张万龙-Jason页岩气藏测井评价及岩石物理建模技术.

Jason针对非常规页岩气藏地震储层描述测井多井评价及地震岩石物理建模技术Jason中国区2013年3月张万龙页岩厚度及埋深：厚度30米，埋深(1500~4500米)；页岩物性，含气性及矿物成份：（POR4%，K100nd，Sw45%，硅质30%）有机质丰度及成熟度：TOC含量2%，Ro(1.0~4.5%)页岩力学性质：脆性指数30%，E（27~33Gpa），Pois（0.235~0.27）商业页岩气藏关键地质及地球物理要素汇报提纲页岩气藏测井地层评价TOC有机碳含量测井计算多矿物最优化测井解释模型成果检验及分析页岩气藏岩石物理模型岩石物理模型分析地层参数岩石物理关系分析总结页岩气藏地质及测井特征钙屑丰富的厚板状地层，虫孔可见。有机质丰富的薄层状泥页岩地层。伽玛电阻率有机碳纵波时差中子密度伽玛电阻率有机碳中子密度井1井2PasseyMethodAAPGBulletin,Dec.1990F_OVER=(a*Rw)/(PHIE^m)ResistivityGRF_Overlay0150.22000TOC=Const.*((log10(RT))–(log10(F_Over)))ModifiedPasseyMethod,2008EquivalenttoDeltalogRBaselineIntervalLOM:成熟度，随着深度和温度的变化而变化，6~12.6为未成熟.12为非常成熟TOC有机碳含量测井计算Passey方法与XRD数值吻合较好与XRD数值吻合较差TOC=(LOG(RT)-DELTR))*(9*PHIT)*10^(2.397-0.1888*LOM)+0.5DELTR=3.063-0.028*DTCPHIT：经过泥质校正后的中子-密度总孔隙度；岩电参数：a=1,m=2.1,n=2Rw：75华氏度下地层水电阻率0.14TOC有机碳含量测井计算Passey方法StatMin方法TOC含量计算模型（适于有伽马能谱测井时使用）NGT测井铀含量数值能够较好的反映TOC有机碳含量特征；同时引入伽马能谱，电阻率、声波、密度、中子等测井曲线能够最大限度的利用宝贵而有限的测井信息；按照岩石体积模型的概念求解计算TOC含量，物理概念更为明确，模型更加稳定，指控手段更为丰富；TOC有机碳含量测井计算StatMin方法NGT测井铀含量TOCStatmin结合Passey方法TOC含量计算模型（适于无伽马能谱测井时使用）TOC表现为高GR骨架点值利用Passey方法计算的TOC含量由于有机质具有较强的吸附放射性矿物能力，有机碳含量与地层的总放射性强度有一定关联，也可加以利用；相比于单纯Passey方法评价有机碳含量，引入自然伽玛测井曲线使计算结果更可靠，精度更高。TOC有机碳含量测井计算StatMin+Passey方法Passey计算得到的TOC(蓝色实线)STATMIN模型计算到的TOC(红色实线)TOC有机碳含量测井计算StatMin与Passey方法结果对比岩心分析TOC(绿色圆圈)汇报提纲页岩气藏测井地层评价TOC有机碳含量测井计算多矿物最优化测井解释模型成果检验及分析页岩气藏岩石物理模型岩石物理模型分析地层参数岩石物理关系分析总结多矿物最优化测井解释页岩气藏实测井数据页岩气地层岩性复杂，选择合适的测井解释模型尤为重要！全岩分析与测井计算粘土含量交会无铀伽马（KTH/CGR）曲线计算的粘土含量与岩石XRD分析数据的结果吻合较好，是相对最为准确的页岩气藏粘土含量计算方法。Bourne#3多矿物最优化测井解释泥质与粘土含量预处理模型输入8条测井曲线项目，其中有4条曲线是经预处理计算得到的，另外4条是实际测量的测井曲线；模型生成6种矿物和3种流体共9条岩石成分曲线，此时，模型被定义为最优化确定性模型；在建模程中,可以适当调整模型的输入与输出，以达到期望情况,模型可以是超定、确定的，也可是欠定的。多矿物最优化测井解释模型参数StatMin模型输入参数矩阵模型输出参数矩阵#3#1油气体积含水饱和度含水饱和度小于50%多矿物最优化测井解释测井模型解释成果在一口参数井建立的解释模型，很容易推广到其它井进行批量处理。汇报提纲页岩气藏测井地层评价TOC有机碳含量测井计算多矿物最优化测井解释模型成果检验及分析页岩气藏岩石物理模型岩石物理模型分析地层参数岩石物理关系分析总结测井解释成果与XRD分析结果对比最优化测井解释模型得到的矿物体积与岩石的XRD分析结果吻合的很好。Passey模型结果模型成果检验及分析模型精度石英含量粘土含量TOC含量黄铁矿含量方解石含量白云石含量国外实例StatMin模型结果模型成果检验及分析模型精度页岩气井测井解释成果与XRD分析结果对比泥岩干层页岩气层常规气层粘土砂岩方解石有机碳孔隙度黄铁矿饱和度XRDStatMinABCD国内实例同一口井的两种模型方案ModelbyFredJensonModelbyHowardRael模型成果检验及分析模型稳定性能谱U含量指示TOCPassy模型指示TOC同一口井，不同的测井解释模型参数解释结果剖面Rael’sModelJenson‘sModel相比于Rael模型结果，Jenson模型计算的云岩含量稍高，油气体积稍少，但总体规律一致。模型成果检验及分析模型稳定性储层发育层段、生产情况与测井解释成果对比Bourne#3开采22个月累计产量：18,705bbls油18,817mmcf气39,797bbls水目前月产量624bbls/month油射孔位置页岩气藏发育段用彩色充填表示Pence#1开采35个月累计产量：38,464bbls油51,518mmcf气56,012bbls水目前月产量485bbls/month油模型成果检验及分析实际生产数据匹配汇报提纲页岩气藏测井地层评价TOC有机碳含量测井计算多矿物最优化测井解释模型成果检验及分析页岩气藏岩石物理模型岩石物理模型分析地层参数岩石物理关系分析总结岩石物理模型建立–利用有效介质模型理论建立具有预测性的页岩气藏岩石物理模型；–正演精度可靠的弹性曲线，校正、恢复地层的弹性特征；–满足地震反演需求（提取稳定子波，提供高质量井标定）；岩石物理规律分析–评价地层弹性特征与岩石物理性质特征参数（粘土含量、孔隙度、饱和度、有机碳含量等）之间的关系；–根据弹性参数生成的脆性指数来定量表征岩石的脆性，把脆性的泥岩与塑性泥岩区分开来；岩石物理模型研究岩石物理建模流程岩石物理模型建立灰岩骨架Vp,Vs,ρ粘土长宽比含气饱和度Km1,μm1,ρm1粘土骨架Vp,Vs,ρ石英骨架Vp,Vs,ρKm2,μm2,ρm2K0,μ0,ρ0水Vp,ρ气Vp,ρK,ρK,ρ骨架流体Km,μm,ρmKf,ρf总孔隙度纵波横波密度干岩石Brie方程V-R-H温度、压力、地层水矿化度、气比重自恰(Self-Consistence)干岩弹性参数计算模型Batzle&Wang等流体属性计算方法粘土类组分Kdry,μdryGassmann流体置换模型Ks,μs,Km4,μm4,ρm4有机碳骨架Vp,Vs,ρKm5,μm5,ρm5砂岩长宽比方解石长宽比有机碳长宽比黄铁矿骨架Vp,Vs,ρKm3,μm3,ρm3VCLVKEROVCALVQUAVPYR饱和流体岩石实测曲线和正演曲线对比井径&伽玛岩性密度纵波速度横波速度纵横波速度比正演曲线原始曲线岩石物理模型建立页岩气藏目的层位置北美页岩气实例岩石物理模型建立密度纵波横波纵横比密度纵波横波纵横比正演曲线与实测曲线韵律变化规律一致，验证了岩石物理模型的预测性。实测曲线和正演曲线对比正演曲线原始曲线国内页岩气实例汇报提纲页岩气藏测井地层评价TOC有机碳含量测井计算多矿物最优化测井解释模型成果检验及分析页岩气藏岩石物理模型岩石物理模型分析地层参数岩石物理关系分析总结P-Impedance与Vp/Vs交会（颜色为VCL）目的层泥页岩孔隙灰岩致密灰岩泥岩岩石物理关系分析岩性与弹性关系北美页岩气实例岩性与弹性关系纵波阻抗纵横波速度比岩石物理关系分析岩性与弹性关系岩性纵波阻抗正演纵横波速度比纵波阻抗实测纵横波速度比四种主要岩性在图版上区分明显，正演横波比实测横波规律性更明显。岩性与弹性关系国内页岩气实例泥岩致密灰岩页岩气层灰岩气层页岩气藏与灰岩气藏孔隙度可通过纵波阻抗与孔隙度关系变换得到，相关性较好。泥岩灰岩干层页岩气层灰岩气层页岩气藏常规灰岩气藏纵波阻抗有效孔隙度岩性物性与弹性关系国内页岩气实例岩石物理关系分析物性与弹性关系纵波阻抗有效孔隙度气饱和度纵波阻抗纵横波速度比页岩气藏常规气藏含气性与弹性关系国内页岩气实例岩石物理关系分析含气性与弹性关系含气饱和度可通过弹性参数交会分析定性判断。岩石物理关系分析岩石脆性与弹性关系国内页岩气实例BI=(YM_BRIT+PR_BRIT)/2YM_BRIT=(YMS-YMSmin)/(YMSmax-YMSmin)PR_BRIT=(PR-PRmax)/(PRmin-PRmax)式中，YMS，测量杨氏模量，MPa；PR，测量泊松比，无量纲YM_BRIT，均一化后的杨氏模量，无量纲；PR_BRIT，均一化后的泊松比，无量纲；BI，脆性指数。页岩的脆性定义包含了两个重要的参数：泊松比和杨氏模量。岩石力学方法定义脆性系数如下：（SPE115258，APracticalUseofShalePetrophysicsforStimulationDesignOptimization:AllShalePlaysAreNotClonesoftheBarnettShale）最大脆性边界TOC最低最小脆性边界TOC最高国内页岩气实例弹性与脆性关系岩石物理关系分析岩石脆性与弹性关系塑性增加脆性增加脆性指数脆性指数线脆性矿物体积塑性矿物体积增加脆性矿物体积增加脆性指数线脆性指数及脆性矿物体积可用泊松比与杨氏模量交会定量评价。动态杨氏模量(GPa)泊松比泊松比方解石+石英体积线脆性指数线塑性增加脆性增加σ与E交会（颜色为方解石+石英矿物含量）泊松比动态杨氏模量(GPa)方解石+石英矿物含量岩石物理关系分析岩石脆性与弹性关系北美页岩气实例TOC含量线有机碳含量增加有机碳含量减少泊松比动态杨氏模量(GPa)TOC含量弹性与有机碳含量关系北美页岩气实例岩石物理关系分析有机碳与弹性关系弹性与有机碳含量关系（颜色为脆性矿物体积）国内页岩气实例岩石物理关系分析有机碳与弹性关系有机碳含量有机碳含量纵横波速度比纵波阻抗横波阻抗密度有机碳含量与弹性参数单相关关系较差，但若考虑脆性矿物影响，并作适当校正，可应用阻抗参数对有机碳含量进行较好的定量评价。弹性与有机碳含量关系（颜色为脆性矿物体积）国内页岩气实例岩石物理关系分析有机碳与弹性关系有机碳含量脆性矿物体积1～0.4(step=0.2)粘土矿物体积0～0.45(step=0.15)总孔隙度0～0.15(step=0.05)10.80.60.400.150.30.4500.050.10.15纵波阻抗脆性矿物体积汇报提纲页岩气藏测井地层评价TOC有机碳含量测井计算多矿物最优化测井解释模型成果检验及分析页岩气藏岩石物理模型岩石物理模型分析地层参数岩石物理关系分析总结总结StatMin最优化方法是定量计算页岩气藏TOC有机碳含量、孔隙度、泥质含量等参数的最佳手段，可以满足不同测井资料丰度条件下的计算要求，方法灵活，精度可靠；利用有效介质理论岩石物理模型可以准确的预测页岩气藏地层的密度、纵波及横波测井曲线，精度满足地震储层研究的要求；纵波阻抗与纵横波速度比的交会可以有效的区分页岩气藏各类岩性；纵波阻抗能够大体反应泥质含量的高低，总孔隙度及TOC含量可以在纵波阻抗与纵横波速度比交会图版上进行精确的定量解释；泊松比与杨氏模量等交会可以定义岩石的脆性发育指数，可以应用脆性指数来定量表征岩石的脆性，把脆性的泥岩与塑性泥岩区分开来；在测井的分辨率下，具有良好脆性、高TOC有机碳含量含量的页岩气藏可以通过纵波阻抗与纵横波速度比的交会区分出来。Thankyou