页岩储层元素俘获能谱测井技术研究及应用

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• 论文作者：吴静 ; 谭茂金
• 年：2016
• 作者机构：中国地质大学(北京);
• 论文关键词：元素俘获能谱测井 ; 元素重量百分含量 ; 矿物含量反演 ; 页岩储层评价
• 会议召开时间：2016-10-15
• 会议录名称：2016中国地球科学联合学术年会论文集（三十九）——专题79：中国古生物学和地层学最新进展、专题80：地热理论与应用、专题81：应用地球物理学前沿
• 语种：中文
• 分类号：P631.81
• 学会代码：ZGDW
• 会议名称：2016中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国地球物理学会、中国地震学会、全国岩石学与地球动力学研讨会组委会、中国地质学会构造地质学与地球动力学专业委员会、中国地质学会区域地质与成矿专业委员会
• 学会名称：中国地球物理学会
• 页数：2
• 文件大小：1216k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

近年来,非常规油气资源逐渐成为我国油气勘探的重要领域。在页岩测井评价过程中,由于构成页岩储层的矿物种类十分复杂,利用常规的测井方法已经不能解决储层评价过程中所遇到的问题。元素俘获能谱测井技术可准确地获得地层矿物含量,它从岩石化学成分角度为非常规储层的岩性评价开辟了一条新的道路。1.元素俘获能谱测井技术研究元素俘获能谱测井仪测量快中子与地层元素作用产生的γ射线,对测量得到的γ能谱解谱后可获得各元素的相对产额,经过氧闭合模型和矿物模型的综合处理解释可定量得到地层的矿物含量,从而对地层岩性做出分析。目前我国元素俘获能谱测井技术研究的重难点主要集中在:对俘获γ能谱解谱,元素重量百分含量的求取,元素含量与矿物含量之间的定量转换以及结合其它测井资料实现对储层的综合评价。本文在深入调研元素俘获能谱测井方法原理及目前技术研究现状的基础上,围绕元素俘获能谱测井数据处理中的关键技术难点,主要进行了以下研究:基于氧闭合模型,实现了由元素相对产额向元素重量百分含量的转换,得到了Si、Ca、Fe、S等多种元素的重量百分含量,计算所得地层归一化因子小于5表明元素含量计算结果可靠;根据求得的各元素重量百分含量,结合全岩XRD试验资料,根据"相同测井响应矿物合并"的原则,确定了元素含量到矿物含量的转换系数,建立了合适页岩地层的矿物模型,得到了QFM(石英+长石+云母)矿物组合、碳酸盐岩矿物组合、粘土矿物组合、铁矿矿物组合的含量,并与全岩XRD实验结果进行对比,证明计算结果准确性较高;引入最优化矿物反演方法并结合遗传算法,提高了矿物含量的计算精度,实现了对元素俘获能谱测井资料的最优化处理。2.元素俘获能谱测井技术在页岩储层中的应用页岩储层评价主要包括生油(气)能力、储油(气)能力和易开采性三大方面。元素俘获能谱测井技术在以上三个方面都有广泛应用,主要包括:可利用计算获得的地层元素含量并结合实验室岩心分析,确定岩石的各种骨架参数,包括骨架密度、骨架中子、骨架光电吸收截面、骨架俘获截面等;可根据获得的骨架密度值,精确计算储层孔隙度,并利用相关经验公式估计地层渗透率,进而对储层进行物性分析;可根据脆性矿物占总矿物的比计算页岩地层的脆性指数,指导储层的压裂改造;可利用经验公式估算页岩地层的总有机碳含量(TOC),研究页岩生烃潜力的大小,并以此确定储层厚度及体积。本文通过对H井页岩地层元素俘获能谱测井数据进行处理解释,证明了该测井新技术可以帮助我们更好地开展储层综合评价与预测、储量计算、储层改造施工、开采作业方案设计以及油藏描述等工作,故不断深入元素俘获能谱测井技术在页岩储层评价中的应用对促进页岩油气开发具有重要意义。

引文

[1]廖东良.页岩地层ECS测井资料解释新方法及其应用.石油钻探技术,2015,43(4):102-107.
    [2]孙建孟.地层元素测井确定矿物含量的新方法.天然气工业,2014,34(2):42-47.
    [3]邹常春,谭茂金等.地球物理测井教程[M].北京:地质出版社,2010:90-98.
    [4]谭茂金.有机页岩测井岩石物理.北京:石油工业出版社,2015:74-82.