1、頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展展望頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展展望目目 錄錄1 前言前言2 頁巖油氣地質(zhì)與工程特點(diǎn)頁巖油氣地質(zhì)與工程特點(diǎn)3 頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展4 頁巖油氣錄井技術(shù)展望頁巖油氣錄井技術(shù)展望5 結(jié)束語結(jié)束語1001. 前言前言美國的頁巖氣勘探開發(fā)取得了巨大成功，被稱為是一場(chǎng)美國的頁巖氣勘探開發(fā)取得了巨大成功，被稱為是一場(chǎng)“頁巖氣革命頁巖氣革命”。第第1口口頁巖氣井頁巖氣井1821年年產(chǎn)產(chǎn)量量億億方方EGSP啟動(dòng)啟動(dòng)74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 20100900800700600500400

2、300200137810006年：年：100-200億方億方水平井、多段壓裂等技術(shù)水平井、多段壓裂等技術(shù)4年：年：200-1400億方億方頁巖氣發(fā)現(xiàn)及革命前期頁巖氣發(fā)現(xiàn)及革命前期頁巖氣革命開始及發(fā)展頁巖氣革命開始及發(fā)展頁巖氣革命成功及向世界蔓延頁巖氣革命成功及向世界蔓延三個(gè)發(fā)展階段三個(gè)發(fā)展階段 1821-1976 頁巖氣的發(fā)現(xiàn)及頁巖氣革命前期 1976-2000美國頁巖氣革命正式開始及發(fā)展 2000- 頁巖氣革命成功及向世界蔓延20年：年：10-100億方億方154年：年：0-10億方億方Barnett頁巖氣田頁巖氣田1. 前言前言美國頁巖氣革命的作用美國頁巖氣革命的作用 提升產(chǎn)量提升產(chǎn)量：2

3、011年日產(chǎn)量超過190億立方英尺，占全美干氣總產(chǎn)量的約23%（EIA）； 降低成本降低成本：水平井的產(chǎn)量是垂直井的34倍多，成本僅是直井的1.52.5倍。目前85%的開發(fā)井為水平井多段壓裂； 平平 抑抑 價(jià)價(jià) 格格 ： 從 $13.577/mmBtus（2008年7月3日價(jià)格，EIA）一路降至$2.336/mmBtus（2012年5月7日價(jià)格，EIA）。對(duì)美國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響對(duì)美國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響 增加就業(yè)機(jī)會(huì)增加就業(yè)機(jī)會(huì)：據(jù)IHS統(tǒng)計(jì)，2010年期間，頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展為美國提供了約60萬個(gè)工作崗位； 保證能源安全保證能源安全：2011年，美國60年來首次成為石油產(chǎn)品凈出口國，能源對(duì)外依存度降低；

4、 帶動(dòng)制造業(yè)發(fā)展帶動(dòng)制造業(yè)發(fā)展：天然氣發(fā)電和以天然氣為原料的石油化工的增長以及制造業(yè)復(fù)蘇； 提高財(cái)政收入提高財(cái)政收入：頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極大的刺激了美國經(jīng)濟(jì)，提高了聯(lián)邦政府及地方州政府的財(cái)政稅收。1. 前言前言 國務(wù)院總理溫家寶2011年10月19日主持召開國務(wù)院常務(wù)會(huì)議，會(huì)議討論通過了找找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)綱要礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)綱要(20112020年年)勘查開發(fā)以頁巖氣頁巖氣、煤層氣為重點(diǎn)的非常規(guī)油氣資源。 經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，2011 年12 月3 日，國土資源部已發(fā)布新發(fā)現(xiàn)礦種公告，將頁巖氣作將頁巖氣作為獨(dú)立礦種加強(qiáng)管理為獨(dú)立礦種加強(qiáng)管理。 2012年3月16日國家能源局正式發(fā)布頁巖頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（氣

5、發(fā)展規(guī)劃（2011-2015年）年）。 2012年，在“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”重大專項(xiàng)重大專項(xiàng)中將“頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)”列為重點(diǎn)項(xiàng)目，增設(shè)“頁巖氣勘探開發(fā)示示范工程范工程”。工作工作部署會(huì)部署會(huì)成果成果匯報(bào)會(huì)匯報(bào)會(huì)技術(shù)技術(shù)交流會(huì)交流會(huì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)審查會(huì)非常規(guī)非常規(guī)培訓(xùn)班培訓(xùn)班鉆完井鉆完井培訓(xùn)班培訓(xùn)班壓裂壓裂培訓(xùn)班培訓(xùn)班頁巖氣頁巖氣培訓(xùn)班培訓(xùn)班1. 前言前言以非常規(guī)的思維研究非常規(guī)能源技術(shù)以非常規(guī)的思維研究非常規(guī)能源技術(shù)以非常規(guī)的速度發(fā)展非常規(guī)油氣產(chǎn)業(yè)以非常規(guī)的速度發(fā)展非常規(guī)油氣產(chǎn)業(yè)1. 前言前言在頁巖油氣勘探開發(fā)過程中，錄井該發(fā)揮怎樣的作用？在頁巖油氣勘探開發(fā)過程中，錄井該發(fā)揮怎樣的作

6、用？挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存瓶頸與前景同在1. 前言前言目目 錄錄1 前言前言2 頁巖油氣地質(zhì)與工程特點(diǎn)頁巖油氣地質(zhì)與工程特點(diǎn)3 頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展4 頁巖油氣錄井技術(shù)展望頁巖油氣錄井技術(shù)展望5 結(jié)束語結(jié)束語非常規(guī)的非常規(guī)的“非常非常”之處：之處：全球非常規(guī)油氣勘探開發(fā)取得三大創(chuàng)新：全球非常規(guī)油氣勘探開發(fā)取得三大創(chuàng)新： “納米級(jí)”連續(xù)型油氣聚集的地質(zhì)理論創(chuàng)新； 形成“人造滲透率”的水平井多級(jí)體積壓裂的核心技術(shù)創(chuàng)新； “工廠化”平臺(tái)式低成本的開發(fā)模式創(chuàng)新。頁巖油氣實(shí)驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)頁巖油氣實(shí)驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù) 對(duì)美國wetherford實(shí)驗(yàn)室、美國Intertek 實(shí)驗(yàn)室、美國Terattek

7、 實(shí)驗(yàn)室、美國Corelab實(shí)驗(yàn)室、Cheaspeake實(shí)驗(yàn)室頁巖氣分析測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行研究，確定了國際通用的頁巖氣測(cè)試項(xiàng)目5大類32項(xiàng)。巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試含氣性實(shí)驗(yàn)測(cè)試致密巖石實(shí)驗(yàn)測(cè)試儲(chǔ)層改造與開發(fā)實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)層儲(chǔ)層評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)豐度熱成熟度含氣性頁巖厚度儲(chǔ)層物性礦物組成脆性力學(xué)性質(zhì)2.1 頁巖油氣地質(zhì)特征頁巖油氣地質(zhì)特征 常規(guī)與非常規(guī)油氣的本質(zhì)區(qū)別在于是否受圈閉控制、是否連續(xù)分布、單井是否有自然工業(yè)產(chǎn)量。 常規(guī)油氣研究的靈魂是成藏，目標(biāo)是確定圈閉是否有油氣； 非常規(guī)油氣研究的靈魂是儲(chǔ)層，目標(biāo)是確定儲(chǔ)集了多少油氣。項(xiàng)目項(xiàng)目聚集單元儲(chǔ)層特征源儲(chǔ)配置水動(dòng)力作用運(yùn)移方式滲流機(jī)理油氣水關(guān)系分布和聚

8、集技術(shù)應(yīng)用常規(guī)油氣聚集（非連續(xù)圈閉聚集）常規(guī)油氣聚集（非連續(xù)圈閉聚集）構(gòu)造、巖性與地層等常規(guī)圈閉毫米微米級(jí)孔喉一般源外成藏，排聚時(shí)刻匹配明顯，重力分異、浮力聚集遠(yuǎn)距離二次運(yùn)移為主達(dá)西滲流或管流上油氣下水、壓力系統(tǒng)界面明顯，單井有自然產(chǎn)量單體型、集群型非連續(xù)分布，局部富集直井、酸化壓裂等常規(guī)技術(shù)非常規(guī)油氣聚集（連續(xù)型儲(chǔ)層聚集）非常規(guī)油氣聚集（連續(xù)型儲(chǔ)層聚集）無明顯界限的非閉合圈閉納米級(jí)孔喉大面積源儲(chǔ)共生，滯留作用明顯不明顯，流體分異差、浮力作用受限一次運(yùn)移或短距離運(yùn)移滯留、非達(dá)西滲流為主無統(tǒng)一油氣水界面與壓力系統(tǒng)，飽和度差異大，一般油氣水共存、單井無自然工業(yè)產(chǎn)量盆地中心、斜坡等大面積（準(zhǔn)）連續(xù)型

9、分布，有“甜點(diǎn)”區(qū)水平分支井、分段分層壓裂等特殊技術(shù)2.1 頁巖油氣地質(zhì)特征頁巖油氣地質(zhì)特征頁巖油氣層孔喉分布：頁巖油氣層孔喉分布：頁巖油儲(chǔ)層頁巖油儲(chǔ)層30400nm；頁巖氣儲(chǔ)層；頁巖氣儲(chǔ)層5200nm需要采用非常規(guī)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)需要采用非常規(guī)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)頁巖油氣盆地頁巖油氣盆地BarnettHaynesvilleMarcellusFayetteville儲(chǔ)層深度，儲(chǔ)層深度，m1981-25903200-41151219-2590305-2133水平段長，水平段長，m762-12701016-19301016-1397600-1200鉆井周期，鉆井周期，d15.545-5

10、02016-18鉆井液體系鉆井液體系水基（80%）油基（20%）油基（95%）水基（5%）油基（90%）水基（10%）水基為主油基（部分復(fù)雜地層）建井費(fèi)用，建井費(fèi)用，萬美元萬美元300-400650-850350-450300-4002.2 頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)2003年以來，美國Barnett、Fayetteville等頁巖油氣區(qū)以水平井開發(fā)為主。2011年，美國完鉆非常規(guī)水平井8500多口，頁巖油氣水平井7600余口，Barnett水平井占90%以上，形成了比較成熟的非常規(guī)油氣鉆完井配套技術(shù)。美國典型頁巖油氣開發(fā)鉆完井技術(shù)指標(biāo)美國典型頁巖油氣開發(fā)鉆完井技

11、術(shù)指標(biāo)2.2 頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn) 系統(tǒng)的工程地質(zhì)基礎(chǔ)研究和鉆完井工程優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工程地質(zhì)基礎(chǔ)研究和鉆完井工程優(yōu)化設(shè)計(jì) 工程地質(zhì)基礎(chǔ)研究（可鉆性評(píng)價(jià)）地層壓力井壁穩(wěn)定性地應(yīng)力分析巖性組分及特性分析 鉆完井優(yōu)化設(shè)計(jì) 水平井井眼位置：選擇在低應(yīng)力、高孔隙度、脆性礦物富集和富干酪根區(qū) 水平井眼方向：多沿最小主應(yīng)力方向，為后期壓裂創(chuàng)造條件 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：確保套管下入、滿足后續(xù)作業(yè)要求2.2 頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn) 導(dǎo)向動(dòng)力鉆具導(dǎo)向動(dòng)力鉆具+MWD/LWDLWD隨鉆測(cè)量技術(shù)以前GR,Res.逐漸增加密度、聲波、隨鉆成像 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井

12、系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)用于Haynesville等井較深、水平段較長、井眼軌跡控制難度大的水平井 井下工具系列井下工具系列FluidHammer（水力振蕩器）降低摩阻扭矩 比較成熟的非常規(guī)水平井井眼軌跡控制技術(shù)比較成熟的非常規(guī)水平井井眼軌跡控制技術(shù)2.2 頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn) 適于泥頁巖地層的鉆井提速和定向鉆進(jìn)鉆頭適于泥頁巖地層的鉆井提速和定向鉆進(jìn)鉆頭Kymera牙輪牙輪/PDC復(fù)合鉆頭：復(fù)合鉆頭： 更低、更平穩(wěn)的鉆進(jìn)扭矩，定向鉆進(jìn)更易控制 更小的軸向振動(dòng)(鉆頭跳動(dòng))，多夾層地層鉆進(jìn)時(shí)壽命更長現(xiàn)場(chǎng)成功進(jìn)行應(yīng)用，平均鉆井周期縮短現(xiàn)場(chǎng)成功進(jìn)行應(yīng)用，平均鉆井周期縮短

13、25 d（原周期（原周期82d）,鉆速提高鉆速提高24 倍。倍。Spearfish 頁巖油，鉆速頁巖油，鉆速57m/hHaynesville頁巖氣，鉆速頁巖氣，鉆速26m/hShear公司定向鉆頭公司定向鉆頭Varel 全功率切削結(jié)構(gòu)鉆頭全功率切削結(jié)構(gòu)鉆頭Oklahoma泥頁巖，鉆速泥頁巖，鉆速2.7-3.4m/h2.2 頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn) 油基鉆井液或高性能水基鉆井液體系油基鉆井液或高性能水基鉆井液體系 代表地區(qū)：Bakken Shale、EagleFord 美國主要頁巖油氣田水平井用鉆井液類型美國主要頁巖油氣田水平井用鉆井液類型(2010年年)Shal

14、e,HaynesvilleShale， 代表公司：Magcobar和Baroid 代表體系：Megadril,Integrade OBM 部分地區(qū)部分地區(qū) “量身定做量身定做”高性能水基鉆高性能水基鉆井液體系井液體系。 代表地區(qū)：Barnett，F(xiàn)ayetteville， 代表公司：Baroid、ewpark， 代表體系：HPWBM，Shaledril-B技術(shù)目標(biāo)：保證井壁穩(wěn)定、不塌不漏，實(shí)現(xiàn)環(huán)保無害、成本更低技術(shù)目標(biāo)：保證井壁穩(wěn)定、不塌不漏，實(shí)現(xiàn)環(huán)保無害、成本更低 美國頁巖油氣主產(chǎn)區(qū)主要依靠美國頁巖油氣主產(chǎn)區(qū)主要依靠油基鉆井液技術(shù)油基鉆井液技術(shù)解決解決井壁失穩(wěn)問題井壁失穩(wěn)問題2.2 頁巖油氣

15、水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn) 固井水泥漿體系主要采用彈塑性水泥和泡沫水泥漿固井水泥漿體系主要采用彈塑性水泥和泡沫水泥漿BJ：DuraSet柔性水泥柔性水泥Halliburton ：泡沫水泥：泡沫水泥Schlumberger：FLEXSTONE柔性水泥體系柔性水泥體系 去油膜高效沖洗液技術(shù)去油膜高效沖洗液技術(shù)Schlumberger：MudcleanHalliburton ： Tuned Spacer III 套管居中技術(shù)套管居中技術(shù)Halliburton采用采用Centek超級(jí)扶正器居中度超級(jí)扶正器居中度70%以上以上 采用彈塑性水泥、泡沫水泥及套管居中技術(shù)提高固井質(zhì)量采用

16、彈塑性水泥、泡沫水泥及套管居中技術(shù)提高固井質(zhì)量井?dāng)?shù)/PADPADs數(shù)量22953144474549676723819931041102.2 頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井鉆完井技術(shù)要點(diǎn)“井工廠井工廠”作業(yè)逐漸成為非常規(guī)油氣資源高效開發(fā)模式作業(yè)逐漸成為非常規(guī)油氣資源高效開發(fā)模式Multi-wellPADs、FactoryDrilling： 井網(wǎng)覆蓋區(qū)域最大化、 流水線作業(yè)批量化、地面設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)管理系統(tǒng)化。2007年，Marcellus頁巖氣開發(fā)開始應(yīng)用“井工廠”模式，平臺(tái)數(shù)量逐年增加。縮短靶前距、提高造斜率；提高儲(chǔ)層鉆遇率；縮短靶前距、提高造斜率；提高儲(chǔ)層鉆遇率；防碰防碰盆地盆

17、地BarnettHaynesvilleMarcellsWoodfordBakkenEagleford儲(chǔ)層深度（儲(chǔ)層深度（m)1981-25903200-41151219-25901828-33531892-27961524-3302水平段長度（水平段長度（m)762-12701016-19301016-1397762-1270965-2489889-1143施工段數(shù)施工段數(shù)4-612-146-196-125-377-173階段液量（階段液量（m)271915901590270312881988平均壓力（平均壓力（MPa）20.7-34.575.9-103.544.9-6034.5-89.719

18、.3-55.262.1-86.33支撐劑濃度（支撐劑濃度（kg/m）68.3119.8299.6119.8389.4119.8-179.7壓裂液類型壓裂液類型滑溜水線性膠滑溜水線性膠凍膠滑溜水線性膠凍膠滑溜水線性膠滑溜水線性膠凍膠滑溜水線性膠凍膠2.3 頁巖油氣水平井分段壓裂技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井分段壓裂技術(shù)要點(diǎn)Barnnet脆性地層：脆性地層：少段多簇少段多簇(4-6簇簇/段段)，滑溜水，低砂比（，滑溜水，低砂比（2000m3)Haynesville塑性或頁巖地層：塑性或頁巖地層：多段少簇（多段少簇（ (2-3簇簇/段段) ），），混合壓裂液，中高砂比混合壓裂液，中高砂比(7%)，中低液量中

19、低液量(100nd孔隙度2%含水飽和度Sw40%(海相),2%成熟度Ro1.42.1(海相)，0.81.4(陸相)含氣量33m/ton完井品質(zhì)完井品質(zhì)CQ井筒方位（與裂縫垂直）套管直徑與鋼級(jí)滿足井下工具下入及壓裂施工壓力要求固井質(zhì)量合格，兩個(gè)膠結(jié)面都良好壓裂品質(zhì)壓裂品質(zhì)FQ泊松比20000MPa石英含量SiO240%70%(海相)脆性礦物含量40%70%(陸相)粘土含量30%地應(yīng)力差異系數(shù)Ki0.25裂縫（天然/次生/層理/頁理）發(fā)育水層無 可壓性評(píng)價(jià)可壓性評(píng)價(jià)（壓前評(píng)價(jià)、壓后評(píng)估）2.3 頁巖油氣水平井分段壓裂技術(shù)要點(diǎn)頁巖油氣水平井分段壓裂技術(shù)要點(diǎn) 目目 錄錄1 前言前言2 頁巖油氣地質(zhì)與工

20、程特點(diǎn)頁巖油氣地質(zhì)與工程特點(diǎn)3 頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展4 頁巖油氣錄井技術(shù)展望頁巖油氣錄井技術(shù)展望5 結(jié)束語結(jié)束語 主要研究進(jìn)展主要研究進(jìn)展骨架成分骨架成分儲(chǔ)集空間儲(chǔ)集空間儲(chǔ)集流體儲(chǔ)集流體應(yīng)力環(huán)境應(yīng)力環(huán)境頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣水平井地層壓力隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)技術(shù)元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)油基鉆井液含油性油基鉆井液含氣性巖樣含油氣性 服務(wù)項(xiàng)目服務(wù)項(xiàng)目ECSTMGEMTMLaserStratFLeXTM輸出參數(shù)輸出參數(shù) Si、Ca、Fe、Al、S、Ti、Cl、Gd、Cr的百分含量 SO2、Al2O3、 K2O、Na2O、FeO、Fe2O3、Ca

21、CO3、TO2、CaSO4、FeS的百分含量 主曲線：Si、Ca、Fe、Al、S、Ti、Cl、Gd、H、C、O、Mg、K、Mn的產(chǎn)額 次曲線：Mg、Al、Si、S、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Gd的百分含量 微量元素：S、Cl、V、Cr、Co、Ni、Zn、Ga、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Cs、Ba、Hf、Ta、Th、U 稀土元素：La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Yb、Lu 主要元素氧化物：SO2、Al2O3、TiO2、Fe2O3、MnO、CaO、MgO、NaO2、K2O、P2O5 Si、Ca、Fe、Al、S、Ti、Cl、Gd、H、C、O、Mg、K

22、、Mn的產(chǎn)額3.1 元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用元素、礦物成分的檢測(cè)與評(píng)價(jià)是頁巖油氣層的重要研究內(nèi)容之一，在化學(xué)地層評(píng)價(jià)、沉積環(huán)境識(shí)別、應(yīng)力環(huán)境描述、水平井地質(zhì)導(dǎo)向、壓裂改造選層等方面具有重要的作用。國外三大公司的元素儀器輸出參數(shù)國外三大公司的元素儀器輸出參數(shù) 3.1 元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用 實(shí)時(shí)巖性分析技術(shù)實(shí)時(shí)巖性分析技術(shù)3.1 元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用CIT3000SY型型EDX3600B型型 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O P S U Th Cl Cr Mn

23、Ti SiAlFeCaMgKNaCa,%Al,%粘土礦物，粘土礦物，%粘土礦物，粘土礦物，% y=-1.3875x+40.507R=0.9389100403020010203040Si， %y=0.3115x- 0.6329R=0.9503042051015K,%3.1 元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用 頁巖礦物成分識(shí)別及脆性評(píng)價(jià)技術(shù)頁巖礦物成分識(shí)別及脆性評(píng)價(jià)技術(shù)y=6.9312e0.1473xR=0.82290604020051015Al， %y=9.4073e0.4705xR=0.8567060402001342K, %脆性指數(shù)脆性指數(shù)提出人提出人BI=Quartz

24、/(Quartz+Carb+Clays)Jarvieetal.（2007）YM_BRIT=(YM-YMmin)*100/(YMmax-YMmin)PR_BRIT=(PR-PRmin)*100/(PRmax-PRmin)BRIT_avg=(YM_BRIT+PR_BRIT)/2Grieseretal.（2007）YM_BRIT=(YM-1)*100/(8-1)PR_BRIT=(PR-0.4)*100/(0.15-0.4)BRIT_avg=(YM_BRIT+PR_BRIT)/2Rickmanetal.（2008） 3.1 元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用 頁巖礦物成分識(shí)別及脆

25、性評(píng)價(jià)技術(shù)頁巖礦物成分識(shí)別及脆性評(píng)價(jià)技術(shù) 技術(shù)方法核磁共振核磁共振氣體吸附法壓汞法普通顯微鏡鎢絲掃描電鏡小角散射測(cè)量范圍8nm80m0.4100nm100nm950m放大400倍放大2萬倍10nm1m研究內(nèi)容孔喉大小、分布微米毫米級(jí)孔喉大小形態(tài)微米級(jí)孔喉大小、形態(tài)泥頁巖微孔大小場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡 放大20萬倍納米級(jí)微孔大小、分布原油賦存狀態(tài)納米級(jí)微孔形態(tài)、連通性環(huán)境掃描電鏡nano-CT聚焦離子束放大20萬倍50nm10nm3.2 納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)非常規(guī)儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)非常規(guī)儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)頁巖油儲(chǔ)層：頁巖油儲(chǔ)層：30400nm頁巖氣儲(chǔ)層：頁巖氣

26、儲(chǔ)層：5200nm孔隙信號(hào)完整度，% Time(ms)TE90 1801801801800.10.010.0011100100.001 0.010.111001000 1000010T2, ms0.1110100100010000T2，ms興隆興隆1井井2157.97m灰黑色頁巖灰黑色頁巖干樣信號(hào)泡錳信號(hào)0.1ms相當(dāng)于相當(dāng)于73.5nm3.2 納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)目前核磁共振錄井技術(shù)的不適應(yīng)性目前核磁共振錄井技術(shù)的不適應(yīng)性1ms相當(dāng)于相當(dāng)于735nmTE=0.6ms幅度 0100002000030000400002000100001001000

27、10000100.110.01100100010000100.110.013.2 納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)主要工作進(jìn)展：主要工作進(jìn)展：TE對(duì)小孔隙信號(hào)的影響對(duì)小孔隙信號(hào)的影響頁巖孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)頁巖孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)基質(zhì)孔隙基質(zhì)孔隙微裂縫微裂縫生烴孔隙生烴孔隙TE=0.05ms 3.2 納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)納米級(jí)孔隙的儲(chǔ)層物性及孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)主要工作進(jìn)展：主要工作進(jìn)展：頁巖油井巖屑頁巖油井巖心頁巖氣井巖心 有機(jī)添加劑有機(jī)添加劑（原油、白油、柴油、磺化瀝青）鉆井液鉆井液巖巖屑屑?xì)鉁y(cè)氣測(cè)定量熒光定量熒光（二維、三維）巖石熱解地化巖石熱解地化熱蒸發(fā)烴色譜

28、熱蒸發(fā)烴色譜罐頂氣輕烴色譜罐頂氣輕烴色譜含量變化含量變化組構(gòu)變化組構(gòu)變化出入口差分出入口差分與背景差分與背景差分譜圖特征譜圖特征參數(shù)特征參數(shù)特征3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)定性。定量程度差定性。定量程度差同源混入難以區(qū)分同源混入難以區(qū)分烷烷烷烷烷烷乙乙烷烷乙乙正正戊戊異戊烷異戊烷異戊烷異戊烷正正戊戊丙烷丙烷丙烷丙烷混油泥漿地層真顯示3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)定定量量熒熒光光氣測(cè)氣測(cè)熱蒸熱蒸發(fā)烴發(fā)烴色譜色譜 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)

29、別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)S9-1井原油40mg直導(dǎo)眼5575m巖心一次分析a.b.地層原油與對(duì)應(yīng)巖樣的油組分是有變化的，在熒光譜圖上也有差異；添加劑和經(jīng)過井底循環(huán)的添加劑在組成上也有差異。 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)專利專利類型類型發(fā)明發(fā)明申請(qǐng)?zhí)柹暾?qǐng)?zhí)?01210104228.6201210103835.0專專 利利 名名 稱稱一種用于在鉆井液添加油存在條件下判識(shí)鉆遇油層的方法在鉆井液固體熒光添加劑存在下判識(shí)地層原油顯示的方法 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)

30、鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù) _ 原油識(shí)別原油識(shí)別040200.010.1110100100010000鉆井液鉆井液+白油白油040200.010.1110100100010000鉆井液鉆井液+白油白油+AT13井油樣井油樣30201000.010.1110100100010000油基鉆井液油基鉆井液30201000.010.1110100100010000油基鉆井液油基鉆井液+AT13井油樣井油樣烷烷烷烷乙乙幅度幅度異戊烷異戊烷正正戊戊丙烷丙烷幅度幅度 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù) _ 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用

31、實(shí)例3991m3955m3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)Ex310/Em3255750m巖屑一次分析巖屑一次分析Ex310/Em3255752m巖屑一次分析巖屑一次分析Ex310/Em3255754m巖屑一次分析巖屑一次分析Ex300/Em3265706m巖屑一次分析巖屑一次分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 水基鉆井液體系下適用的利用二次分析判斷地層顯示的方法在油基鉆井液體系下不適用。 油基鉆井液中熒光成份含量大，熒光強(qiáng)度高，對(duì)熒光錄井影響程度太大，目前未能找到有效方法對(duì)地層是否具有顯示進(jìn)行判斷。 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含油性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液

32、含油性定量檢測(cè)技術(shù) _ 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)5706m鉆井液混入20mg原油5716m鉆井液混入40mg原油5726m鉆井液混入60mg原油5736m鉆井液混入120mg原油 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù)組組分分n-PVTFLAIRTradC181.480.894.6C27.68.23.7C35.65.71.3iC41.01.10.4nC42.52.30.0iC50.90.90.0nC51.00.90.0 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含氣性

33、定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù)FLEX鉆井液脫氣裝置鉆井液脫氣裝置GCMS色質(zhì)聯(lián)用分析儀色質(zhì)聯(lián)用分析儀 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù) _ 研制了半透膜及半透膜脫氣器研制了半透膜及半透膜脫氣器分離膜分離膜載氣入口載氣出口316號(hào)不銹鋼螺旋凹槽，螺旋：40圈總長度：150mm有效長度：100mm直徑：13mm中空纖維膜脫氣器中空纖維膜脫氣器平板膜脫氣器平板膜脫氣器316號(hào)不銹鋼平面覆蓋總長度： 170mm有效長度： (100mm10mm)2直徑： 32mm載氣入口載氣出口半透膜有效傳送面積：半透膜有效傳送面積：0.00

34、2m2 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù) _ 研制了地層流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣機(jī)研制了地層流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣機(jī) 集成半透膜分離和樣品氣體檢測(cè) 尺寸：長寬高，690mm370mm770mm 凈重約：25kg。C8甲苯 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù)鉆井液含氣性定量檢測(cè)技術(shù) _ 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用專利類型專利類型發(fā)明發(fā)明實(shí)用新型實(shí)用新型發(fā)明發(fā)明發(fā)明發(fā)明申請(qǐng)申請(qǐng)-授權(quán)號(hào)授權(quán)號(hào)201110229866.6ZL201120291160.8201110229862.8201110229860.9專利名稱

35、專利名稱地層流體油氣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)錄井系統(tǒng)及其方法一種對(duì)地層流體油氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的錄井系統(tǒng)一種全脫值氣測(cè)值法測(cè)量鉆井液脫氣效率的方法一種全脫值測(cè)量鉆井液脫氣效率的方法C1C2C3iC4nC4iC5nC5C61.00E+001.00E-021.00E-04C7 1.00E-06苯287128722873287428752876胡胡39側(cè)側(cè)15井井衛(wèi)衛(wèi)349-26井井 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 頁巖巖樣油氣定量檢測(cè)技術(shù)頁巖巖樣油氣定量檢測(cè)技術(shù)0.1110001000010 T2，ms 100錳離子擴(kuò)散不進(jìn)去，無法區(qū)分油水信號(hào)巖石熱解、定量熒光的不適應(yīng)性：自生生自儲(chǔ)儲(chǔ)、油基油基

36、鉆井液；不能評(píng)價(jià)含油分布。黑色頁巖黑色頁巖T2譜譜解吸？分布？解吸？分布？3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 頁巖巖樣油氣定量檢測(cè)技術(shù)頁巖巖樣油氣定量檢測(cè)技術(shù)氣氣飽和頁巖飽和頁巖水水未飽和頁巖未飽和頁巖油油 3.3 頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià)頁巖油氣識(shí)別與定量評(píng)價(jià) 頁巖巖樣油氣定量檢測(cè)技術(shù)頁巖巖樣油氣定量檢測(cè)技術(shù)核磁成像核磁成像核磁成像核磁成像 序號(hào) 井號(hào)井號(hào)井深（井深（m）層位層位 厚度厚度(m) 工作方式工作方式日油日油(t) 日氣（日氣（m3）日水）日水(m3）壓力系數(shù)）壓力系數(shù) 累油（累油（t）1 L192936-2962沙三段26酸后 7mm43.501.503622

37、XY62657-2721沙一段38.51693 Y212676-2764.2沙一段351.1777474 Y202855.6-2928.8 沙一段221.4027435 Y262739.2-2813沙一段7抽汲12.401.14516 Y28336463700沙三段10.201.557 L202869.8-2880沙三段10.2酸后 5mm9.201.305748 Y162869.4-2901.4 沙四上6.11.1985.59 Y302700-2772.4沙一段5.21.491910 Y1823460-3480沙三段20自噴1141778011 XYS93355.-3435沙三段56自噴38

38、.58701.41.7711.512 BS54491.89-4587.33 沙四段4.5自噴4.76353313 L4214 Y182828.13-2861 沙三段2742.2-2757 沙一段32.9136mm自噴79.96277502860001.601.417947003.4 頁巖油氣水平井地層壓力隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)技術(shù)頁巖油氣水平井地層壓力隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)技術(shù)渤南洼陷工業(yè)油氣流井泥頁巖段油氣產(chǎn)能列表渤南洼陷工業(yè)油氣流井泥頁巖段油氣產(chǎn)能列表 生生烴烴增增壓壓趨趨勢(shì)勢(shì)線線建建立立3.4 頁巖油氣水平井地層壓力隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)技術(shù)頁巖油氣水平井地層壓力隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)技術(shù)層位深度(m)巖性剖面dc指數(shù)聲波時(shí)差烴源巖分

39、析參數(shù)(mg/g)S1S2S2/Pg沙三中沙三下沙四上純上365037003750380038503900395040004050 創(chuàng)新提出生烴超壓隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)理論創(chuàng)新提出生烴超壓隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)理論3.4 頁巖油氣水平井地層壓力隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)技術(shù)頁巖油氣水平井地層壓力隨鉆預(yù)監(jiān)測(cè)技術(shù) 目目 錄錄1 前言前言2 頁巖油氣地質(zhì)與工程特點(diǎn)頁巖油氣地質(zhì)與工程特點(diǎn)3 頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展頁巖油氣錄井技術(shù)進(jìn)展4 頁巖油氣錄井技術(shù)展望頁巖油氣錄井技術(shù)展望5 結(jié)束語結(jié)束語信息采集信息采集信息應(yīng)用信息應(yīng)用國外國外LaserStrat井場(chǎng)化學(xué)地層服務(wù)技術(shù)的測(cè)量信息是國內(nèi)XRF元素錄井技術(shù)的3倍以上；TMLithoSCAN服務(wù)技術(shù)不僅能在井場(chǎng)分析礦物成分，而且能夠提供礦物結(jié)構(gòu)、基質(zhì)密度等信息。伽馬、總有機(jī)碳、脆性指數(shù)和相對(duì)脆性指數(shù)、泊松比、楊氏模量等；廣泛應(yīng)用于地層對(duì)比、沉積相分析、界面卡取等地質(zhì)服務(wù)，而且應(yīng)用于地質(zhì)導(dǎo)向、地應(yīng)力分析等工程服務(wù)。國內(nèi)國內(nèi)XRF只提供12種元素成分;XRD礦物錄井技術(shù)精度較低;不能區(qū)分粘土礦物類型;中石化無元素測(cè)井。主要應(yīng)用于巖性的識(shí)別、地層對(duì)比及界面卡取、沉積環(huán)境分析、地質(zhì)導(dǎo)向等方面;在工程方面的應(yīng)用則較少。 4.1 元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用元素化學(xué)地層剖面的建立與應(yīng)用盡管元素化學(xué)地層分析技術(shù)十分