探讨页岩气地球物理勘探技术发展现状

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:包怡
[导读] 摘要:本文主要对页岩气地球物理勘探技术的发展现状进行解析。
        江苏省有色金属华东地质勘查局八一四队  江苏省南京市
        摘要:本文主要对页岩气地球物理勘探技术的发展现状进行解析。首先对页岩气地球物理勘探技术的发展阶段进行论述,而后深入性的对该技术在盆地页岩气勘探应用情况进行分析。希望论述之后,可以给相关领域的工作人员提供帮助。
        关键词:页岩气;地球物理;勘探技术;发展;现状;分析
        0引言
        社会高速发展之下,页岩气的开采和发展有了很大的进步,地区页岩气利用率得到很大的提升为能源领域发展起到了积极的作用。我国页岩气储量巨大,政府也更加关注该类能源的使用。页岩气储集层内有比较高的自然伽马、低声波速度、地目的、高电阻率等地球物理特性,所以成为当前的页岩气勘探地球物理技术识别主要依据。
        1.地球物理技术应用发展现状解析
        1.1页岩气勘探阶段
        通过三维地震与地球物理探测井资料可以准确的判断出页岩气埋设深度、厚度尺寸、空间分布、物性参数等,可以更好的开展勘探和评估,为页岩气开采提供良好基础。
        a.确定页岩的埋深。埋深尺寸根据标准规定进行合理的计算确定,这是进行页岩开发使用的关键所在。时深转换过程中,利用声测井分析和了解,基准面、地震测量就是目前所应用的测量技术参数。在转换的过程中,应该合理的确定地震波的形式,标注好层位,为数据记录和勘探提供良好的基础。因此,地球物理技术在页岩层资源开发利用率有着非常好的效果[1]。
        b.确定优质页岩厚度。按照标准规定进行页岩厚度参数的分析,实现资源了解和使用,通过地震反应的方法充分了解和掌握各项数据信息,可以使得页岩厚度准确计算分析。优质页岩和普通泥页岩会有明显的差异,具体指的是自然伽马曲线方面的差异,此时的页岩速度会明显的高于普通页岩层的结构。经过这一方面的分析,了解到声波曲线特点,对于页岩测量起到积极的促进作用。
        c.提供储层物性参数。该方面的数据应该了解到孔隙率、渗透率、饱和度等技术参数的分析了解。通过地球物理测井参数的使用,孔隙度测井能够详细的了解储层孔隙度数据,利用拟合性数据确定出渗透率、饱和度等,让页岩资源开采使用奠定坚实基础。
        d.准确掌握页岩的构造、断裂带分布、岩性变化等。利用精度非常高的三维地震勘探设备可以确定地质构造信息,避开页岩气勘探影响严重的复杂断层地带,使得钻井顺利进行。地震的属性分析中,曲率对于断层有着很高的敏感性,可以准确的判断断裂带。同时,成像测井技术也能够掌握储层裂缝信息。页岩气有着非常明显的特点,可以通过分析岩性的方式确定,应用三维地震成像技术确定岩层结构形式,根据相干分析技术、地震属性、层间切片等可以准确预测页岩的裂缝,保证探井顺利进行,为页岩气开发奠定坚实的基础。
        e.保证裂缝位置、密度精度满足要求。应用3DVSP等井间地震技术,可以准确的掌握裂缝方位与识别的质量,满足开采的需要[2]。
        f.确定烃源岩空间分布。根据需要使用设备实现三维地震资料分析,然后就是了解具体的页岩气烃源岩深度与厚度,了解其延伸发展的范围,从而可以掌握具体的分布范围数据信息。
        1.2页岩气开发阶段
        按照当前的国外页岩气勘探开发的实际经验,水平钻井、多级压裂等都是重要开采方式,可以提升开采的效果,而地球物理方式可以给页岩气钻井和储层压裂改造设置提供技术支持。
        a.微地震监测技术可以实现页岩气分段压裂提供良好基础。页岩气通常会根据需要设定为超低渗透油气藏的结构形式,这就需要开采环节结合情况做出储层调节和使用。目前国际上很多国家会选择使用压裂技术,可以保证渗透率合理。当前,微地震为效果最好的压裂监测技术。选择使用符合要求的地震检波器能够获取地震信号,并且做好必要处理,掌握各个关键的尺寸信息,为页岩开发奠定基础[3]。
        b.岩石物理测试可以掌握岩石脆性信息。

水平压裂是目前页岩气开采的重要技术,在压裂分析环节,岩石破裂和强度存在直接的关系,这时也会导致杨氏模量、泊松比等数据产生改变。通过深入分析页岩岩石物理数据信息可以确定压裂缝网规模参数。
        c.页岩气测井评价是非常重要的工作,可以根据需要确定孔隙度、孔隙压力、储层等相关的数据信息,然后就是按照需要构建页岩岩石力学性能参数,达到计算标准要求。
        2.地球物理技术应用到盆地页岩气勘探的情况
        我国很多地区都分布着大量的页岩气资源,初步普查工作开始后,把盆地作为试验地带,应用国际上比较先进的页岩气勘探技术,应用符合我国国情需要的页岩气勘探技术。在现代社会的页岩气资料确定中,利用先进技术与设备,保证页岩测井顺利开展。
        2.1页岩气岩石物理参数评价
        页岩气为低渗透油气藏的形式,页岩气开发阶段,压裂是确保页岩气合理开采应用的主要影响因素。压裂阶段,页岩破裂和页岩的物理参数有着直接的关系,岩石力学特点和缝网形成存在必然的联系。国外有专家深入研究页岩力学和缝网状态的联系,说明岩石脆性和敏感性对于判定页岩气是非常有效的。当前我国页岩气开采尚处于摸索时期,页岩岩心物理参数的确定还要依赖于世界上其他的国家,要进一步的研究为我国页岩气开发奠定坚实的基础。页岩气储层与常规储层有着明显的不同,渗透率是很低的,压裂后在裂缝的位置上会提高开采效果[4]。压裂阶段就会导致裂缝网格的出现,该形式的形成和地应力存在关系,还和岩石脆性有关联,脆性特点也会给页岩压裂设计内的压裂液选择有着重要的影响。页岩储层的渗透性是非常低的,需要保证在水力压裂阶段产生比较多的网状裂缝形式,可以组合成为一定程度的解析液体系。缝网的产生是外部地应力作用之下的结果,而岩石脆性则是内部的原因。岩石的脆性越高,则越容易形成网状裂缝,而脆性较小,则说明岩石有一定的塑性特点,也就不容易出现网状,并且还会限制裂缝的发展和演变。压裂缝网设计环节,页岩脆性特点和脆性剖面分析可以更好的确定射孔段部分,裂缝延伸比较大,可以促进裂缝网波和体积的增大,促进产量的提升。页岩与其他的油气储层对比分析,以岩石性质为例,其致密性较高,且敏感性较强,所以并不能完全的确定压裂设计方案。页岩的天然裂缝和层理伤害评价可以给裂缝的选择确定提供基础,也是优化缝网压裂设计的主要方式。因此,通过在试验区域内确定页岩的敏感性,为后续的压裂液体系的确定有着积极的作用。
        2.2微地震技术
        微地震是通过产油作业阶段或者利用水力压裂时所导致的地下应力场变化状态,可以在岩层破了后或者断层后形成的地震波形式。通过井内或者地面设置检波器的方法能够了解裂缝变化情况,产生影像,此为微地震裂缝监测操作方式。页岩气开采核心技术就是水平钻井技术与水力压裂技术。利用微地震数据信息可以准确的掌握压裂作业阶段的各个尺寸和位置信息,保证开采顺利的进行,提高开采的产量和效率,也能够给微地震监测在页岩气的压裂评价中提供有利的支持[5]。
        3.结语
        页岩气属于非常规油气资源的形式,与传统的油气资源开采存在着明显的差异,所以需要重视数据采集工作,确定最为合理的勘探技术,更好的促进开采效果的提升,满足当前资源开采利用的需要,推动社会的发展。
        参考文献
        [1]赵万金,李海亮,杨午阳.国内非常规油气地球物理勘探技术现状及进展[J].中国石油勘探,2012,17(04):36-40+6.
        [2]孙龙德,撒利明,董世泰.中国未来油气新领域与物探技术对策[J].石油地球物理勘探,2013,48(02):317-324+332+162.
        [3]周小琳,王剑,余谦,杜伯伟,刘伟.页岩气藏地质学特征研究新进展——来自2011年AAPG年会的信息[J].地质通报,2012,31(07):1155-1163.
        [4]岳婷,胡社荣,彭纪超,褚福贺,张运勋.页岩气勘探开发过程中的若干环境和生态问题[J].中国矿业,2013,22(03):12-15+28.
        [5]张所续.世界页岩气勘探开发现状及我国页岩气发展展望[J].中国矿业,2013,22(03):1-3+11.
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