實(shí)用有效的頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)技術(shù)

周楊（中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院，遼寧 盤(pán)錦 124010）

在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中，由于頁(yè)巖氣滲透率比較低，而且開(kāi)發(fā)成本比較高，所以在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中，對(duì)于開(kāi)發(fā)技術(shù)要求比較高，必須采用增產(chǎn)技術(shù)，才能更好的對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

在對(duì)頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，其中對(duì)頁(yè)巖氣資源勘探開(kāi)發(fā)最早的國(guó)家是美國(guó)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究，美國(guó)實(shí)現(xiàn)了對(duì)頁(yè)巖氣規(guī)?；_(kāi)發(fā)，很好的實(shí)現(xiàn)了自給自足。我國(guó)頁(yè)巖氣資源豐富，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量高達(dá)3.61×1013 立方米，儲(chǔ)存量豐富，可以很好的滿(mǎn)足我國(guó)對(duì)天然氣資源需要。

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，通過(guò)甜點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)，可以更好的對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)發(fā)。所謂頁(yè)巖氣甜點(diǎn)，主要指頁(yè)巖氣富集和集中的區(qū)域。對(duì)頁(yè)巖中有機(jī)碳、脆性、含氣量等參數(shù)，來(lái)判斷頁(yè)巖氣勘探區(qū)域是否屬于甜點(diǎn)區(qū)域。在明確了頁(yè)巖氣甜點(diǎn)以后，需要對(duì)富集的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)出來(lái)。由于頁(yè)巖氣儲(chǔ)存于頁(yè)巖中，頁(yè)巖的孔隙度和滲透率比較低，導(dǎo)致頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)難度比較大。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究，通過(guò)水力壓裂和水平井技術(shù)可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行高效開(kāi)發(fā)，促進(jìn)頁(yè)巖氣行業(yè)的發(fā)展。

1 頁(yè)巖地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)

在天然氣資源開(kāi)發(fā)中，頁(yè)巖氣從無(wú)到現(xiàn)代的商業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程，在地球化學(xué)和地球物理理論上有了很大了進(jìn)步。通過(guò)對(duì)頁(yè)巖氣理論研究，可以更好的對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量進(jìn)行計(jì)算，對(duì)井位進(jìn)行合理定位，選擇合適的開(kāi)采方式。通過(guò)對(duì)頁(yè)巖氣地質(zhì)理論的研究，可以更好的指導(dǎo)頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)發(fā)，滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)天然氣資源需要，促進(jìn)天然氣行業(yè)的發(fā)展。

1.1 頁(yè)巖地球化學(xué)

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，對(duì)于頁(yè)巖地球化學(xué)研究主要包括有機(jī)碳含量和有機(jī)質(zhì)熱成熟度的研究。頁(yè)巖氣區(qū)域選擇要有適當(dāng)?shù)目傆袡C(jī)碳含量和熱成熟度結(jié)合地帶。在頁(yè)巖地球化學(xué)研究中，不同的地球化學(xué)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的伽馬射線(xiàn)、密度、聲波測(cè)井曲線(xiàn)圖不同，所以在測(cè)試資料比較少的區(qū)域，可以根據(jù)測(cè)井曲線(xiàn)來(lái)輔助計(jì)算頁(yè)巖氣中有機(jī)碳含量和成熟度含量。

1.2 地球物理研究

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，需要頁(yè)巖的地球物理特征合理分析，從而更好的保證頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)工作的順利進(jìn)行。通過(guò)地球物理信息，可以更好的對(duì)頁(yè)巖氣平面分布和井眼軌道設(shè)計(jì)有重要作用。通過(guò)高質(zhì)量的地震資料，可以很好的提升水平井布井的成功率，避免出現(xiàn)斷層情況。

1.3 頁(yè)巖巖相的精細(xì)研究

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，需要對(duì)頁(yè)巖巖相進(jìn)行精心研究，從而更好的對(duì)頁(yè)巖氣資源進(jìn)行高效開(kāi)發(fā)。頁(yè)巖通?？雌饋?lái)是一種黑色細(xì)顆粒沉積物，可以根據(jù)頁(yè)巖的結(jié)構(gòu)把頁(yè)巖分為硅質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖等等。

2 對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，甜點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)成為關(guān)鍵

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，甜點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)是非常重要的一部分，通過(guò)甜點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)可以更加高效的對(duì)頁(yè)巖氣資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在頁(yè)巖氣儲(chǔ)存的地質(zhì)中，頁(yè)巖氣資源量豐富區(qū)，通常泥頁(yè)巖厚度大于五十米。其中泥頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)豐度情況，對(duì)頁(yè)巖氣的生長(zhǎng)和儲(chǔ)集有重要作用，通常有利發(fā)育區(qū)含氣泥頁(yè)巖總有機(jī)碳大于百分之二。

另外脆性是頁(yè)巖氣儲(chǔ)存評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一，其中巖石的脆性和巖石的力學(xué)有很大的關(guān)系，通常頁(yè)巖脆性指數(shù)大于百分之三十，楊氏模量在28-32Gpa 之間。但是在不同區(qū)域的頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)中，各個(gè)地區(qū)的頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的，其中主要是預(yù)測(cè)高的總有機(jī)碳含量和高脆性的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層空間形態(tài)，可以更好的為頁(yè)巖氣的鉆井開(kāi)發(fā)提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持。

3 頁(yè)巖氣甜點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)

3.1 基于地震預(yù)測(cè)和儲(chǔ)層參數(shù)分析的頁(yè)巖儲(chǔ)層定量描述技術(shù)

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，其中通過(guò)地震預(yù)測(cè)和儲(chǔ)層參數(shù)分析的頁(yè)巖儲(chǔ)層定量描述技術(shù)，可以更好的對(duì)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。一是在優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖厚度預(yù)測(cè)方面，通過(guò)圍繞頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)目標(biāo)層段，發(fā)展了地震疊后波阻抗反演技術(shù)的儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)，可以更好的對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)發(fā)。二是在頁(yè)巖孔隙度預(yù)測(cè)方面，主要是通過(guò)多參數(shù)回歸結(jié)果，發(fā)展了協(xié)模擬地震反演技術(shù)，然后通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)分析可以建立孔隙度和測(cè)井參數(shù)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)預(yù)測(cè)的效果。三是在頁(yè)巖總有機(jī)碳預(yù)測(cè)方面，通過(guò)于統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，發(fā)展了疊前預(yù)測(cè)技術(shù)，通過(guò)疊前預(yù)測(cè)技術(shù)，可以計(jì)算出頁(yè)巖氣的總有機(jī)碳含量，更好的對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)發(fā)。三是在頁(yè)巖含氣量預(yù)測(cè)方面，主要是通過(guò)地震屬性和地震疊前疊后反演進(jìn)行頁(yè)巖含氣性預(yù)測(cè)，從而更加高效的對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

3.2 頁(yè)巖脆性疊前地震參數(shù)反演技術(shù)

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，通過(guò)頁(yè)巖脆性疊前地震參數(shù)反演技術(shù)，可以更好的對(duì)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。在對(duì)頁(yè)巖脆性預(yù)測(cè)中，主要是通過(guò)楊氏模量和泊松比參數(shù)來(lái)進(jìn)行，但是隨著科技的不斷發(fā)展，通過(guò)楊氏模量和拉梅常數(shù)組合參數(shù)，可以很好的對(duì)頁(yè)巖參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.3 基于巖石物理建模的頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙壓力預(yù)測(cè)技術(shù)

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，通過(guò)巖石物理建模的頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙壓力預(yù)測(cè)技術(shù)，可以更好的對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙壓力情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。在頁(yè)巖氣地層壓力預(yù)測(cè)中，其中等效深度法是常用的一種方法，但是這種方法具有比較強(qiáng)的主觀性，對(duì)新探區(qū)不能很好的進(jìn)行應(yīng)用。針對(duì)這種情況，通過(guò)利用GPS模型來(lái)計(jì)算頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的正常壓實(shí)趨勢(shì)線(xiàn)，然后再結(jié)合波阻抗的RT 地震地層壓力預(yù)測(cè)，可以很好的達(dá)到對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙壓力預(yù)測(cè)效果。

3.4 基于AVAZ 方位數(shù)據(jù)地震反演的地應(yīng)力預(yù)測(cè)技術(shù)

在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，通過(guò)于AVAZ 方位數(shù)據(jù)地震反演的地應(yīng)力預(yù)測(cè)技術(shù)，可以更好的提升地應(yīng)力預(yù)測(cè)精度，保證壓裂工程的穩(wěn)定施工。對(duì)于地應(yīng)力預(yù)測(cè)主要是基于彈性參數(shù)反演方法進(jìn)行，但是這種方法會(huì)有一定的誤差存在。通過(guò)基于AVAZ 方位數(shù)據(jù)地震反演的地應(yīng)力預(yù)測(cè)技術(shù)，可以更好的提升地應(yīng)力預(yù)測(cè)精度。

4 結(jié)語(yǔ)

在天然氣資源開(kāi)發(fā)中，頁(yè)巖氣資源是非常重要一部分。在頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)中，頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)技術(shù)，可以更好的找到頁(yè)巖氣甜點(diǎn)區(qū)，更好的對(duì)頁(yè)巖氣資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)。隨著頁(yè)巖氣甜點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)技術(shù)越來(lái)越成熟，并且得到了廣泛應(yīng)用，很好的促進(jìn)我國(guó)天然氣行業(yè)的發(fā)展。