cm3) 2 3 TOC含量 0 5 梁山组 龙马溪 组 五峰组 1350 1400 1450 1500 1600 W210井地层压力检测图 Dc指数偏离指

16、数偏离 正常正常 页岩密度偏页岩密度偏 离正常离正常 页岩气主要以游离气和吸附气两种形式存在，游离气可 以通过气测录井来检测。而页岩中的吸附气含量高低是评价 页岩储层含气性的关键指标。因此，如何检测吸附气是录井 过程中要考虑的重要问题。 采用采用常规气测常规气测 录井录井检测游离气，检测游离气， 发现储层；结合快发现储层；结合快 速色谱的采用，加速色谱的采用，加 密监测，利于微裂密监测，利于微裂 缝发育页岩的发现。缝发育页岩的发现。 龙马溪组页岩龙马溪组页岩 储层在气测显储层在气测显 示上明显示上明显 采用地化录井采用地化录井对对吸附气的检测吸附气的检测，分析储层的有机碳含量，建立有机碳，分析

17、储层的有机碳含量，建立有机碳 和地层含气量的关系图，根据这个关系图判断页岩储层的含气量，达到初和地层含气量的关系图，根据这个关系图判断页岩储层的含气量，达到初 步评价储层的目的。步评价储层的目的。 钻时 (min/m) 0 50 微钻时(min/m) 0 50 层 位 井深 (m) 岩性 剖面 全烃(%) 0.01 100 C1(%) 0.01 100 S0(mg/g) 0 0.008 含气量（scc/g） 0 10 岩心含气饱和度（%） 0 100 自然伽马(API) 0 300 摸 段 没 段 没 段 没 段 栖 二 段 梁山 组 龙马 溪组 五峰 组 1350 1400 1450 150

18、0 1550 1600 页岩气储层综合评价综合图 三 通过承担壳牌公司的录井工作，发现其对录井工作的技术、 管理、安全等要求与国内的习惯做法存在着较大的差异，主要 具有以下特点： 1）分工细致，重点突出。 壳牌公司在每口井都配置有地质监督，全权负责录井技 术管理。地质分层、取心卡层、油气水显示的判断都由监督 负责。要求录井队技术人员12小时倒班，每班3人，地质师1 人，仪器工1人，捞砂工1人。 壳牌录井特点 （2）重视岩屑描述 壳牌录井特点 壳牌录井非常重视岩屑录井工作，从岩屑捞取、淘洗、 烘干、包装，岩屑描述都有严格的要求。一般捞取双样，分别 对干样和湿样进行描述，其优点在于能够每班厘清资料，能及 时绘制随钻录井，用于地层对比和卡层。 （3）应用随钻GR技术 壳牌每一口井都使用了随钻GR，其岩屑取样间距为5m， 根据描述结果和GR曲线校正岩性剖面，提高岩性剖面符合率。 （4）重视综合录井数据准确和异常报警 壳牌录井特点 壳牌非常重视综合录井采集数据的准确性。对传感器的 安装、标定，地质监督都要一一检查，并把标定记录的电 子文档保存。仪器操作工要随时盯屏，发现数据异常要立 即报告钻井监督和司钻。异常的原因由监督分析和判断， 并决定技术措施。 （5）重视录井设备功能 壳牌录井特点 壳牌对录井设备的型号没有具体要求，但明确了设备必 须具备的功能，对采集数据有详细