页岩气储层孔隙分类与表征
页岩气储层“四孔隙”模型建立及测井定量表征方法
页岩气储层“四孔隙”模型建立及测井定量表征方法李军;路菁;李争;武清钊;南泽宇【摘要】页岩气储层微观孔隙组分复杂，分为有机孔隙、碎屑孔隙、粘土孔隙和微裂缝。
在岩心和测井响应特征分析基础上，提出利用测井资料定量评价页岩储层总孔隙及其微观孔隙组分的方法：①基于体积模型，利用密度测井资料或声波测井资料确定页岩储层总孔隙度；②综合利用常规测井资料和自然伽马能谱测井资料确定有机质体积含量，依据扫描电镜（ SEM）技术确定刻度系数，得到有机孔隙度计算方法；③粘土孔隙是束缚水主要赋存空间，利用测井资料逐点确定粘土含量，并与邻近泥岩相关联，得到粘土孔隙度计算方法；④基于微裂缝的双侧向测井响应特征，通过正反演数值模拟计算，得到微裂缝计算方法；⑤总孔隙度与有机孔隙、粘土孔隙和微裂缝之差即为碎屑孔隙度。
岩心结果表明，采用上述方法计算各微观孔隙组分与岩心测试结果吻合，表明方法的正确性。
%The micropores of the shale gas reservoir consist of organic pore ,clastic pore ,clay pore and micro-fracture .After a comprehensive analysis of core properties and the logging response characteristics ,several new methods are proposed to evaluate total porosity and porosity of each micropore type of shale gas reservoir quantitatively .1) Based on the volume model,the DEN or DT is used to determine the total porosity of shale gas reservoir .2)Conventional logs and SGR (Natural Gamma Ray Spectroscopy ) logs are utilized to determine the volume-percent of organic matter content of shale gas reservoir , a scale parameter is determined by SEM technique ,and finally a method for calculating the organic porosity is set up .3) Considering the clay pore is the main storage space for bound water ,clay content isobtained from logs and correlated with the adjoining shale to get the evaluation method of clay porosity .4) Based on the response characteristics of dual laterolog for micro-fracture,an evaluation method of micro-fracture porosity is proposed by forward and inverse numerical simulation computations.5)The clastic porosity can be determined by subtracting organic porosity ,clay porosity and micro-fracture po-rosity from the total porosity .A good agreement is found between the core analysis and the micropore porosity computed by using the above methods ,which indicates the validity of the methods proposed in this paper .【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】6页(P266-271)【关键词】四孔隙模型;测井;定量评价;页岩气;储层评价【作者】李军;路菁;李争;武清钊;南泽宇【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院，北京100083;中国石化石油勘探开发研究院，北京100083;中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北潜江433124;中国石化石油勘探开发研究院，北京100083;中国石化石油勘探开发研究院，北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122目前，页岩气储层测井评价取得一定进展。
深层页岩气储层孔隙特征研究进展
摘要：孔隙结构对于深层页岩气储层中异常高压的保持乃至页岩气的保存与富集均具有一定的指示作用，是事关深层页岩气能否保存与富集的重要研究内容。
为此，通过调研和分析国外深层页岩气储层孔隙特征，对比四川盆地深层、超深层页岩孔隙的最新研究成果，系统分析了深层页岩气储层孔隙的非均质性和连通性，进一步明确了超压对深层页岩油气储层孔隙结构的影响，总结了近年来深层页岩气储层孔隙特征研究成果。
研究结果表明：①典型深层、超深层页岩中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具有多重分形的特征，－α5+值与多重分形维数相关参数H 指数分别对多重分形谱相关参数α5－深层页岩储层孔隙的非均质性及连通性具有较好的指示作用；②四川盆地下古生界页岩储层孔隙的连通性、非均质性与埋藏深度不具有明显的相关性，但受页岩总有机碳含量、矿物含量、有机质成熟度等因素的影响则较大；③高上覆地层压力所带来的机械压实作用对超深层页岩的影响显著，但其对深层页岩的孔径、孔隙形态等参数以及介孔体积/ 微孔体积、介孔比表面积/ 微孔比表面积等特征比值的影响则较为有限；④页岩层系超压能够在一定程度上抵消上覆地层压力对孔隙（特别是微孔）的机械压实作用，可以延缓甚至改变孔隙度随埋藏深度加深而下降以及孔隙形状系数随埋藏深度加深而减小的趋势，对于页岩气的保存与富集具有积极意义；⑤深层页岩中固体沥青孔隙形状系数与其所处封闭流体系统超压特征具有中度相关性。
关键词: 深层页岩气；储集层；孔隙结构；孔隙形态；孔隙演化；页岩气保存；页岩气富集；四川盆地；下古生界0引言四川盆地下古生界海相页岩普遍经历了复杂的构造演化过程，受深埋藏、强隆升、强剥蚀、强变形作用影响[1]，大部分富有机质海相页岩现今埋藏于深层（3 500 m 以深）或超深层（6 000 m 以深）。
据统计，四川盆地下志留统龙马溪组底界埋深小于3 500 m 的面积约为6.3×104km2，埋深大于3 500 m 的面积为12.8×104km2，深层面积是中浅层的2 倍[2-4]。
鄂尔多斯盆地延长探区延长组页岩气储层孔隙结构特征
鄂尔多斯盆地延长探区延长组页岩气储层孔隙结构特征
鄂尔多斯盆地延长探区延长组页岩气储层是近年来中国大陆致力于发展的一种新型能源开采方式。
该储层主要包含有机质含量高、孔隙度低的致密页岩岩石，具有高含气量、勘探开发风险大等特点，是一种高技术含量、高难度、高风险的勘探开发工作。
针对该储层的特点，近年来，一些学者对其孔隙结构进行了研究。
研究结果表明，鄂尔多斯盆地延长探区延长组页岩气储层孔隙度普遍较低，平均孔隙度为0.8% ~ 1.5%。
岩石微观孔隙
主要分布在纳米级和亚纳米级尺度上，而宏观孔隙不发育或相当微小。
此外，孔隙形态主要为微孔和孔洞型孔隙。
综合来看，鄂尔多斯盆地延长探区延长组页岩气储层孔隙结构特征表现为孔隙度低，且主要以微观孔隙和孔洞型孔隙为主。
针对这些特征，需要采用高精度的探测技术和完善的开采工艺，以尽可能地发掘这些储层的潜力，提高勘探开发效率。
页岩气储层孔隙系统表征方法研究进展
页岩气储层孔隙系统表征方法研究进展焦堃;姚素平;吴浩;李苗春;汤中一【摘要】页岩气是以游离、吸附和溶解状态赋存于暗色泥页岩中的天然气,页岩的孔隙特征是决定页岩储层含气性的关键因素.页岩孔隙结构复杂,一般以纳米孔隙占优势,用常规储层孔隙的表征方法难以解释美国的高产页岩气系统.因此,页岩纳米孔隙的表征成为制约页岩气资源评价的关键因素.在综述目前国际上对页岩气储层孔隙表征方法的基础上,对比分析其各自的适用范围和应用前景.页岩储层孔隙的主要表征方法有3种:(1)以微区分析为主的图像分析技术;(2)以压汞法和气体等温吸附为主的流体注入技术;(3)以核磁共振、中子小角散射计算机断层成像技术为代表的非流体注入技术.图像分析能够直观、方便、快捷地获取孔隙形态等方面的特征;流体注入法在表征微孔隙的孔径分布、比表面积等方面具有独到优势;非流体注入技术由于其原位、无损分析及粒子高穿透力的特点,使研究多种地质条件下的孔隙特性成为可能.在目前的技术条件下,应明确各种表征技术的优势与限制,根据实际情况合理建立孔隙研究流程,综合利用多种技术手段能在不同的尺度下有效表征页岩气储层孔隙.【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2014(020)001【总页数】11页(P151-161)【关键词】页岩气;孔隙结构;纳米级孔隙;表征方法【作者】焦堃;姚素平;吴浩;李苗春;汤中一【作者单位】南京大学地球科学与工程学院,南京,210023;南京大学地球科学与工程学院,南京,210023;南京大学地球科学与工程学院,南京,210023;南京大学地球科学与工程学院,南京,210023;南京大学地球科学与工程学院,南京,210023【正文语种】中文【中图分类】P618.13页岩气是指以吸附及游离状态赋存于泥页岩中的非常规天然气（Curtis，2002；Montgomery et al.，2005；Jarvie et al.，2007）。
据预测，世界页岩气资源量达456×1012m3，与常规天然气相当，甚至有可能超过常规天然气（Rogner，1997）。
页岩油储层微观孔隙结构特征及孔隙流体划分
第30卷第4期油气地质与采收率Vol.30，No.4 2023年7月Petroleum Geology and Recovery Efficiency Jul.2023引用格式：王继超，崔鹏兴，刘双双，等.页岩油储层微观孔隙结构特征及孔隙流体划分[J].油气地质与采收率，2023，30（4）：46-54.WANG Jichao，CUI Pengxing，LIU Shuangshuang，et al.Microscopic pore structure characteristics and pore fluid division of shale oil reservoirs[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2023，30（4）：46-54.页岩油储层微观孔隙结构特征及孔隙流体划分王继超1，崔鹏兴1，刘双双1，石彬1，党海龙1，黄兴2（1.陕西延长石油（集团）有限责任公司，陕西西安710075；2.西安石油大学石油工程学院，陕西西安710065）摘要：页岩复杂的孔隙结构导致多样化的孔隙流体类型。
针对鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩，采用低场核磁共振实验技术，弛豫时间界限，并定量表征了目标页岩的全孔径将离心实验与热处理实验相结合，识别划分出3类页岩中多类孔隙流体的T2分布特征。
研究结果表明，目标页岩孔隙结构可划分为Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ类，其对应的平均孔隙半径和流体赋存量依次减小。
Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ类页岩的可动流体截止值分别为1.10，1.24和1.92ms，不可采出流体截止值分别为0.20，0.30和0.54ms。
Ⅰ类页岩的可动流体赋存于孔径大于24.8nm的中、大孔隙，平均饱和度为30.5%；不可采出流体则赋存于孔径小于4.5nm的微孔隙，平均饱和度为35.3%。
Ⅱ类页岩的可动流体赋存于孔径大于41.9nm的大孔隙，平均饱和度为26.6%；不可采出流体赋存于孔径小于10.3nm的微、小孔隙，平均饱和度为40.7%。
页岩油储层孔隙发育特征及表征方法
页岩油储层孔隙发育特征及表征方法孙超;姚素平【摘要】页岩油是非常规油气资源重要的组成部分,主要赋存于泥页岩不同类型的孔隙和裂缝中.与产生页岩气的高成熟阶段泥页岩不同,处于生油窗的富有机质泥页岩中的油气储集空间往往被早期生烃产物完全或部分充填,影响对页岩油储集空间的结构表征和形态描述.通过镜下观察发现,页岩油储层中发育的孔隙总体上可以划分为矿物颗粒间孔隙、矿物颗粒内孔隙和有机质孔隙,其中前两者主要的孔隙类型包括不同矿物颗粒间的粒间孔隙、溶蚀孔隙和黏土矿物片层间孔隙等,有机质孔隙包括有机质颗粒边缘收缩孔(缝)和少量的热解孔隙.从页岩油储层孔隙表征方法的要求出发,对页岩油储层样品进行溶剂抽提处理,探讨分别适用于碎状样品和块状样品的孔隙表征方法.不同页岩油储层孔隙表征方法的原理和应用具有差异性,也存在局限性,可以综合多种表征方法,通过对比分析和统一量纲的方式提高页岩油储层孔隙表征结果的准确性.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2019(026)001【总页数】12页(P153-164)【关键词】页岩油;储集空间;孔隙结构;孔隙表征;微米-CT【作者】孙超;姚素平【作者单位】滁州学院地理信息与旅游学院,安徽滁州239000;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023【正文语种】中文【中图分类】TE122.2+3中国页岩油分布较广，其中在东部断陷盆地古近系湖相页岩层段广泛发育页岩油聚集成藏，且在辽河坳陷、济阳坳陷等地区获得了页岩工业油流。
北美地区高产页岩油区与中国东部富含页岩油地区的成藏条件存在明显差异，前者为海相页岩、热演化程度较高、干酪根类型以Ⅱ型为主，后者为陆相页岩、埋藏较浅、普遍处于低成熟-成熟阶段、干酪根类型以Ⅰ型为主；就页岩油性质而言，北美地区的油质较轻、黏度低、可动性好，而中国东部地区的含蜡量高、油质较重、黏度偏高、可动性差。
尽管中国页岩油勘探取得了重要进展，但其页岩油可采储量十分有限，这不仅与中国东部页岩油具有低成熟、高黏度和高含蜡等特点而导致的流动困难有关，也与页岩油储层的孔隙发育特征有关。
页岩气储层类型和特征研究_以四川盆地及其周缘下古生界为例_聂海宽
文章编号:1001-6112(2011)03-0219-07页岩气储层类型和特征研究)))以四川盆地及其周缘下古生界为例聂海宽1,张金川2(1.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,北京 100083; 2.中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083)摘要:通过对四川盆地及其周缘下寒武统和上奥陶统)下志留统41块黑色页岩的野外观察、显微薄片、扫描电镜及X 衍射等实验分析,对页岩储层特征、裂缝特征和孔隙特征等进行了研究。
认为页岩气藏的储集类型主要有裂缝和孔隙2类。
根据页岩气藏特征、裂缝对页岩气成藏的控制作用及裂缝的性质,按裂缝的发育规模分为巨型裂缝、大型裂缝、中型裂缝、小型裂缝和微型裂缝等5类;按孔隙类型将孔隙分为有机质(沥青)孔和/或干酪根网络、矿物质孔(矿物比表面、晶内孔、晶间孔、溶蚀孔和杂基孔隙等)以及有机质和各种矿物之间的孔隙。
不同的裂缝类型、裂缝规模、孔隙类型和孔隙大小对页岩储能、产能的贡献不同,作用也不同。
孔隙是页岩气藏中气体的储存空间,很大程度上决定着其储能,而裂缝是页岩气藏中气体渗流的主要通道,决定着其产能,由于页岩基质的低孔低渗性,裂缝的发育规模决定着页岩气藏的品质。
关键词:裂缝;孔隙;储层类型;储层特征;页岩气;四川盆地及其周缘中图分类号:TE 132.2 文献标识码:ATypes and characteristics of shale gas reservoir:A case study of Low er Paleozoic in and around Sichuan BasinNie H aikuan 1,Zhang Jinchuan2(1.P etr oleum E x p lor ation and Pr oduction Res ear ch I nstitute ,S I N OP EC,Beij ing 100083,China;2.School of E ner gy Res our ces ,China Univers ity of Geos ciences ,Beij ing 100083,China)Abstract:Through field observation,slice,SEM and X -ray diffraction analyses of 41black shale samples from the Low er Cambrian and the Upper Ordovician-Lower Silurian in and around the Sichuan Basin,the characteristics of reservoir,fracture and pore of shale were studied.There are mainly 2types of shale gas reservoir:fracture and pore.According to the features of shale gas reservoir,the control of fracture on gas acc umulation as well as the nature of fracture,the generation of fracture is classified into 5degrees:giant,large,medium,small and microfrac -ture.Pores include organic matter (bitumen)pore and/or kerogen network,mineral pores (mineral specific surface,inner,intercrystalline,corrosional and complex -based ones)as well as the pores betw een organic matter and miner -als.Different fracture type,fracture scale,pore type and pore size have different control on shale storage and pro -duce capacity.Pores serve room for gas storage in shale and determine storage capacity.Fractures work as path -w ays for gas migration in shale reservoir and determine produce capacity.Due to the low porosity and permeability of shale matrix,the generation scales of fracture control the quality of shale gas reservoir.Key words:fracture;po rosity;reserv oir ty pes;reservo ir char acteristics;shale gas;in and around Sichuan Basin页岩气是一种连续聚集的非常规天然气藏,位于油气成藏和分布序列的/源端元0,具有多种成因类型和多种赋存方式,集烃源体、输导体和圈闭体等所有关键的成藏体系要素于同一套页岩层的天然气聚集。
页岩气储层孔隙结构表征技术及实验方法研究进展
有 机 质 孔 隙 发 育 范 围 从 纳 米 级 到 微 米 级，孔 隙尺度分布广、跨度大，其形态在平面上多呈圆形 或椭圆形 等，在 空 间 上 则 主 要 以 片 状 或 洞 穴 状 等 形式存在。 １．１．２ 无机质孔隙
无 机 质 孔 隙 主 要 包 括 溶 蚀 孔 隙、原 生 粒 间 孔 及晶间孔。 在 页 岩 气 储 层 中，粒 间 孔 隙 主 要 发 育 于沉积作 用 或 成 岩 作 用 时 期，是 复 杂 条 件 及 影 响 因素的共 同 作 用 结 果。 无 机 质 孔 隙 形 态 丰 富，多 以三角形、多 角 形 及 线 型 存 在 于 矿 物 颗 粒 间。 粒 内孔隙在 颗 粒 内 部 发 育 量 较 大，不 仅 能 够 为 气 体 提供较大 的 存 储 空 间，还 能 与 粒 间 孔 构 成 孔 隙 网 络，极大地 提 高 页 岩 的 渗 流 能 力。 晶 间 孔 隙 常 存 在于晶间 位 置，是 在 晶 体 生 长 过 程 中 由 于 不 紧 密 堆积而形 成 的，在 黄 铁 矿 中 普 遍 发 育。 溶 蚀 孔 形 成于地质 演 化 过 程，主 要 在 碳 酸 盐 矿 物 及 黏 土 矿 物等不稳 定 矿 物 内 产 生 溶 蚀 并 形 成 孔 隙 空 间，在 形成过程中需要较高的温压条件及较强的地应力 等。化石孔 隙 主 要 发 育 在 化 石 骨 架 或 体 腔 内，其 孔径一般为微米级，孔隙连通性较好，为流体提供 了良好的存储空间及运移通道。 １．２ 裂缝孔隙
储层孔隙结构课件
基于孔隙结构模型，优化油田开发方案，提高油 田开发的经济效益。
剩余油散布预测
利用孔隙结构模型模拟油田的剩余油散布，为后 续的油田开发提供指点。
06
CATALOGUE
储层孔隙结构研究展望
多学科交叉研究
地质学
研究储层孔隙结构的形成、演变和散布规律，为储层评价和开发 提供基础数据。
物理学
研究孔隙中流体的流动和传热传质规律，为提高采收率和降低能 耗提供理论支持。
模型建立
基于地质数据、地震数据和测井 数据，利用建模软件建立孔隙结
构模型。
模型验证
将建立的模型与实际油田数据进 行对照，验证模型的准确性和可
靠性。
模型优化
根据验证结果，对模型进行优化 调整，提高模型的精度和可靠性
。
孔隙结构模拟在油田开发中的应用
产能预测
利用孔隙结构模型模拟油田的产能变化，为油田 开发提供决策根据。
孔喉配位数
孔喉配位数是指储层岩石中孔隙 和喉道的相互连接和配置关系。
孔喉配位数的大小对于油气的流 动和储层的渗流能力具有重要影 响，配位数越高，油气的流动和
渗流能力越强。
研究孔喉配位数对于评估储层油 气藏的开发潜力和优化开发方案
具有重要意义。
03
CATALOGUE
储层孔隙结构影响因素
成岩作用
01
沉积构造与孔隙的关系
层理、波痕等沉积构造可形成特定的孔隙类型和格局。
沉积环境与孔隙的关系
不同沉积环境下形成的沉积物具有不同的孔隙特征。
构造作用
断层作用
断层活动可以改变地层原 有的连续性，形成裂缝或 破碎带，从而影响孔隙结 构。
褶皱作用
地层褶皱可以改变原有孔 隙的散布和形态，形成复 杂的孔隙网络。
页岩气储层总孔隙度与有效孔隙度测量及测井评价——以四川盆地龙马溪组页岩气储层为例
页岩气储层总孔隙度与有效孔隙度测量及测井评价——以四川盆地龙马溪组页岩气储层为例李军;武清钊;路菁;金武军【摘要】在地层束缚水条件下,对页岩气储层有效孔隙度理解及测量方法尚无统一标准,由此造成同一样品的孔隙度测量结果显著差异,给储层评价带来困难.对来自四川盆地龙马溪组页岩气储层的平行岩心样品分别依据GRI和SY/T 5336-2006标准进行总孔隙度和有效孔隙度测量,并配套进行岩矿组分、粘土组分和有机碳含量(TOC)测量.通过实验数据分析认为,页岩气储层总孔隙度和有效孔隙度测量结果两者相差1～3倍,造成差异的根本原因是对与粘土有关的束缚水体积不同的处理方式;页岩气储层中充气孔隙度与TOC呈高度正相关关系,相关系数达到0.9以上,表明有机孔隙是页岩气储层中有效孔隙的主要贡献者;束缚水孔隙与粘土矿物含量呈现良好正相关关系,表明与粘土有关的微细孔隙被束缚水占据,为无效孔隙.基于上述认识,构建了有效孔隙定量关系.同时,基于干粘土体积模型建立了总孔隙度评价方法,利用测井资料确定了实际地层的总孔隙度和有效孔隙度.应用表明,测井评价结果与不同实验室测定的总孔隙度和有效孔隙度吻合较好.%There is no consensus on the understanding and measurement of effective porosity of shale gas reservoirs under irreducible water conditions in LAB.It gives rise to a great variance of core-measurement results,even on the same sample,and brings about difficulties and confusions in evaluation of shale gas reservoirs.To cope with the problem,both total and effective porosity are measured on paired-samples from the Longmaxi Formation in Sichuan Basin according to the criteria of GRI and SY/T 5336-2006,respectively.Inaddition,mineralogy,clay content and TOC are also measured.The resultsshow that the total porosity and effective porosity of the paired-samples vary by a factor of 1 to 3.The large difference is mainly caused by the different treatment approaches of clay-related irreducible water volume in shale gas reservoirs.The gas-filled porosity (effective porosity) shows strong positive correlation with TOC.The coefficient of correlation is over 0.9.It implies that the organic matter pore is the main contributor to effective porosity in shale gas reservoirs.The irreducible water-filled porosity shows significant positive correlation with clay content.It implies that the clayrelated micro-pores are occupied by irreducible water and are ineffective pores.A quantitative equation of effective porosity is established based on the above-mentioned understandings.Meanwhile,a logging evaluation method of total porosity is established based on the dry clay volume model.Both total porosity and effective porosity are calculated by using actual logging data,and the results coincide well with the core-measured results.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】8页(P602-609)【关键词】总孔隙度;有效孔隙度;测井;页岩气;龙马溪组;四川盆地【作者】李军;武清钊;路菁;金武军【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.2孔隙度是储层岩石的固有性质,也是油气储层评价的基础参数。
海相页岩储层微观孔隙体系表征技术及分类方案
第３３卷 第４期２０ １ ４年 ７月 地质科技情报Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．４Ｊｕｌ． ２０１４收稿日期：２０１４－０５－０３ 编辑：禹华珍基金项目：国家科技重大专项项目（２００９ＧＹＸＱ－１５）；国家自然科学基金项目（４０６７２０８７）作者简介：伍 岳（１９８９— ），男，现正攻读矿产普查与勘探专业博士学位，主要从事非常规油气储层地质与评价方面的研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｕｙｕｅ０９０６＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ海相页岩储层微观孔隙体系表征技术及分类方案伍 岳１ａ，１ｂ，２，樊太亮１ａ，１ｂ，蒋 恕２，郁文谊１ａ，１ｂ（１．中国地质大学ａ．海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室；ｂ．能源学院，北京１０００８３；２．美国犹他大学能源与地学研究院，犹他盐湖城８４１０８）摘 要：页岩储层作为一种非常规油气储集体，对其孔隙体系的研究备受重视。
通过充分调研和系统总结国际上关于页岩储层微观孔隙体系的研究现状，综述了孔隙表征技术并指出了存在问题；以客观性和普适性为基础提出了两套分类方案；定性探讨了孔隙演化的一般规律。
目前最常见定性观测页岩储层孔隙的方法为高分辨率电子显微镜结合氩离子抛光技术，聚焦离子束扫描电镜系统（ＦＩＢ－ＳＥＭ）和纳米ＣＴ技术可用于孔隙三维模型重构。
高压压汞法结合气体吸附法用于定量分析页岩孔隙结构特征，此外核磁共振也是有效测试手段。
分别根据孔隙发育位置与岩石基质关系以及孔隙发育成因与岩石基质关系，将页岩储层孔隙划分为粒间孔、粒内孔、有机质孔和微裂缝以及骨架矿物孔、黏土矿物孔、有机质孔和微裂缝。
无机矿物成岩作用与有机质热成熟作用是控制页岩储层孔隙演化的重要因素。
关键词：页岩气；页岩；孔隙表征；孔隙分类；孔隙演化中图分类号：Ｐ６１８．１３０．２＋１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－７８４９（２０１４）０４－００９１－０７ 页岩由于储集丰富的油气资源可作为储层而突破了以往被认为只能作为烃源岩或盖层的认识，因而其储集性能研究备受关注［１－６］。
页岩气储层主要特征及其对储层改造的影响
页岩气储层主要特征及其对储层改造的影响首先，页岩气储层的主要特征是低孔隙度、低渗透率、高吸附性、脆性强等。
由于页岩气储层孔隙度普遍较低，页岩含气量一般在0.5%~2%之间，无法直接通过自然流体运移产生气井产出，需要通过人工改造提高其开发效率。
此外，页岩储层渗透率也普遍较低，在低于0.1 mD时，传统的岩心渗透率测定方法也难以获得可靠的结果。
因此，在页岩储层的勘探和开发中，如何准确预测和评价储层的渗透性和产能是一个极为关键的问题。
其次，页岩气储层的高吸附性是其另一重要特征。
由于页岩气储层孔隙度低，而岩石本身有强烈的吸附能力，气体分子与储层岩石表面发生物理吸附，缓慢释放出来，对气井气藏的评估和开发带来了很大的挑战。
最后，页岩气储层的脆性强是其最具代表性的特征之一。
由于页岩储层中石英含量较高，脆性强，同时因吸附气体的存在，容易出现干裂和崩塌等现象，所以在储层改造中需注意保证适宜的裂缝发育和有效的缝道连通性。
其次，页岩气储层的开发方式与传统油气田开发方式也有所不同。
传统油气井开发方式主要是井筒与储层的直接连接，而页岩气储层由于孔隙度低、渗透率小，需要通过增加井壁缝洞、压裂等人工改造措施，提高储层天然气向井筒输送的效率。
在储层改造方面，压裂技术是一种广泛应用的手段。
压裂旨在通过在储层岩石中开展人工捕捉缝洞、裂隙和裂缝，以增加储层孔隙、缝隙和裂隙的连通性，提高岩石渗透和矿化性。
目前，压裂技术是页岩气开发的最主要手段。
除此之外，渗流增透技术、注水增透技术、人工堵漏技术等也是页岩气储层改造中的重要手段。
例如，人工堵漏技术可以针对储层砂体分娩不均匀的情况，在某些部位通过使用特殊材料将沉积岩层中的微缝、缝洞等进行封堵，使得注入的水流在需要的区域激活储层。
综上所述，页岩气储层具有低孔隙度、低渗透率、高吸附性和脆性强等特征，需要通过压裂和其他人工改造手段提高开采效率。
未来，需继续探索适合页岩气储层特征的储层改造技术，提高其开采效率和经济效益，推动页岩气资源的可持续利用。
页岩储层微观孔隙结构特征
页岩储层微观孔隙结构特征一、本文概述随着能源需求的日益增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，其开发和利用越来越受到全球范围内的关注。
页岩储层微观孔隙结构特征是影响页岩气储量和开采效率的关键因素之一。
因此，本文旨在深入研究和探讨页岩储层的微观孔隙结构特征，以期为页岩气勘探和开发提供理论基础和技术支持。
本文将首先介绍页岩储层的基本概念和研究意义，阐述页岩储层微观孔隙结构特征的重要性和研究现状。
接着，本文将详细论述页岩储层微观孔隙的分类、形态、分布和连通性等特征，以及这些特征对页岩气储量和渗流特性的影响。
本文还将探讨页岩储层微观孔隙结构特征与页岩气开采过程中的关键问题，如渗流机理、储层改造和采收率等的关系。
通过本文的研究，期望能够更深入地理解页岩储层微观孔隙结构特征，揭示其对页岩气储量和开采效率的影响机制，为页岩气勘探和开发提供新的思路和方法。
本文的研究成果也有助于推动页岩气领域的科技进步和产业发展，为实现全球清洁能源转型做出贡献。
二、页岩储层微观孔隙结构特征概述页岩储层，作为一种重要的油气储集层，其微观孔隙结构特征对油气的赋存、运移及产能具有重要影响。
页岩储层的微观孔隙结构复杂多变，通常包含纳米级至微米级的孔隙和裂缝，这些孔隙和裂缝为油气的储集和运移提供了空间。
页岩储层的微观孔隙主要包括粒间孔、粒内孔、有机质孔和微裂缝等。
粒间孔是指颗粒之间的空间，这类孔隙在页岩中广泛分布，但其孔径和连通性受颗粒大小和排列的影响。
粒内孔主要发育在矿物颗粒内部，如粘土矿物的晶间孔和碳酸盐矿物的溶蚀孔等。
有机质孔则是由有机质热演化过程中形成的，这类孔隙通常具有较好的油气储集能力。
微裂缝则是页岩储层中的重要通道，它们可以连接不同类型的孔隙，提高储层的连通性。
页岩储层的微观孔隙结构特征可以通过多种手段进行表征，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）以及核磁共振（NMR）等。
页岩气储层表征与技术汇报
用于监测气藏开采中的压裂效果实时提供压裂施工过程中所产生的 裂缝位置、裂缝方位、裂缝大小(长度、宽度和高度)、裂缝复杂程 度等，评价增产方案的有效性以及优化页岩气藏多级改造的方案。
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第九小组
4 页岩气的勘探前景
➢页岩气勘探开发的意义 ➢页岩气的国内勘探现状 ➢页岩气的国外勘探现状
采集页岩样品保 存于金属解析罐
利用水浴加热至研究 层位储层温度，对岩 心进行解析测试分析
对岩心释放的天 然气体积和组分 进行测量并记录
对岩心残留气 估算留气 体含量+损失气量
图7 现场岩心解析吸附气测试流程
3储层表征技术与方法
应用核磁共振技术研究页岩气储层可动流体
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1页岩气基本概述
3.页岩气藏形成
成藏机理—页岩气在主体上表现为吸附状态与游离状态天然气之间的递变过 渡,体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移,具有典型煤层气、典 型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义,在表现特征上具有典型的 过渡意义
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页岩气储层渗透性测试方法
原地测试法测试装置
1） 原地测试法基于波义耳定律，减少了测试岩心破碎、地面条件变化等因素 导致的不确定性和误差，减少了因测试时间长短变化引起的误差可同时测量岩 心孔隙度等参数。
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第九小组
3储层表征技术与方法—实验分析法在页岩气储层表征中的应用
页岩储层含气性分析 —罐解气测试流程（解析气含量的测定）:
3.3黏土矿物归类及含量计算方法
—可推广到页岩气组分含量计算中：
（1）图版法
页岩储层孔隙结构与分形特征演化规律
第29卷第4期油气地质与采收率Vol.29,No.42022年7月Petroleum Geology and Recovery EfficiencyJul.2022—————————————收稿日期：2021-08-21。
作者简介：吴伟（1987—），男，四川营山人，高级工程师，博士，从事非常规页岩气成藏及富集规律研究。
E-mail ：*********************.cn 。
基金项目：国家自然科学基金项目“海相富气页岩低阻成因及其对含气性的控制机理”（42072151），国家科技重大专项“五峰-龙马溪组富有机质页岩储层精细描述与页岩气成藏机理”（2017ZX05035-02）。
文章编号：1009-9603（2022）04-0035-11DOI ：10.13673/37-1359/te.202108062页岩储层孔隙结构与分形特征演化规律吴伟1，梁志凯2，3，郑马嘉4，姜振学2，3，郭婕2，3，薛子鑫2，3，王孟2，3（1.中国石油西南油气田公司页岩气研究院，四川成都610051；2.中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京102249；3.中国石油大学（北京）非常规油气科学技术研究院，北京102249；4.四川长宁天然气开发有限责任公司，四川成都610051）摘要：为了研究页岩储层演化对其分形维数的影响，以鄂尔多斯盆地延长组低成熟度陆相页岩、松辽盆地沙河子组高成熟度陆相页岩、川南地区龙马溪组高—过成熟度海相页岩为例，利用X 射线衍射分析、地球化学分析、氮气吸附实验等手段，结合FHH 与热力学模型，研究不同分形维数的演化特征，利用灰色关联系数法分析不同演化阶段分形维数的控制因素。
结果表明：低成熟度陆相页岩分形维数较低，高成熟度海相、陆相页岩具有较高的分形维数。
高—过成熟度海相页岩中，较高的孔表面积与孔体积会造成孔隙复杂程度明显增高，但这种关系在低成熟度陆相页岩并不明显，可能是滞留烃造成微孔阻塞或覆盖孔隙表面，使分形维数下降。
页岩气储层孔隙系统表征方法研究进展
页岩气储层孔隙系统表征方法研究进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和常规油气资源的逐渐枯竭，页岩气作为一种重要的清洁能源，已引起全球范围内的广泛关注。
页岩气储层的孔隙系统是决定其储气能力和渗流特性的关键，因此，对页岩气储层孔隙系统的深入研究和精确表征显得尤为重要。
本文旨在全面综述页岩气储层孔隙系统表征方法的研究进展，以期为相关领域的科研工作者和工程师提供有益的参考。
文章首先介绍了页岩气储层的基本特征，包括其岩石学特性、孔隙类型和分布规律等。
随后，文章重点阐述了当前页岩气储层孔隙系统表征的主要方法和技术，包括基于扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的微观结构观察、基于核磁共振（NMR）和射线计算机断层扫描（-CT）的孔隙结构和分布分析、以及基于压汞法和气体吸附法的孔隙大小和孔径分布测量等。
这些方法和技术在页岩气储层孔隙系统的表征中各有优缺点，本文对其适用性和局限性进行了详细分析。
文章还讨论了页岩气储层孔隙系统表征方法的发展趋势和未来研究方向。
随着科学技术的不断进步，新的表征方法和技术不断涌现，如基于纳米技术的孔隙结构表征、基于和大数据的孔隙系统建模和预测等。
这些新兴技术为页岩气储层孔隙系统的深入研究提供了新的机遇和挑战。
本文旨在全面梳理和总结页岩气储层孔隙系统表征方法的研究进展，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
本文也期望能够激发更多科研工作者和工程师对该领域的关注和兴趣，共同推动页岩气储层孔隙系统表征技术的创新和发展。
二、页岩气储层孔隙系统基本特征页岩气储层孔隙系统具有复杂多变的特征，其储集空间主要包括基质孔隙、裂缝和微裂缝等。
这些孔隙系统不仅具有纳米级的微小尺寸，还呈现出显著的非均质性。
基质孔隙是页岩气的主要储集空间，它们主要分布在页岩基质的粒间和粒内，形态多样，如圆形、椭圆形、不规则状等。
裂缝和微裂缝则是页岩气的重要运移通道，它们能够连接基质孔隙，形成有效的渗流网络。
页岩储层微观孔隙结构特征
页岩储层微观孔隙结构特征近年来，随着非常规油气藏勘探开发的深入，页岩由于储集丰富的油气资源而突破了将其作为烃源岩或盖层的认识，页岩储层的孔隙结构也受到了广泛关注。
页岩作为一种超致密油气储层，其孔隙远远小于砂岩和碳酸盐岩储层孔隙，孔径大小达到纳米量级。
Haynesville 盆地页岩孔径为20nm；Beaufort-Mackenzie盆地浅层页岩孔径为251000nm，深层页岩孔径为2.525nm；Mississippian盆地Barnett页岩孔径范围为5750nm，平均为100nm；中国四川盆地成熟页岩孔隙直径一般约为100nm.页岩储层的结构与孔隙特性不仅影响了气体的储集和吸附能力，而且也影响了气体的运移。
油气储层孔隙结构研究的主要技术手段有铸体薄片分析法、高压压汞法、氮气吸附法和扫描电镜法等。
应用铸体薄片分析法研究时，由于普通光学显微镜受到分辨率的限制，难以观察铸体薄片中的纳米级孔隙。
高压压汞法常用于测试连通的中孔和大孔。
低温氮气等温吸附法侧重于表征微孔和中孔的孔隙结构。
扫描电镜技术不能分辨在机械抛光过程中由于页岩表面硬度不同所造成的不规则形貌和纳米孔，也难以识别新基金项目：国家自然科学基金项目（Na51274214）、教育部科学技术研究重大项目（Na311008）和油气资源与探测国家重点实验室自主研究课题第一作者：杨峰，男，1987年7月生，2009年毕业于西南石油大学，现为中国石油大学（北京）博士研究生，主要从事非常规油气开发方面研究。
通讯作者：宁正福，男，1965年10月生，2002年获石油大学（北京）博士学位，现为中国石油大学（北京）教授、博士生导师，主要从事油气藏工程和非鲜断面上由于样品破裂造成的假孔隙。
由于页岩储层的平均孔径只有纳米量级，在制备页岩实验样品时要采用特殊手段防止样品制备过程中造成污染，常规的技术手段不能有效描述页岩的孔隙结构和表面形态，就需要将多种实验方法相结合。
川南五峰组—龙马溪组页岩气储层特
1161 研究区概况研究区位于四川省南部，主要范围囊括长宁国家页岩气示范区以及周边地域。
大地构造位置上主要位于川南低陡褶皱带[1]，区内构造已褶皱为主，主要为长宁背斜，整体向北东方向发育，东北翼呈较陡趋势[2]。
地层上，研究目的层为上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组，依据岩性组合、GR曲线、有机质含量、含气性等特征，可将龙马溪组划分为7小层，地层小层划分及主要特征列述如下。
下志留统龙马溪组（S 1l）：研究区出露厚度为200~450m，岩性以黑色碳质页岩、硅质页岩、粉砂质页岩为主，富含腕足类、笔石化石；有机质含量高，成熟度高，沉积相为浅水陆棚相。
可分为2亚段，分为为S 1l 1、S 1l 2。
S 1l 2亚段厚度在100~250m之间，岩性以灰色页岩与粉砂岩，韵律旋回明显。
S 1l 1-2亚段厚度为100~150m，岩性以灰色页岩为主，硅质含量较高，GR值相对较低。
S 1l 1-1亚段厚度14~49m，可从下至上进一步划分为S 1l 1-1-a 、S 1l 1-1-b 、S 1l 1-1-c 、S 1l 1-1-d 4小层。
S 1l 1-1-a 小层厚度1~4m，岩性以黑色碳质页岩为主；S 1l 1-1-b 小层厚度4~11m，岩性以黑色碳质页岩为主；S 1l 1-1-c 小层厚度3m~9m，岩性以黑色碳质、硅质页岩为主；S 1l 1-1-d 小层厚度为6~25m，岩性以灰黑色粉砂质页岩、泥页岩为主。
上奥陶统五峰组（O 3w）：研究区出露厚度为0.5m~15m，岩性主要为一套富含大量笔石生物化石的黑色富有机质硅质—泥质页岩，部分含泥灰岩、生屑微晶灰岩，发育深水陆棚相。
2 页岩储层矿物特征川南五峰组—龙马溪组矿物主要以硅质矿物如石英、长石；黏土质矿物如伊利石、绿泥石、蒙脱石、伊蒙混层；碳酸盐岩类矿物如方解石；其他矿物主要为自生成因的黄铁矿组成。
2.1 硅酸盐矿物川南五峰-龙马溪组页岩总体硅酸盐岩矿物含量约占47.1%，以石英和长石为主，平均石英川南五峰组—龙马溪组页岩气储层特征及富气层位何星宇成都理工大学地球科学学院 四川 成都 610059 摘要：我国页岩气勘探进展及产能较常规天然气产能仍存在差距，勘探新的页岩气产气区，寻找富气层位，是目前页岩气勘探开发的重要任务。