Моделирование литофаций органоминерально богатой Marcellus Shale и анализ закономерностей распределения в Аппалачской впадине

Marcellus Shale считается крупнейшим нетрадиционным ресурсом сланцевого газа в США. Два критических фактора для нетрадиционных сланцевых коллекторов — реакция пласта на стимулирование гидравлическим разрывом и содержание газа. Атрибуты трещин отражают геомеханические свойства пород, которые отчасти связаны с минералогическим составом пород. Содержание природного газа в породе сланцевого коллектора тесно связано с содержанием органического вещества, измеряемым по общему органическому углероду (TOC). Литофация мусковита/глинистой породы (mudstone) представляет собой вертикально и латерально непрерывную зону с одинаковым минералогическим составом, геомеханическими свойствами пород и содержанием TOC. Для построения трехмерной (3-D) модели литофаций мусковитовой/глинистой породы от керна до скважин и, в конечном счете, до регионального масштаба использовались данные керна, каротажа и сейсмики. Для предсказания литофаций применялась искусственная нейронная сеть. Восемь петрофизических параметров, полученных из традиционных каротажных данных, были определены как критические входные данные. Для улучшения и подтверждения количественной связи между традиционными каротажами и литофациями использовались передовые каротажи, такие как спектроскопия с импульсными нейтронами, вместе с расчётным по каротажу минералогическим составом и данными TOC. Последовательная индикаторная симуляция показала хорошую производительность при 3-D моделировании литофаций Marcellus Shale. Взаимодействие разведения терригенным детритом, продуктивности органического вещества и сохранения и разложения органики влияло на распределение литофаций Marcellus Shale, что может быть связано с глубиной воды и расстоянием до берега. Тенденция нормализованной средней скорости добычи газа из горизонтальных скважин подтвердила подход к моделированию литофаций Marcellus Shale. Предложенный 3-D подход к моделированию может быть полезен для оптимизации проектирования траекторий горизонтальных скважин и стратегий стимулирования гидравлическим разрывом.