陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)方法

祁攀文，姜呈馥，趙謙平，史 鵬，孫德瑞.

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075)

陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)方法

祁攀文，姜呈馥，趙謙平，史 鵬，孫德瑞.*

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075)

為解決我國(guó)在陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)領(lǐng)域技術(shù)儲(chǔ)備薄弱的問(wèn)題，依據(jù)陸相頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在總結(jié)陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合延長(zhǎng)陸相頁(yè)巖氣示范區(qū)長(zhǎng)7頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐情況，提出一套適合中國(guó)陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)的方法和有效途徑。該有效途徑為：①篩選TOC>2.0%的層段；②選定孔隙度>2.0%的層段；③篩選含氣量>1.0 m3/t的層段；④圈定單井累計(jì)厚度>30 m的井和井區(qū)；⑤篩選脆性指數(shù)>40.0%的井區(qū)作為優(yōu)先施工區(qū)域。該測(cè)井評(píng)價(jià)方法綜合了多種儲(chǔ)層敏感參數(shù)，提高了儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的精度和效率，并在延長(zhǎng)陸相頁(yè)巖氣勘探實(shí)踐中取得了良好效果。最后，文章指出目前陸相頁(yè)巖氣測(cè)井技術(shù)存在的問(wèn)題和未來(lái)的突破方向和思路，對(duì)指導(dǎo)陸相頁(yè)巖氣勘探和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)具有重要意義。

頁(yè)巖氣；評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；陸相；測(cè)井解釋?zhuān)挥行緩?/p>

頁(yè)巖氣是指主體位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)巖中以吸附或游離狀態(tài)為主的天然氣聚集[1]。頁(yè)巖氣作為資源潛力巨大的能源新領(lǐng)域，日益受到世界各國(guó)的高度重視[2-4]。中國(guó)頁(yè)巖氣富集地質(zhì)條件優(yōu)越，具有廣闊的頁(yè)巖氣資源前景及開(kāi)發(fā)潛力[5]，但復(fù)雜多變的地質(zhì)條件導(dǎo)致存在多種頁(yè)巖氣發(fā)育類(lèi)型和模式：南方地區(qū)頁(yè)巖氣單層厚度大、以古生界海相沉積為主，具有熱演化程度高、后期構(gòu)造改造強(qiáng)的特點(diǎn)；北方地區(qū)以華北地臺(tái)為主體，頁(yè)巖氣儲(chǔ)層具有古—中—新生界發(fā)育齊全、沉積遷移特征明顯、薄互層的特點(diǎn)；西北地區(qū)以古生界和中生界為主，具有沉積類(lèi)型齊全，有機(jī)質(zhì)豐度高、有機(jī)質(zhì)熱演化程度相對(duì)較低的特點(diǎn)[6]。

測(cè)井資料在評(píng)價(jià)烴源巖、定性識(shí)別頁(yè)巖氣，獲取總有機(jī)碳含量(TOC)、含氣量和巖石脆性指數(shù)等關(guān)鍵評(píng)價(jià)參數(shù)方面不可缺少，測(cè)井綜合評(píng)價(jià)已經(jīng)成為當(dāng)前頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的技術(shù)支撐[7]。數(shù)十年來(lái)，大多數(shù)頁(yè)巖氣田均通過(guò)進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集來(lái)滿(mǎn)足頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的需要。根據(jù)Luffel和Guidry調(diào)研指出，阿巴拉契亞盆地(Appalachian Basin)大多數(shù)采用空氣鉆井，采用的測(cè)井系列主要包括雙感應(yīng)、巖性密度、井壁中子、自然伽馬能譜測(cè)井，還有井下電視和溫度測(cè)井等[7]。Zhao等報(bào)道了北美FortWorth盆地泥盆系Barnett頁(yè)巖中所應(yīng)用的典型測(cè)井系列，主要包括自然伽馬、補(bǔ)償密度、補(bǔ)償中子、巖性密度和感應(yīng)測(cè)井[8]。墨菲石油公司(Murphy Oil)Le Compte 等根據(jù)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)需求，提出了較為全面的頁(yè)巖氣測(cè)井系列，包括電阻率測(cè)井、密度測(cè)井、中子測(cè)井、核磁共振測(cè)井(用于確定頁(yè)巖孔隙度并不受TOC的影響)、聲波測(cè)井(用于巖石力學(xué)性質(zhì)分析)、成像測(cè)井(用于識(shí)別裂縫等)[9]。Lewis等則報(bào)道了Schlumberger公司頁(yè)巖氣測(cè)井資料處理技術(shù)，主要為基于該公司的Platform Express測(cè)井軟件平臺(tái)和元素俘獲譜(ECS)測(cè)井技術(shù)開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)的測(cè)井資料處理軟件包[10]。

與海相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層不同，陸相頁(yè)巖氣具有熱演化程度低、有機(jī)質(zhì)含量高、石英含量相對(duì)低、長(zhǎng)石與碳酸鹽巖礦物含量高、后期改造弱的特點(diǎn)[11]。這些特點(diǎn)決定了陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)不能完全照搬海相頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)條件、標(biāo)準(zhǔn)和方法。當(dāng)前，我國(guó)在陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備比較薄弱，還沒(méi)有過(guò)硬的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏對(duì)陸相頁(yè)巖氣識(shí)別的成套關(guān)鍵技術(shù)，來(lái)有效評(píng)價(jià)頁(yè)巖的巖石礦物成分、巖石結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)集性能、含氣性以及巖石力學(xué)特征等，亟須相應(yīng)的勘探技術(shù)方法的研發(fā)與儲(chǔ)備，進(jìn)而指導(dǎo)頁(yè)巖氣識(shí)別及選層優(yōu)選工作。

有鑒于此，如何借鑒頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)成功經(jīng)驗(yàn)，建立一套適合中國(guó)陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的測(cè)井地質(zhì)評(píng)價(jià)方法，成為一個(gè)迫切的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。為此，基于國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)調(diào)研和陸相頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)的工作實(shí)踐，以鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組長(zhǎng)7頁(yè)巖氣勘探實(shí)踐為例，形成一套適合中國(guó)陸相頁(yè)巖氣測(cè)井的評(píng)價(jià)方法及有效途徑。

1 陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層特征及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層特征

近年來(lái)，中國(guó)松遼、鄂爾多斯、渤海灣、四川和準(zhǔn)噶爾等盆地內(nèi)具有較好的陸相頁(yè)巖氣勘探前景，并相繼在四川盆地元壩、新場(chǎng)、鄂爾多斯盆地甘泉—富縣地區(qū)獲得工業(yè)氣流。鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組發(fā)育多套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖，以長(zhǎng)7“張家灘頁(yè)巖”分布最廣、厚度最大、有機(jī)質(zhì)含量最高。該套頁(yè)巖分布面積約10×104km2，厚度為30～120 m。延長(zhǎng)陸相頁(yè)巖氣示范區(qū)49個(gè)巖心分析樣品表明，長(zhǎng)7頁(yè)巖TOC為0.46%～9.80%，主頻分布范圍為2.00%～6.00%，90%的樣品TOC大于2.00%。整體上看，TOC稍高于北美頁(yè)巖氣儲(chǔ)層[12]。

根據(jù)延長(zhǎng)陸相頁(yè)巖氣示范區(qū)4口井長(zhǎng)7的22塊樣品X衍射分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)7頁(yè)巖石英含量為10.6%～29.7%，平均為17.6%；長(zhǎng)石含量為5.2%～38.2%，平均為17.5%；膠結(jié)物主要為以伊蒙混層、銨伊利石和綠泥石為主的黏土礦物，方解石、鐵白云石、黃鐵礦含量極低，平均含量分別為1.5%、1.1%和1.7%。與北美地區(qū)頁(yè)巖及中國(guó)南方古生界海相頁(yè)巖相比，具有“低石英、高長(zhǎng)石、富黏土礦物”的特點(diǎn)。

巖心物性分析數(shù)據(jù)表明，長(zhǎng)7孔隙度一般為0.5%～13.8%，變化范圍較大，平均為2.8%；孔隙度分布主要呈雙峰特征，主峰分布范圍為2.0%～4.0%，次主峰分布范圍為6.0%～7.0%；113個(gè)頁(yè)巖測(cè)試樣品中孔隙度大于10%的樣品僅3塊，大于多數(shù)樣品孔隙度小于8%。滲透率值為0.0001～0.9158 mD，平均值為0.1625 mD；滲透率分布也呈雙峰特征，峰值分布范圍分別為0.01～0.05 mD，0.1～0.2 mD；其中47.3%樣品的滲透率小于0.1 mD，與北美海相頁(yè)巖相比物性稍差。

頁(yè)巖氣主要以游離態(tài)、吸附態(tài)兩種狀態(tài)賦存，據(jù)延長(zhǎng)陸相頁(yè)巖氣示范區(qū)LP194、YY5兩口井頁(yè)巖解吸試驗(yàn)結(jié)果[13]，推測(cè)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7頁(yè)巖總含氣量一般在6.200 m3/t左右，在地層溫度、壓力條件下(50 ℃，5 MPa)最大吸附氣量均超過(guò)1.00 m3/t，部分樣品甚至超過(guò)2.00 m3/t；利用PVT方程估算長(zhǎng)7游離氣含量為0.35～2.06 m3/t，平均為1.75 m3/t，與北美及中國(guó)南方海相頁(yè)巖相比，含氣量具有中偏高的特征。

1.2 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

張金川[14]基于北美海相頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)頁(yè)巖TOC、熱演化程度(鏡質(zhì)體反射率Ro)值，綜合考慮埋深、含氣量、頁(yè)巖面積、厚度、地表?xiàng)l件、保存條件、可壓裂性等因素將海相頁(yè)巖氣分為遠(yuǎn)景區(qū)、有利區(qū)和核心(目標(biāo))區(qū)資源3級(jí)；鄒才能[15-16]、涂乙[17]、王社教[18]等學(xué)者總結(jié)了北美海相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并與中國(guó)南方海相頁(yè)巖氣有利區(qū)優(yōu)選的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比；李延鈞[19]從頁(yè)巖生氣能力、儲(chǔ)氣能力、易開(kāi)采性界定了海相頁(yè)巖氣6項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)。但陸相頁(yè)巖與海相頁(yè)巖地質(zhì)特征的差異決定了中國(guó)陸相頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不能簡(jiǎn)單照搬海相頁(yè)巖氣的評(píng)價(jià)方法。何發(fā)岐[20]對(duì)四川盆地下侏羅統(tǒng)頁(yè)巖氣形成條件和富集關(guān)鍵因素分析后認(rèn)為：厚度>50 m、TOC>1.5%、Ro>1.0%、埋深<4000 m為頁(yè)巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；曾秋楠[21]綜合國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣研究成果，選取儲(chǔ)層厚度、夾層比、TOC、Ro、脆性礦物含量和孔隙度作為陸相頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)指標(biāo)；羅鵬[11]結(jié)合陸相頁(yè)巖氣特點(diǎn)，認(rèn)為T(mén)OC、Ro、脆性礦物含量、含氣性、孔隙度等是陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的重要參數(shù)。孫玉凱[22]分析了吐哈盆地頁(yè)巖氣地質(zhì)條件，提出頁(yè)巖氣有利區(qū)遴選標(biāo)準(zhǔn)?？傊琓OC、Ro、礦物成分、含氣量、厚度及埋深是頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)最重要的關(guān)鍵參數(shù)[23-24]。鄂爾多斯頁(yè)巖氣示范區(qū)延長(zhǎng)組地層埋深800～1600 m，長(zhǎng)7熱成熟度Ro值為1.25%～1.33%，埋深和熱成熟度均滿(mǎn)足一般評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[13]。故綜合考慮鄂爾多斯頁(yè)巖氣實(shí)際情況，認(rèn)為陸相頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為T(mén)OC>2.0，脆性礦物含量>40%，孔隙度>2%，有效厚度>30 m，含氣量>1.0 m3/t(表1)。

2 陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)方法

依據(jù)建立的頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)井資料可依次進(jìn)行如下評(píng)價(jià)工作：①評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層地球化學(xué)參數(shù)，計(jì)算TOC等；②評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的物性參數(shù)，計(jì)算孔隙度和滲透率；③評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的含氣性，計(jì)算吸附氣和游離氣含量；④評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的巖性及礦物組分，計(jì)算礦物相對(duì)含量；⑤評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層可壓裂性，計(jì)算脆性指數(shù)、楊氏模量及泊松比等參數(shù)。

表1 陸相頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(據(jù)文獻(xiàn)[11][20-22])Table 1 Evaluation standard of continental gas shale reservoir in China

2.1 地球化學(xué)參數(shù)評(píng)價(jià)

TOC是識(shí)別評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣的重要指標(biāo)，較高的TOC值往往代表著較高的產(chǎn)氣能力。頁(yè)巖氣常規(guī)測(cè)井響應(yīng)特征常具有“五高兩低”的測(cè)井特征，即高自然伽馬、高鈾、高聲波時(shí)差值、高補(bǔ)償中子值、高電阻率值、低光電吸收截面指數(shù)、低密度值。Passey等應(yīng)用ΔlogR方法進(jìn)行了烴源巖TOC定量評(píng)價(jià)[24]；朱有光[25]等人考慮了有機(jī)質(zhì)對(duì)聲波時(shí)差和密度曲線(xiàn)的影響，對(duì)Passey的方法進(jìn)行了改進(jìn)，提出有關(guān)TOC的解釋模型；張晉巖[26]統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，TOC與密度曲線(xiàn)有很好的相關(guān)性，建立了利用密度資料解釋TOC的模型；針對(duì)延長(zhǎng)陸相頁(yè)巖氣示范區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)7自然伽馬、自然伽馬能譜測(cè)井鈾含量、補(bǔ)償密度、聲波時(shí)差和電阻率等參數(shù)對(duì)TOC響應(yīng)較為敏感。

2.2 物性參數(shù)評(píng)價(jià)

Michael[27]等提出用元素俘獲測(cè)井計(jì)算頁(yè)巖氣孔隙度；張晉言[26]發(fā)現(xiàn)對(duì)密度孔隙度做有機(jī)質(zhì)校正后的孔隙度值與頁(yè)巖真實(shí)孔隙度相當(dāng)；此外，斯倫貝謝[28]提出核磁共振測(cè)井在頁(yè)巖氣孔隙度計(jì)算中也取得了較好的應(yīng)用效果。本次研究利用實(shí)測(cè)孔隙度資料，對(duì)應(yīng)分析三孔隙度以及泥質(zhì)指示曲線(xiàn)對(duì)其測(cè)井響應(yīng)的敏感性，進(jìn)而優(yōu)選出聲波時(shí)差、密度、中子及自然伽馬相對(duì)值參數(shù)進(jìn)行孔隙度計(jì)算，得到長(zhǎng)7頁(yè)巖孔隙度解釋模型為：Φ=0.017Δt+5.048ρb+0.138CNL+0.033ΔGR-20.378，相關(guān)系數(shù)R=0.886，應(yīng)用該模型計(jì)算的孔隙度與實(shí)測(cè)孔隙度之間對(duì)應(yīng)良好(圖1)。

圖1 YY1井孔隙度解釋結(jié)果Fig.1 Shale gas porosity evaluation of well YY1

2.3 含氣性參數(shù)評(píng)價(jià)

李武廣等[29]等利用頁(yè)巖樣品的等溫吸附試驗(yàn)，得到溫度、壓力、TOC及有機(jī)質(zhì)成熟度對(duì)頁(yè)巖吸附氣含量的影響，并利用以上參數(shù)建立了頁(yè)巖吸附氣含量模型。萬(wàn)宇[30]在此方法基礎(chǔ)上，考慮脫離巖心試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了吸附氣與地層溫度、壓力及TOC的通用計(jì)算模型；王鳳琴等[31]發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯盆地長(zhǎng)7TOC與吸附氣量之間存在較好的正相關(guān)關(guān)系；曾維特[32]利用解析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了延長(zhǎng)組TOC與吸附氣之間的定量解釋模型。

游離氣含量與儲(chǔ)層的地層壓力、孔隙度和含水飽和度有關(guān)，其計(jì)算方法與常規(guī)儲(chǔ)層含氣量計(jì)算方法一致。首先通過(guò)試驗(yàn)確定巖電參數(shù)，在確定孔隙度和地層水電阻率的情況下，求出游離氣飽和度，進(jìn)而確定游離氣含量。此外，也有學(xué)者通過(guò)TOC與實(shí)測(cè)游離氣數(shù)據(jù)回歸分析，建立游離氣含量解釋模型[32]。

2.4 礦物組分評(píng)價(jià)

斯倫貝謝公司利用常規(guī)測(cè)井和ECS(元素俘獲能譜)測(cè)井資料，運(yùn)用Spectro-Lith技術(shù)確定地層中礦物含量，該技術(shù)能精確評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的黏土、石英、長(zhǎng)石、黃鐵礦等的相對(duì)體積[28]。在無(wú)ECS測(cè)井資料的情況下，張晉言利用中子密度歸一化建模計(jì)算泥質(zhì)含量，利用三孔隙度測(cè)井曲線(xiàn)兩兩交會(huì)計(jì)算頁(yè)巖的砂質(zhì)含量和灰質(zhì)含量；此外，多礦物最優(yōu)化測(cè)井解釋模型可充分發(fā)掘常規(guī)測(cè)井蘊(yùn)含的地質(zhì)信息，可算出三種以上的礦物含量(圖2)。

圖2 YY1井多礦物測(cè)井解釋模型Fig.2 Multi-mineral well logging interpretation model of well YY1

2.5 巖石力學(xué)參數(shù)評(píng)價(jià)

目前國(guó)外測(cè)井公司主要采用陣列聲波的縱橫波時(shí)差來(lái)計(jì)算巖石的楊氏模量和泊松比，進(jìn)而計(jì)算巖石的脆性指數(shù)[33-34]。脆性指數(shù)與巖石礦物成分密切相關(guān)，對(duì)于缺少陣列聲波測(cè)井資料使得無(wú)法應(yīng)用巖石彈性參數(shù)計(jì)算脆性指數(shù)的井，可采用礦物組分法定量計(jì)算巖石脆性礦物含量(石英+長(zhǎng)石+碳酸鹽)來(lái)評(píng)價(jià)巖石脆性(圖3)。

3 陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)有效途徑

圖3 YY1井礦物組分法計(jì)算脆性指數(shù)Fig.3 Mineral composition method to calculate brittleness index of well YY1

上述評(píng)價(jià)參數(shù)環(huán)環(huán)相扣、缺一不可，地化參數(shù)評(píng)價(jià)是頁(yè)巖氣儲(chǔ)層識(shí)別的基礎(chǔ)，解決“頁(yè)巖氣層在哪”的問(wèn)題；物性評(píng)價(jià)參數(shù)決定了頁(yè)巖氣儲(chǔ)層儲(chǔ)集能力的強(qiáng)弱，解決頁(yè)巖氣“巖石物理參數(shù)如何”的問(wèn)題；含氣性評(píng)價(jià)是頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的核心，解決頁(yè)巖氣儲(chǔ)層“有多少含氣量”的問(wèn)題；可壓裂性評(píng)價(jià)取決于頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的脆性，是水力壓裂設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，解決頁(yè)巖氣“能否被開(kāi)采”的問(wèn)題。綜合分析國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣儲(chǔ)層識(shí)別與評(píng)價(jià)的技術(shù)方法，確定陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)與步驟如下：

第一步，在巖性識(shí)別基礎(chǔ)上，針對(duì)富含有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖層段，通過(guò)巖心標(biāo)定后測(cè)井模型的建立，系統(tǒng)解釋TOC，確定TOC大于2.0%的層段；其中主要利用測(cè)井資料中對(duì)TOC響應(yīng)較敏感參數(shù)如鈾參數(shù)、自然伽馬測(cè)井相對(duì)值參數(shù)等。

第二步，針對(duì)TOC大于2.0%的層段，依據(jù)三孔隙度測(cè)井資料和自然伽馬測(cè)井相對(duì)值建立的孔隙度解釋模型計(jì)算孔隙度，進(jìn)一步篩選出第一步選出層段中孔隙度大于2.0%的層段。

第三步，針對(duì)第二步選出的層段，分別根據(jù)第一步計(jì)算出的TOC，建立吸附氣測(cè)井解釋模型，計(jì)算吸附氣含量；同時(shí)，基于巖電試驗(yàn)結(jié)果建立的游離氣解釋模型計(jì)算游離氣含量，進(jìn)而計(jì)算總含氣量，篩選出含氣量大于1.0 m3/t的層段。

第四步，經(jīng)過(guò)第三步的篩選后，統(tǒng)計(jì)含氣量大于1.0 m3/t層段的厚度和累計(jì)厚度。

第五步，對(duì)研究區(qū)內(nèi)的井，開(kāi)展第一、第二、第三、第四步處理，圈定出單井中累計(jì)厚度大于30 m的井或井區(qū)。

第六步，在第五步圈定的范圍內(nèi)，根據(jù)脆性礦物解釋模型，解釋脆性礦物含量，進(jìn)而篩選出脆性礦物含量大于30.0%的井區(qū)，作為優(yōu)先施工的區(qū)域。

4 陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)難點(diǎn)

陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)難點(diǎn)在于：和常規(guī)油氣藏相比，頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)涉及的技術(shù)和內(nèi)容更加廣泛和復(fù)雜，頁(yè)巖氣在成藏機(jī)理方面具有獨(dú)特性，常規(guī)油氣測(cè)井勘探評(píng)價(jià)方法難以完全適應(yīng)，測(cè)井評(píng)價(jià)涉及的計(jì)算公式為理想的推導(dǎo)模型，需要大量的巖心實(shí)驗(yàn)室資料建立回歸算法，且誤差較大。具體表現(xiàn)為：

(1)陸相頁(yè)巖氣測(cè)井解釋評(píng)價(jià)屬于低孔隙度、低滲透率儲(chǔ)層解釋評(píng)價(jià)范疇，頁(yè)巖氣具有低孔隙度、特低滲透率及自生自?xún)?chǔ)的特點(diǎn)，頁(yè)巖礦物成分復(fù)雜，儲(chǔ)集層情況多樣無(wú)法精細(xì)掌握。

(2)儲(chǔ)層流體賦存狀態(tài)與常規(guī)油氣不同，頁(yè)巖氣常以吸附狀態(tài)賦存于頁(yè)巖中，游離氣少，表明儲(chǔ)層含氣的測(cè)井響應(yīng)特點(diǎn)面臨新探索。

(3)儲(chǔ)層巖性復(fù)雜且不同于常規(guī)油氣層，目前已知達(dá)到商業(yè)開(kāi)采價(jià)值的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層多為硅質(zhì)含量大于28%、微裂縫發(fā)育的頁(yè)巖儲(chǔ)層，表明頁(yè)巖氣測(cè)井解釋模型將不完全同于常規(guī)油氣層。

5 陸相頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)研究方向展望

相對(duì)于海相頁(yè)巖氣，陸相頁(yè)巖氣沉積環(huán)境較差，黏土含量相對(duì)較高，硅質(zhì)、鈣質(zhì)含量相對(duì)較低，脆性物質(zhì)較少，裂縫[35]發(fā)育程度較低。因此，陸相頁(yè)巖氣的地質(zhì)問(wèn)題成為制約頁(yè)巖氣研究及勘探的因素之一。針對(duì)陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的特點(diǎn)，建議關(guān)注4方面的頁(yè)巖氣測(cè)井技術(shù)研究。

(1)陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層巖石物理試驗(yàn)研究。探索建立適合陸相頁(yè)巖氣的測(cè)井解釋模型，為測(cè)井解釋提供依據(jù)。主要體現(xiàn)為進(jìn)行流體及儲(chǔ)集空間結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究?；诔Ｒ?guī)測(cè)井資料，結(jié)合特殊測(cè)井資料進(jìn)行處理，共同約束，著手于頁(yè)巖的物性參數(shù)、阿爾奇公式參數(shù)、飽和度、儲(chǔ)層礦物成分、裂縫特征描述、巖石力學(xué)參數(shù)分析等。

(2)建立能夠精準(zhǔn)計(jì)算吸附氣和游離氣含量的預(yù)測(cè)模型。目前，吸附氣含量主要通過(guò)等溫吸附試驗(yàn)?zāi)M法和TOC回歸分析法進(jìn)行預(yù)測(cè)；游離氣基于巖電試驗(yàn)建立預(yù)測(cè)模型進(jìn)行計(jì)算，該計(jì)算方法的精準(zhǔn)度還有待提升。

(3)陸相頁(yè)巖礦物成分分析。需弄清頁(yè)巖儲(chǔ)層的礦物構(gòu)成及確定儲(chǔ)層巖石骨架，為孔隙度等參數(shù)計(jì)算提供依據(jù)。頁(yè)巖氣儲(chǔ)層為低孔隙度特低滲透率致密儲(chǔ)層，頁(yè)巖氣的有效開(kāi)發(fā)都需經(jīng)過(guò)儲(chǔ)層改造，頁(yè)巖中脆性礦物成分含量的高低決定了儲(chǔ)層改造的效果。

(4)巖石力學(xué)參數(shù)評(píng)價(jià)。其目的為為水平井儲(chǔ)層壓裂提供參考依據(jù)。頁(yè)巖氣的開(kāi)采主要以水平井開(kāi)采技術(shù)為主。因此，側(cè)重巖石力學(xué)參數(shù)評(píng)價(jià)，可為鉆井、鉆井液及壓裂改造提供必需的參數(shù)。

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EffectiveLoggingEvaluationMethodsofContinentalShaleGas

Qi Panwen, Jiang Chengfu, Zhao Qianping, Shi Peng, Sun Derui

(ResearchInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.,Xi＇an,Shaanxi710075,China)

In order to solve the problem of weak reserve in continental shale gas logging evaluation in our country, according to continental shale gas evaluation criteria, on the basis of summarizing the continental shale gas logging evaluation methods and combining with chang7 shale gas exploration and development practice in Yanchang shale gas demonstration zone, an effective logging evaluation process suitable for China's continental shale gas has been proposed: ①Picking out the layer sections whichTOC>2.0%; ②Layer porosity>2.0% was selected; ③Picking out the layer sections which gas content>1.0 m3/t; ④Total thickness>30m of single well and well area is delineated; ⑤finally, select the brittleness index>40.0% well area as a priority of the development area. The log evaluation method combined a variety of reservoir sensitivity parameters, improved the accuracy and efficiency of reservoir evaluation, and achieved good effect in continental shale gas exploration in Yanchang shale gas demonstration zone. At last, the paper pointed out the problems existing in the continental shale gas logging technology and the direction of future breakthrough, that was of great significance to guide the exploration and economic evaluation of continental shale gas.

shale gas; evaluation criteria; continental facies; logging interpretation; effective methods

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目“頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)新技術(shù)”(2013AA064501)、陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程項(xiàng)目“延長(zhǎng)石油陸相頁(yè)巖氣成藏機(jī)理及資源潛力評(píng)價(jià)”(2012KTZB03-03-01)資助。

祁攀文(1985—)，男，碩士，工程師，主要從事石油地質(zhì)學(xué)與頁(yè)巖氣勘探等方面的研究工作。郵箱： qipanwen@163.com.

P618.130.2；TE122.2

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