怀俄明州Greater Green River盆地Lewis页岩高分辨率表征储层的方法
Lewis页岩是一套沉积于白垩纪末海侵期的含砂岩、粉砂岩和富有机质页岩的浊积岩体系,从下至上划分为三段,分别为下段(以粘土和有机质含量高为特征)、中段(粉砂岩、页岩和砂岩混合物)和上段又称为Dad砂岩段(其中砂岩和绿灰色页岩含量减少),厚度可达2600英尺(Almon,2002).这套页岩的岩性特征因其在Lewis沉积盆地(Greater Green River盆地东部)的位置不同而异.研究区位于怀俄明州的Sweetwater县和Carbon县.研究数据包括大分水岭盆地的三个岩心和瓦姆塞特拱门的一个岩心,这些岩心由MorningStar合作伙伴/Southland Royalty提供.岩心包含多种岩性,包括页岩、粉砂岩和砂岩,表明Lewis页岩岩性的非均质性和复杂性.储层质量与岩性具有内在联系.因此,必须进行高分辨率储层表征,以了解这些层段,并预测储层性质和可能面临的挑战.测量和取心数据包括X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)和常规岩芯分析(RCA).将从怀俄明州保护委员会(WOGCC)获得的测井数据和由TGS捐赠的测井数据进行对比,绘制不同取心层段的综合图,并评价其内部特征和储层质量.每0.5英尺进行一次岩心描述和X射线荧光光谱(XRF)分析.根据岩性变化,在感兴趣的区域采集薄片样品和X射线衍射(XRD).利用伽马射线(GR)特征对取心层段和相邻层段的测井数据进行相关性分析.本研究的目的在于开发高分辨率储层表征方法.该分析对于理解研究区块以及减少在规划新井布置时的不确定性至关重要.虽然已有部分研究确定了 Lewis页岩某些层段的主要矿物并分析了储层质量,但没有一项是结合XRF数据的高分辨率研究,也没有任何针对水平钻井和非常规储层的研究(Thyne et al.,2003;Pasternack,2005,Sapardina,2012).连井对比有助于确定这些浊积岩储层可能存在的非均质性和可能的复杂性,如目标层段的尖灭或者粘土含量增加可能导致井筒膨胀或不稳定,甚至导致井漏或需要侧钻.此外,薄片、XRD和XRF分析也证明了这一点,这些分析结果显示了低至英寸尺度的矿物学变化,这低于测井分辨率,因而难以识别.所有层段的总体成分含量非常一致,表现为石英含量最高,其次是粘土和碳酸盐矿物.伊利石/蒙脱石膨胀粘土的存在会增加井筒问题,并且降低孔隙度和渗透率.根据Wang和Gale(2009)的观点,岩石的脆性或可断裂性受强度、岩性、结构、有效应力、温度、不同流体类型的成岩作用和总有机碳(TOC)等多种因素控制.脆性指数有助于根据岩石的矿物成分和成岩作用来量化其中的一些因素,而无需计算杨氏模量和泊松模量.根据Jarvie(2005)的研究,对脆性指数影响最大的矿物是石英(石英含量越高,脆性越高)、碳酸盐矿物、粘土以及TOC含量(这三者都会降低脆性指数).Wang和Gale(2009)也将白云石作为一种脆性矿物.然而,由于其中一些岩心无TOC数据,因此脆性指数未能计算,公式也无法应用.但根据公式原理,可以近似得出岩石的脆性程度,石英和白云石的比例越高,脆性指数就越高.在方解石百分比较高的情况下,白云石可以作为脆性矿物.白云石以颗粒和胶结物的形式存在,增加岩石的脆性,但也会降低其孔隙度和渗透率.尽管总体而言,所有取心层段中的石英、方解石、白云石以及斜长石含量较高使其特别脆弱,但也因此有利于水力压裂.
孔隙度和渗透率、x射线荧光光谱、白云石、非均质性、脆性指数、成岩作用、储层质量、碳酸盐矿物、富有机质页岩、测井数据
P618.130.2;TE122.2;P578.6
2022-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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