GB/T 39541-2020 页岩气藏描述技术规范.pdf

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  • 近,以及断裂与构造裂缝的发育程度

    描述与页岩气藏相关的岩浆活动和变质作用,分析其对周围页岩热演化、页岩气生成,以及页岩储 层裂缝形成与保存的影响

    描述地层水矿化度、类型或水型、分布与区域水动力特征;利用水型、变质系数、氢氧同位素等指标 对保存条件进行评价

    利用压力实测、预测资料,描述压力系数大小、分布、变化特征。根据压力系数大小评价保存条件

    民用航空标准4.5页岩有机地球化学描述

    4.5.1总有机碳含量

    衣据实验测试、测井解释、地震预测等资料,描述总有机碳含量变化、分布特征

    根据镜质体反射率(Ro)、氯仿沥青“A”、色谱与质谱分析等实验测试数据,描述有机质成熟度大小 范围和分布特征,

    4.6.1储集空间类型

    具体描述内容如下: a)孔隙描述: 1)页岩储层中的孔隙包括无机孔和有机孔,其分类参见附录C。无机孔大小主要属于微米 级、纳米级,个别毫米级;有机孔大小主要属于纳米级,其成因类型属于次生孔。按尺度大 小,纳来孔细分为微孔(孔径<2nm)、中孔(孔径2nm~50nm)、天孔(孔径>50nm),其 中,中孔又进一步分为细、中、粗中孔(参见附录C)。 2) 利用岩心、薄片、氩离子抛光扫描电镜、元素矿物分析扫描电镜(QemScan)、微米CT、纳 米CT和双离子束扫描三维成像(3DFIB)等资料,描述有机物质或有机质颗粒的几何形 态、大小、产状特征,描述无机孔和有机孔的几何形态、大小与分布、连通性,以及各类孔占

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    比、纵横向变化特征;明确页岩储层特有的纳来级扎隙类型与成因类型。 3)对于含气页岩段中的孔隙度低于2%的页岩储层,刻划储集空间的形态、大小特征,分析 其与含气性的关系。 b) 裂缝描述: 1) 裂缝类型按SY/T6110的规定,按成因、力学性质、充填程度、与层面夹角进行划分;也可 接尺度将裂缝分为巨型、天型、中型、小型、微型五级(参见附录C) 2 页岩中的构造裂缝描述按SY/T6110的规定,描述内容包括发育层段、产状、方位、类型 形态大小、条数、密度、张开度与充填特征等,分析影响因素,开展定量评价、综合预测。 3 负岩中的层理缝包括负理与纹层缝,对于贞理缝,可通过露头、岩心和成像测并等资料描 述页理的条数、密度特征;对于纹层缝,利用岩心、薄片、铸体和测井等资料,描述纹层的宽 度、长度、产状、方位、条数、发育密度、充填物成分与粒度等特征。 4 利用双离子束大面积扫描(Maps)等相关实验方法、示踪剂注人法所得到的孔隙结构资 料,描述多尺度(纳米、微米、毫米级孔隙)、多类型(有机质孔、无机质孔、洞、高角度微裂 隙、层理缝)孔隙的形态大小、分布,尤其是连通性特征;估算有机质纳米孔、层理缝的面孔 率,明确不同孔隙类型的孔隙度占比。 c)洞描述: 1)洞的描述包括发育层段、形态大小、个数、密度、充填特征等。 2 利用氩离子抛光扫描电镜、纳来CT等资料,开展页岩储层的成岩作用研究,分析成岩作 用对无机孔、有机孔的影响,以及孔隙演化过程。 3) 利用岩心或新鲜露头样品,开展成岩作用物理模拟,按不同温阶(150℃、200℃、350℃、 550℃)、不同覆压,模拟地层条件下的成岩阶段与有机质纳米孔、缝和洞的演化,分析孔 隙演化史

    4.6.2微观孔隙结构

    4.6.3储层物性特征

    4.6.3.1储层物性特征包括孔隙度、渗透率、含水饱和度和非均质性内容。 4.6.3.2页岩储层的孔隙度由实验测试方法、测井解释方法和地震预测方法获得。根据实验测量得到 的孔隙度结果及核磁实验测试资料,标定测井资料;进而建立页岩储层的孔隙测井评价模型,定量计算 有机质纳米孔、颗粒粒间孔与微裂缝、黏土晶间孔等的孔隙度,以及各类孔隙的占比。结合地震预测所 得到的孔隙度数据体,描述页岩层段孔隙度的大小(最小、最大、平均值)、分布和变化规律

    页岩储层评价包括但不限于以下方面: 根据贞岩储层敏感性实验测定,描述与评价负岩储层的水敏、酸敏、碱敏、速敏、盐敏、应力敏感 的易伤害性; b)根据六性关系(岩性、物性、电性、含气性、有机地球化学特性和脆性),明确页岩储层下限标准, 确定页岩储层的有效厚度; C) 制定页岩储层分类评价标准(参见附录D),结合测井解释成果及实验测试数据,开展单井储层 分类评价;

    d)综合地震储层预测成 平面上研究不同类型的负岩储层 的分布及变化规律,明确I类、Ⅱ类、 层分布区

    4.7.1依据实验测试方法与测并解释方法,获得含气量数据,进而从定量角度评价含气性;应用地震 资料可以开展含气性预测,从定性角度评价含气性。 4.7.2通过等温吸附实验测试方法可以直接测定吸附气含量,利用现场解吸法可以测定总含气量 4.7.3利用测井资料能够间接估算吸附气含量、游离气含量及总含气量。 4.7.4结合地质、录井、测井、地震和试气试采资料,采用地震技术进行储层含气性预测。 4.7.5根据所得到的含气量数据与成果,描述含气量纵、横向变化与分布特征,分析影响含气量变化 的主要因素

    4.8.1脆性矿物特征描述

    4.8.1.1脆性矿物含量可以通过实验方法、测井解释方法和地震预测方法获得。 4.8.1.2利用全岩X衍射实验测试、黏土矿物X衍射实验测试,直接得到脆性矿物含量。 4.8.1.3利用测井资料可以得到测井解释成果与脆性矿物含量。 4.8.1.4结合地质、录井、测井、地震资料,采用地震技术进行脆性矿物含量预测。 4.8.1.5根据所得到的脆性矿物数据与成果,描述页岩储层的石英、碳酸盐矿物、长石和黄铁矿等脆性 矿物,以及黏土矿物的类型、含量、变化范围和分布特征

    4.8.2岩石力学特征描述

    4.8.2.1岩石力学参数可以通过实验方法、测井解释方法和地震预测方法获得 4.8.2.2 利用岩石力学的实验测试,直接测量得到杨氏模量、泊松比等岩石力学参数。 4.8.2.3利用阵列声波测井资料,可间接得到岩石力学参数。 4.8.2.4结合地质、录井、测井、地震资料,采用地震技术进行岩石力学参数分布预测。 4.8.2.5根据页岩储层岩石力学的实验测试、测井解释、地震预测资料或数据,描述页岩储层的岩石力 学特征,并评价页岩储层可压裂性

    4.8.3可压裂性评价

    4.8.3.1脆性指数计算

    脆性指数计算方法包括但不限于以下两种方法: SAG a)基于矿物含量的脆性指数 1)根据X衍射实验测试数据或者测井解释成果,按照公式(1)计算脆性指数: BI =B/(B + C) × 100% ·(1 式中: BI I一一脆性指数; B一 脆性矿物含量,%; C一一黏土矿物含量,%。 2)综合利用阵列声波资料经过测井解释方法获得的力学参数、常规测井解释成果中的泥质 含量按照经验公式(2)、公式(3)公式(4)计算脆性指数

    脆性指数计算方法包括但不限于以下两种方法: SAG 基于矿物含量的脆性指数 1)根据X衍射实验测试数据或者测井解释成果,按照公式(1)计算脆性指数: BI =B/(B + C) × 100% ·(1 式中: BI [一脆性指数; B一 脆性矿物含量,%; C一一黏土矿物含量,%。 2)综合利用阵列声波资料经过测井解释方法获得的力学参数、常规测井解释成果中的泥质 含量,按照经验公式(2)、公式(3)、公式(4)计算脆性指数

    CS BI= X100% ·(2) TS CS=0.865 × 10X E ×[80 × Vsh+45 × (100Vsh)] ..··.·.· (3) K TS =1 × 10" × DTC2.628 3 .······. (4) 式中: BI 脆性指数; CS 测井解释的岩石单轴抗压强度,单位为兆帕(MPa); TS 测井解释的岩石单轴抗拉强度,单位为兆帕(MPa); E 测井解释的杨氏模量,单位为兆帕(MPa); K 体积压缩模量,单位为兆帕(MPa); Vsh 测井解释的泥质含量,以百分数(%)表示; DTC 纵波时差单位为微秒每米(us/m)

    D)基于岩石力学的脆性指数计篇

    BI 岩石力学脆性指数,以百分数(%)表示; YMBrit———均一化后的杨氏模量,以百分数(%)表示; PRBit 均一化后的泊松比,以百分数(%)表示。

    YMS 杨氏模量,单位为兆帕(MPa); YMS.max 最大杨氏模量,单位为兆帕(MPa); YMS.mi 最小杨氏模量,单位为兆帕(MPa)。

    PR. 泊松比,单位为1; PRe max 最大泊松比,单位为1; PR.min 最小泊松比,单位为1。

    4.8.3.2水平主应力差异系数计算

    YMBrit + PRBrit

    根据脆性矿物含量、脆性指数,对可压裂性进行好、中、差分类评价(见表2)。脆性矿物含量<40%、黏

    土矿物含量<25%,可压裂性评价为差;脆性矿物含量≥40%~<55%,可压裂性评价为中等;脆性矿物 含量≥55%、黏土矿物含量<40%,可压裂性好。脆性指数<45%,可压裂性评价为差;脆性指数≥45%~ <60%,可压裂性评价为中等;脆性指数≥60%,可压裂性好。 根据水平主应力差异系数,对易于形成裂缝网络的程度进行评价:水平应力差异系数<0.2,可以产 生大范围的裂缝网络,裂缝网络性好;水平应力差异系数介于≥0.2~<0.3,裂缝易发生扭曲或转向,同 时产生多裂缝,裂缝网络性中等;水平应力差异系数≥0.3,裂缝易发生扭曲或转向,同时产生双翼裂缝 裂缝网络性差

    表2可压裂性评价标准表

    4.9.1岩石应力实验

    岩石应力大小、方向由多种方法且不限于所列举的方法测量或确定:声发射法、磁定位法、应变恢复 法、水压致裂法、井眼崩落法、相对地应力测试法、套心应力解除法等,可根据实际情况选取合适的方法 开展地应力测试。

    4.9.2地应力各向异性

    9.2.1根据地应力实验测试数据,结合已完钻并压裂监测对比结果、电成像测并解释结果、偶极 井解释结果,描述页岩层段的主应力方向、大小和分布特征。 9.2.2利用地应力实验测试数据,描述地应力各向异性特征,评价页岩储层裂缝网络的复杂程度

    4.9.3地应力场分布

    4.9.3.1在复杂构造区,基于野外露头剖面,统计不同期次裂缝的产状、数量、密度和分布;根据区域应 力特征及野外露头构造配套,确定古、今应力方向与时间,描述不同时期应力特征。 .9.3.2根据钻并、成像测井与钻并诱导缝资料,描述现今最天水平主应力方向与特征。 4.9.3.3对比野外露头、成像测井所获得的古、今应力的差异性,结合裂缝密度最大峰值,明确关键构造 期及相应的最大水平主应力方向,为水平井方位提供依据。 .9.3.4结合地质、地震、测并、录井、生产动态、微地震监测等资料,描述地应力场分布特征;有条件时 给出应力分布等值线图,分析应力集中度(分散度),应用应力场预测裂缝发育的方向、规模和分布。

    .10.1流体分布及性质

    岩气藏的流体分布及性质描述按SY/T6110的

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    4.10.2温度、压力系统

    按照非常规资源的地质、工程特色,遵守GB/T26979的划分方法,将页岩气藏类型按构造 体相态、压力系数、埋深、脆性指数进行划分

    质模型包括岩石相模型、构造模型、人工压裂裂纫

    4.11.2岩石相模型

    结合地震和少量直井资料,充分利用大量水平井的数据,以一口水平井、多个小层界线点资料为 编制、校正页岩气藏构造图,建立构造模型或天然裂缝模型,描述其空间展布、构造形态及断层分

    4.11.4人工压裂裂缝模型

    4.11.4.1利用静动态、压裂后资料及微地震监测结果,建立人工压裂裂缝模型,描述裂缝的方位、半缝 长、分布、体积改造程度特征。 4.11.4.2在构造模型、人工压裂裂缝模型的基础上,建立构造模型、人工压裂裂缝的融合模型即构造体 系模型

    利用物性数据、测井解释、地震预测、动态资料,建立页岩气藏属性模型,描述TOC、孔隙度、渗远 率、脆性指数、含气量的空间分布特征

    4.12储量计算与气藏综合评价

    4.12.1储量计算与评价

    4.12.2页岩气藏综合评价

    综合以上描述成果,依据页岩储层分类评价、储量计算结果、钻井评价效果,开展页岩气 价,优选有利的开发目标,指导开发井井位部署

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    可根据不同阶段的描述对象调整相关内容。包括:气藏概况、地层与沉积描述、构造特征描述、保存 条件描述、页岩有机地球化学描述、页岩储层描述、含气性描述、可压裂性描述、地应力描述、气藏类型描 述气薪地质建模、储品计算与气薪综合评价等

    应包括以下附图: a)页岩层段顶或底埋深等值线图; b)页岩层段厚度等值线图; 5Z1C c)页岩层段TOC等值线图; d)页岩层段Ro等值线图; e)页岩层段脆性矿物含量分布图。 视情况,宜增加以下图件中的1张或多张: a)页岩层段总含气量、游离气含量分布图; b) 页岩层段试气、试采产量分布图; c) 页岩层段压力系数等值线图; d) 页岩层段内的薄夹层厚度等值线图; e) 页岩层段测井解释成果图; f 页岩层段岩石力学参数等值线图; g)页岩层段最大水平主应力方位图; b) 页岩层段地应力分布等值线图; 页岩层段柱状图、对比剖面图和平面分布图。 图件格式按SY/T5615的规定编绘

    应包括以下附表: a)页岩层段厚度数据表; b)页岩层段TOC数据表; c)页岩层段Ro数据表; d)页岩层段脆性矿物含量数据表; e)页岩层段现场解吸法含气量数据表; 页岩层段等温吸附实验测试数据表; g 页岩层段岩石力学参数实验测试数据表; h)页岩层段测井解释成果表,

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    附录C (资料性附录) 页岩储集空间分级分类

    C.1按储集空间成分、结构成因分类见表C.1

    C.1按储集空间成分、结构成因分类见表C.1

    附录C (资料性附录) 页岩储集空间分级分类

    表C.1按储集空间成分、结构成因分类

    C.2按储集空间尺度分类见表C.2

    表C.2按储集空间尺度分类

    C.3按岩心裂缝尺度分类见表C.3

    表C3按岩心裂缝尺度分类

    海绵城市标准规范范本附录D (资料性附录) 页岩储层分类评价指标

    D.1储集性能评价指标见表D.1

    D.1储集性能评价指标见表D.1

    附录D (资料性附录) 页岩储层分类评价指标

    表D.1储集性能评价指标

    岩气富集条件评价指标

    石化标准表D.2页岩气富集条件评价指标

    D.3测井响应参数评价指标见表D.3.

    表D.3测井响应参数评价指标

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