常压页岩气井勘探录井关键技术

1、常压页岩气井勘探录井关键技术1 录井关键技术2013年以来，伴随焦石坝、长宁、威远等超压页岩气井区 块规模性产建工作的开展，页岩气录井遵循：有效识别岩性，满 足地层对比的要求；直接检测地层流体含量；满足钻井工程、钻 井液、地层压力监测需要，提供优化钻井辅助服务；及时分析储 层孔、渗、饱参数，划分评价储层；有利于单井地质评价工作及 后续分级压裂改造等原则， 形成了以综合录井仪为主体， 搭载地 化录井、XRF录井、地质导向为主的录井技术系列，以适应不同 井别的录井需要， 其中勘探井多采用综合录井 +地化录井 +元素录 井的模式。因常压页岩气较超压页岩气对页岩埋深、厚度、TOC、脆性矿物含量及顶底板

2、岩性等评价参数更为敏感 2 ，近年在重 庆武隆、湖南、湖北宜昌等地进行的常压页岩气井的勘探中，在 已经成熟的页岩气井录井系列基础上， 选择性增加了自然伽马能 谱录井及页岩气现场解析录井项目， 形成了综合录井 +地化录井 + 自然伽马能谱录井 +页岩气解析（现场）新的录井系列，以适应 常压页岩气勘探的需求。1.1 地化录井由于泥页岩烃源岩既是生烃层又是储集层， 生烃物质类型就 是储集的烃物质类型，利用地化录井可获得 S0、 S1、 S2、 S4、 Tmax等岩石热解参数，判断页岩储层的有机质类型、成熟度，评价有机质丰度、页岩储层及流体性质。页岩的有机碳含量（TOC是评价页岩气品质的关键参数， 根

3、据有机碳含量可确定页岩吸附气含量。 研究表明， 有机碳含量 与吸附气含量呈正相关关系 3 ，有机碳含量越高， 则对页岩气 的吸附能力就越大4。TOC含量的高低会导致吸附气量发生数 量级的变化， 影响页岩气藏最终可采储量。若有机碳含量比较 低， 则吸附气量也随之减少， 开采效率相对较低。1.2 自然伽马能谱录井 自然伽马能谱录井技术是在自然伽马录井技术基础上发展 起来的，是根据铀（3、钍（Th）、钾（K）的自然伽马能谱特 征， 用能谱分析的方法将测量到的铀、钍、钾的伽马射线的混 合谱，进行谱的解析，确定岩样中 U Th、K含量的一种录井技 术5 。普通黏土岩中钾和钍的含量高， 而铀相对于钾和钍来

4、说 含量较低。还原环境下， 若黏土中富含有机物或硫化物时， 铀 含量明显增高 14 。自然伽马能谱是对岩石实物进行直接测量， 其数值变化只与 钻遇地层的岩石性质有关，不受岩石形状、大小、钻井参数和钻 井液等因素的限制。 因此，自然伽马能谱录井资料可以判断沉积 环境、识别页岩气储层、评价烃源岩等。2 应用实例2.1 地化录井HY2井烃源岩有机质类型依据岩石含油气总量ST进行划分，龙马溪组、 五峰组岩心样品测试结果表明， 工区龙马溪组有机质 类型为腐泥型腐殖型（I山），五峰组有机质类型为腐泥型（I）,龙马溪组下段、五峰组有机质类型均为腐泥型，成熟度 为高成熟演化阶段（Tmax4796C486.3

5、C）;龙马溪组中上部 页岩TOC介于0.01%1.04%，龙马溪组下部及五峰组（井段 2704.38m2724.38m）页岩 TOC明显升高，介于 1.08%4.35%（表1、表2）,其有？C质类型与TOC呈正相关关系，是形成页 岩气藏的最有利层段。2.2 自然伽马能谱资料判别页岩气储层 自然伽马能谱录井资料抱含 4 个参数：岩石样品自然伽马、 铀、钍、钾含量。按一定录井间距对岩石样品进行放射性强度测 量,得到岩样的 4 个自然伽马能谱参数, 绘制成随深度变化曲线, 根据曲线的变化情况结合其它录井资料可直观的判断页岩储层。岩石的有机物对铀的富集起着重要作用, 两者之间具有明显 的相关性, 富含

6、有机碳的高放射性页岩储层在自然伽马能谱测井 曲线上的特征是铀含量高而钾和钍含量低。HY2井龙马溪组2687.2 2724.40m 地层岩性为页岩,自上而下自然伽马曲线幅 度升高,中上部是典型的普通页岩, 自然伽马能谱录井资料揭 示,其钾和钍含量高, 铀含量低;下部（井段 2704.40 2724.40m） 的页岩钾和钍含量较低, 总自然伽马和铀含量均为特高值, 自然伽马能谱 曲线具高伽马、高铀、低钾、低钍的“ 两高两低” 特征,是富 含有机质的优质储层； 与自然伽马能谱测井曲线对比两者形态相 似。3 结论1）伴随常压页岩气井勘探的开展，录井在常压页岩气勘探 中引进页岩气现场解吸、 自然伽马能谱录井技术， 与传统录井技 术相结合，形成了适宜常压页岩气井勘探的录井关键技术系列。 综合运用页岩气现场解吸、自然伽马能谱、地化、气测、岩性等 录井资料， 可实现常压页岩气储层的快速评价， 下步勘探开发部 署方案提供依据。2）地化录井通过对烃源岩的测试分析， 可为油气成藏条件、 油气资源评价提供指导， 是常压页岩气井勘探不可缺少的录井项 目。3）自然伽马能谱录井受钻井工艺影响较小，其曲线形态与 测井曲线相比吻合性