川东南焦石坝及丁山地区五峰-龙马溪组页岩气储层特征及“甜点”预测技术研究

摘要

本文以焦石坝及丁山选区为研究目标区，针对奥陶系五峰组-志留系龙马溪组页岩开展页岩气储层特征及“甜点”预测技术研究。针对国内外页岩气“甜点”预测技术研究进展及页岩气勘探开发现状，结合焦石坝及丁山选区地质特征及页岩气勘探开发遇到的难点及重点确定了本次研究思路，首先在充分分析研究区区域地质资料的基础上，利用测井资料、地震资料划分出目标段主要的页岩测井-地震层序，并进行页岩气储层段的划分;结合选区及临区页岩气研究实例分析页岩气储层富集成藏控制条件;其次以岩石物理分析及岩样测试为依据，结合单井及多井分析开展页岩气储层测井响应特征分析;根据储层纵向及横向展布特征建立页岩气储层地质模型，应用正演模拟及地震分析技术开展页岩气储层的地震响应特征分析，同时对选区页岩气储层岩性特征、物性特征、储集空间类型及分布、电性特征及含气量特征等进行了分析研究;根据储层特征、页岩气富集成藏控制因素分析及页岩气勘探开发情况，确定影响本区页岩气储层富集的主要控制条件;最后，针对确定的主要控制条件开展针对性的页岩气“甜点”地震预测技术研究，并综合地质条件开展目标层黑色页岩段页岩气“甜点”的综合评价分析，预测出有利的页岩气“甜点”分布区。
　　本研究主要内容包括：⑴通过构造分析认识到焦石坝选区目标构造地层平缓，倾角约5-10度，构造走向呈NE-SW向，构造内断裂不发育，但微裂缝发育，地层埋深500-3500米，适合页岩气的富集;丁山选区目标构造则相对较陡，地层倾角可达30度（或以内），构造内断裂不发育，但是构造规模较小，受边缘大断裂的影响较大，地层埋深相对较大。⑵结合页岩测井-地震层序及储层段划分，通过地质分析及沉积相分析，明确选区五峰-龙马溪组主要沉积深水陆棚、浅水陆棚相地层，其中位于下部的深水陆棚页岩层为主要的目标储层段，经过沉积相划分确定该目标储层段主要对应深水硅泥质陆棚、深水砂泥质陆棚、深水混积陆棚等沉积微相，其中深水硅泥质陆棚沉积微相内沉积的富碳、高硅页岩（或碳质页岩、黑色页岩、灰黑色页岩等）为最优质的页岩层，也是主要的页岩气产气段。⑶根据五峰-龙马溪组页岩气储层特征，纵向上可以将其分为三段，其中第1段储层（最下部约38米，JY1井）为优质储层段，经页岩气勘探开发证实下部约10米黑色页岩段最优。优质储层段对应测井响应特征为高伽马、低电阻、高声波时差、高孔隙度、低密度特征，并呈层状结构;选区页岩气储层对应地震响应特征为储层顶底均为地震强反射（储层顶对应地震波谷反射，储层底对应波峰反射），当储层厚度大或含气量较高时，储层顶引起的地震波谷反射波形变宽（或因多套储层影响而变长，或者受砂岩夹层影响波形由单一波谷变为两谷夹一峰）、储层底引起的地震波峰反射波形微幅下拉。⑷通过对选区页岩气储层富集成藏控制因素分析，明确了影响选区页岩气储层富集的主要控制因素包括含气量特征、保存条件（压力、埋深、断裂条件、顶底板岩性等）、TOC含量、页岩分布特征、孔渗性及脆性条件等，其中压力条件可以直接反映出页岩的产气量，为选区内页岩气储层最直接的表征因素，压力大、产气量高。⑸围绕选区页岩气储层测井响应特征、地震响应特征，结合页岩气储层富集成藏主控因素分析，开展页岩气“甜点”预测技术研究，包括压力预测技术、有机碳(TOC)预测技术、页岩分布特征预测技术、孔隙度预测技术、裂缝或节理预测技术、脆性预测技术等，通过研究形成了针对焦石坝及丁山选区的页岩气“甜点”预测技术系列，形成的典型技术包括基于拟声波地震反演速度的Fillippone压力预测法、基于测井及岩样分析的TOC预测密度法、基于岩石物理分析的脆性指数预测法（同时，建立页岩脆性岩石物理量板）、基于多元统计分析的孔隙度预测方法等，同时开展页岩气储层的含气量预测技术探索，主要是利用叠前地震反演技术、AVO技术、频率属性分析方法等预测页岩气储层的含气量。对于影响页岩气储层孔渗性的微裂缝（或节理）条件，开展基于叠前、叠后的蚂蚁追踪技术、方位各向异性裂缝检测技术、曲率检测技术、应力场分析技术等研究，有效预测出目标构造带内的页岩微裂缝。⑹结合页岩气富集成藏主控因素各项参数研究成果，围绕选区地质条件及页岩气勘探开发现状，开展页岩气“甜点”的综合评价分析，主要是利用多属性分析方法及权值系数法，结合页岩气储层分布的地质条件（包括构造条件、沉积条件等）预测出五峰-龙马溪组优质页岩段的页岩气“甜点”分布区，并且根据研究成果对选区页岩气“甜点”的概念有了地质方面的深化认识，并提出了适合焦石坝及丁山选区的五峰-龙马溪组页岩气“甜点”的概念。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 论文选题来源

1．2 选题的目的和意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 页岩气研究进展

1．3．2 页岩气储层特征及预测技术进展

1．3．3 页岩地震沉积学研究进展

1．4 研究思路及研究内容

1．4．1 研究思路

1．4．2 技术路线

1．4．3 研究内容

1．5 完成的工作量

1．6 主要创新点

第2章 区域地质概况

2．1 构造特征

2．2 沉积特征

2．3 地震沉积学特征

2．3．1 地震特征分析

2．3．2 地震沉积特征分析

第3章 页岩气储层特征

3．1 储层岩性特征

3．2 储层矿物特征

3．3 储集空间及分布特征

3．3．1 储集空间类型

3．3．2 储集空间分布

3．4 储层物性特征

3．5 储层电性特征

3．6 储层含气性特征

3．7 储层测井响应特征

3．8 储层地震响应特征

3．9 储层岩石物理特征

第4章 页岩气富集成藏主控因素

4．1 有机地化

4．1．1 有机碳(TOC)含量

4．1．2 干酪根类型

4．1．3 热演化程度(Ro)

4．2 物性(孔渗性)

4．3 脆性矿物及裂缝

4．3．1 脆性矿物

4．3．2 裂缝

4．4 保存条件

4．4．1 埋深

4．4．2 压力

4．4．3 顶底板岩性

4．5 页岩分布特征

4．5．1 厚度

4．5．2 构造

4．6 含气量

4．7 应力条件

第5章 页岩气“甜点”预测技术研究

5．1 页岩气“甜点”地震预测技术分类

5．2 页岩气“甜点”预测技术

5．2．1 分布特征预测技术

5．2．2 保存条件预测技术

5．2．3 含气量预测技术

5．2．4 有机碳含量(TOC)预测技术

5．2．5 孔渗性预测技术

5．2．6 脆性预测技术

5．2．7 综合评价技术

第6章 页岩气“甜点”预测技术应用

6．1 页岩分布特征预测

6．1．1 页岩构造解释

6．1．2 储层埋深预测

6．1．3 储层厚度预测

6．2 保存条件预测

6．2．1 压力预测

6．2．2 断裂预测

6．2．3 顶底板岩性预测

6．3 含气量预测

6．3．1 弹性反演技术应用效果

6．3．2 属性分析技术应用效果

6．3．3 AVO技术应用效果

6．4 有机碳(TOC)含量预测

6．5 孔渗性预测

6．5．1 孔隙度预测

6．5．2 裂缝预测

6．6 脆性条件预测

6．7 页岩气“甜点”预测

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果