页岩气储层评价技术的方法一实验分析技术

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图3 页岩 镜 质 组 反 射 率 Ro 试 步骤 测
( 4)x 衍射 沉积岩 粘土矿物定量分析。通过岩相学和x衍射确定
r c( 0 t’}
[ 张 金 川 , 薛 会 , 张 德 明 页岩 气 及 其 成 藏 机 理 Ⅱ 现 代 地 质 , 4 ] 】
20 0 3, 1 () 6 —4 6 74 :4 6 6
[ R P l s o D. . ri , R Hi , C. . a 5 】 M.ol t , ar M J ve a l l W Ad m. Ge lgc ooi
术确定粘土矿物
岩心描述
( ) 2 镜质组反射率R 分析 。其表 明镜 质组反射的入射 光数 量 , o 确定页岩 成熟度 。在热成 因的页岩储气层 中 ,烃类是在时间 、温度和 压 力的共 同作用下生成 的。当页岩 中T C O 达到 一定指标 后 ,有机质的 成熟度则成为页岩 气源岩生烃潜 力的重要预 测指标 ,含气页岩的成熟 度越高表明页岩 生气量越 大 ,页岩 中可 能赋存的气体也越多 。实验分 析流程与步骤如 图3 所示 。 ( R c— vl 3) ok E a 热解分析 。评估样本 中有机物 的油气 生成潜力和 热 成熟作用 ,确定已经转 化为烃 的有机 质比例 ,以及可以通过全面热 转换 而 生 成的 烃 的总 量 ,所 分析 参 数包 括 :S ( 石 中残 留烃 含 岩 量 )、S 岩石 中的干酪根 在热解 过程 中新生 成烃 类 )、HI( ,( 氢指 数 )、T ;该方法 原理 是将烃源岩样 品进行加热 ,对其进行热解 , 然后根据 其生成产物的类型和数量来对烃源岩进行评价 。
图4 示。 所
pL p +

在均衡 压力 下单位体积储层 里吸附气的体积 ; 一 ag i 积,是 Ln mu 体 r
吸 附 剂 的最 大吸 附体 积 ;p -气体 压 力 ; — a g i: 。 PL L n mur - J k
等温 吸附实验在 页岩含气性 分析 中所 起的作用 : 评价气体 吸 ①
页岩 储 层 评 价 技 术 是 页 岩 气勘 探 开 发 关键 技 术 之 一 。本 文 从 调 研 北 美 页岩 气 成 功 开 发 经 验 入 手 ,在 储 层 背 景 地 质 基 础
上 ,探 讨 了页 岩储 层评 价 技 术具 体 方法 。 页岩 储 层 评 价技 术 可 包括 三 个 方 面 : ( )页岩 岩 性 岩 样 分 析 实验 , 包括 地 球 化 学 分 析 、黏 土 1
2 5 5 O
结 语
页岩气 的评价涉及 的技术和 内容非常广泛 ,无论是在烃源岩潜力 评价阶段 , 还是在天然气储量计算阶段或开发阶段 ,页岩储层评价技
术作为 高效 、 快速 的分析手段 , 以为地质学家和开发工程师提供丰 可 富的评价指标 。但是 由于 页岩气在岩性 ,尤其是成藏机制方面的独特
【 张金 川 . 国 页岩 气 资源 勘探 潜 力 U. 气 工 业 ,20 ,2() 6 ] 中 ]天然 0 8 86:
1 6-14 3 0
[ udy Re e hHo s nJW a h W e o t p e t no 7 FK G ir, s c ut , 1 T o W l lL g ne rt i f s l I r ao a v na a S a : xmpe n l i ]S E2 9 2 9 3 9 — 9 . o i G s hl An a l A a s [ P 6 3 ,19 :3 3 3 4 De n e E ys J
页岩地层 空间展 布 、页岩有机质T C O 含量 、类型及成熟度 、含气量 、 孔 隙度 、矿物组 成及 裂缝发育程度等 。以上6 个因素的相互 作用决定
了页岩气 的可开 发性 。其 中后5 因素 都与页岩储层相关 ,因此 页岩 个 气地质评 价的关键控制 因素就在储层 ,那么对页岩气的储层评价是页 岩气前期开发的重点 。
作为页岩储层评价的关键系数 ,页岩含气量与含气饱和度测定至 关重要。 页岩 单井含气 量测试 主要是 对页岩 气解析 气与 吸附气含 量 的测 定 ,将通过罐解气测试与等温吸附曲线测试两种 方法。 ( 1)罐解气 测试流程 ( 析气含 量的测 定 )。 解
【 邹 德 江 , 于兴 河 低 孔 低 渗 砂 岩 储 层 特 征 及 岩 石 物 理 实验 分析 2 】
分析项 目
含气 量
气 体体积,确定页 岩层含气量
结果
提供解吸气体 ( 解析罐中页岩岩样) 来自 、残余气体 ( 碎样) 来自 、损失
图2 页岩 有 机 碳 测 定 步 骤
R c —vl 热 评估样本中有机物的油气生成潜力和热成熟作用,确定已经转化为烃的 o k ea( 解) 有机质比例.以厦可以通过全面热转换而生成的烃的总量 总有 机碳 确定 岩石中碳的总量,包 括游离 烃中存在的 碳量以 及干酪根量
开发 技 术 的 一 个盲 区
关 键词
页岩 气 储 层评 价
实验 分 析
页岩 气等非常规 油气勘探不 同于常规油气勘探 ,不但包括发现全 新的油气藏 ,还包括过 去错过或不经济天然气的再发现。页岩气地质
评价包括对新 的勘探 区页岩气的评价 ,更 多的是对 已经开展常规油气 勘探地 区的重 新评价 。因此 ,充分利用 已有资料信息和知识是页岩气 地 质评 价的捷径 。页岩气地质评价最关键的控制因素有 :沉积环境与
枉科 技 2 1年第 期 02 3
技 术 创 新
页岩气储层评价技术的 方法一实验 分析技术
刘 弋 生① 谢 军 ② 武 浩 宇 ③
①西南石油大学 资源与环境学院
摘 要
6 0 5 成 都 ;② 四 川 省 达 州 市 宣 汉 县 国 土 资 源 局 ;③ 长 庆 油 田 公 司 采 气 一 厂 测 试 中心 109

图1美NA mm页岩含气量与T 的关 系 ( i , n OC 据D G H l l 等
体 积矿物学 ,以及确定 页岩储层 中粘土矿物成分 。 页岩储 层的矿物组 成除常 见的黏 土矿物 ( 利石 、蒙皂石 、高岭 伊
技 术 创 新
缸 科 技 2 1年第3 02 期
1 页岩 储 层 评价 关 键 参 数
页岩储层评价是通过一 系列参数对储层进行定性和定量的描述 , 查 明页岩储层 的空间展布特征 ,并通过储层模拟了解页岩内气体的运 移、 赋存 及产 出状态 ,为页岩气勘探开发提供充分依据。页岩气储层 评价主要涉及9 项关键数据分析与研 究 ( 表1 见 )。
fa wo k o e M i i in Ban t S ae Ba et-Pa o oc t tl e r lu r me r ft s p a r e t h l , h ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ n - r t l z i o a t e m e p o
ss m ,Be dac — F r ot s yt e n rh 0t W rhBai n,Te aAAPBultn 9 () 4 5 4 6 x l i, 14 : 0 — 3 e
描述页岩的裂缝发育特征、矿物学特征 、页岩的厚度以及其它因素, 提 供关于页岩岩性、 渗透率以及不均匀性等的观点 等温吸附线 在恒温状态下. 描述由于压力原因而吸附于 表面的气体体积. 描述页岩 岩层储藏气体的能力以厦气体释放速度 矿物学分析 通过岩相学和x衍射确定体积矿物学. 并通过x射线衍射和电子显微技
【. 油地 质与 工程 ,2 0 ,2 () 2 1 I石 】 0 8 21 :1 - 4
【 3 ] Maia P a d A pt P l B ti , ec nk r a , ri a a j t s a — ha Ro k P yi o h c h s sf te c Un o v nin1T eL a i d e ] 2 0 ,2 ( :3 ~ 7 c n e t a h ed gE g [ . 0 9 81 o . n J ) 4 3
镜质组反射率 表明镜质组放射的 入射光数量. 是确定页 岩成熟度快速方法
常规测井
特殊测井
自然电位、伽马射线、深/ 浅电阻系数、 微电极、井 径、密度、中子、声 波测井等;用来识别页岩,确定页岩的孔隙 度和饱和度值 成像测井用来分辨裂缝,线缆光谱仪测井用来确定现场气 体含量
表 1用 于评 价 页 岩 气 储 层 的 关键 数 据 ( C. Jn is ,20 据 D kn等 e 0 8)
2 页 岩 储 屡 评 价 流 程
页岩气储 层评价流程概括 为:①关键井精细岩心物性分析 、地化 基本 参数 分析 、 岩石矿物组成 分析 ( 页岩岩性岩相实验分析 );②等 温 吸附 曲线与现场岩心解吸附气测试 ( 页岩储 层含气性分析 )。
21 页岩 岩 性 岩 相 实验 分析
参考文献 【】蒋裕 强 ,董 大忠 ,等 页 岩 气储层 的基 本特 征 及 其评 价 U. 1 】 天然 气
工业 ,2 1 , ( ) - 2 0 0 01 :8 1 3 0
图4 GRI 气 页岩 表 征 ( 陈 更 生 等 ,2 1 含 据 0 1)
22 页岩 储 层 舍 气性 分析 ,
石 )外 ,还混杂有石英 、长石 、云母 、方解石 、白云石 、黄铁矿 、磷
灰石等矿物。如果石英 、长石 、黄铁矿等脆 『矿物含量越高 ,粘土含 生 量越低 ,页岩 储层脆性越强 ,相应孔隙度与渗透率也越大 ,后期压裂
改造产生的裂缝 就越 多。 ( ) 5 含气孔 隙度 、渗透 率分析 。页岩储 层的储渗空 间可分为基 质孔 隙和裂缝 。基质孔 隙有残 余原生孔 隙 、有机质 生烃形成 的微孔 隙 、黏土矿物伊利石化形成的微裂(L 孑) 隙和不稳定矿物( 如长石 、 方解 石) 溶蚀形成 的溶蚀孔等 。 通过页岩基质孔隙度 、含气孔隙度 、渗透率测定分析评价 页岩储 层的储气能 力大小。利用G I 美国天然气研究所 ) R ( 提供评价页岩储 层的方法对页岩岩心进行含气孔隙度 、渗透率的评价 。流程与步骤如
矿物定量分析和孔 隙度 、渗透率分析等 ; ( 2)页岩储层含 气性 分析 实验 ,包括 解析 气与吸 附气含量分析 ; ( 3)页岩测 井评价 .包括 常规测井 系列和特殊测 井系列 其 中页岩岩性岩样分析 实验和 页岩含 气性 分析 实验是 页岩储 层评价的重 中之 重,也是 中国页岩 气勘探
性 ,常规 的储层 评价技术难 以完全适应 ,需要针对页岩储层的特点 , 加入新 的评价技 术,同时页岩岩性岩相实验分析技术和页岩含气性分
析 技术对 页岩气 的勘探和 后期开发是 极 为重 要的 。尤其是含气 性分 析 ,目 前在 国内外页岩气勘探开发 中起着非常重要 的作用 ,加强对它 的研究和应用 ,对 中国页岩气勘探有很大帮助 。
( ) 1 总有机碳 ( 机质丰度 ) O 含量 分析 。确定岩石 中碳的 有 T C 总量 , 括游离烃 中存在 的碳 量以及干酪根含量 。页岩T C 包 O 含量不仅 能 够判断有机质 生烃量 大小 ,而且 与页岩含气量成正比 ,T C O 含量越 高 的页岩 吸附气 的能 力越强 。因此 ,研究层段页岩T C O 越大 ,页岩气 含量越高 ,如 图1 所示 。实验分析流程与步骤如 图2 所示 。
附能 力 ;② 在 持续生产或 压力释放造 成的气藏压 力不断下 降时 ,评 价 无束 缚气体 资源 ;③ 确定临界解吸压 力 。临 界解 吸压力是指 气体 开始解吸时的压 力,和油气层枯竭压力不 同之处在于其还存在可采出 的吸附气 。
图6 页 岩 典 型 等 温 吸 附 曲线

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