济阳坳陷页岩油测井评价_蒋云箭.pdf

第30卷第1期油气地质与采收率Vol.30,No.12023年1月Petroleum Geology and Recovery EfficiencyJan.2023收稿日期：2021-12-05。作者简介：蒋云箭（1966），男，江苏泰兴人，高级工程师，硕士，从事油气勘探研究与管理工作。E-mail：。基金项目：中国石化科技攻关项目“东部断陷盆地页岩油目标评价与先导试验”（P20049-3）。文章编号：1009-9603（2023）01-0021-14DOI：10.13673/37-1359/te.202112014济阳坳陷页岩油测井评价蒋云箭1，刘惠民2，柴春艳3，王敏4，杨东根1，吴春文4，陈潇5（1.中国石化胜利油田分公司 油气勘探管理中心，山东 东营 257001；2.中国石化胜利油田分公司，山东 东营 257001；3.中国石化胜利石油工程有限公司 难动用项目管理中心，山东 东营 257000；4.中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东 东营 257015；5.中国石油天然气股份有限公司 规划总院，北京 100083）摘要：目前，普遍利用岩心和气测录井研究页岩油地质特性，测井资料在页岩油评价中的作用并未得到充分发挥。基于岩心分析和元素俘获能谱测井刻度标定，采用测井曲线重叠法，建立了页岩油地质特性测井评价方法和表征手段。结果表明，改进后的logR法计算的总有机碳含量与岩心分析数据更吻合，测井曲线重叠及其组合特征与气测异常存在较好的对应关系，能够定性反映页岩油可动性。利用渤页平5井二维核磁测井数据，首次从测井角度揭示了页岩油地层流体赋存特征和含油特点，确定了页岩油地层含油性定量评价方法，求取了页岩油地层核磁测井可动孔隙度T2截止值，达到了定量评价页岩油地层含油性的目的。应用实例表明测井评价结果与岩心分析结果基本一致。测井曲线重叠法和核磁测井资料更加全面准确地反映了页岩油地层含油性，测井资料在页岩油评价中的作用得到了充分体现。关键词：页岩油；二维核磁测井；logR法；测井评价；济阳坳陷中图分类号：TE122.1文献标识码：ALogging evaluation of shale oil in Jiyang DepressionJIANG Yunjian1，LIU Huimin2，CHAI Chunyan3，WANG Min4，YANG Donggen1，WU Chunwen4，CHEN Xiao5（1.Oil and Gas Exploration and Management Center，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying City，ShandongProvince，257001，China；2.Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying City，Shandong Province，257001，China；3.Management Center of Difficult Producing Project，Shengli Petroleum Engineering Corporation，SINOPEC，Dongying City，Shandong Province，257000，China；4.Exploration and Development Research Institute，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying City，Shandong Province，257015，China；5.PetroChina Planning and Engineering Institute，Beijing City，100083，China）Abstract：The core analysis and gas logging are universally applied to research the mobility of shale oil，but the role of thelogging in evaluating shale oil is not played fully.On the basis of the core analysis and elemental capture spectroscopy（ECS）logging calibration，the logging evaluation method and characterization means of shale oil geological characteristicsare established by the logging curve overlap method.The results show that the total organic carbon（TOC）calculated by theimproved logR method is more consistent with core analysis data.There is a good corresponding relationship of loggingcurve overlap and its combination characteristics with gas logging abnormality，which can qualitatively reflect the mobilityof shale oil.With the 2D NMR data of Well BYP5，the fluid occurrence characteristics and oil-bearing properties of shaleoil formation are revealed for the first time from the perspective of logging.The quantitative oil-bearing property evaluationmethod of shale oil formation is determined，and the NMR T2cut-off value of shale oil movable porosity is obtained to quantitatively evaluate oil-bearing properties.Applications indicate that the logging evaluation results are basically consistentwith the core analysis results.The logging curve overlap method and the NMR data can more comprehensively and accurately reflect the oil-bearing properties of shale oil formation.Thus，the role of logging data in shale oil evaluation is fully dis 22 油气地质与采收率2023年1月played.Key words：shale oil；2D NMR logging；logR；logging evaluation；Jiyang Depression页岩油地层具有黏土含量高、岩石矿物复杂、储集空间多样、低孔超低渗透、普遍需要压裂改造以及地层压力较高、钻井过程中油气显示活跃等多重特征，上述特点决定了页岩油地质研究的复杂性。随着页岩油研究工作的深入和地质工程一体化的不断推进，页岩油地质研究成果日益丰富，济阳坳陷古近系页岩油产能建设不断取得突破。页岩油地质研究工作主要包括“地质甜点”和“工程甜点”2个方面，其中“地质甜点”是页岩油富集高产的物质基础，也是地质研究的核心。目前，针对页岩油地层多采用岩心实验方法开展“地质甜点”分析1-13，为页岩油测井评价提供一些思路和目标。张晋言等依据胜利油田页岩油地层岩相地质分类，开展“五性”指标研究，即矿物组分、地化参数、储层物性、含油气量和可压性等属性的多元回归分析，并综合气测录井和槽面显示，划分页岩油地层有利岩相，确定含油性14。蒋云箭等分析了页岩油地层气测异常段泥浆侵入剖面特征，采用径向电阻率差异法，研究地层油气可动性15。王敏指出页岩油勘探的核心问题是地层游离烃（S1）含量的评价，利用岩心分析数据，建立了游离烃测井多元回归模型16。上述研究多注重于测井特征与某一地质属性的相关性分析，对页岩油地层多属性特征之间的关系分析不够，无法从测井角度取得页岩油测井评价的统一认识，页岩油地层含油性测井评价方法存在较大的局限性。为此，笔者以页岩油地质认识为指导，从有机质测井响应特征出发，系统开展页岩油地层烃源岩品质、脆性矿物含量和页岩油可动性与测井响应特征的关系研究，深入挖掘页岩油地层含油性测井响应信息和表征方法，从而达到准确评价含油性的目的。1有机质测井响应特征新认识济阳坳陷东营凹陷和沾化凹陷沙四段上亚段纯上次亚段与沙三段下亚段发育大量有机质丰度高、生烃潜力大的烃源岩，有机质在生烃演化过程中通过腐泥化及腐殖化作用形成干酪根，其中部分干酪根最终转化为油气。干酪根具有特殊的物理性质，即自然伽马高、电阻率高、补偿密度低、声波时差高和含氢指数高，表现为“四高一低”的典型测井特征。同时，干酪根富集段发育纹层状-层状层理，测井曲线具有明显的锯齿状分布形态。东营凹陷牛页1井沙四段上亚段纯上次亚段与沙三段下亚段有机质富集，地层埋深大于页岩油生烃门限。其中沙三段下亚段 3 层组 3 2953 303 m井段为富有机质纹层状-层状泥质灰岩，岩心分析总有机碳含量（TOC）为 4.0%8.0%，平均为 7.4%。测井曲线具有“四高一低”的特征，锯齿状形态明显，为干酪根相对富集层段（图1）。当地层微裂缝即“泥岩裂缝”发育时，钻井过程中通常气测异常活跃，槽面见油气显示，地层测试获工业油气流。图1采用深层砂泥岩地层测井图头刻度。在低岩心分析TOC值层段，补偿中子曲线一般位于声波时差曲线的左方，即基于图头刻度的声波时差孔隙度小于补偿中子孔隙度，特别是在没有生烃能力的泥岩段（如3 462 m以下地层），声波时差孔隙度远小于补偿中子孔隙度；而在岩心分析TOC值相对较高的沙四段上亚段纯上次亚段2层组和沙三段下亚段3层组，补偿中子曲线一般位于声波时差曲线的右方，即基于图头刻度的声波时差孔隙度普遍大于补偿中子孔隙度。由此可见，声波时差与补偿中子曲线之间的相对位置关系可以定性反映地层 TOC值的变化。分析认为，干酪根特殊的物理性质决定了声波时差与补偿中子曲线反映的孔隙度差异。当干酪根含氢指数为67%时，对应的补偿中子孔隙度为67%，干酪根骨架声波时差为173 s/ft，计算的声波时差孔隙度为92.9%。由此可见，干酪根声波时差孔隙度远大于补偿中子孔隙度。地层干酪根含量越高，声波时差孔隙度与补偿中子孔隙度差别越大，两者在测井图中的位置差异也越明显。这一特征在页岩油地层普遍存在，也是干酪根富集的新的重要证据。2TOC测井计算目前，利用测井资料计算TOC值的方法主要有体积模型法、最小二乘法、多元线性回归法和由EXXON/ESSO石油公司推出的logR法等，也可以采用元素俘获能谱（ECS）测井升级版岩性扫描（Litho Scanner）测井直接测量，其中logR法是目前应用最为广泛的一种方法17。第30卷第1期蒋云箭等.济阳坳陷页岩油测井评价 23 2.1logR法的改进logR法采用曲线重叠法，即在地层某一深度段（非烃源岩段）将对数坐标电阻率曲线和线性坐标声波时差曲线进行重合处理，依据电阻率和声波时差曲线在对数坐标上的间距计算logR值，其表达式为：logR=logRtR基线+K()t t基线（1）logR法具有直观和操作性强等优