分析地质录井技术在页岩气勘探开发中的应用价值

近年来，随着地质录井技术的日渐成熟，页岩气勘探开发工作也取得了突破性进展，在该领域应用地质录井技术能够实时掌握钻头的具体位置与地层情况，及时发现地层异常与页岩气分布情况，这就给页岩气开采效率与产量的提升提供了强大的技术支撑。为此，地质勘探部门应将岩屑录井、岩心录井、气测录井、钻井液录井等多种技术手段巧妙的结合在一起，以获取页岩气储层的真实确凿的地质信息，进而为页岩气的顺利开采提供坚实保障。

一、页岩气勘探开发中应用地质录井技术的流程与方法

（一）勘探阶段的流程与方法

在页岩气前期勘探阶段，技术人员主要利用岩屑录井与岩心录井相结合的方法对岩性、化石等特征信息进行勘测，并根据勘测结果划分地层，然后与区域地层进行比对，以初步确定页岩气的层位与分布情况，这一过程主要是为了探寻和获取页岩气所在区域的地质特征岩性。接下来需要页岩气储层的特征进行分析，分析内容涉及页岩层的颜色、构造等，以此为据，判断页岩的矿物成分及所属类型。比如页岩当中含有大量的黏土矿物与石英，这就说明该页岩层具有脆性特征，在后续开采阶段应当合理选择钻井开采技术。在测定页岩层有机质含量时，主要利用热解分析法来确定具体含量，有机质含量越高，则说明该区域的页岩气储量丰富的可能性越大。而在分析页岩层孔隙结构时，主要利用扫描电镜与压汞等方法对页岩孔隙尺寸、外观形状及连通性进行分析，根据这一分析结果能够判断页岩气的储集空间的大小以及气体运移能力，这将给后续开采效率的提升提供重要的参考依据。最后，在检测页岩气含量时主要采用气测录井技术，该技术能够对开采过程中页岩气显示情况进行实时监测，并通过对全烃含量及组分的分析来确定含气层段，以此来估算出该区域页岩气的大致储量，运用气测录井技术还可以检测出一些潜在的页岩气富集区，这些检测数据都为页岩气开采效率的提高奠定了坚实基础[1]。

（二）开发阶段的流程与方法

在页岩气开发阶段多采用水平井开采技术，如果对水平井轨迹实现精准控制能够大大提升页岩气的单井产量，而地质录井技术的介入则有效解决了这一问题。首先，该技术能够准确的获取井下的地层岩性、地层倾角、方位角等地质信息，通过对这些信息整合与分析，技术人员可以随时对井眼轨迹进行调整，使水平井能够精准的到达和穿透页岩气富集层，这就给页岩气产量的提高提供了强有力的技术支撑。由于页岩气储层具有低孔、低渗的特点，如果直接进行开采作业，势必会增加开采成本，而利用微地震监测与压裂液返排监测等录井技术能够对裂缝的扩展方向、长度及高度等参数进行实时监测，然后根据监测结构对压裂施工技术进行优化与改进，这样既可节省大量的开采费用，也能够提高后续的开采效率。

二、地质录井技术在页岩气勘探开发中的应用价值分析

（一）获取真实准确的地质信息

页岩气勘探开发从钻进到完井一系列作业工序中需要大量地质信息的支持，否则，页岩气的开采效率与产量将受到严重影响，比如岩性信息、地层构造信息、岩层孔隙信息等，而利用地质录井技术能够准确的捕捉到这些对开采工作极具参考价值的地质信息。比如利用岩屑录井技术能够从岩屑的颜色、质地、成分等特征信息判断出地下岩层的岩性，这就给页岩气富集区地层的判定提供了有利依据。利用岩心录井技术可以通过对岩心样本的检测，来判断各个不同岩层的层理构造及沉积情况，以此来获取岩石的孔隙度、渗透率等关键信息，这就给页岩气开采方案的制定提供了重要的参考数据。而利用气测录井技术能够实时监测钻井当中烃类气体的含量变化情况，根据这一信息能够快速准确的判定页岩气储层的具体位置。因此，地质录井技术这种全方位、多维度、全过程获取地质信息的方法为页岩气勘探与开发工作的高效展开提供了先进的技术手段。

（二）精准评估页岩气储层质量与开采潜力

技术人员可以运用地质录井技术对页岩气储层的化学元素组分、含气饱和度、有效厚度等关键参数进行分析，并通过对分析结果的归纳总结来判定页岩气储层当中的气体含量，这对页岩气开采质量与产量的提升大有帮助。比如利用元素录井技术可以对储层当中硅、铝、钙等化学元素含量进行精准分析，以此来推断出页岩矿物质组成以及沉积情况，再结合推断结果对页岩的生烃潜力进行准确评估。另外，技术人员可以运用数学建模与人工智能算法来计算出页岩气储层的一些关键参数，通过对这些参数的深度分析，可以判定出含气与开发潜力最大的区域，进而为后续开采产量的提高提供可靠依据。比如利用人工智能算法对岩心录井数据、气测录井数据、元素录井数据进行建模分析，可以对页岩气储层进行自动分类与评价，进而可以准确的识别出哪些属于优质储层，哪些属于开采潜力巨大的储层，根据这些评价结果能够制定一套科学高效的页岩气开采方案，这对后期钻探井位的规划、开采工艺的优化都将产生积极影响[2]。

（三）提高钻井效率，保障钻井安全

由于页岩气储层所在位置多为地质结构复杂、地形气候条件恶劣的区域，尤其在页岩气开采阶段，很容易发生井壁坍塌、井漏、井喷、卡钻等安全事故，轻则给开采单位造成一定的经济损失，重则还会危及现场开采人员的生命安全。而地质录井技术恰恰弥补了这一补足，利用该技术可以钻井过程中的钻压、扭矩、泥浆密度、井口压力等重要参数进行实时监测，如果监测数据异常，系统将第一时间发生预警信号，这就大大降低了各类安全事故的发生概率。另外，钻井工艺的选择可以直接影响页岩气的开采质量、效率与产量，而借助于地质录井技术实时获取地质信息的优势，技术人员可以根据实时监测结果对钻井技术进行优化，对钻井参数进行调整，以达到提高钻井效率、降低工程成本、提高页岩气产量与质量的目的。以某页岩气井开采作业为例，在开采过程中，技术人员利用地质录井技术发现地层压力突然升高，如果依然采用高钻速则极易损坏钻头，为此，技术人员及时调整了泥浆密度与钻进速度，使地层压力逐渐趋于平衡，这就有效避免了井喷、井漏与井壁失稳事故的发生。

三、结语

地质录井技术在页岩气勘探开发各道工序中的有效应用，不仅给页岩气产量与质量的提高提供了有力的参考依据，并且在降低钻井风险、保障钻井安全、节省开采成本等方面也扮演着重要角色。为此，在地质录井技术持续优化与创新的背景下，技术人员应当充分发挥该技术的实际应用优势，以助力页岩气产业健康可持续发展，进而为缓解能源紧缺问题作出积极贡献。

参考文献：

[1]王俊峰.地质录井技术在页岩气勘探开发中的应用探讨[J].西部探矿工程，2022，34（06）：77-78.

[2]陈程，谭昌军，王爱军，等.气测录井技术在小口径页岩气地质调查井中的应用——以鄂恩地 2 井为例[J].资源环境与工程，2021，35（06）：944-947.

作者简介：

李森（1989-04-07），男，陕西榆林人，毕业于中国地质大学（武汉）勘查技术与工程专业，本科，探矿工程师，研究方向：矿产地质钻探、水文地质钻探，工程地质钻探。