页岩气储层录井配套技术应用新进展

张献召

【摘  要】论文主要分析了页岩的地质情况，结合其特征，分析气储层的特殊性。论文通过总结当前存在的问题，分析与总结经验，探究页岩气储层录井技术的要点。论文提出页岩气储层的岩石内硅质成分占比较高，且钙含量也比较高，岩石既坚硬又脆弱，在钻井阶段，要使钻井速度保持在较高水平。通过合理使用综合气相色谱仪，可发现油气开发过程中存在的问题，其应用优势比较明显。

【Abstract】This paper mainly analyzes the geological conditions of shale， combined with its characteristics， analyzes the particularity of gas reservoirs. By summing up the existing problems， analyzing and summarizing the experience， this paper explores the key points of shale gas reservoirs mud-logging technologies. The paper proposes that the rocks of shale gas reservoirs have a high siliceous component and a high calcium content， and that the rocks are both hard and fragile. In the drilling stage， the drilling speed should be maintained at a high level. The problems existing in the process of oil and gas development can be found by using comprehensive gas chromatograph reasonably. The advantages of its application are more obvious.

【關键词】页岩;气储层;录井配套技术;应用;新进展

【Keywords】shale; gas reservoirs; mud-logging support technologies; application; recent progress

【中图分类号】TE142                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）02-0186-02

1 引言

在经济全球化背景下，我国汽油勘探技术迅速发展，且取得了较大的进步，各行各业也十分重视油气储藏。权威资料表明，非常规的油气储存量占我国总油气资源的80.0%，这类油气开发的成败，对我国油气产量造成了较大的影响。近年来，这一技术迅速发展，在国外已经实现了商业开采。国内的技术正在不断完善，虽说页岩气的油气资源比较丰富，但是其开采难度比较大，技术人员面临的考验也比较大。我国科技人员对这方面的研究起步比较晚，即便是取得了一定的成果，但是相比国外差距较大。

2 页岩气储层的定义及地质特征

页岩气本身属于吸附、游离的暗色泥页、高碳泥页岩，主要是以吸附状态为主，含有比较集中的天然气，表现为明显的原地藏式，且储存层的密度相对较高，一般集中为纳米级的洞隙。天然气选择的是多种形式的吸附，一般是游离或者是其他的形式[1]。在此期间，不会受到构造的控制，为大面积的连续性分布，能够实现奇缘、岩石层面积的保护。页岩气本身分布在厚度较大的盆地区内，且分布面比较广、厚度高，含气量普遍，能够促使页岩井内的气体产气稳定。页岩气的资源储存本身是一体的，可以持续地进行储存与收藏，且无明显的圈闭限制，封闭或盖层依然是必不可缺的。

3 我国页岩气储层的特殊性

与美国相比，我国的页岩层最为明显特征的就是其为陆相岩性。中国在新生代时期，形成了具有特色的陆相与海陆过渡盆地，且已经形成了连续多套大型且类型各不相同的泥页岩层系统，这些资源主要分布在我国北部、南部，集中在川西凹陷、江汉盆地和苏北盆地等地，这些区域的页岩油气资源丰富，拥有较好的地质开发条件，泥页岩的含量较大，页岩为多样性与复杂性分布。由于泥页岩的层系比较多，累计的厚度比较大，砂岩层与泥岩层能够相互层叠，可发育，特别是夹层内的发展更加频繁。内部含有的脆性矿物质含量较低，土层的粘土比较高，热演化相对较低，油气兼顾了产岩、页岩，多样化特征明显，且赋存了复杂的地质条件。其中，最为典型的沉积区为陆相断陷盆地，在进行陷断期间，可见多个湖泊的侵扰，可见明显的退旋回，暗色泥岩的厚度较大，底层的发育顺序十分特别。在深湖盆地底部砂砾层上按顺序分布开发小型大规模深湖河流，沼泽地河流富含Ⅲ型圆形干酪根硬质泥结石页岩，深湖与长江半深湖内含有丰富的硬质、半干酪根、Ⅰ型圆形的泥结石岩层，钱湖区域与三角洲内含有丰富的Ⅰ和Ⅱ型硬质泥结石、半干酪根、圆形的泥结石岩层，沼泽地和深湖河流中分别含有Ⅱ和Ⅲ型圆形干酪根硬质泥结石页岩、Ⅱ型圆形干酪根。

现代录井技术的应用，能够及时地发现页岩气储存层，属于最为直接与有效的储存方式，就页岩气储层录井技术来说，能够对当前页岩气井、老井开展重新的评定与重新的解释，指导意义显著[2]。

4 页岩气储层录井存在的问题

第一，通过勘探老旧的录井，发现其可见微弱的油气数值显示，主要是因为当时未能重视录井技术与钻井技术，需要相关人员对老井进行再次解释与评价。

第二，目前，国内未能对页岩气储层进行解释与评价，对于油气显示判断、评价未能重视。就页岩气储层的开发潜力判断，未能重视。

第三，常规录井技术对页岩气储层的识别效果较差，技术多与常规方法结合，仅可发现地层内的薄碎屑岩和其他岩性的泥页岩储层。

5 页岩气储层录井配套技术的应用

5.1 岩屑录井

常规录井中石屑技术为直接且有效的方式，是现场人员发现油气量的主要依据。国内相关研究表明，就已经钻取结束的油井，油气显示的页岩气储层，其岩屑内均含有方解石晶体，且气储层可见微量的裂缝。现场需要结合岩层岩屑的颜色、性质变化、矿物质等特征，综合判断[3]。

5.2 钻时录井

通过实际的分析，发现新疆页岩气储层内最为主要的矿物质就是石英，其含量范围为15%～33%，接着就是方解石，含量为12%～28%，白云石含量为13%～29%。部分页岩气储层内含有的白云石或方解石含量为32.0%，黄铁矿的含量占比为1%～6%。页岩层储存层内的硅、钙成分较高，使得其质地产生了变化，不仅脆，而且坚硬，进而导致钻井速度较快，钻井难度较大。

5.3 气测录井

随着气测录井技术的迅速发展，气测录井技术油气勘探工作发展，已经得到了广泛的应用。在实践阶段，气测录井已经成为录井内的关键部分，不可或缺，属于录井油气层内发现油气最为直接与有效的方法，能够为录井内的工作人员发现油气提供协助，并对油气含量进行判断。在进行钻入阶段，受到底层压力、井筒柱压力的影响，地层会流进井筒内。结合工作经验来看，页岩气储层钻井时常出现不同程度的油气表现，如井涌、侵袭性和气测异常。在钻页岩气的层中，为确保油气层的发现，目前，多选择的是不均衡的钻井技术，通过选择优质的钻井液，可显示出常规钻井无法显示的数值。简单而言，使用综合录井气相色谱仪，可以发现微弱的油气。与常规的录井相比，其应用优势较大，应用价值突出。采用常规气测录井检测游离气，发现储层，结合快速色谱的采用，加密监测，利于微裂缝发育页岩的发现[4]。

5.4 地化录井

地化录井技术是近年来发展起来的一种技术，在进行油气勘探阶段，发挥着关键性的作用。地化录井能够定量评估生油岩石，能够定量评估储存层。主要是因为页岩气储层本身拥有其独特的性质，不仅仅是生油层还是储油层，与常规的储油层有较大的差异。录井阶段工作人员很难及时发现，通过加热钻井内的岩石屑，能够探测到岩石层内储存的油气含量，并判断其分散吸附气体。可见该技术在页岩气储层录井内的应用价值较高。采用地化录井对吸附气进行检测，分析储层的有机碳含量，建立有机碳和地层含气量的关系图，根据这个关系图判断页岩储层的含气量，达到初步评价储层的目的。

优质页岩具备以下特性：有机质类型好、有机质丰度高且TOC>2.5%、热演化程度适中。

5.5 元素录井

元素录井技术可测定样品中的矿物、元素含量，根据一定的算法计算地层中的脆性物质含量，脆性物质含量=石英+长石+方解石。好的储层脆性物质含量高，利于后期选层测试。

6 结论

综上所述，页岩气储存层内的岩石中含有大量的硅质成分，且应用含有的钙元素含量比较高，会导致岩石变得十分脆弱，岩石的质地变得十分坚硬。在进行取油钻井的过程中，必须确保钻动速度，促使速度一直处于较高的水平。综合对比相应的色譜仪，在实际应用中，可发现油气数值，能够实现录井预测。页岩不仅仅是生油层，还是储油层，可及时地发现储存层，其应用十分必要。

【参考文献】

【1】王建波，冯明刚，严伟，等.页岩气储层含水饱和度影响因素及计算方法——以焦石坝区块五峰组—龙马溪组为例[J].天然气技术与经济，2020，14（06）：21-28.

【2】王玉杰，赵迪斐，卢琪荣，等.纹层、夹层沉积构造对海相页岩储集空间和储层脆性的影响——以四川盆地龙马溪组页岩为例[J].非常规油气，2020，7（06）：33-40.

【3】于荣泽，郭为，程峰，等.四川盆地太阳背斜浅层页岩气储层特征及试采评价[J].矿产勘查，2020，11（11）：2455-2462.

【4】沈志军.还崇山峻岭一抹“亮色”——华东石油局电动压裂助力页岩气储层改造侧记[J].国企管理，2020（22）：66-69.