ICS75.010 E11 中华人民共和国国家标准 GB/T31483—2015 页岩气地质评价方法 Geologicalevaluationmethodsforshalegas 2015-05-15发布 2015-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC355)提出并归口。 本标准起草单位:中国石油勘探开发研究院油气资源规划研究所、中国石油西南油气田分公司勘探 开发研究院、中国石化石油勘探开发研究院、西南石油大学。 本标准主要起草人:邹才能、董大忠、王玉满、黄旭楠、李建忠、李新景、黄金亮、王淑芳、管全中、 陈更生、王兰生、王世谦、张鉴、龙胜祥、胡宗全、武晓玲、赵金洲、蒋裕强、王兴志。 ⅠGB/T31483—2015 引 言 页岩气已成为全球天然气勘探开发重要新领域。中国页岩气资源潜力较大,目前已进行了页岩气 工业化生产先导性试验,但页岩气勘探开发尚属于起步阶段。为了规范页岩气的地质评价方法,进而为 中国页岩气勘探开发政策制定、科学研究、成果评价等提供依据,特制定本标准,以适应中国页岩气发展 的需要。 ⅡGB/T31483—2015 页岩气地质评价方法 1 范围 本标准规定了页岩气的定义、地质评价内容、方法和参数。 本标准适用于页岩气勘探开发中的地质评价。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 SY/T5336 岩心分析方法 SY/T5368 岩石薄片鉴定 SY/T5440 天然气井试井技术规范 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 页岩气 shalegas 页岩气是以游离态、吸附态为主,赋存于富有机质页岩层段中的天然气,主体上为自生自储的、大面 积连续型天然气聚集。在覆压条件下,页岩基质渗透率一般小于或等于0.001×10-3μm2,单井一般无 自然产能,需要通过一定技术措施才能获得工业气流。 3.2 页岩 shale 由粒径小于0.0625mm的颗粒碎屑、黏土、有机质等组成,具页理、易碎的细粒沉积岩。 3.3 富有机质页岩 organic-richshale 岩石中有机碳含量海相大于2.0%、其他类型大于1%的暗色页岩。 3.4 富有机质页岩层段 organic-richshaleinterval 富有机质页岩及富有机质页岩与粉砂岩、细砂岩、碳酸盐岩等薄夹层的地层单元。 注:薄夹层单层厚度不大于1m,累计薄夹层厚度占该页岩层段总厚度比例小于20%。 3.5 基质渗透率 in-situmatrixpermeability 采用不含裂缝的页岩岩心(基质)在净上覆岩压作用下测定的渗透率。 4 页岩气地质评价方法 4.1 岩石样品筛选及制备 钻井取心程序及井场岩心处理按SY/T5336执行,露头采样程序及现场岩样处理按SY/T5368执 1GB/T31483—2015 行。页岩岩石样品选取暗色富有机质页岩,采样间距一般50cm~100cm,也可据实际情况、测试项目 要求加密采样间距,页岩岩样的制备按SY/T5336执行。 4.2 地球化学指标测定 4.2.1 有机碳含量(TOC)测定 每一页岩层段,采样间隔不大于0.5m。 4.2.2 镜质体反射率(Ro)或Tmax测定 每一页岩层段,测定镜质体反射率(Ro)或Tmax样品至少有5个。 4.2.3 有机质类型的鉴定 每一页岩层段,测定有机质类型参数样品至少有5个。 4.3 岩石学指标测定 4.3.1 岩石薄片鉴定 每一页岩层段,岩石薄片鉴定样品至少有5个。 4.3.2 X-衍射测试 每一页岩层段,采样间隔不大于0.5m,确定页岩全岩矿物组成和黏土矿物组成。 4.3.3 化学元素测试 每一页岩层段,测定岩石主量元素和微量元素组成的样品至少有5个。 4.4 页岩储层参数测定 4.4.1 微观孔隙结构观察 每一页岩层段,选取不同岩石类型的样品,开展页岩微观孔隙结构特征观察,确定孔隙类型、面孔 率、孔隙直径、孔喉大小、比表面积等参数。 4.4.2 基质孔隙度/渗透率测定 每一页岩层段,选取不同岩石类型的样品,采样间隔1m,测定孔隙度和渗透率。 4.5 页岩岩石力学参数测定 每一页岩层段,选取不少于5个样品,开展岩石密度测试、岩石劈裂试验、岩石三轴压缩及变形试 验,测定页岩储层体积密度、弹性模量(ε)和泊松比(μ)等岩石力学参数,评价页岩储层的脆性/可压性。 4.6 页岩含气量测定 评价区内取心井进行岩心含气量测试,采样密度每3m至少一个,开展岩心解析,测定解析气量、 残余气量,估算损失气量,确定页岩总含气量。 4.7 页岩吸附能力测定 评价区内至少5个页岩岩石样品开展等温吸附实验模拟,确定页岩在地层状态下对天然气的最大 2GB/T31483—2015 吸附能力。 5 页岩产气潜力评价 5.1 试气评价 按照SY/T5440的规定执行。 5.2 页岩气井的确定 指含气页岩层段采用大型体积压裂改造后,在井口压力、产量基本稳定条件下达到工业气流的井, 按附录A的规定。 5.3 产能递减特征 对页岩气井的产量和地层压力实时监测,分析其产量、地层压力等指标变化规律,评价井区页岩气 富集程度,预测单井最终可采储量。观察期限从初产开始,持续时间在6个月以上。 6 页岩气地质评价 6.1 页岩生气潜力评价 依据有机碳含量(TOC)、成熟度(Ro或Tmax)、有机质类型和富有机质页岩厚度等指标,评价其生 气能力,确定富有机质页岩层段及空间展布特征。 6.2 页岩储层评价 依据露头、岩心、测录井、地震、实验测试等资料,描述页岩岩性、岩相、矿物组成、孔隙类型与微观特 征、裂缝发育特征等,分析物性、非均质性、有利储层形成条件与控制因素,制定储层评价参数与标准,评 价储层质量,确定有效储层厚度与空间展布特征。 6.3 页岩脆性评价 利用矿物组成测试、岩石力学实验、测井解释、地震解释等资料,确定脆性矿物含量、泊松比与杨氏 模量等岩石力学参数,评价页岩脆性条件。 6.4 页岩含气性评价 依据录井、含气量测试、等温吸附模拟与测井解释等成果,评价页岩储层含气潜力。 6.5 页岩气保存条件评价 在构造复杂地区,依据页岩层段上覆/下伏地层岩性与厚度、断裂、构造活动期次与强度、水动力条 件等参数,开展页岩气保存条件评价。 7 页岩气地质综合评价 7.1 资源评价 在区域地质研究基础上,运用露头、地震、钻井、测井、取心、分析测试等资料进行综合研究,查明富 有机质页岩空间展布,确定页岩气形成与富集条件,评价页岩气区的地表条件,优选有利页岩气区,采用 3GB/T31483—2015 成因法、容积法、类比法、含气量法、单井最终可采储量(EUR)法等方法预测页岩气资源潜力。 7.2 选区评价 综合生气潜力、厚度、储层物性、岩石脆性、含气性、保存条件等指标,按附录B的规定,结合页岩地 层压力、产能测试成果,确定页岩气形成关键条件与主控因素,预测页岩气富集有利区。 8 提交主要成果 8.1 成果报告包括: a) 页岩有机地球化学测试报告; b) 页岩储层参数测试报告; c) 页岩生产井产气报告。 8.2 成果图件包括: a) 页岩(泥质烃源岩)层顶面构造图; b) 页岩(泥质烃源岩)层埋深图; c) 页岩(泥质烃源岩)地层综合柱状图; d) 页岩(泥质烃源岩)地层连井剖面图; e) 页岩(泥质烃源岩)地层沉积相分布图; f) 页岩(泥质烃源岩)有机碳含量分布图; g) 页岩(泥质烃源岩)镜质体反射率分布图; h) 页岩(泥质烃源岩)有机质类型分布图; i) 页岩(泥质烃源岩)气态烃产率图版; j) 富有机质页岩(泥质烃源岩)厚度分布图; k) 富有机质页岩(泥质烃源岩)等温吸附曲线图; l) 富有机质页岩(泥质烃源岩)地层压力分布图; m) 页岩气地表条件综合评价图; n) 评价区页岩气地质综合评价图。 8.3 数据表包括: a) 地层分层数据表; b) 页岩气层综合数据表(面积、有效厚度、岩矿组成、有效孔隙度、渗透率、含气饱和度、含气量、地 层压力等); c) 单井试气试采数据表; d) 单井生产动态数据表; e) 录井解释成果表。 4GB/T31483—2015 附 录 A (规范性附录) 页岩气井井深与单井产量分类 表A.1 页岩气井最低工业性气流量标准 气层埋深 m直井产气量 104m3/d水平井产气量 104m3/d备注 (陆上常规天然气直井产量,104m3/d) <500 — — 0.05 500~1000 0.20 1.00 0.10 1000~2000 0.50 2.00 0.30 2000~3000 1.00 4.00 0.50 3000~4000 2.00 6.00 1.00 4000~4500 3.00 8.00 2.00 5GB/T31483—2015