四川盆地涪陵大安寨页岩气“甜点”地球物理预测技术研究

【摘要】：页岩气作为非常规油气资源是国内最重要的接替能源之一。目前页岩气研究主要集中在页岩气成藏条件和远景区优选方面,页岩气“甜点”(指以“物性相对较好、总有机碳含量高、裂缝相对发育、岩石脆性良好”等为特征的页岩气有利区)的地球物理方法预测和综合评价是一个全新的课题。本文以四川盆地涪陵大安寨页岩为对象,首先对大安寨段大二亚段泥页岩进行岩心多矿物(各种矿物的百分含量)分析,建立岩石骨架模型;然后根据差分等效介质理论得到孔隙中铸模孔(硬孔)和裂隙状孔隙(软孔)的孔隙加入模型后,通过Kuster-Toksoz模型算法计算具有软孔隙岩石的等效弹性模量,对不同深度点计算得到的Vp与测井实测的Vp进行对比标定,当二者之差很小时,就可以认为此时骨架与各种孔隙组成的干岩模型与实际岩石组成是近似等效的,从而确定软孔隙度的大小,首次客观地建立了大二亚段泥页岩软孔隙度岩石(页岩气储层)物理模型。基于得到的岩石物理模型,本文选取了软孔隙度、Xu-White、Krief、Critical Porosity、Vernik和Cement等六种横波预测模型进行横波试算,分析结果表明,软孔隙度模型的横波预测精度最高。从质量较好的Vp、Vs和密度资料可求取波阻抗、纵横波速度比、泊松比、拉梅系数等各种弹性模量,通过大量的以不同参数(泥质含量、总有机碳含量TOC、脆性)刻度的弹性模量敏感参数交会图分析,最终确定以TOC刻度的LambdaRho-ModulusRho岩石物理解释图版对页岩气“甜点”的预测最为敏感。在地震反演与属性分析的基础上预测目的层段页岩厚度分布及裂缝发育程度;以LambdaRho-ModulusRho岩石物理解释图版为指导,创新性地利用叠前弹性反演得到地震LambdaRho体、ModulusRho体及杨氏模量体与泊松比体等。通过交会分析LambdaRho-ModulusRho体,最终在平面上预测出目的层段页岩气的“甜点”。综合研究结果表明,大二亚段具低孔低渗特征,总有机碳含量整体较低。但大二亚段上段核磁有效孔隙度平均值3%以上,脆性指数BI值在0.45～0.6之间,TOC含量和吸附气量明显高于下段。结合页岩厚度分布、裂缝发育状况和叠前脆性预测结果,最终圈定了大二亚段上段三个“甜点”发育区。这些“甜点”区是研究区下一步页岩油气井位部署的最有利部位。