CN103912269A - 页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法 - Google Patents

页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103912269A
CN103912269A CN201410123365.3A CN201410123365A CN103912269A CN 103912269 A CN103912269 A CN 103912269A CN 201410123365 A CN201410123365 A CN 201410123365A CN 103912269 A CN103912269 A CN 103912269A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fracture pressure
pressure gradient
reservoir
formation
formation fracture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410123365.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103912269B (zh
Inventor
张建平
冯爱国
石元会
赵红燕
肖世匡
任元
石文睿
李光华
田芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petrochemical Corp
Sinopec Oilfield Service Corp
Sinopec Jianghan Petroleum Engineering Co Ltd
Original Assignee
Logging Co of Sinopec Jianghan Petroleum Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Logging Co of Sinopec Jianghan Petroleum Engineering Co Ltd filed Critical Logging Co of Sinopec Jianghan Petroleum Engineering Co Ltd
Priority to CN201410123365.3A priority Critical patent/CN103912269B/zh
Publication of CN103912269A publication Critical patent/CN103912269A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103912269B publication Critical patent/CN103912269B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明涉及页岩气储层地层破裂压力梯度确定方法,按层段取值或在层段内按一定步长算页岩气储层目标层段地层破裂压力梯度;通过录井或测井资料获取目标层段地层孔隙流体压力梯度;通过测井或室内岩心试验分析资料获取目标层段岩石泊松比;通过录井或测井资料获取含气饱和度;通过测井资料获取上覆地层岩性密度;根据公式FRAC=FPG+POIS/(1-POIS)×(DENb-Sg×FPG)计算页岩储层地层破裂压力梯度FRAC,通过公式FP=FRAC×H/100计算储层地层破裂压力FP,输出结果。本发明在中扬子地区建南气田、涪陵页岩气田、湘鄂西地区应用页岩气井32口,计算值与实际获得地层破裂压力梯度误差<10%。

Description

页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法
技术领域
本发明涉及一种页岩储层地层破裂压力梯度计算与确定方法。
背景技术
页岩气是一种新型清洁能源,而且是一种重要的非常规天然气资源。页岩气开发需要以“井工厂”模式钻探水平井,对水平井水平段页岩气储层需要进行多段大规模压裂改造,成本高,风险大。页岩气储层地层破裂梯度和地层破裂压力参数计算或预测的精度十分重要,直接影响储层改造效果。
传统的地层破裂压力梯度计算方法主要有伊顿法、马修斯与凯利法、克里斯特曼法。这些方法主要是在上世纪六十年代至七十年代期间形成,解决的是砂岩、碳酸盐岩等常规储层地层破裂梯度和地层破裂压力参数计算或预测问题。
随着国内页岩气田的发现和页岩气勘探开发试验规模的扩大,页岩气水平井多段压裂成本高、风险大,对页岩气储层的地层破裂压力梯度、地层破裂压力计算精度要求越来越高,传统的地层破裂压力梯度计算方法难以适应页岩气等非常规油气层的生产需求,计算误差大的问题越来越突出。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术现状,旨在提供一种适用于页岩油、致密砂岩气等非常规油气储层,适应非常规油气田勘探开发需求的页岩气储层地层破裂压力梯度确定方法。
本发明目的的实现方式为,页岩气储层地层破裂压力梯度确定方法,具体步骤为:
1)按层段取值或在层段内按一定步长计算页岩气储层目标层段地层破裂压力梯度;按层段取值计算,每一层段取一组平均数据;按步长计算,在同一层段内按一定步长连续取值计算,步长不超过1m;
2)通过录井或测井资料获取目标层段地层孔隙流体压力梯度;
3)通过测井或室内岩心试验分析资料获取目标层段岩石泊松比;
4)通过录井或测井资料获取含气饱和度;
5)通过测井资料获取上覆地层岩性密度;
6)根据公式FRAC=FPG+POIS/(1-POIS)×(DENb-Sg×FPG),求取页岩储层地层破裂压力梯度FRAC,
式中页岩储层地层破裂压力梯度FRAC量纲为MPa/100m、MPa/m或MPa/hm,
储层地层压力梯度FPG量纲为MPa/100m、MPa/m或MPa/hm,
储层岩石泊松比POIS无量纲,
上覆地层岩石密度DENb量纲为g/cm3,
储层含气饱和度Sg用小数表示;
7)通过公式FP=FRAC×H/100计算储层地层破裂压力FP,
式中储层垂深H量纲为m,
储层地层破裂压力FP量纲为MPa;
8)输出计算结果。
本发明通过储层地层压力梯度FPG、储层岩石泊松比POIS、上覆地层岩石密度DENb和储层含气饱和度Sg四项参数计算页岩储层地层破裂压力梯度FRAC,解决了常规储层传统方法计算页岩储层地层破裂压力梯度误差大。本发明将可动流体指数IF替代储层含气饱和度Sg,可适用于页岩油、致密砂岩气等非常规油气储层。
本发明已在中扬子地区建南气田、涪陵页岩气田、湘鄂西地区应用页岩气井32口井,本发明计算的地层破裂压力梯度与实际施工获得的地层破裂压力梯度较接近,误差小于10%。
附图说明
图1为本发明工作流程框图。
具体实施方式
参照图1,本发明的具体步骤为:
1)按层段取值或在层段内按一定步长计算页岩气储层目标层段地层破裂压力梯度;按层段取值计算,一般每一层段取一组平均数据;按步长计算,在同一层段内按一定步长连续取值计算,步长不超过1m;
现场服务一般是每层段读取一组平均数据,若按一定步长读取计算数据时,同样是取该步长范围内的平均值。
2)通过录井或测井资料获取目标层段地层孔隙流体压力梯度;
即通过录井仪实时数据报表或曲线图读取目标层段的地层压力梯度检测平均值FPG;亦可通过测井解释成果数据表或曲线图获取目标层段地层孔隙流体压力梯度平均值FPG。
3)通过测井或室内岩心试验分析资料获取目标层段岩石泊松比。通过测井解释成果数据表或曲线图获取目标层段地层泊松比值POIS,或者通过室内岩心试验分析获资料取目标层段岩石泊松比值POIS。
4)通过录井或测井资料获取含气饱和度;通过录井或测井数据表、曲线图读取目标层段的页岩储层含气饱和度平均值Sg。
5)通过测井资料获取上覆地层岩性密度;即通过测井曲线图读取页岩储层上方10m~20m范围内地层岩性密度平均值DENb,直井直接读取储层上方10m~20m范围内地层岩性密度平均值,斜井或水平井深度需换算成垂深后读取。
6)根据公式FRAC=FPG+POIS/(1-POIS)×(DENb-Sg×FPG),求取页岩储层地层破裂压力梯度FRAC。
在页岩气储层中,主要流体是由吸附气和游离气组成的天然气及束缚水,天然气是可动的,储层含气饱和度(Sg)与可动流体指数(IF)相等。本发明用于页岩油、致密砂岩气等非常规油气储层时,将IF替代Sg求取储层地层破裂压力梯度,通过储层地层压力梯度FPG、储层岩石泊松比POIS、上覆地层岩石密度DENb和可动流体指数IF四项参数、公式FRAC=FPG+POIS/(1-POIS)×(DENb-IF×FPG)计算页岩储层地层破裂压力梯度FRAC。
7)通过公式FP=FRAC×H/100计算储层地层破裂压力FP。
8)根据用户需要输出FRAC或FP计算结果,指导储层压裂改造。
下面用具体实施例详述本发明。
实例一:某气田J井
第一步选择按层段取值计算,J井612.0~648.0m页岩气层按一个层段取平均值计算,气层中部垂深H为630m;
第二步获取地层压力梯度,读取综合录井地层压力检测的地层压力梯度成果数据,地层压力梯度FPG平均值为1.07MPa/100m;
第三步获取岩石泊松比、上覆地层岩性密度和含气饱和度,读取测井岩石力学参数处理成果数据表,泊松比POIS平均值为0.30;上覆地层600.0~612.0m岩性密度平均值为2.65g/cm3;读取测井解释成果数据表,含气饱和度Sg平均值为0.55;
第四步根据公式FRAC=FPG+POIS/(1-POIS)×(DENb-Sg×FPG)计算储层地层破裂压力梯度,FRAC=1.95MPa/100m;
第五步根据公式FP=FRAC×H/100计算储层地层破裂压力,FP=12.3MPa;
第六步根据用户需求输出FRAC或FP计算结果。
利用本发明计算J井612.0~648.0m井段页岩气层地层破裂压力梯度为1.95MPa/100m,地层破裂压力为12.3MPa。完井压裂施工,实测地层破裂压力为12.8MPa,折算地层破裂压力梯度为2.03MPa/100m,初期日产天然气约4100m3,压裂改造效果显著。
本发明计算的地层破裂压力梯度、地层破裂压力与实测结果接近,误差小于10%,符合现场施工需要,具有较强的应用价值。
实例二:某页岩气田JY8-2井
JY8-2井是一口长水平段水平井,气藏垂深为2340.0-2420.0m,水平段在气藏中穿越。
第一步选择按层段取值计算,JY8-2井2443.0~4150.0m页岩气层按一个层段取平均值计算,气层中部垂深H为2380.0m,气层顶界深度2443.0m对应垂深2340.0m;
第二步获取地层压力梯度,读取综合录井地层压力检测的地层压力梯度成果数据,地层孔隙流体压力梯度FPG平均值为1.45MPa/100m;
第三步获取岩石泊松比、上覆地层岩性密度和含气饱和度,读取测井岩石力学参数处理成果数据表,泊松比POIS平均值为0.28;取气层顶界深度垂深上方2320.0~2340.0m的岩性密度,平均值为2.71g/cm3;读取测井解释成果数据表,含气饱和度Sg平均值为0.75;
第四步根据公式FRAC=FPG+POIS/(1-POIS)×(DENb-Sg×FPG)计算储层地层破裂压力梯度,FRAC=2.08MPa/100m;
第五步根据公式FP=FRAC×H/100计算储层地层破裂压力,FP=49.5MPa;
第六步根据用户需求输出FRAC或FP计算结果。
利用本发明计算的JY8-2井2443.0~4150.0m水平段页岩气层地层破裂压力梯度为2.08MPa/100m,地层破裂压力为49.5MPa。完井压裂作业,分15段施工,参照本发明计算成果预设地层破裂压力为50.0MPa~55.0MPa,施工实测地层破裂压力为50.0MPa~58.5MPa,平均为52.3MPa,折算平均地层破裂压力梯度为2.2MPa/100m,初期日产天然气约54×104m3,压裂改造效果明显。
本发明计算的地层破裂压力梯度、地层破裂压力与实测结果接近,误差小于10%,指导压裂施工效果良好。

Claims (3)

1.页岩气储层地层破裂压力梯度确定方法,其特征在于具体步骤为:
1)按层段取值或在层段内按一定步长计算页岩气储层目标层段地层破裂压力梯度;按层段取值计算,每一层段取一组平均数据;按步长计算,在同一层段内按一定步长连续取值计算,步长不超过1m;
2)通过录井或测井资料获取目标层段地层孔隙流体压力梯度;
3)通过测井或室内岩心试验分析资料获取目标层段岩石泊松比;
4)通过录井或测井资料获取含气饱和度;
5)通过测井资料获取上覆地层岩性密度;
6)根据公式FRAC=FPG+POIS/(1-POIS)×(DENb-Sg×FPG),求取页岩储层地层破裂压力梯度FRAC,
式中页岩储层地层破裂压力梯度FRAC量纲为MPa/100m、MPa/m或MPa/hm,
储层地层压力梯度FPG量纲为MPa/100m、MPa/m或MPa/hm,
储层岩石泊松比POIS无量纲,
上覆地层岩石密度DENb量纲为g/cm3,
储层含气饱和度Sg用小数表示;
7)通过公式FP=FRAC×H/100计算储层地层破裂压力FP,
式中储层垂深H量纲为m,
储层地层破裂压力FP量纲为MPa;
8)输出计算结果。
2.根据权利要求1所述的页岩气储层地层压力梯度确定方法,其特征在于通过录井仪实时数据报表或曲线图读取目标层段的地层压力梯度检测平均值FPG;亦可通过测井解释成果数据表或曲线图获取目标层段地层孔隙流体压力梯度平均值FPG。
3.根据权利要求1所述的页岩气储层地层压力梯度确定方法,其特征在于通过测井解释成果数据表或曲线图获取目标层段地层泊松比值POIS,或者通过室内岩心试验分析获资料取目标层段岩石泊松比值POIS。
CN201410123365.3A 2014-03-28 2014-03-28 页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法 Active CN103912269B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410123365.3A CN103912269B (zh) 2014-03-28 2014-03-28 页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410123365.3A CN103912269B (zh) 2014-03-28 2014-03-28 页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103912269A true CN103912269A (zh) 2014-07-09
CN103912269B CN103912269B (zh) 2017-04-12

Family

ID=51038234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410123365.3A Active CN103912269B (zh) 2014-03-28 2014-03-28 页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103912269B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104847339A (zh) * 2014-12-09 2015-08-19 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 利用压化指数评价页岩气储层的方法
CN105350959A (zh) * 2015-11-06 2016-02-24 中石化石油工程技术服务有限公司 由测井岩性密度确定页岩气储层含气饱和度的方法
CN106555586A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 中石化石油工程技术服务有限公司 一种随钻连续自然伽玛录井仪及其录井方法
CN106869911A (zh) * 2017-02-24 2017-06-20 中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 一种描述页岩储层可压性的评价方法
CN107939380A (zh) * 2017-11-15 2018-04-20 山东胜软科技股份有限公司 一种定向井破裂压力测井确定方法
CN108708715A (zh) * 2018-05-02 2018-10-26 中石化石油工程技术服务有限公司 快速预测页岩气层地层破裂压力梯度的测录井方法
CN110410068A (zh) * 2019-08-05 2019-11-05 中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 一种确定地层破裂压力梯度的测井方法
CN110410069A (zh) * 2019-08-15 2019-11-05 中石化石油工程技术服务有限公司 页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法
CN110469321A (zh) * 2019-08-05 2019-11-19 中石化江汉石油工程有限公司 一种确定地层破裂压力梯度的录井方法
CN110485977A (zh) * 2019-08-15 2019-11-22 中石化石油工程技术服务有限公司 快速预测页岩气层地层破裂压力梯度的测井方法
CN113236242A (zh) * 2021-06-22 2021-08-10 中国石油天然气股份有限公司 一种确定扩容储气库最高运行压力的方法
CN113550740A (zh) * 2020-04-24 2021-10-26 中国石油化工股份有限公司 实现单井纵向压力梯度连续计算的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233866A (en) * 1991-04-22 1993-08-10 Gulf Research Institute Apparatus and method for accurately measuring formation pressures
US5615115A (en) * 1994-12-15 1997-03-25 Atlantic Richfield Company Method of determining pore pressure and fracture gradient profiles using seismic transit times
CN102720489A (zh) * 2012-06-14 2012-10-10 西南石油大学 气体钻井随钻分析地层岩性的方法
CN102720487A (zh) * 2012-06-29 2012-10-10 中国石油天然气股份有限公司 一种获取气藏地层压力系统及其方法
US20130270011A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Schlumberger Technology Corporation Reservoir and completion quality assessment in unconventional (shale gas) wells without logs or core

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233866A (en) * 1991-04-22 1993-08-10 Gulf Research Institute Apparatus and method for accurately measuring formation pressures
US5615115A (en) * 1994-12-15 1997-03-25 Atlantic Richfield Company Method of determining pore pressure and fracture gradient profiles using seismic transit times
US20130270011A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Schlumberger Technology Corporation Reservoir and completion quality assessment in unconventional (shale gas) wells without logs or core
CN102720489A (zh) * 2012-06-14 2012-10-10 西南石油大学 气体钻井随钻分析地层岩性的方法
CN102720487A (zh) * 2012-06-29 2012-10-10 中国石油天然气股份有限公司 一种获取气藏地层压力系统及其方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
戴长林等: "基于随钻录井资料确定页岩气储层参数", 《地质勘探》 *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104847339A (zh) * 2014-12-09 2015-08-19 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 利用压化指数评价页岩气储层的方法
CN104847339B (zh) * 2014-12-09 2017-09-22 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 利用压化指数评价页岩气储层的方法
CN106555586B (zh) * 2015-09-24 2020-08-04 中石化石油工程技术服务有限公司 一种随钻连续自然伽玛录井仪及其录井方法
CN106555586A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 中石化石油工程技术服务有限公司 一种随钻连续自然伽玛录井仪及其录井方法
CN105350959A (zh) * 2015-11-06 2016-02-24 中石化石油工程技术服务有限公司 由测井岩性密度确定页岩气储层含气饱和度的方法
CN106869911B (zh) * 2017-02-24 2020-08-04 中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 一种描述页岩储层可压性的评价方法
CN106869911A (zh) * 2017-02-24 2017-06-20 中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 一种描述页岩储层可压性的评价方法
CN107939380A (zh) * 2017-11-15 2018-04-20 山东胜软科技股份有限公司 一种定向井破裂压力测井确定方法
CN108708715A (zh) * 2018-05-02 2018-10-26 中石化石油工程技术服务有限公司 快速预测页岩气层地层破裂压力梯度的测录井方法
CN110410068A (zh) * 2019-08-05 2019-11-05 中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司 一种确定地层破裂压力梯度的测井方法
CN110469321A (zh) * 2019-08-05 2019-11-19 中石化江汉石油工程有限公司 一种确定地层破裂压力梯度的录井方法
CN110410068B (zh) * 2019-08-05 2022-12-23 中国石油化工股份有限公司 一种确定地层破裂压力梯度的测井方法
CN110410069A (zh) * 2019-08-15 2019-11-05 中石化石油工程技术服务有限公司 页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法
CN110485977A (zh) * 2019-08-15 2019-11-22 中石化石油工程技术服务有限公司 快速预测页岩气层地层破裂压力梯度的测井方法
CN110410069B (zh) * 2019-08-15 2022-08-19 中石化石油工程技术服务有限公司 页岩气水平井地层破裂压力梯度测井预测方法
CN113550740A (zh) * 2020-04-24 2021-10-26 中国石油化工股份有限公司 实现单井纵向压力梯度连续计算的方法
CN113236242A (zh) * 2021-06-22 2021-08-10 中国石油天然气股份有限公司 一种确定扩容储气库最高运行压力的方法
CN113236242B (zh) * 2021-06-22 2023-08-08 中国石油天然气股份有限公司 一种确定扩容储气库最高运行压力的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103912269B (zh) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103912269B (zh) 页岩气储层地层破裂压力梯度录井确定方法
CN109441422B (zh) 一种页岩气井间距优化开采方法
CN107577831B (zh) 一种缝洞型碳酸盐岩油气藏溶洞规模大小计算方法
CN104239703B (zh) 页岩气储层多参数定量类比评价方法
CN105735960B (zh) 一种低渗透油气藏水平井分段多簇压裂簇间距优化方法
CN111353205B (zh) 用于致密气藏产水气井地层压力和动态产能的计算方法
CN105930932B (zh) 基于含气指数的页岩气层标准化无阻流量的获取方法
CN109254138B (zh) 一种基于砂岩微观特征的富水性评价方法
CN108894777A (zh) 一种分层压裂多层合采油气藏储层物性及裂缝特性参数的确定方法
CN105822298A (zh) 基于产气指数的页岩气层绝对无阻流量的获取方法
CN106570262B (zh) 一种储层构型结构的描述方法
CN107575219A (zh) 一种页岩气储层地层破裂压力梯度计算方法
CN111927417B (zh) 一种页岩气分段压裂水平井组储量动用状况评价方法
CN108694264A (zh) 一种确定页岩气储层渗透率的方法
CN108959767A (zh) 一种窄河道型气藏不同井型凝析油伤害数值模拟方法
CN103161436B (zh) 一种稠油热采水平井试井解释方法
CN108133086A (zh) 一种应力敏感储层中产水压裂气井裂缝半长反演方法
CN109242364A (zh) 一种高温高压气井模拟井筒体积置换产能评价法
CN105804713B (zh) 一种快速确定注水井各小层井口注水启动压力的方法
CN103498661B (zh) 一种确定油藏高压物性参数的方法
CN103744121A (zh) 碳氢比地层流体饱和度测井方法
CN115809536A (zh) 一种页岩气井多段压裂改造的评价方法
CN115169163B (zh) 考虑不规则钻孔和裂隙形状的水压致裂地应力计算方法
CN111379548B (zh) 井眼轨迹的确定方法、装置、设备及存储介质
CN110410068B (zh) 一种确定地层破裂压力梯度的测井方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180904

Address after: 433123 235 Xiangyang 57 Avenue, Qianjiang, Hubei

Co-patentee after: SINOPEC JIANGHAN PETROLEUM ENGINEERING CO., LTD.

Patentee after: Measurement Logging Co, Ltd. of SINOPEC Jianghan Petroleum Engineering Co., Ltd.

Address before: 433123 No. 57 Avenue, Guanghua office, Qianjiang, Hubei 235

Patentee before: Measurement Logging Co, Ltd. of SINOPEC Jianghan Petroleum Engineering Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200727

Address after: 100728 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 22, No.

Co-patentee after: SINOPEC OILFIELD SERVICE Corp.

Patentee after: SINOPEC Group

Co-patentee after: SINOPEC JIANGHAN OILFIELD SERVICE Corp.

Address before: 433123 No. 57, No. 235, Xiangyang Road, Hubei, Qianjiang

Co-patentee before: SINOPEC JIANGHAN OILFIELD SERVICE Corp.

Patentee before: Logging company of Sinopec Jianghan Petroleum Engineering Co.,Ltd.