页岩气地震识别与预测技术

页岩气是指主要以吸附和游离状态赋存于泥页岩中的天然气，具有自生、自储、自保、储层致密的特点，在成因上具有生物成因、热成因及混合成因多种类型。页岩低孔低渗的特征使其具有非常低的自然产能，因此，利用工程压裂技术进行地层改造对页岩气的开采是必不可少的。除了低孔低渗透特征外，储层的非均质性和各向异性等突出问题给开发方案的制定提出了严峻的挑战。页岩气藏的这些特点决定了其勘探开发面临着与常规气藏不同的技术问题。

地球物理方法手段在页岩油气勘探开发过程中起到了重要的技术支持作用，它在研究储层的复杂特征方面具有独特的优势。测井技术具有比较高的纵向分辨率，对储层的刻画较为精细，而地震技术具有比较强的宏观控制能力，对于研究储层的横向非均质性非常有利。

地震技术主要用于页岩储层分布、厚度、物性、含气性等方面的研究。因此要根据储层的各向异性特征，运用地震信息中的弹性参数以及各种波场、速度资料研究储层的裂缝或裂隙特征、应力场分布等，尤其要采用三维地震解释技术设计水平井轨迹，通过沿垂直于裂缝发育方向钻井的方法来增加井筒与裂缝连接的可能性。以地震技术为主体的气藏描述是页岩气储层识别与评价的核心，具体地震勘探任务包括查明页岩层的深度、厚度、分布范围、产状形态，寻找页岩层内有机质丰度高、裂缝发育、渗透性好、脆性大、应力变化小的部位，即页岩气“甜点”区。(www.xing528.com)

在勘探阶段，针对页岩气资源评价和核心区选择，需要落实页岩气藏的富集规律。无论是页岩气藏的特征，还是页岩气藏的形成机理，都与常规气藏有所不同，控制页岩气藏富集程度的关键要素主要包括页岩厚度、有机质含量和页岩储层空间（孔隙、裂缝）。页岩层在区域内的空间分布（包括埋深、厚度以及构造形态）状况是保证有充足的储渗空间和有机质的重要条件，而地球物理技术是探测页岩气空间分布的最有效、最准确的预测方法。有机质的含量和页岩气储层空间包含了有机质丰度、成熟度、含气性、孔隙度等物性参数，这些参数的确定除了通过岩心的实验分析，测井评价更是重要的手段。综合运用伽马、电阻率、密度、声波、中子、能谱及成像测井等方法可对页岩储层的矿物成分、裂缝、TOC以及含气性等参数进行精细解释，建立页岩气的储层模型；地震技术在测井的基础上进行区域预测，可为资源评价和页岩气开发核心区的优选奠定基础。

在开发阶段，应用地球物理技术对储层物性，特别是裂缝等各向异性特征进行精细刻画，可以为储层改造提供帮助。前文已提到，由于页岩储层本身的低孔、特低渗特征，页岩气井初始无阻流量没有工业价值，必须运用以水平井分段压裂、重复压裂等为主的储层改造手段提高页岩气开采效率。页岩气储层增产改造除了技术上的因素（包括压裂方式、压裂工具、压裂液等）外，关键的地质因素有页岩的矿物组成、脆性、力学性质和天然裂缝的分布。储层岩性具有明显的脆性特征是实现增产改造的物质基础，如果矿物组分以石英和碳酸盐岩两类为主，则有利于产生复杂缝网；储层发育有良好的天然裂缝及层理，是实现增产改造的前提条件。储层岩石力学特性是判断脆性程度的重要参数，通过对杨氏模量及泊松比的计算可以确定储层岩石脆性指数的高低，脆性指数越高越易形成缝网。应用地球物理技术可以准确描述这些参数。以宽方位甚至全方位三维地震资料为基础，通过叠前反演、分方位提取地震属性、各向异性速度分析等地震技术综合应用，可对断层、裂缝、储层物性、脆性物质分布和应力场进行预测。