焦石坝地区志留系龙马溪组含气页岩层井震模拟分析

发布时间：2020-09-27 21:14

　　与常规油气藏相比,页岩气赋存方式较多,储层岩石成分复杂,有机质类型丰度变化较大,非均质性较强,孔隙空间多样,这些特点决定了页岩气的解释和评价与常规油气藏存在较大差别,对其评价思路和方法提出更高的要求。北美页岩气勘探开发的成功经验对国内页岩气勘探研究产生了巨大的启示作用,使得页岩气作为一种非常规油气资源在近几年来成为国内研究的热点领域。当前,我国页岩气研究尚处于起步摸索阶段,依据我国复杂的地质条件和构造背景,要实现大规模页岩气成功开采并非易事。本论文研究工区为四川盆地焦石坝地区,该区在上世纪50年代开始进行页岩气的勘探工作,直到前几年才正式进入页岩气的实质性勘探开发阶段,2012年,焦页1井成功的在上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下部钻遇油气显示,取得中石化海相页岩气勘探工作的重大突破,其后陆续有其他钻探井在上述目的层位都钻遇油气显示。焦石坝地区页岩气勘探开发的成功为我国页岩气的生产提供了宝贵的经验,为我国开拓页岩气勘探新突破起到了很好的示范作用。本次主要研究内容为焦石坝地区页岩气富集主控因素在测井及地震响应上的特征,主要研究内容及方法如下：1、通过前期调研,了解焦石坝地区地质背景以及页岩储层特征。2、焦石坝下部页岩地层为典型的页岩气储层,通过对区内典型井的测井曲线特征进行分析,包括分岩性组合进行测井曲线值的统计以及典型井岩石物理参数的交会来具体分析不同岩性组合下页岩气储层的岩石物理特征。3、单井评价。作为新钻探井,焦页1井、焦页2井、焦页3井的测井曲线类型较为全面,测井曲线主要包括伽马(GR)、纵波(AC)、横波(DTS)、电阻率类曲线RS等)、矿物含量曲线和其他测井序列曲线。然而,还缺乏孔隙度等测井解释曲线,因而还需要进行单井建模与评价。对于焦石坝地区龙马溪组页岩层段,主要对镜质体反射率、总有机碳含量和孔隙度进行单井建模和预测分析。通过文献调研页岩气地质主控因素单井评价常用方法,结合焦石坝地区真实情况,采用Ro-中拟合法来实现对镜质体反射率(Ro)的预测；采用△1gR法对焦石坝地区的有机碳含量进行评价和预测；采用体积模型法来计算孔隙度。4、岩石物理分析通过调研国内外岩石物理建模常用方法,针对焦石坝地区真实情况,建立焦石坝地区页岩气体积模型,然后分别采用Gassmann方程对孔隙度的变化进行岩石物理模拟；采用Brown-Korringa方程对TOC的变化进行岩石物理模拟分析；采用变厚度曲线设计来进行厚度变化模拟。5、AVO叠前正演本项目研究中,以单井预测得到的孔隙度和总有机碳含量所对应的原始纵波速度、横波速度和密度曲线为基准,分别将其减小2%、较小1%、增加1%、增加2%和增加3%形成6个不同的孔隙度和TOC状态,然后分别模拟孔隙度和TOC减小2%的曲线、减小1%的曲线、原始状态曲线、增加1%的曲线、增加2%的曲线和增加3%的曲线；再通过AVO模拟来分析孔隙度和总有机碳含量的变化对AVO响应特征的影响；厚度变化模拟主要通过对目的层曲线按一定厚度排列设计,然后对原始曲线进行编辑来模拟不同厚度的密度和纵横波速度曲线,再通过AVO模拟来分析厚度变化对AVO响应的影响特征。经过以上分析和研究,可获得以下结论和认识：1、测井曲线变化特征分析可知,伽马(GR)和中子(CNL)随深度增加而变大,自然电位(SP)和密度(DEN)随深度增加而变小,电阻率、声波(AC)和横波(DTS)的整体变化趋势表现为三段性,上段(3段)和下段(1段)为较低的电阻率、较低的AC和较高的DTS,中段(2段)为较高的电阻率、较高的AC和较低的DTS。2、测井曲线岩性统计分析可知,GR、DEN、CNL能将不同岩性组合区分开来,且岩性组合呈单调增减变化,而AC和DTS能将碳质页岩和硅质灰质页岩基本区分出来。3、通过对龙马溪组下部页岩地层岩石物理参数进行交会分析,主要参数对包括VpVs、Vpp、Vsp、ZpZs、ZpVp/Vs、λρμρ、ρ Vp/Vs、ρσ以及Kμ等。其中,Vpρ、Vsρ、ρVp/Vs、ρσ四个参数可有效地将焦石坝地区龙马溪组下部不同岩性组合的页岩地层识别和区分开来,说明在焦石坝地区龙马溪组下部以上四个参数对不同岩性页岩地层具有很好地敏感性,能明显地指示龙马溪组下部页岩地层的“三段性”特征。4、根据岩石物理参数与主要地质参数进行相关性分析可知,龙马溪组下部3个小段的纵、横波速度和密度分别与总有机碳含量(TOC)和孔隙度(Φ)之间都存在一定的或较好的相关性,并且七种岩性组合页岩层的纵、横波速度会随着TOC和孔隙度的变化而变化。5、根据焦页1井的AVO正演模拟分析可知,龙一段顶界面的反射系数极性为负,且随角度的增大而负向减小,P-G交会样点处于第二象限,截距P为负,斜率G为正,与反射系数变化趋势一致。随着孔隙度的增大,截距P值减小,斜率G值增大,交会样点都处于第Ⅱ象限,且斜率G值的变化幅度比截距P值较大；随着TOC的增大,截距P值减小,斜率G值增大,交会样点由第Ⅲ象限向第Ⅱ象限转化,且斜率P值的变化幅度比截距G值较大；随着厚度增大,AVO响应由第1象限向第Ⅱ象限转化。
【学位单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P618.13;P631.815
【部分图文】：

页岩气

１．２．２国内页岩气勘探开发现状逡逑在北美页岩气成功开发经验的指导下，虽然中国的页岩气勘探才刚刚起步，逡逑但近些年却获得了极大的发展、并快速升温。从图１（ｂ）可Ｗ看到，２００３年开始，逡逑进入我国页岩气勘探起步的摸索阶段，其后获得了极大的成功。在２００６年，中石逡逑油与美国新田石油公司合作开展了四川盆地威远气田页岩气资源评价，并在２０１０逡逑年打下第一口页岩气井（威２０１井），成功采气；２００９年，国±资源部油气资源逡逑中必启动了＂我国重点地区页岩气资源潜力及有利区优选研究＂，并在重庆赛江设逡逑？逦立了中国首个页岩气资源勘探项目，正式揭巧了我国页岩气勘探开发的序幕，同逡逑年１１月，在重庆彭水是启动了第一口页岩气勘探井（渝页１井）；２０１２年，中石逡逑化在四川盆地焦石巧地区成功实施了第一口页岩气高产井（焦页１井），成为中国逡逑页岩气开发史上的新篇章。综上所述

曲线,预测误差,龙马溪组,孔隙度

１２３４５６７８９逡逑巧号逡逑图３－１孔隙度和Ｒｏ的实测值对比逡逑Ｆｉｇｕｒｅ３－１邋Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ邋ｔｈｅ邋ｍｅａｓｕｒｅｄ邋ｖａｌｕｅｓ邋ｏｆ邋ｐｏｒｏｓｉｔｙ邋ａｎｄ邋Ｒｏ逡逑根据己知井焦页１井的岩石分析资料，对实测的孔隙度和镜质体反射率Ｒｏ逡逑值进行幕函数关系拟合，获取公式系数ａ＇、ｂ＇值。图３－２是焦页１井龙马溪组逡逑段实测孔隙度和Ｒｏ的拟合分析，图中主要选取了该井段６个深度点处的孔隙度逡逑值和Ｒｏ值来参与拟合，经拟合并校正后所得的幕函数关系式为：逡逑欠。二邋０．３４５批邋４２１２逦（３．１１）逡逑进而依据式（３－１１）就可计算得到龙马溪组下部（含五峰组）相应的镜质体逡逑反射率民０曲线。逡逑４－５邋１逡逑Ｍ邋？逦ｙ邋＝邋０．３４站１－４２口逡逑民２邋＝邋０．７４９９逡逑３－５邋－逡逑ｇ邋３－０邋－逦＾逡逑２．０邋－逡逑１．５邋－逡逑１－０逦—逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逡逑２．５逦３．０逦３．５逦４．０逦４．５逦５．０逦５．５逦６．０逡逑？邋．／（％）逡逑W３－２龙马溪细实测孔隙度与民０的拟合分析逡逑Ｆｉｇｕｒｅ３－２邋Ｆｉｔｔｉｎｇ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｍｅａｓｕｒｅｄ邋ｖａｌｕｅｓ邋ｏｆ邋ｐｏｒｏｓｉｔｙ邋ａｎｄ邋Ｒｏ逡逑图３－３是焦页１井龙马溪组下部所预测的Ｒｏ曲线。图中曲线道分别为ＧＲ曲逡逑线、有效孔隙度曲线、预测Ｒｏ曲线和实测Ｒｏ邋（粉色杠），可看出龙马溪组下逡逑部页岩Ｒｏ主要分布在１．０５％－３．４％之间

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【参考文献】