王腊柱
中石化经纬有限公司江汉测录井分公司
摘 要:随着国家对油气的需求愈加庞大,非常规油气也开始快速发展,录井技术作为获取油气的直接技术,在非常规页岩气的勘探过程中十分重要,为此提出录井技术在非常规页岩气勘探方面的应用。明确非常规页岩气勘探中的录井技术种类,分别为钻井液核磁共振录井技术和高分辨率元素录井技术。分析录井技术在非常规页岩气勘探方面的应用,录井技术使非常规页岩气的勘探大大提高,满足了我国对其的生产需求。
关键字:非常规油气;录井技术;非常规页岩气勘探
1.非常规页岩气勘探中的录井技术种类
1.1钻井液核磁共振录井技术
钻井液含油量的检测长期以来一直是录井的空白,致密油层、低气油比油层及PDC钻头、荧光钻井液的使用,对钻井液含油量录井技术提出了新需求。为了突破该瓶颈,进行了长期的录井技术研究和实践,研究方法有一定的效果,但难以对含油量定量,且在T谱上不出现新峰。通过对非常规页岩气含油率、含油性的勘探,可以对油层进行有效判别。由于非常规页岩的脆性,不仅会使天然裂缝的宽度较大,还会造成压裂失败,因此,对于非常规页岩油气来说,对岩石脆性的评价尤为重要。目前对非常规页岩气的勘察方法,主要为钻井液核磁共振录井技术,具体过程如下:用阵列声波计算井液中的纵横波,在经过归一化处理后,通过测算得到杨氏模量及泊松比,进而分别求两者的平均值,得出钻井液含油量。在这一测算中,需要重新建立岩石脆性表征,以保障钻井液含油量的准确性[1]。
1.2高分辨率元素录井技术
岩性识别与地层对比的基础,即是元素的识别与对比。元素作为岩石的基本组成成分,对于非常规页岩气勘探具有重要指导作用,在这一过程中,主要发挥作用的元素只有12种。随着非常规页岩气的勘探开发,为了更加精细地获取油气,需要着重指导地质导向与分段压裂过程,也就是令元素的分辨率更高。因此在使用PDC钻头、空气钻的基础上,将能采集到的元素种类进行扩充,使其达到25种左右。使用网上发布系统,对所得元素进行数据远程传输、存储及显示处理,将井场的数据处理中心,逐渐转移到井场信息管理平台,除规范化管理现场资料处理之外,还能远程开展事故诊断、专业分析,使录井现场与信息管理平台能够及时连线,为二者提供了井场信息支持。通过检测井场各区域的高分辨率元素,能有效预防事故的发生,在采油阶段的岩性识别、地层对比中应用广泛。
2录井技术在非常规页岩气勘探方面的应用
2.1非常规页岩气性质解释评价
在非常规页岩气勘探中,录井界十分重视非常规页岩气性质评价工作,在多口探井的解释评价中,出现了否定电测无油的现象,而在实际录井中一般采用下套管试油方式,使新的含油区块能够被发现。
在常规油气层解释中,轻烃分析、气测、热解气相色谱等录井技术,在该项领域中发挥主要作用,而在非常规油气录井中,这些录井技术受到一定限制。非常规页岩气致密储集层种类较多,存在泥页岩、致密砂岩、煤岩,以及致密碳酸盐岩等类,这些岩层种类中发育有着纳米级孔喉网络系统,系统中均为微米书毫米级孔隙。在显微组分的影响下,对于煤层气的储集来说,纳米孔隙结构的变化较快,使得较小的非常规页岩气储集空间中,存在复杂多样的分子变化,只能依靠高分辨率的先进技术,来测算该区域的纳米孔喉结构表征。
2.2非常规页岩气选层评价
在选层评价中,区块层位的生烃量作用较大,根据非常规油气的成藏特点,得出非常规页岩气中生烃量储量。在常规地质录井技术中,在建立地质剖面时,需要采用X射线荧光元素录井技术,而后运用X射线衍射全岩矿物分析,(通过岩心、岩屑录井结果,为其他分析化验提供基础资料。利用岩石热解地化录井技术,可以获得一般岩石热解基础参数,再结合计算的相应特征参数,可以将图板的有机质丰度、成熟度,以及类型判别出来。将常规地质录井资料、岩石热解录井资料,以及区域内的地震资料有效结合,制作出不同层位的有机碳含量等值线图、烃源岩等厚图、成熟度分布图,为非常规页岩气井位部署提供基础资料。页岩油气储层测井评价中,岩性评价是其重要组成部分,相较于常规储层评价的要求更高。采用多矿物模型,对非常规页岩气选层进行性评价,得出路径的最优化方法[2]。
2.3非常规油气井眼清洁判断
非常规页岩气具有物性差、产能低的特点,一般采用水平井长水平段酸化压裂方式开发。通过X射线荧光元素录井,以及X射线衍射全岩矿物分析,在确保不对地层造成伤害的情况下,该方法能够使岩气形成完整的岩性矿物剖面,进而对油气的采集,形成有效的渗流通道。在非常规页岩气中,存在长石含量高的致密砂岩,当配制的酸液质量浓度变高时,会削弱岩石结构的完整性,为酸敏性研究与酸化设计提供依据。采用岩屑流量计计量方法,使井眼内岩屑的质量和流速被算出,通过建立图版,准确识别非常规油气井眼段小层的特征,结合曲线形态,精细划分有效物质与有害物质,对非常规油气井眼进行性清洁,使录井采油的效率大大提高。
3结语
国内岩气勘探行业以需求为导向,研发了多种在非常规油气勘探中适用的录井新技术。针对非常规页岩气矿物组分复杂、自生自储、资源品位低等特性,以非常规页岩气勘探研究为指导,利用综合录井数据,以创新为引领,结合录井技术与岩石物理理论,确定不同的录井技术系列,对油气勘探区域的地质剖面进行创建。在气体碳同位素检测、孔隙结构微观探测,这两种新技术的使用下,构建了非常规页岩气勘探识别与定量评价技术体系,使勘探过程从钻前、钻中、钻后,均实现了有效服务的重要保证。随着非常规油气的发展,各类监测参数产生了较大变化,针对这些变化岩气勘探参数,实时进行技术创新,使录井仪器朝着控制智能化的方向发展,为非常规页岩气勘探提供了重要测井技术支持,大大提高了在该类勘探中的钻井效率,满足了当下岩气勘探中的实际生产需求。
参考文献
[1]方锡贤,姚芳虎,张淑琴,徐伟生.非常规油气储集层录井技术应用与发展思考[J].录井工程,2013,24(02):22-26+90.
[2]詹松.页岩气开发中的录井技术[J].中国石化,2011(11):32-33.