萬金彬，李慶華，白松濤

（中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司油氣評(píng)價(jià)中心，陜西 西安 710077）

0 引 言

隨著世界經(jīng)濟(jì)對(duì)石油需求的快速增長(zhǎng)，非常規(guī)油氣資源接替已迫在眉睫。20世紀(jì)末，人們已把注意力逐步轉(zhuǎn)向非常規(guī)油氣資源的勘探開發(fā)。頁(yè)巖氣是儲(chǔ)存在頁(yè)巖中以游離態(tài)和吸附態(tài)存在的天然氣，是一種非常規(guī)油氣資源[1－3]。國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣資源的勘探開發(fā)尚處于起步階段，需要了解和借鑒國(guó)外的相關(guān)技術(shù)，建立適合中國(guó)實(shí)際情況的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)體系。取心技術(shù)和測(cè)井評(píng)價(jià)是評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的2種主要手段。筆者以收集的2008－2011年的有關(guān)文獻(xiàn)對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)及進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)述。

1 頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的地質(zhì)特點(diǎn)

頁(yè)巖氣發(fā)育具有廣泛的地質(zhì)意義，存在于幾乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含氣飽和度等差別較大分別具有不同的工業(yè)價(jià)值。頁(yè)巖氣也具有典型的無或短距離運(yùn)移、自生自儲(chǔ)、隱蔽成藏以及較強(qiáng)的抗構(gòu)造破壞能力等特點(diǎn)。

1.1 巖性特征

頁(yè)巖主要由固結(jié)的黏土顆粒組成的片狀巖石，包括細(xì)粒的粉砂巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及灰?guī)r、白云巖等。

在礦物組成上，主要包括一定數(shù)量的碳酸鹽、黃鐵礦、黏土質(zhì)、石英和有機(jī)碳。頁(yè)巖作為巖層，為不同顆粒大小和不同巖性的混合。頁(yè)巖顆粒一般小于0.005mm，巖性致密，頁(yè)巖顆粒分選較差、性脆，在一定壓力下易產(chǎn)生裂縫。

1.2 儲(chǔ)集層物性特征

頁(yè)巖氣儲(chǔ)層大多顯示出低的孔隙度（一般小于10%），也可以有很大的孔隙度，并在這些孔隙里儲(chǔ)存大量的油氣[4]。其有效孔隙度一般不及總孔隙度的一半。頁(yè)巖一般具有雙重孔隙性質(zhì)（原生孔隙和次生孔隙同時(shí)存在），孔喉小[5]。在原生孔隙中存在大量的內(nèi)表面積，內(nèi)表面積擁有許多潛在的吸附空間，它可儲(chǔ)存大量氣體，是頁(yè)巖氣吸附氣存在的重要場(chǎng)所。

頁(yè)巖具有極低的滲透率，一般在0.0001～0.000001mD＊＊非法定計(jì)量單位，1mD＝9.87×10－4μm2，下同之間，比致密砂巖儲(chǔ)層的滲透率（0.01～0.001mD）低2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。含氣頁(yè)巖的裂縫規(guī)模差別較大，裂縫類型多樣，裂縫的滲透率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基質(zhì)滲透率，天然裂縫段滲透率可達(dá)1×10－3μm2，是頁(yè)巖氣游離氣儲(chǔ)集的主要場(chǎng)所。

頁(yè)巖吸附能力通常與頁(yè)巖的許多特征有關(guān)，如總有機(jī)碳、干酪根成熟度、儲(chǔ)層溫度、壓力、頁(yè)巖原始含水量和天然氣組分等。

2 巖心分析技術(shù)進(jìn)展

在頁(yè)巖巖心滲透率為微達(dá)西、納達(dá)西范圍時(shí)，用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室?guī)r心測(cè)量方法（氣吹法）測(cè)量孔隙度、滲透率、飽和度存在很大的不確定性。ExxonMobil采用粉碎巖樣方法測(cè)量頁(yè)巖巖心孔隙度和滲透率，而粉碎巖樣過程會(huì)給孔隙度和滲透率帶來潛在的不確定度。另外，頁(yè)巖柱樣巖心的準(zhǔn)備過程一直備受行業(yè)和學(xué)術(shù)界爭(zhēng)議[6]。

同一塊巖心，在不同的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，因測(cè)試溫度不同所得的孔隙度測(cè)量結(jié)果也存在差異，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化方法為，假設(shè)在不同的實(shí)驗(yàn)室，孔隙度測(cè)量是在同一烴孔隙體積基礎(chǔ)上進(jìn)行，用數(shù)學(xué)方法將不同實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果聯(lián)系起來實(shí)現(xiàn)巖心測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。如果有3家實(shí)驗(yàn)室測(cè)量同一巖心樣品，孔隙度標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算公式為

式中，φ為第2或第3家實(shí)驗(yàn)室的總孔隙度值；φ1為第1家實(shí)驗(yàn)室的有效孔隙度值；A1為第1家實(shí)驗(yàn)室在最高測(cè)試溫度測(cè)量的黏土束縛水；A′為A1的校正值，與第1家實(shí)驗(yàn)室的孔隙度值有關(guān)。樣品的礦物組分（如石英、黏土）與A′大小有關(guān)。黏土體積增大，則A′增大。

已經(jīng)開發(fā)了多種復(fù)雜的地球化學(xué)技術(shù)評(píng)估巖樣中總有機(jī)碳（TOC）及巖樣的成熟度。許多地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室都采用法國(guó)石油研究院開發(fā)的程序化熱解技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)成為源巖地球化學(xué)測(cè)試的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[7]。

3 頁(yè)巖氣儲(chǔ)層測(cè)井系列

大多數(shù)頁(yè)巖氣田均進(jìn)行了測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集，以滿足頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的需要。除了常規(guī)三組合測(cè)井外，地球化學(xué)測(cè)井在美國(guó)頁(yè)巖氣勘探中是一種普遍采用的測(cè)井方式，它主要用于確定總有機(jī)碳含量和礦物、巖性。在北美，偶極聲波成像測(cè)井在探井是常規(guī)必測(cè)項(xiàng)目，以幫助刻度地震屬性。電成像測(cè)井主要用于識(shí)別裂縫和斷層，劃分頁(yè)巖層[8]。頁(yè)巖氣儲(chǔ)層使用的測(cè)井系列：

（1）Appalachian盆地大多數(shù)采用空氣鉆井，采用測(cè)井系列包括雙感應(yīng)、巖性密度、井壁中子、自然伽馬能譜、井下電視和溫度測(cè)井。

（2）北美Fort Worth盆地泥盆系Barnett頁(yè)巖，典型測(cè)井系列包括自然伽馬、井徑、密度、中子、巖性密度、感應(yīng)、地球化學(xué)測(cè)井。

（3）對(duì)于薄互層的Haynesville頁(yè)巖，測(cè)井系列包括自然伽馬、雙井徑、陣列感應(yīng)（AIT）、中子、體積密度、自然伽馬能譜、光電吸收截面指數(shù)測(cè)井。

（4）墨菲石油公司等（2010年）根據(jù)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)需求，提出了較為全面的頁(yè)巖氣測(cè)井系列，包括自然伽馬、井徑、電阻率、密度、中子、核磁共振、陣列聲波和電聲成像測(cè)井。

4 頁(yè)巖氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)及進(jìn)展

4.1 頁(yè)巖氣儲(chǔ)層定性識(shí)別

4.1.1 判斷含氣頁(yè)巖層

美國(guó)的頁(yè)巖氣開發(fā)主要針對(duì)富含有機(jī)質(zhì)的硅質(zhì)頁(yè)巖。頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的特點(diǎn)決定了其測(cè)井評(píng)價(jià)除了計(jì)算儲(chǔ)層有效厚度、孔隙度、滲透率、含氣飽和度外，側(cè)重點(diǎn)更在于計(jì)算總有機(jī)碳與成熟度、確定頁(yè)巖礦物成分、識(shí)別裂縫，用聲波測(cè)井資料計(jì)算巖石力學(xué)參數(shù)滿足壓裂需求。

頁(yè)巖氣具有不導(dǎo)電、密度小、含氫指數(shù)低、傳播速度慢等特點(diǎn)。通常，頁(yè)巖氣層的測(cè)井響應(yīng)特征不是很明顯。與普通頁(yè)巖相比，好的頁(yè)巖氣層具有自然伽馬強(qiáng)度高、電阻率大、低補(bǔ)償中子、低地層體積密度、高聲波時(shí)差和低光電效應(yīng)等測(cè)井響應(yīng)特征。利用測(cè)井曲線形態(tài)和測(cè)井曲線幅值相對(duì)大小可以快速直觀地識(shí)別頁(yè)巖氣儲(chǔ)層，現(xiàn)在，依據(jù)孔隙度差異識(shí)別氣層技術(shù)拓展到利用密度－核磁共振孔隙度或者中子－核磁共振孔隙度之間的幅度差異判別氣層。好氣層在微電阻率成像測(cè)井圖（靜態(tài)）上會(huì)出現(xiàn)氣斑或者白化現(xiàn)象，氣斑的多少與井筒中的含氣量有關(guān)?？梢岳胿p／vs或vp／vs－Δt判識(shí)氣層。好氣層在地層壓力梯度上也有顯示，可以用核磁共振測(cè)井的差譜、移譜判識(shí)氣層。用中子時(shí)間推移測(cè)井下套管后最佳時(shí)間測(cè)量的中子與固井后24h內(nèi)測(cè)量的中子曲線重疊，利用其差值識(shí)別氣層[9]。

Miller（2010年）[10]對(duì)比了頁(yè)巖層不同鏡質(zhì)體反射率RO的各種測(cè)井曲線響應(yīng)特征，認(rèn)為RO影響測(cè)井曲線的變化：當(dāng)RO在1.8～2.0范圍內(nèi)時(shí)，密度為低值，密度和中子曲線重疊，地層電阻率高值達(dá)到100Ω·m；當(dāng)RO＞4.5時(shí)，密度為高值，密度和中子曲線分開，地層電阻率非常?。ㄐ∮?Ω·m）（見圖1）。

圖1 頁(yè)巖層不同鏡質(zhì)體反射率RO的各種測(cè)井曲線響應(yīng)特征

4.1.2 識(shí)別黏土礦物

Boonen等[11]介紹了已用于現(xiàn)場(chǎng)的隨鉆三中子孔隙度測(cè)量值間的幅度差說明黏土礦物的存在。

在Eagle Ford和Haynesville頁(yè)巖地層，使用過一種隨鉆測(cè)井密度－中子測(cè)井儀，它有近、中、遠(yuǎn)3個(gè)不同源距的中子探頭。由近探頭與遠(yuǎn)探頭、中探頭與遠(yuǎn)探頭、近探頭與中探頭的計(jì)數(shù)率比值計(jì)算出三中子孔隙度，即近／遠(yuǎn)、中／遠(yuǎn)、近／中中子孔隙度。對(duì)三中子孔隙度進(jìn)行環(huán)境校正。在頁(yè)巖和泥質(zhì)砂巖，三中子孔隙度始終以中／遠(yuǎn)中子孔隙度最大、近／中中子孔隙度最小的相同幅度分離。地層中黏土礦物含量越高，中子孔隙度越大。在地層孔隙度小于10%時(shí)，三中子孔隙度幅度差一般小，指示黏土?xí)写蟮牟▌?dòng)。對(duì)中子孔隙度需要進(jìn)行黏土校正。

黏土對(duì)三中子孔隙度值的影響不同，用Monte Carlo模擬研究人造地層中黏土對(duì)中子孔隙度值的影響。該方法利用近／中、近／遠(yuǎn)中子孔隙度之間的差異對(duì)近／遠(yuǎn)中子孔隙度進(jìn)行黏土影響校正[11]。校正后的中子孔隙度與密度孔隙度重疊能更好地指示頁(yè)巖氣。

4.1.3 識(shí)別裂縫／層理／斷層

Hamed Soroush等人指出[12]，為了防止頁(yè)巖地層井眼垮塌，通常采用油基泥漿鉆井。微電阻率成像測(cè)井是識(shí)別裂縫最好的工具，現(xiàn)已發(fā)展到能在油基泥漿水平井中用隨鉆電阻率成像識(shí)別裂縫甚至層理、斷層，其技術(shù)已經(jīng)成熟（見圖2）。評(píng)價(jià)裂縫通常用油基泥漿電阻率成像測(cè)井（OBMI）和超聲成像測(cè)井（UBI）。

圖2 利用隨鉆成像測(cè)井識(shí)別天然裂縫和鉆井誘導(dǎo)裂縫

4.2 頁(yè)巖氣儲(chǔ)層定量評(píng)價(jià)及進(jìn)展

4.2.1 頁(yè)巖氣儲(chǔ)層劃分

Marouby等[13]介紹了采用 Heidari等[11]的非線性聯(lián)合反演方法，由測(cè)井曲線（密度、中子孔隙度、電阻率、光電吸收截面指數(shù)、伽馬能譜）計(jì)算出礦物組分的體積含量、總孔隙度、水／氣飽和度?；诼暡ā⒑?、電阻率測(cè)井，用巖石物理模型計(jì)算彈性模量。Heidari給出了有機(jī)頁(yè)巖的巖石物理模型（見圖3）[14]。

圖3 有機(jī)頁(yè)巖巖石物理模型

利用常規(guī)測(cè)井資料和微電阻率成像測(cè)井資料能有效地劃分頁(yè)巖儲(chǔ)層，主要是利用自然伽馬、自然電位、井徑曲線。

4.2.2 計(jì)算礦物成分和確定巖性

建立區(qū)域性的典型頁(yè)巖氣層特征樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的樣本細(xì)到層組，數(shù)據(jù)是全面的。用測(cè)井資料計(jì)算的巖性通過與本地樣本比對(duì)能準(zhǔn)確判斷巖性。

斯倫貝謝公司的做法是用常規(guī)三組合和ECS（元素俘獲能譜）測(cè)井資料，采用該公司的Spectro-Lith技術(shù)確定地層中黏土、石英－長(zhǎng)石－云母、碳酸鹽、黃鐵礦或硬石膏的含量[7]。根據(jù)石英和方解石的重量濃度，用交會(huì)圖識(shí)別巖性。根據(jù)總孔隙度和石英或方解石的重量濃度，用交會(huì)圖識(shí)別巖性[14]。

僅依靠自然伽馬測(cè)井資料確定黏土含量容易導(dǎo)致高估黏土含量。

4.2.3 計(jì)算孔隙度、滲透率、飽和度進(jìn)展

核磁共振測(cè)井也被用于計(jì)算有效孔隙度（不受總有機(jī)碳影響），計(jì)算結(jié)果與巖心分析孔隙度非常一致。

Shabro等（2011年）[15]認(rèn)為，氣體解析對(duì)含氣頁(yè)巖視滲透率沒有明顯影響，介紹一種孔隙級(jí)氣體流動(dòng)模型，由流體分布評(píng)估視滲透率。Eastward等（2011年）介紹了用 Bardon-Pied（1969年）改進(jìn)的Simandoux含水飽和度模型評(píng)估初始總體積水。

4.2.4 確定總有機(jī)碳（TOC）

在巖性較純的頁(yè)巖氣層，GR－TOC、密度－TOC呈線性相關(guān)。Hichey和 Henk（2007年）在Barnett某些層段用體積密度－TOC計(jì)算TOC。

Passey等[16]給出了利用聲波時(shí)差和地層電阻率計(jì)算TOC的數(shù)學(xué)表達(dá)式。后來，Passey等（2010年）又給出了用Δlog Rt－TOC評(píng)估TOC。該方法具有實(shí)用性，一直沿用至今，適用于巖性相對(duì)均勻的頁(yè)巖地層；對(duì)于復(fù)雜巖性泥巖，其巖性差異，尤其是黏土體積，而不是過成熟干酪根會(huì)低估TOC（Eastwood等，2011年）。

類似有：① 用（電阻率－中子－密度）－TOC評(píng)估Barnett頁(yè)巖的干酪根成熟度（Zhao等，2007年），該方法一直在使用[17]；② 用（密度－核磁共振測(cè)井）－TOC評(píng)估TOC值與由地球化學(xué)測(cè)井確定TOC相比較確定有機(jī)質(zhì)密度；③ 滲透率K－TOC為負(fù)相關(guān)。

用多礦物頁(yè)巖氣模型計(jì)算TOC，需要有較好的巖屑和巖心分析數(shù)據(jù)資料支持。Eastword等[18]認(rèn)為應(yīng)根據(jù)頁(yè)巖的不同礦物組分選擇測(cè)井模型計(jì)算TOC。Coope等（2009年）提出了一種適用于LWD測(cè)井系列的有限礦物模型方法計(jì)算TOC。它將頁(yè)巖看作為只有一種單一重礦物或輕礦物，采用的是一種分析方法。

綜合應(yīng)用常規(guī)三組合和地球化學(xué)測(cè)井資料確定頁(yè)巖中的有機(jī)碳含量。用地球化學(xué)測(cè)井探測(cè)地層中的碳[19]。用式（2）計(jì)算每一層的TOC

式中，TOC為總有機(jī)碳；C1為由地球化學(xué)測(cè)井測(cè)量的碳；C方解石、C白云石、C菱鐵礦分別為由該層的地球化學(xué)測(cè)井資料計(jì)算出的方解石、白云石、菱鐵礦的含量所推導(dǎo)出的相應(yīng)的碳值。

4.2.5 確定頁(yè)巖熱成熟度指數(shù)（MI）

當(dāng)頁(yè)巖中TOC達(dá)到一定指標(biāo)后，有機(jī)質(zhì)的成熟度則成為頁(yè)巖氣源巖生烴潛力的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)，含氣頁(yè)巖的成熟度越高表明頁(yè)巖生氣量越大，頁(yè)巖中可能賦存的氣體也越多。

Hank Zhao等[17]用三種裸眼井測(cè)井曲線——中子（中子孔隙度）、感應(yīng)（深電阻率）和體積密度（或密度孔隙度）計(jì)算熱成熟度指數(shù)。假設(shè)條件：頁(yè)巖氣是自生自儲(chǔ)和沒有外來物源，含水飽和度、所生成的烴密度隨著熱成熟度增加而減小。計(jì)算出的MI值與從實(shí)際生產(chǎn)井資料得到的氣油比（GOR）建立關(guān)系（相關(guān)性好）。由此，建立地區(qū)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。該方法有助于了解生氣窗內(nèi)頁(yè)巖源巖的熱成熟度水平。由數(shù)百口井的資料繪制的MI、GOR、氣體生熱值圖可識(shí)別不同成熟階段和頁(yè)巖的產(chǎn)油、凝析氣、濕氣、干氣的面積。與巖樣（巖心或巖屑）的實(shí)驗(yàn)分析相比，這種方法更為快速、更加可靠。選擇具有一整套從油到氣的烴成熟度譜的頁(yè)巖進(jìn)行研究（中子孔隙度－密度孔隙度放在同一道內(nèi)，即用中子－密度幅度差直觀識(shí)別氣層）。

統(tǒng)計(jì)得到計(jì)算MI的關(guān)系式為

式中，MI為頁(yè)巖的成熟度指數(shù)；φN為中子測(cè)井孔隙度；N為密度孔隙度φD大于等于取心段的平均有效孔隙度和束縛水飽和度等于或小于產(chǎn)氣頁(yè)巖的束縛水飽和度截止值的數(shù)據(jù)樣本數(shù)為取心段的平均有效孔隙度（有效孔隙度＝φD－φw）；Swi為小于等于產(chǎn)氣頁(yè)巖的束縛水飽和度截止值的頁(yè)巖骨架束縛水飽和度。

可見，中子測(cè)井值越低、含烴飽和度越高，則含氣飽和度、頁(yè)巖的熱成熟度越高；中子測(cè)井值、含烴飽和度越高，則含氣飽和度、頁(yè)巖的熱成熟度越低。

影響MI計(jì)算結(jié)果的因素為密度孔隙度、老的測(cè)井資料的可靠性（主要是在20世紀(jì)60年代和70年代測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)）、測(cè)井刻度。

4.2.6 計(jì)算儲(chǔ)層巖石力學(xué)參數(shù)

評(píng)價(jià)地層力學(xué)性質(zhì)的方法有經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式、有效介質(zhì)理論以及巖石物理模型。

近年來，現(xiàn)有的有效介質(zhì)理論的進(jìn)展之一為Xu和 White考慮黏土礦物，在Kuster-Toks?z和DEM基礎(chǔ)上給出。而Marouby等介紹了基于聲波、核、電阻率測(cè)井評(píng)估有機(jī)頁(yè)巖彈性性質(zhì)新方法[13]：①采用Heidari等描述的方法獲得礦物濃度的估計(jì)值，其優(yōu)點(diǎn)為較基于常規(guī)測(cè)井評(píng)價(jià)方法所得的礦物含量值受圍巖影響小[20]；② 利用自一致近似模型計(jì)算有機(jī)頁(yè)巖的彈性模量，再識(shí)別出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)層，計(jì)算地層的縱、橫波速度；③ 用復(fù)制的彎曲波和斯通利波曲線評(píng)估所計(jì)算出的彈性模量的質(zhì)量。

Buller等[21]介紹了采用偶極橫波和經(jīng)過天然氣校正后的縱波速度計(jì)算脆性指數(shù)。Rickman[22]等針對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的壓裂問題論述了每一種頁(yè)巖氣儲(chǔ)層不見得都與Barnett地層相同，在壓裂中必須進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。為此，必須進(jìn)行巖石物理參數(shù)的計(jì)算；同時(shí)，他提出了巖石脆性、閉合壓力、壓裂寬度、彈性模量、泊松比等計(jì)算方法。

Gatens等人[23]1990年利用聲波測(cè)井資料、原位應(yīng)力數(shù)據(jù)計(jì)算了Appalachian盆地頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的力學(xué)參數(shù)，繪制了地層應(yīng)力剖面。

4.2.7 評(píng)價(jià)裂縫及確定天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量

圖4 綜合成像測(cè)井和巖心資料對(duì)Fort Worth盆地密西西比紀(jì)Barnett頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的裂縫體系進(jìn)行評(píng)價(jià)

Patterson等[24]報(bào)道了在孔隙壓力梯度高、氣顯示明顯的Haynesville頁(yè)巖氣層用深探測(cè)偶極橫波成像技術(shù)判斷裂縫走向、方向（距井眼60ft的裂縫）。類似的還有Gale等的研究（見圖4）。在油基泥漿井中用陣列感應(yīng)資料計(jì)算裂縫長(zhǎng)度（Xue，2008年）。Cluff（2006年）利用Langmuir公式計(jì)算了Woodford頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的平均地質(zhì)儲(chǔ)量，并繪制成平面圖。

5 對(duì)目前頁(yè)巖氣測(cè)井技術(shù)的思考

（1）有必要建立產(chǎn)氣頁(yè)巖的典型樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，樣本信息應(yīng)全面。

（2）對(duì)于微達(dá)西、納達(dá)西的頁(yè)巖巖心測(cè)量，尤其是滲透率的測(cè)量，需要建立新的測(cè)量方法。對(duì)孔隙度巖心數(shù)據(jù)也有必要標(biāo)準(zhǔn)化。未來的頁(yè)巖巖心分析需要刻度巖心測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)材料（天然的或合成的），降低測(cè)量數(shù)據(jù)組中的不確定度和誤差。

（3）在有些含氣頁(yè)巖地層中觀察到介電常數(shù)大，如在得克薩斯、俄克拉何馬及猶他州，薄黏土層的大小以及黃鐵礦的存在導(dǎo)致介電常數(shù)異常高，并為烴類的形成提供了粒間孔隙，呈現(xiàn)高介電常數(shù)特征的氣源巖頁(yè)巖層被低介電常數(shù)的非氣源巖所包圍。我們提出進(jìn)行富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖巖心研究，研究與異常介電常數(shù)的關(guān)系，尤其是較低電阻率頁(yè)巖，這些研究至少能提供含氣頁(yè)巖地層的沉積環(huán)境和熱歷史信息。

（4）斯倫貝謝公司的研究人員試圖對(duì)感應(yīng)測(cè)井儀器所測(cè)得的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。他們通過分析AIT陣列感應(yīng)成像儀的原始數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了超出頁(yè)巖層正常范圍的較大的正交負(fù)信號(hào)。相反，鄰層砂巖和頁(yè)巖則呈現(xiàn)較小的正交正信號(hào)，這些信號(hào)代表該地區(qū)典型的電導(dǎo)率測(cè)量結(jié)果。他們正著手研究這些電性特征在氣源巖和非氣源巖頁(yè)巖中的變化程度。隨著進(jìn)一步的測(cè)試和改進(jìn)，對(duì)普通的感應(yīng)測(cè)井資料的詳細(xì)分析能夠提供頁(yè)巖層正交信號(hào)與其烴類形成能力之間的相互聯(lián)系[17]。

（5）在水平井，縱波時(shí)差不可靠而X－Y偶極橫波測(cè)量值相對(duì)可靠，但偶極橫波會(huì)將嚴(yán)重狗腿度處誤解釋為各向異性。

（6）與常規(guī)電阻率相比，中子俘獲截面測(cè)井對(duì)干酪根更為敏感。有必要研究中子俘獲截面、電阻率與總有機(jī)碳的關(guān)系，將其作為直接測(cè)量總有機(jī)碳的替代方法。

6 結(jié) 論

（1）對(duì)于頁(yè)巖巖心測(cè)量，尤其是滲透率測(cè)量需要建立新測(cè)量方法。非常有必要建立產(chǎn)氣頁(yè)巖的典型樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，樣本信息要全面。對(duì)頁(yè)巖巖心數(shù)據(jù)也有必要標(biāo)準(zhǔn)化。

（2）好的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層在常規(guī)測(cè)井曲線上具有典型的氣層測(cè)井響應(yīng)特征。頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的特點(diǎn)決定了它的測(cè)井評(píng)價(jià)重點(diǎn)在于計(jì)算總有機(jī)碳含量、熱成熟度指數(shù)和識(shí)別巖性、礦物，即找到富含有機(jī)質(zhì)的硅質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層。

（3）需要探索能更好反映頁(yè)巖氣層與圍巖差異的測(cè)井新方法。

[1]劉洪林，王莉，王紅巖，等.中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)適用技術(shù)探討[J].油氣井測(cè)試，2009，18（4）：68-71.

[2]張金川，汪中余，聶海寬，等.頁(yè)巖氣及其勘探研究意義[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2008，22（4）：640－646.

[3]潘仁芳，伍媛，宋爭(zhēng).頁(yè)巖氣勘探的地球化學(xué)指標(biāo)及測(cè)井分析方法初探[J].中國(guó)石油勘探，2009（3）：6－9.

[4]董大忠，程克明，王世謙，等.頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)方法及其在四川盆地的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2009，29（5）：33－39.

[5]蒲泊伶，包書景，王毅，等.頁(yè)巖氣成藏條件分析——以美國(guó)頁(yè)巖氣盆地為例[J].石油地質(zhì)與工程，2008，22（3）：33－36.

[6]Russell W Spears，David Dudus，Andrew Foulds，et al.Shale Gas Core Analysis：Strategies for Normalizing Between Laboratories and a Clear Need for Standard Materials[C]∥ SPWLA 52nd Annual Logging Symposium Transactions，A，Colorado：2011.

[7]Charlers Boyer，John Kieschnick Roberto，Suarez－Rivera Richard E，et al.頁(yè)巖氣藏的開采[J].油田新技術(shù)，2006年秋季刊：18－31.

[8]Darrell L.Eubanks.Application of Resistivity Borehole Image Analysis in Unconventional Gas Reservoir Field Development[C]∥ SPWLA 49th Annual Logging Symposium Transactions，XX，Edinburgh：2008.

[9]Dan Buller，Suparman FNU，Shan Kwong.A Novel Approach to Shale－gas Evaluation Using a Cased－h(huán)ole Pulsed Neutron Tool[C]∥ SPWLA 51st Annual Logging Symposium Transactions，IIII，Perth：2010.

[10]Mark A Miller，Creties Jenkins et al.Applying Innovative Production Modeling Techniques to Quantify Fracture Characteristics，Reservoir Properties，and Well Performance in Shale Gas Reservoirs[C]∥SPE Eastern Regional Meeting，2010（10），Morgantown，West Virginia，USA：12-14.

[11]Paul Boonen，Zhipeng Liu，Libai Xu，et al.Application of Triple Neutron Porosity Measurements in Gas Shales and Shaly Sands[C]∥ SPWLA 51st Annual Logging Symposium Transactions，JJJJ，Perth：2010.

[12]Hamed Soroush，Vamegh Rasouli，Behzad Tokhmechi.A Data Processing Algorithm Proposed for Identification of Breakout Zones in TightforMations：A case Study in Barnett Gas Shale[J].Journal of Petroleum Science and Engineering，2010（74）：154－162.

[13]Philippe Marouby，Zoya Heidari，Carlos Torres－Verdin.Assessment of In－situ Elastic Properties of Hydrocarbon－Bearing Shale with the Joint Quantitative Interpretation of Sonic，Nuclear and Resistivity Logs[C]∥ SPWLA 52nd Annual Logging Symposium Transactions，O，Colorado：2011.

[14]Zoya Heidari，Carlos Torres－Verdin.Quantitative Method for Estimating Total Organic Carbon and Porosity and for Diagnosing Mineral Constituents from Well Logs in Shale－gas Formations[C]∥ SPWLA 52nd Annual Logging Symposium Transactions，Q，Colorado：2011.

[15]Shabro V，Torres－VerdíCn，Javadpour F.Numerical Simulation of Shale－gas Production：from Pore－scale Modeling of Slip－flow，Knudsen Diffusion，and Langmuir Desorption to Reservoir Modeling of Compressible Fluid[C]∥North American Unconventional Gas Conference and Exhibition，The Woodlands，Texas，USA：14－16，6，2011.

[16]Sinha S，Braun E.M，Passey Q.R，et al.Advances in Measurement Standards and Flow Properties Measurements for Tight Rocks such as Shales[C]∥PE／EAGE European Unconventional Resources Conference and Exhibition，2012（3），Vienna，Austria：20－22.

[17]Hank Zhao，Natalie B，BradCurtis.Thermal Maturityof the Barnett Shale Determined from Well－log Analysis[J].AAPG Bulletin，2007，91（4）：535－549.

[18]Naniel F Coope，Terrence H Quinn，Elton Frost Jr，et al.A Rock Model for Shale Gas and Its Application Using Magnetic Resonance and Conventional LWD Logs[C]∥ SPWLA 50th Annual Logging Symposium Transactions，CCCC，Texas：2009.

[19]Dariusz Stra′poc， Maria Mastalerz，Arndt Schimmelmann，et al.Geochemical Constraints on the Origin and Volume of Gas in the New Albany Shale（Devonian－Mississippian），eastern Illinois Basin [J].AAPG Bulletin，2010，94（11）：1713－1740.

[20]Heidari Sureshjani M，Gerami S.A New Model for Modern Production－Decline Analysis of Gas／Condensate Reservoirs[J].Journal of Canadian Petroleum Technology，2011，50（7／8）：14－23.

[21]Dan Buller，Simon Hughes，Jennifer Market.et al.Petrophysical Evaluation for Enhancing Hydraulic Stimulation in Horizontal Shale Gas Wells[C]∥SPE Annual Technical Conference and Exhibition，F(xiàn)lorence，Italy：19－22，9，2012.

[22]Rick Rickman，Mike Mullen，Erik Petre.et al.A Practical Use of Shale Petrophysics for Stimulation Design Optimization：All Shale Plays are not Clones of the Barnett Shale[C]∥SPE Annual Technical Conference and Exhibition，Denver，Colorado，USA：21－24，8，2008.

[23]Gatens，J M，Harrison ，C W，et al.In－situ Stress Tests and Acoustic Logs Determine Mechanical Propertries and Stress Profiles in the Devonian Shales[J]∥SPE Formation Evaluation.1990（9）：248－254.

[24]Doug Patterson，Natasa Mekic，Alexei Bolshakov，et al.Unconventional Reservoir Fracture Evaluation Utilizing Deep Shear－wave Imaging[C]∥ SPWLA 52nd Annual Logging Symposium Transactions，M，Colorado：2011.