泥页岩储层特征及油气藏描述
页岩气成藏条件综述
页岩气成藏条件综述【摘要】以美国典型页岩气盆地的页岩气成藏条件为基础,结合国内学者讨论,归纳出页岩气成藏条件包括:生烃条件(沉积环境、有机质类型、丰度、成熟度、单层厚度)、储集条件(孔隙度、渗透率、裂缝发育程度、矿物成分)、盖层及保存条件(构造运动强度、地层水条件)以及地层压力和埋深等,有利的页岩气成藏指标的下限【关键词】页岩气;成藏条件;有机质含量;成熟度0.引言页岩气是指天然气在富有机质泥页岩中生成之后,在层内以吸附或游离状就近富集,表现为“原地成藏”特征[1]。
页岩气勘探、开发始于美国,1821年在纽约Chautauqua县泥盆系Dunkirk页岩中钻下第一口页岩气井,产出可照明天然气[2]。
近年来,国内学者对页岩气成藏条件也进行了一些讨论[3-4],但不够全面。
本文通过对美国典型页岩气盆地的页岩气成藏条件进行分析,结合国内学者讨论,总结页岩气成藏条件、成藏控制因素及下限指标。
1.烃源条件1.1沉积环境沉积环境从根本上控制和决定了页岩发育的厚度、有机质类型和丰度,所以我们应该把它作为分析页岩烃源条件的前提。
通常安静、缺氧还原的水体对有机质的保存有利,例如,在海相中,浅海陆棚环境最适合富有机质泥页岩的形成,四川盆地的寒武系筇竹寺组及志留系龙马溪组页岩均属深水陆棚相沉积[5],已发现大量页岩气资源。
1.2有机质类型裂缝不仅可作为页岩气的聚集场所,还可作为页岩气的运移渠道。
裂缝有助于吸附气的解析,增加游离气的含量[2]。
李登华(2009)认为真正对页岩储层起到改善作用的是微裂缝,而不是宏观裂缝[3]。
对热成因型的页岩气藏而言,宏观裂缝会导致页岩气的逸散,对其保存不利;对于生物成因气藏而言,断裂越多,地层水活动性越强,生成的生物气量反而越大[3]。
2.2岩石学特征当页岩中脆性矿物含量越高时,越易形成天然裂缝和人工诱导裂缝。
北美主要页岩气产层的石英含量一般在20%~75%之间(表1),对于具有商业开发价值页岩而言,脆性矿物含量一般高于40%,石英含量大于30%[8]。
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征加拿大西加盆地位于加拿大西部,是北美洲最大的页岩气储层之一。
西加盆地泥盆系页岩气储层具有独特的地质特征,对于了解页岩气储层的形成和储集规律具有重要意义。
本文将对加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层的特征进行详细介绍。
一、地质背景加拿大西加盆地是一个广阔的盆地,地质演化历史悠久。
泥盆系页岩气主要分布在艾伯塔、萨斯喀彻温和曼尼托巴省。
泥盆系形成于距今约4.19亿年前至距今3.42亿年前,是地质历史上的重要时期。
西加盆地泥盆系地层包括上泥盆统、中泥盆统和下泥盆统,其中上泥盆统是页岩气主要分布的地层。
二、岩石组成西加盆地泥盆系页岩气储层的主要岩石为页岩和粘土岩。
页岩是一种沉积岩,主要由粘土矿物、石英、碳酸盐矿物和有机质组成。
粘土岩中富含有机质,是页岩气的主要赋存岩石。
粘土岩的厚度、含量和孔隙度对页岩气的储集和产能具有重要影响。
三、孔隙结构泥盆系页岩气储层的孔隙结构主要包括微观孔隙、裂缝孔隙和有机质孔隙。
微观孔隙主要是指岩石内部微小的孔隙和矿物颗粒间的孔隙,对页岩气的储集和运移起着重要作用。
裂缝孔隙是指岩石中发育的裂缝和节理,是页岩气的主要储集空间。
有机质孔隙是指有机质颗粒内部的孔隙,对页岩气的储集和释放具有重要作用。
四、有机质类型泥盆系页岩气储层的有机质主要包括干酪根、胶质质和藻质藻。
干酪根是页岩气的主要有机质类型,其含量和成熟度对页岩气的产能和品质具有重要影响。
胶质质和藻质藻在泥盆系页岩气储层中也有一定的分布,但其对页岩气储集和产能的影响相对较小。
五、富集规律泥盆系页岩气富集的规律主要包括构造控制、沉积控制和成岩作用控制。
构造控制主要指构造变形对页岩气富集的影响,包括构造的发育和演化对页岩气赋存空间的形成和分布的影响。
沉积控制主要指沉积环境、沉积相和垂向沉积体系的影响,对页岩气的分布和产能有重要影响。
成岩作用控制主要指岩石的成岩作用对页岩气的储集和产能的影响,包括岩石的成岩类型、成熟度和孔隙度等因素。
页岩气简介
页岩气简介一、什么是页岩气1.定义页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。
随着能源需求的不断加大,页岩气在美国、加拿大等地已是重要的替代能源。
2011年底,国务院正式批准页岩气为我国第172个独立矿种,这意味着页岩气的勘查和开发上升为国家战略。
这里有两个概念:页岩气——是地质学分类;非常规天然气——却是一个石油工程分类。
2.页岩气的产生与储存状态地质历史上形成的富含有机质的泥页岩层系(可包括煤层),在实践中当不强调地质术语的准确性时可统而简之地称为暗色页岩。
其中特别富含可生油有机质且后期尚未经历深埋条件下的高温压者,因其中有机质在人工加热分馏可产出各类油品(如汽、柴油等),特称油(母)页岩。
而大部分这类页岩在后期经历深埋、有机质在热演化过程中产生大量气态和液态烃类。
其中气态的天然气液态的石油可从生烃层系中运移出去赋存于有孔隙的储层中。
他们在孔渗条件好的储层中高度富集便形成常规油气,因致密而孔隙度渗透性差,并使其油气难采出的就是非常规的致密(储层)油气。
己大量进入储层的油在近地表情况下受地下水氧化和生物降解就形成了非常规的重(稠)油和(沥青质)油砂、甚至更难利用的固体沥青矿。
而在生烃层中不可避免仍有大量气态和液态烃以吸附状态和游离状态而残留,留在煤层中的为煤层气、留在页岩(类)中者则为页岩油、气。
页岩气的赋存状态以吸附和游离为主,也有少量溶解态(图1)。
裂缝和孔隙是页岩气主要的储集空间。
但页岩本身物性很差,孔隙度和渗透率都很低。
因而局部的高孔渗区和裂缝发育区就有可能成为页岩气的“甜点”。
页岩孔隙可以分为原生孔和次生孔隙两种类型。
通常原生孔隙比较常见,但大多由于压实作用而变得十分微小。
地层水和有机酸等与页岩中不稳定矿物反应形成的次生孔隙也对页岩气的赋存具有重要意义。
构造裂缝和成岩裂缝是页岩裂缝的两种基本类型。
构造裂缝相对于成岩裂缝具有长度更长、开角更大等特点,因而是更有利的页岩气储集空间。
塔里木盆地侏罗系泥页岩储层特征与页岩气成藏地质背景
第 4期
石
油
学
报
Vo 1 . 34 No . 4
2 0 1 3年 7月
ACTA PETROLEI SI NI CA
J u l y
2 0 1 3
文章编号 : 0 2 5 3 — 2 6 9 7 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 6 4 7 — 1 3 D OI : 1 0 . 7 6 2 3 / s y X b 2 O 1 3 0 4 0 ¨ 0 4
o f s h a l e g a s a c c u mu l a t i o ns i n Ta r i m Ba s i n
GAO Xi a o y u e ’ LI U Lu o f u ’ SHANG Xi a o q i n g , W ANG Yi n g , S U Ti a n x i , 。 DAI Qi we n ,
~
3 m 宽 。泥 页岩 的最 大 吸 附 气 量 介 于 1 ~2 m。 / t , 最 大 吸 附 气量 与 总 有 机 碳 含 量 及 黏 土矿 物 含 量 呈 良好 的 正 相 关 关 系 。 塔 里 木
盆 地 侏 罗 系泥 页岩 储 集 性 能 较好 , 其 分 布 及 地 球 化 学特 征 与 美 国 五 大 含 气 页 岩 及 四川 盆 地 下 古 生 界 页 岩 相 似 , 具有较 大的页岩 气 勘探潜力和开发前景 , 库 车 坳 陷和 塔 西 南 地 区是 最 为有 利 的 页岩 气发 育 区。
Ab s t r a c t : Sha l e ga s,a s o ne o f t he m os t i m po r t a nt u nc on ve n t i o na l e n er g y r e s our c e s,i s of a n e n o r mo us pr os p e c t of e xp l o r a t i o n a nd e x—
页岩气成藏机理及气藏特征
页岩气成藏机理及气藏特征页岩气是泛指赋存于富含有机质的暗色页岩或高碳泥页岩中,主要以吸附或游离状态存在的非常规天然气资源。
在埋藏温度升高或有细菌侵入时,暗色泥页岩中的有机质,甚至包括已生成的液态烃,裂解或降解成气态烃,游离于基质孔隙和裂缝中,或吸附于有机质和矿物表面,在一定地质条件下就近聚集,形成页岩气藏。
从全球范围来看,页岩气拥有巨大的资源量。
据统计,全世界的页岩气资源量约为456.24xl0i2m3,相当于致密砂岩气和煤层气资源量的总和,具有很大的开发潜力,是一种非常重要的非常规资源[1-6]。
页岩气资源量占3种非常规天然气(煤层气、致密砂岩气、页岩气)总资源量的50%左右,主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区,与常规天然气相当。
页岩气的资源潜力甚至还可能明显大于常规天然气。
1.1 页岩气成藏机理1.1.1成藏气源页岩气藏的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成,页岩既是烃源岩、储层,也是盖层。
研究表明,烃源岩中生成的烃类能否排出,关键在于生烃量必须大于岩石和有机体对烃类的吸附量,同时必须克服页岩微孔隙强大的毛细管吸附等因素。
因此,烃源岩所生成的烃类只有部分被排出,仍有大量烃类滞留于烃源岩中。
北美地区目前发现的页岩气藏存在3种气源,即生物成因、热成因以及两者的混合成因。
其中以热成因为主,生物成因及混合成因仅存在于美国东部的个别盆地中,如Michigan盆地Antrim生物成因页岩气藏及Illinois盆地NewAlbany混合成因页岩气藏[2l]。
1.1.2成藏特点页岩气藏中气体的赋存形式多种多样,其中绝大部分是以吸附气的形式赋存于页岩内有机质和黏土颗粒的表面,这与煤层气相似。
游离气则聚集在页岩基质孔隙或裂缝中,这与常规气藏中的天然气相似。
因此,页岩气的形成机理兼具煤层吸附气和常规天然气两者特征,为不间断充注、连续聚集成藏(图l-l)。
有机质和黏土颗粒气体流入气体进入最终形成表面吸附与解吸页岩基质孔隙天然裂缝网络页岩气藏图1-1页岩气赋存方式与成藏过程示意图在页岩气成藏过程中,随天然气富集量增加,其赋存方式发生改变,完整的页岩气藏充注与成藏过程可分为4个阶段。
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征加拿大西加盆地是世界上重要的页岩气产区之一,其泥盆系页岩气储层特征备受研究者和工程师们的关注。
本文将通过对西加盆地泥盆系页岩气储层的特征进行分析和总结,以期为相关领域的研究和开发提供参考。
一、地质特征西加盆地的泥盆系页岩气储层主要分布于艾伯塔、萨斯喀彻温和曼尼托巴等省份,其地质构造主要为盆地中的古元古代基岩和泥盆纪的地层序列。
盆地中分布有丰富的页岩气资源,特别是位于布尔根组、古大陆坡湖组和费尔金潘组等泥盆系地层中,页岩气资源储量极为可观。
二、储层特征1. 岩性特征西加盆地泥盆系页岩气储层以均质粘土质页岩为主,具有致密、均质的特点。
一般具有较高的有机质含量,有机质类型主要以干酪根Ⅰ型和Ⅱ型为主,同时伴随着少量的岩屑和矿物颗粒。
2. 孔隙结构由于页岩岩性的特点,西加盆地泥盆系页岩气储层的孔隙结构极为微细,其孔隙类型主要包括微孔隙、裂缝孔隙和溶孔隙。
裂缝孔隙是页岩气储层中最重要的储集空间类型,对页岩气的渗透能力有着重要影响。
3. 孔隙连通性由于页岩气储层的致密性,孔隙连通性较差,因此需要通过水平井、压裂等技术手段来改善孔隙连通性,提高气体的开采效率。
4. 物性参数西加盆地泥盆系页岩气储层的物性参数主要包括孔隙度、渗透率、孔隙结构系数、岩石力学参数等。
这些参数对于页岩气的勘探、开发和评价具有重要的意义。
三、地质条件1. 沉积环境西加盆地泥盆系页岩气储层的沉积环境多样,包括古大陆坡湖相、海相和湖相等,沉积环境对储层物性和地质构造有着重要影响。
2. 地层伴生矿物泥盆系页岩储层中常常伴生着石英、长石、云母、钠长石等矿物,这些矿物的存在对页岩气的形成和储集具有一定的影响。
3. 构造特征西加盆地泥盆系页岩气储层的构造特征主要包括构造构型、构造应力等,这些特征对页岩气的形成和分布具有一定的控制作用。
四、开发技术1. 水平井开发由于西加盆地泥盆系页岩气储层的致密性,水平井是开发页岩气的重要手段之一,能够有效提高气体的产能和开采效率。
泥质岩裂缝油气藏的成藏条件及资源潜力
* 本项目为国家重点科技攻关项目 中国中部深盆气成藏机制及潜力评价 (项目编号96-110-01-04)的一部分,并得到 油气藏地质与开发工程 国家重点实验室资助,项目编号为96-11。
** 张金功,杨雷.泥质岩类油气藏勘探(中国第二届隐蔽油气藏勘探学术讨论会论文,青岛).西北大学,1996 收稿日期:20021011文章编号:02539985(2002)04033603泥质岩裂缝油气藏的成藏条件及资源潜力*张金功1,袁政文2(1 西北大学地质系,陕西西安710069;2 河南石油勘探局,河南南阳473132)摘要:目前国内外发现的绝大多数泥质岩裂缝油气藏都分布在以暗色泥岩及页岩为主的生油岩中,常富含有机质、钙质或硅质矿物,其有机碳丰度一般为1 0 ~20 ,有机质类型多样,镜质体反射率多在0 5 ~1 3 。
构造裂缝、超压微裂缝和成岩收缩缝是主要裂缝成因类型。
盖层主要为裂缝不发育的泥岩、膏岩、盐岩等。
圈闭类型主要为背斜圈闭及单斜圈闭。
由于大量的油气残留在生油岩中,所以,泥质岩裂缝油气藏具有很大的资源潜力。
关键词:泥质岩裂缝油气藏;生油岩;构造裂缝;超压微裂缝;成岩收缩缝;资源潜力第一作者简介:张金功,男,39岁,副教授,石油地质学中图分类号:TE122 2 文献标识码:A早在1860年以前,美国便开始在阿巴拉契亚盆地纽约州西部伊利湖南岸一带进行低压含气页岩的钻探工作,并进行了工业性开采[1]。
目前已在多个盆地发现了工业性泥岩裂缝油气藏**。
我国自20世纪60年以来,在松辽盆地、渤海湾盆地、柴达木盆地、吐哈盆地、酒西盆地、江汉盆地、南襄盆地、苏北盆地、四川盆地中均发现了工业性泥岩裂缝油气藏**,有的单井日初产可达80~90t [2]。
工业性泥岩裂缝油气藏的大量发现已揭示出该类油气藏是一种重要的油气藏类型。
但目前对其形成条件还缺乏统一的认识,对其资源潜力也没有进行深入的分析,因而对泥质岩裂缝油气藏的勘探一直没有受到广泛的重视,尤其是在国内。
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征
加拿大西加盆地是世界著名的页岩气资源丰富地区之一,该地区的泥盆系页岩储层具有以下特征。
泥盆系页岩气储层埋藏较深。
加拿大西加盆地地质构造复杂,包括了大量的断层、褶皱和圈闭等。
泥盆系页岩储层一般埋藏在3000-4000米的深度,有些甚至超过5000米,这使得开发该区域的页岩气需要采用深井钻探和水平井技术。
泥盆系页岩气储层厚度较大。
加拿大西加盆地的泥盆系页岩气储层厚度一般在60-100米之间,有些地方的厚度甚至超过了150米。
这种厚度的储层为大规模开发提供了可靠的保证,有利于页岩气的提取和生产。
泥盆系页岩气储层孔隙度较低。
由于其岩石特性和埋藏深度的影响,泥盆系页岩气储层的孔隙度一般较低,通常在1-5%之间,甚至更低。
这种低孔隙度给页岩气的储集和释放带来了一定的困难,需要采用流体压裂等增透措施来提高气体的渗流性。
泥盆系页岩气储层渗透率较低。
在加拿大西加盆地,泥盆系页岩气储层的渗透率普遍较低,通常在0.001-0.1mD之间。
这种较低的渗透率给页岩气的开发带来了一定的挑战,需要通过水平井、长岩性井等多井组合技术来提高产能。
加拿大西加盆地的泥盆系页岩气储层具有埋藏较深、厚度较大、孔隙度较低和渗透率较低的特征。
对于该地区的页岩气开发,需要采用先进的钻井和压裂技术,以提高储层的可采性和经济效益。
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征加拿大西加盆地是一个世界著名的天然气产区,其中泥盆系页岩气储层是该区域发展最快的资源之一。
本文将介绍加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层的特征。
(一)地质背景加拿大西加盆地位于北美洲西部,总面积超过50万平方公里。
该地区的地质构造与美国马里兰州和宾夕法尼亚州的地质构造十分相似,均由菲尔德斯和凯卡塔高地组成,周围环绕着大平原地带。
下面是加拿大西加盆地地层分布图:图1 加拿大西加盆地地层分布图该区域的泥盆系地层位于上奥陶统和志留统之间,厚度平均在6000英尺以上。
在泥盆系地层中,页岩气储层广泛分布,主要包括道森湾组、露明组、德文特组和安布罗斯组等。
(二)储层特征1. 厚度加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层的厚度分布范围很广,最薄的不到10英尺,最厚的超过1000英尺。
整体来看,大部分的页岩气层厚度为200英尺到400英尺之间。
2. 孔隙度和渗透率由于泥盆系页岩是由泥粒石组成的,基本上不存在天然裂缝和孔隙,因此孔隙度和渗透率非常低。
对于这种储层,开采难度很大,需要通过水力压裂技术人工破裂岩石,形成微小裂隙,从而使天然气能够流动。
3. 含气量加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层含气量很高,通常在14%到20%之间。
这意味着只需要开采比较少的岩石,就可以获得较高的产量。
4. 成分泥盆系页岩气的主要成分是甲烷(CH4),其次是乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和正丁烷(n-C4H10)。
其中甲烷占比超过90%,其他组分占比比较小。
5. 分布加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层主要分布在道森湾、露明、德文特和安布罗斯等地,是该地区的主力资源之一。
目前已经挖掘出大量的天然气储量,且储量还在不断增加。
根据预测,加拿大西加盆地的页岩气储量还有巨大的潜力,具有很好的发展前景。
(三)开采技术由于加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层的孔隙度和渗透率非常低,传统的开采技术无法奏效。
为此,开采技术得到了飞速发展,其中最重要的技术是水力压裂技术。
天然气分布规律及页岩气藏特征
天然气分布规律辽河盆地的天然气在纵向上和横向上分布都很广泛。
在横向上,由于气体形成的途径多于油的形成途径,气体的分布区域远远大于油层的分布;在纵向上,自目前勘探的最深部位到浅层均有气体存在,含气层系多,自下而上发育了太古界、中生界和新生界。
特别是第三系自沙四段到明化镇组各层段均有气藏存在,沉积环境和演化史的特征,造成天然气原始组分富烃,贫H:S,少CO:和N2。
辽河断陷广泛发育多期张性断裂,把二级构造带切割成复杂的断块油气田。
受构造、断裂活动影响,造成多次油气聚集、重新分配而形成多套含油气层系。
通过天然气的地球化学研究,结合盆地地质背景,天然气有如下分布规律:1.自生自储的天然气垂向分布以自生自储为主的天然气层,自下而上分布有侏罗系的煤型气、正常凝析油伴生气、正常原油伴生气、生物一热催化过渡带气和生物成因气等。
其特征主要是613C,依次变轻。
侏罗系煤型气主要分布在深大断裂边缘,仅处于侏罗系发育的地区,如东部凹陷三界泡地区。
正常凝析油伴生气主要发育在有机质埋深达到高成熟阶段的地区,主要为各个凹陷的沉降中心部位,如整个盆地的南部地区及东部凹陷北部地区。
正常原油伴生气在整个盆地均有分布,主要是与原油伴生的气顶气和溶解气。
生物一热催化过渡带气主要发育在有机母质埋深浅于3000m 的未成熟和低成熟阶段,并有良好的盖层发育的地区,部分地区的局部构造亦可形成小型气藏,在盆地的大部分地区均有分布,主要在东部和大民电凹陷的有利地区。
生物成因气理论上在整个盆地浅层都存在。
因此,只要有良好的储盖组合,在整个盆地中都可望发现生物成因气藏。
总体来看,三个凹陷中,大民屯凹陷以成熟阶段的石油伴生气和生物一热催化过渡带气为主.有少量生物成因气。
东部凹陷在不同的构造部位分布不同类型的气体,中生界发育并位于深大断裂边缘的地区,有煤型气和深源气的存在。
南、北凹陷深部位置,主要是高成熟和成熟的热催化一热裂解气。
而凹陷中部广泛发育生物一热催化过渡带气。
《陆相断陷湖盆泥页岩油藏地质特征及储层有效性评价》记录
《陆相断陷湖盆泥页岩油藏地质特征及储层有效性评价》读书札记目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状综述 (3)1.3 研究内容与方法 (5)二、陆相断陷湖盆泥页岩油藏地质特征 (7)2.1 湖盆构造特征 (8)2.1.1 构造单元划分 (10)2.1.2 断陷带划分 (11)2.1.3 断层特征分析 (12)2.2 泥页岩沉积特征 (14)2.2.1 有机质丰度分析 (15)2.2.2 热解特性研究 (16)2.2.3 沉积环境探讨 (17)2.3 油藏特征 (19)2.3.1 油气藏类型及分布 (20)2.3.2 储量计算与评价 (21)三、储层有效性评价 (23)3.1 储层物性评价 (24)3.1.1 孔隙度评价 (25)3.1.2 渗透率评价 (26)3.1.3 饱和度评价 (27)3.2 储层敏感性评价 (29)3.2.1 水敏性评价 (30)3.2.2 盐敏性评价 (31)3.2.3 地层水敏感性评价 (32)3.3 储层微观孔隙结构评价 (34)3.3.1 孔隙类型及组合特征 (35)3.3.2 孔隙结构演化特征 (36)四、结论与建议 (37)4.1 结论总结 (38)4.2 建议与展望 (39)一、内容概述陆相断陷湖盆泥页岩油藏地质背景:介绍了陆相断陷湖盆的地质构造特征,包括地形地貌、构造运动、沉积环境等,为后续分析泥页岩油藏的形成提供了基础。
泥页岩油藏的地质特征:详细描述了泥页岩油藏的分布特征、岩石学特征、地球化学特征等,包括其成因机制和演化过程。
重点探讨了泥页岩作为油藏的主要储油岩类的特性和优势。
储层有效性评价的意义和方法:阐述了储层有效性评价的重要性,并介绍了相关的评价方法和标准。
这包括对储层物性、含油性、产能等方面的评价,以及如何通过实验和数据分析来评估储层的有效性。
实例分析:通过具体实例,分析了陆相断陷湖盆泥页岩油藏的实际情况,包括其地质特征、储层特征以及开发潜力等,为后续研究提供了实际参考。
渤南洼陷泥页岩储层描述技术探索
渤南洼陷泥页岩储层描述技术探索摘要:近年来北美地区页岩气勘探获得的巨大成功表明,泥页岩油气藏勘探规模、潜力巨大。
而中国页岩气的勘探还处于起步阶段,特别是对于陆相地层的泥页岩油气地球物理技术还处于探索阶段。
本文在调研国内外泥页岩油气研究成果的基础上,通过渤南洼陷泥页岩的地质特征、地震反射特征,特别是各种岩性弹性参数特征分析研究,充分运用叠前丰富的信息,进行地球物理技术探索,泥页岩储层预测研究取得初步进展关键词:渤南洼陷泥页岩A VO 概率体一、地质概况济阳坳陷古近系湖相泥页岩十分发育,页岩油气资源丰富,是重要的后备储量阵地,截止2011年底,济阳坳陷320余口探井在泥页岩中见油气显示,其中30余口井获工业油气流。
各凹陷、多层系均见工业性油气流,沾化最多,以油为主。
渤南洼陷是胜利探区泥页岩勘探效果最好的区块之一,沙三下油页岩厚度大,解释油层井40口、工业油流井5口,主要集中于罗家地区,显示渤南洼陷泥页岩油气勘探巨大。
二、渤南洼陷泥页岩储层预测技术1.A VO描述技术1.1 A VO技术原理A VO技术是利用反射系数随入射角变化的原理,根据地震波动力学中反射和透射的相关理论,反射系数(或振幅)随入射角的变化与分界面两侧介质的地质参数有关。
这一事实包含两层意思:一是不同的岩性参数组合,反射系数随入射角变化的特性不同,为A VO正演方法;二是反射系数随入射角变化本身隐含了岩性参数的信息,利用A VO关系可以反演岩石的密度、纵波速度和横波速度,为A VO反演方法。
1.2 渤南洼陷岩性组合特征A VO技术的运用,必须形成有效的反射界面,有效的反射界面是有效的波阻抗差引起的,从本区的声波曲线来看,沙三段泥岩裂缝段声波曲线基本表现为声波时差值的高值,沙三段泥岩裂缝的层速度一般在2800-3700m/s之间,围岩层速度一般在3400-4100m/s之间,岩相不同,速度各异,不同的岩相组合在有不同地震反射特征。
1.2.1油页岩油泥岩互层,这种组合类型以L68井位典型,顶部围岩是灰钙质泥岩,底部围岩是油页岩、灰钙质泥岩。
页岩气储层评价(斯伦贝谢公司)
页岩气储层评价斯伦贝谢DCS 2010年5月汇报提纲页岩气藏特征 页岩气储层评价技术 实例2 5/18/2010页岩气藏普遍特点有机质含量丰富 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80~100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施:水平井、多级压裂页岩气藏普遍特点有机含量丰富的页岩 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 和单井产量低 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80~100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施:水平井、多级压裂采收率 (%) 全球常规气储量:6,300 tcf/178.4万亿方 全球页岩气储量:16,112tcf/456万亿方 中国页岩气储量:3528tcf/99.9万亿方 引:BP Statistical Review of World Energy, June 2008A O/NA L BA B L O/NAAntrim (Michigan) Barnett (Texas) Lewis (New Mexico) Ohio/New Albany页岩气藏普遍特点有机含量丰富的页岩 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 和单井产量低 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80~100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施:水平井、多级压裂页岩气藏岩性的特点狭义:页岩中的天然气 广义:致密细碎屑岩中所含有并可采出的 天然气致密砂岩和常规油气藏粘土质质和 粉砂 含 砂质Double_shale_interim_14_segment_001骨架组成增加 量的硅质页岩油气藏钙质干酪根特性干酪根特征• • • • • • •吸附甲烷气能力强 不能溶解于水 不属于孔隙的一部分 低密度 (1.1 to 1.4 g/cm3) 通常较高的自然伽玛值 低的光电吸收指数(0.28) 较高的中子孔隙度 (30 to 60 pu)气体特征游离气—存储于孔隙中 吸附气—吸附于干酪根或微孔 隙表面• •有机质含量页岩气藏的有机碳含量最低 标准原则上应大于2.0 %。
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征加拿大西加盆地是全球最重要的页岩气资源富集区之一,而其泥盆系页岩气储层特征更是备受关注。
页岩气是一种常规天然气,但其存在于页岩岩石中,通过水力压裂等技术进行开采。
本文将从地质特征、储层特性和产能潜力等方面对加拿大西加盆地泥盆系页岩气进行深入解析。
地质特征加拿大西加盆地位于加拿大西部,其地质构造复杂,形成了丰富的沉积盆地。
西加盆地泥盆系页岩气储层主要分布于艾伯塔省、萨斯喀彻温省和英属哥伦比亚省等地区,总面积约为25万平方公里。
该地区的泥盆系页岩岩石主要由泥页岩、泥岩和少量砂岩组成,受到了叠加构造和断裂活动的影响,形成了复杂的构造样式和多样化的构造圈闭。
这些构造圈闭提供了泥盆系页岩气储层形成的有利条件。
储层特性加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层具有一定的特殊性,主要体现在以下几个方面:1. 孔隙结构:泥盆系页岩储层孔隙结构主要以微观孔隙和裂缝为主,其中微观孔隙主要由有机质和无机石英颗粒共同组成,裂缝则主要受构造应力和岩石收缩等因素的影响形成。
2. 渗透率:泥盆系页岩气储层渗透率较低,通常在0.1md以下,部分高品位页岩气储层渗透率可高达1-2md。
3. 孔隙流体:泥盆系页岩储层中的孔隙流体主要为天然气和水,其中天然气主要以甲烷为主,氮气和少量的二氧化碳为伴生气体。
4. 吸附气体:泥盆系页岩储层中的天然气主要以吸附气体形式存在,其在有机质表面的吸附量较大,可以成为页岩气资源的重要组成部分。
1. 储量丰富:经过勘探和评价,加拿大西加盆地泥盆系页岩气的资源量巨大,储量可观,为未来的页岩气开发提供了坚实的资源基础。
2. 层内留存率高:泥盆系页岩气储层中的天然气主要以吸附态存在于有机质表面,具有较高的层内留存率,使得其开采效率较高。
3. 技术支持完善:加拿大西加盆地拥有成熟的页岩气开发技术和设施,包括水力压裂、水平井钻完善的管网等,为泥盆系页岩气的开发和生产提供了良好的技术支持。
松辽盆地南部青山口组泥页岩储层地质特征分析
松辽盆地南部青山口组泥页岩储层地质特征分析
滕洪达
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2022(34)11
【摘要】随着油田进入开发中后期,常规油气资源呈现储量和产量双下降的趋势,必须加大勘探开发力度,寻找可接续的资源量,以维持油田持续高产稳产,页岩油被认识是较为理想接替资源。
松辽盆地南部青山口组地层中含有丰富的页岩油资源,加强对页岩油储层特征认识与评价,提升页岩油开发效果、实现效益开发,对于实现油田可持续发展具有重要意义。
【总页数】3页(P76-78)
【作者】滕洪达
【作者单位】大庆油田有限责任公司勘探开发研究院地质试验研究室
【正文语种】中文
【中图分类】TE15
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1.泥页岩有机非均质性评价及其在页岩油资源评价中的应用--以松辽盆地南部青山口组为例
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3.松辽盆地南部白垩系青山口组页岩气储层评价及生储有利区预测
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5.基于高压压汞法的泥页岩储层分形研究--以松辽盆地青山口组湖相泥岩为例
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储层岩石的物理特性油气储层为地下...
第一章储层岩石的物理特性油气储层为地下深处多孔岩层,因此油气地下储集空间的特征——储层多孔介质的结构、性质决定了油藏的赋存特点、油气的储存丰度与储量、油气井的产能,也决定了油藏开发的难易程度和最终效果。
研究和掌握储层物性是认识储层、评价储层、保护和改造储层的基础,是从事石油勘探、钻井、油田开发开采及提高油气采收率工作所必需掌握的基础知识。
石油与天然气储层主要为沉积岩储集层,而沉积岩又分为碎屑岩和碳酸盐岩储集层(表5—1)。
世界上主要含油气区的储集层多为碎屑岩储集层,它包括各种类型的砂岩、砾岩、砾砂岩以及泥岩。
碎屑岩储集层分布广、物性好,是主要的储层岩石。
碳酸盐岩储集层是另一类重要的油气储集层。
根据全球资料统计,以碳酸盐岩为储集层的油气储量,约占总储量的一半,油产量达到总产量的50%以上。
波斯湾盆地是世界碳酸盐岩油田分布最集中的地区,我国也发现了一批碳酸盐岩油气藏。
实践向人们展示了在碳酸盐岩中寻找油气资源的广阔前景。
本篇将以碎屑岩(砂岩)、碳酸盐岩为主要研究对象。
表5—1储层岩石的分类与实例砂岩储层是由砂粒沉积并经胶结物胶结而成的多孔介质,颗粒固体物质构成骨架,颗粒之间存在的间隙为空隙或称孔隙。
本篇研究砂岩的粒度组成、比面等骨架性质,以及孔隙性、渗透性、饱和度、压缩性、热学性质、电学性质、放射性、声学特性等各种性质。
这些性质或参数并非一成不变的,而是受钻井、开发开采作业的影响,储层敏感性(速敏、水敏、酸敏等)及其评价问题,也是本篇研究的一个内容。
第一节储层多孔介质的几何特性本章主要介绍储层岩石的颗粒粒度、孔隙性与流体饱和度等,这些都与多孔介质的几何特性有关。
§1 砂岩的构成砂岩是由性质不同、形状各异、大小不等的砂粒经胶结物胶结而成的。
储层性质主要受颗粒的大小、形状、排列方式、胶结物的成分、数量、性质以及胶结方式的影响。
地质师可以根据粒度分布参数和曲线判断沉积环境,油藏工程师可以根据粒度分布参数和曲线评价储层的优劣。
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。
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征
加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层特征加拿大西加盆地是一个富含石油和天然气资源的地区,其中泥盆系页岩气储层是该地区的重要能源资源之一。
泥盆系页岩气储层具有独特的地质特征和储层特性,其开发具有一定的挑战性。
本文将从地质背景、储层特征、裂缝特征和渗透性等方面对加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层进行深入分析。
一、地质背景加拿大西加盆地地处北美大陆板块西北缘,北起阿尔伯塔省,南至摩根大沙漠,西至落基山脉,东临加拿大落基山前地,是加拿大最大的石油和天然气产区之一。
泥盆系页岩气储层广泛分布于该地区,其地质背景的形成对储层特征具有重要影响。
泥盆系页岩气形成于距今3.6亿年前的泥盆纪,当时该地区是一个浅海环境,有机质丰富,条件适宜生物寿命的保存,形成了厚厚的有机质富集层,为页岩气的形成提供了良好的地质条件。
二、储层特征1. 有机质富集加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层的有机质丰富,主要为干酪根Ⅰ型和Ⅱ型有机质。
干酪根Ⅰ型有机质主要分布在泥盆系上部,有机质丰富,具有良好的生烃潜力;干酪根Ⅱ型有机质分布在泥盆系下部,含氮量较高,具有较高的成烃潜力。
这些有机质的富集为页岩气的形成提供了源头条件。
2. 储层孔隙结构泥盆系页岩气储层的孔隙结构主要是微米级和亚微米级孔隙。
由于页岩岩石致密,孔隙度较低,渗透性较差,使得气体的储集和运移受到一定的限制。
泥盆系页岩气储层还存在一定数量的有机质孔隙和裂缝孔隙,这些孔隙对气体的储集和运移起到了一定的作用。
3. 储层裂缝特征泥盆系页岩气储层中存在多种类型的裂缝,包括水平裂缝、垂直裂缝、斜交裂缝和复合裂缝等。
这些裂缝是储层中流体运移的重要通道,对页岩气的生产具有重要的影响。
裂缝的发育程度和方向分布对储层的渗透性和生产潜力具有重要影响。
三、渗透性加拿大西加盆地泥盆系页岩气储层的渗透性较低,通常在0.1 mD以下。
由于页岩岩石致密,孔隙度低,渗透性差,使得气体的储集和运移受到一定的限制。
提高储层的渗透性是页岩气开发的关键技术之一。
页岩气储层的基本特征及其评价_蒋裕强
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页岩气储层的基本特征及其评价
蒋裕强1 董大忠2 漆 麟1 沈妍斐1 蒋 婵1 何溥为3
1.西南石油大学资源与环境学院 2.中国石油勘探开发研究院 3 .延长油田股份有限公司子长采油厂
1 页岩气储层基本特征
1 .1 有机质特征 页岩气储层中含有大量的有机质 , 其丰度与成熟
度对页岩气资源量有重要影响 。页岩气吸附实验结果 也表明 , 页岩中有机碳含量与页岩气的生气率具较好 的正相关性[ 1-3] 。 在相同温压条件下 , 富有机质的页岩 较贫有机质的页岩具有更多的微孔隙空间 , 能吸附更 多的天然气 , 影响吸附气多寡的关键因素是有机碳含 量的高低 。 美国 5 大含气页 岩的有机 碳含量均 较高 , 其中 Barnett 页岩有机碳含量介于 2 .0 %~ 7 .0 %, 平均为 4 .5 %, Ant ri m 页岩和 New Albany 页岩有机碳含量 部分超过 20 %, 吸附 气含 量最 低为 13 %, 最高 可达 70 %(表 1)。 笔者依据四川盆地最新浅井及露头分析 资料 , 对该区下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组
Hay nesville 0 .5 ~ 4.0 0 .4 ~ 0.6
基金项 目 :国 土 资 源 部 全 国 油 气 资 源 战 略 选 区 调 查 与 评 价 专 项 课 题 (编 号 :XQ-2009-14)、国 家 科 技 重 大 专 项 (编 号 : 2008Z X05001-001)。 作者简介 :蒋裕强 , 1963 年生 , 副教授 ;从事储层地质 、油 气藏地质 、沉积学研究工作 。 地址 :(610500)四川省成都 市新都区新 都 大道 8 号西南石油大学 。 电话 :13981828815。 E-mail :xnsy jy q3055 @
页岩气测井文献综述
二、页岩油气储层测井响应特征
二、页岩油气储层测井响应特征
墨菲石油公司(Murphy Oil)LeCompte等(2010)根据页岩气储层评价需求, 提出了较为全面的页岩气测井系列,见上图,包括:1)电阻率测井、密度、中子测 井;2)核磁共振测井,用于确定页岩孔隙度(不受TOC影响);3)声波测井, 用于岩石力学性质分析;4)成像测井,用于识别裂缝。
页岩气测井文献综述
汇报提纲
一、页岩油气储层地质特征
二、页岩油气储层测井响应特征
三、页岩油气储层参数计算
一、页岩油气储层地质特征
1 连续型油气聚集单元 页岩油气藏的形成和富集有着自身独特的特点,其往往分布在盆地内沉积厚度大、分布范围广的页岩地层中,自生自储,页 岩即是烃源岩,也做为储集层,与常规油气藏不同,没有油水界面、气水界面等流体界面概念,属于连续型油气聚集单元。 2 岩石矿物组成复杂 页岩油气储层不只是指黑色页岩,一切富含有机质,且天然气以吸附态、游离态赋存于岩石中的致密细碎屑岩都可统称为页 岩油气储层。页岩油气储层矿物组成十分复杂,主要有石英、方解石、粘土矿物、黄铁矿等,而且不同盆地页岩油气储层的矿物 含量差别很大,根据矿物组成的不同,页岩油气储层大致可以分为三类:一类是富含方解石的钙质页岩油气储层,另一类是富含 石英的硅质页岩油气储层,以及符合粘土矿物的粘土质页岩油气储层。 3 富含有机质,储集空间类型复杂 页岩油气储层既是储集层,又是烃源岩,富含有机质,储集空间类型复杂,主要孔隙类型以粒间孔隙和有机质成熟后热解生 成的孔隙为主,部分储层还发育天然裂缝。 4 基质渗透率极低 页岩油气储层物性极差,储层孔隙度一般小于10%,基质渗透率一般为0.0001~0.001mD,渗透率极低,一般以长距离水平 钻井结合多级压裂方式求产。 5 游离与吸附态两种赋存方式 页岩气主要有游离态、吸附态两种赋存状态,游离气是以游离状态赋存于孔隙和微裂缝中的天然气;吸附气则是吸附于有机 质和粘土矿物表面的天然气,以有机质吸附为主,粘土矿物吸附可以忽略。致密砂岩气则主要是游离气,煤层气主要是吸附气。
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泥页岩储层特征及油气藏描述1、页岩气地质理论页岩气藏因其自身的有效基质孔隙度很低,主要由大范围发育的区域性裂缝或热裂解生气阶段异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面、脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的储集孔隙度和渗透率,孔隙度最高仅为4%-5%,渗透率小于1x10-3µm2。
页岩在地层组成上多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。
在页岩中,天然气的赋存状态多种多样,除极少量的溶解状态天然气以外,大部分以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面,或以游离状态赋存于孔隙、裂缝中。
吸附状态天然气的赋存与有机质含量关系密切,其中吸附状态天然气的含量为20%-85%,其成藏体现出非常复杂的多机理递变特点,表现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移,因此页岩气藏具有典型煤层气、典型常规圈闭气成藏的多重机理。
页岩气藏的形成是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果,是“自生自储”式气藏,运移距离极短,现今保存状态基本上可以反映烃类运移时的状态,即天然气主要以游离相、吸附相和溶解相存在。
在生物化学生气阶段,天然气首先吸附在有机质和岩石颗粒表面,饱和后则富余的天然气以游离相或溶解相进行运移,当达到热裂解生气阶段,由于压力升高,若页岩内部产生裂缝,则天然气以游离相为主向其中运移聚集,受周围致密页岩烃源岩层遮挡、圈闭,易形成工业性页岩气藏。
由于扩散作用对气态烃的运移起到相当大的作用,天然气继续大量生成,将因生烃膨胀作用使富余的天然气向外扩散运移,此时无论是页岩地层本身还是薄互层分布的砂岩储层,均表现为普遍的饱含气性。
在陆相盆地中,湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩气成藏的最好条件,但通常位于或接近盆地的沉降-沉积中心,导致页岩气的有利分布区集中于盆地中心处。
从天然气的生成角度分析,生物气的产生需要厌氧环境,而热成因气的产生也需要较高的温度条件,因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域。
2、页岩气的主要特征2.1页岩气的成因特征页岩气的成因类型有生物成因型、热解成因型和热裂解成因3类型及其混合类型。
对生物成因气而言,其源岩的热演化程度低,R o一般不到0.7%,所生成的甲烷碳同位素非常轻,一般都小于-50‰。
表1是美国几个主要的页岩气产层的地质地化特征。
不难看出,密执根盆地的Antrim页岩气是典型的生物成因,伊利诺斯盆地的New Albany页岩气是生物及热成因混合气。
这些页岩气的埋深较浅、镜质体反射率低以及甲烷气碳同位素轻。
这里需要强调说明,有些页岩气主要是属于生物成因,但其甲烷碳同位素并没有达到生物成因的天然气的判别标准,较生物成因的甲烷碳同位素偏重。
对于热解成因页岩气而言,其甲烷碳同位素往往又较源岩母质对应的热演化程度下的甲烷碳同位素低。
造成这些现象的根本原因是,页岩气是一种残留型天然气藏,它们现今的组分特征及其碳同位素特征是其各个热演化阶段生成的不同成因类型的天然气的混合体。
表1 美国含气页岩主要特征2.2页岩气的来源特征生成页岩气的源岩富含有机质,天然气主要来自于有机母质的热作用。
在有机母质进入热成熟之前,它们往往都要经历一个生物降解作用阶段。
在这一阶段生成的未熟生物气大多被滞留于源岩内,与后期生成的热解气混合,构成了成熟热解气或热裂解气的一部分。
Curtis对美国产工业性泥页岩气的5套主要页岩气层的地质特征和地球化学特征进行了归纳和总结,发现泥页岩一般具有如下特征:(1)泥页岩气的地层厚度较大,埋深较浅。
目前具有经济可采价值的页岩气地层的厚度均大于6 m,最大达610 m,埋深范围为183m -2600 m。
(2)泥页岩气的TOC含量值变化范围大,可由0. 3%到25%。
目前,美国主要的页岩气产层的TOC含量都较高,一般超过2%。
TOC含量高的泥页岩含粘士矿物多,吸附性强,单位体积岩石内的容气量多。
(3)泥页岩气的干酪根类型多为Ⅰ和Ⅱ型, Ⅲ型较少。
类型好的源岩生成的油气量多,自身残留的烃量也多。
需要指出的是,母质类型较好的泥页岩,其在热演化程度较低时形成泥页岩油藏,在热演化程度较高时,通过原油的裂解才能转变为泥页岩气藏。
(4)泥页岩的R o在0. 2%-2. 0%,变化范围宽。
从美国目前的页岩气产层看,它们的R o都在1.0%-2.0%。
这说明,形成页岩气资源并不需要源岩达到一个很高的热演化程度,关键是能够饱和岩层的残留需要。
2.3页岩气的储层特征(1)页岩气富集于泥页岩内部复杂的介质条件中。
泥页岩气既富存于暗色泥岩和页岩的孔隙内、裂缝中,也富集在泥页岩内部的浅色粉砂岩、细砂岩的薄互层中,还有的溶解于干酪根介质内。
(2)泥页岩气富集在非常细小的原生孔隙内。
事实上,尽管泥页岩自身非常致密,但其孔隙度的大小随裂缝发育程度的不同变化范围较大,可由1%到15%,渗透率则随裂缝发育程度的不同而有较大变化。
(3)泥页岩气以多种相态形式存留于孔隙空间,包括吸附态、游离态以及溶解态,赋存在泥页岩中。
其中吸附作用是页岩气储集下来的重要机制之一,吸附态天然气的含量变化为生40%-85%,主要是吸附在干酪根或矿物表面上,游离气及溶解气则富集在岩石孔隙、有机质内孔隙及裂缝的空间内。
(4)泥页岩气在岩石中具有广泛的饱和性,每吨岩石含气量为0.4-9.9m3。
大多数情况下为1-3 m3/t,它们主要以吸附状态存在于岩石内,吸附气含量一般为20%-85%。
泥页岩残留的气量与许多地质条件有关,包括埋深条件、温压条件、生烃条件以及岩层的排烃条件等等。
(5)页岩气藏为“自生自储”式气藏,具有独立的油气系统,生气层、储集层、盖层均为其本身,生成后的运移也发生在页岩内部,运移路径较短,表现为典型的“原地”成藏模式,不受构造影响,无圈闭,无明显的油水界面。
(6)页岩气藏通常具有异常压力,不同成因的页岩气藏具有不同的压力特征。
一般而言,热成因的页岩气藏一般以高压为主要特征,而生物成因的页岩气藏则一般以低压为主,前者埋藏较深,后者埋藏较浅。
2.4页岩气储层非均质性页岩组成和结构特性使得页岩气储层非均质性很强,并有纵向、横向非均质性之分。
纵向非均质性是纵向上岩石组成、结构构造、孔隙特征、储气性能等的变化规律,横向非均质性是平面上的分布特征网。
页岩气储层的非均质性主要表征在有机质和组成矿物以及储层结构上。
与其他储层相似,岩石的非均质性主要是原始沉积过程中形成的,也受沉积作用、成岩作用以及构造作用多因素的综合影响(图1)。
沉积格局的多样性,成岩作用的复杂性,构造演化作用的多阶段性,使得页岩气储层具有空间上分布的非均质性,进而控制储层孔隙空间中流体的聚集和渗流。
页岩气储层的非均质性不仅对天然气的成藏、聚集和运移有重要影响,而且对后期储层改造以及页岩气的勘探开发具有十分重要的应用价值。
从上述分析可知,页岩储层特征的变化,不仅控制了其中页岩气的赋存状态,还制约着页岩气的富集和分布,因此,页岩气储层非均质性的评价是页岩气富集规律研究的重要基础。
(1)纵向非均质性。
通过富有机质页岩层段在纵向上岩石组成、结构构造、孔隙特征、储气性能等的变化规律,评价有利的页岩气富集层段。
(2)横向非均质性。
根据富有机质页岩层段上述参数在平面上的分布特征,指出有利的页岩气富集区带。
图1影响页岩气储层非均质性的主要因素2.5页岩气的测井资料定性识别页岩储层在常规测井曲线上有明显的特征。
利用测井曲线形态和测井曲线值相对大小能够快速直观地识别页岩气储层。
页岩气层在自然伽马、井径测井、中子测井、岩性密度测井、声波时差及电阻率测井曲线上具有明显的响应特征,如表2所示。
表2页岩气测井曲线响应特征3、页岩气成藏机理页岩气成藏可能形成于油气生成的各个阶段,具有典型的“混合型”特征。
在生物化学生气阶段,厌氧类微生物分解有机质,生成甲烷,甲烷以吸附相储集于页岩储层中,形成生物成因页岩气[图2(a)]。
随着埋藏加深,有机质演化进入热裂解生气阶段,大量生成的天然气造成了较高的地层压力,页岩内部沿脆性薄弱面或者应力集中面产生裂缝,则天然气以游离相为主向其中运移聚集[图2(b) ],形成热成因页岩气藏。
在上述阶段,页岩储层的储集空间是由于高压形成的天然裂缝,页岩气表现为“自生自储”式成藏。
如果天然气持续生成,页岩内部储集空间饱和,从而产生以生烃膨胀作用为基本动力的天然气“逃逸”作用,天然气陆续进入砂岩等常规储集层,继而形成大规模的常规天然气藏[图2(c) ]。
图2天然气成藏的3个阶段4、页岩气储集条件及富集规律页岩既是源岩又是储集层,因此页岩气具有典型的“自生自储”成藏特征,这种气藏是在天然气生成之后在源岩内部或附近就近聚集的结果。
4.1页岩气储集条件由于储集条件特殊,天然气在其中以多种相态赋存。
通常足够的理深和厚度是保证页岩气储集的前提条件。
页岩具有较低的孔隙度和渗透率,但天然裂缝的存在会改善页岩气藏的储集性能。
裂缝和不整合面为页岩气提供了聚集空间,也为页岩气的生产提供运移通道。
Hill认为,由于页岩中极低的基岩渗透率,开启的、相互垂直的或多套天然裂缝能增加页岩气储层的产景。
导致产能系数和渗透率升高的裂缝,可能是由干酪根向烃类转化的热成熟作用(内因)、构造作用力(外因)或是两者产生的压力引起。
页岩气储层中倘若发育大景的裂缝群,那就意味着可能会存在足够进行商业生产的页岩气。
阿巴拉契亚盆地产气高的井,都处在裂缝发育带内,而裂缝不发育地区的井,则产量低或不产气,说明天然气生产与裂缝密切相关。
储层中压力的大小决定裂缝的几何尺寸,通常集中形成裂缝群。
控制页岩气产能的主要地质因素为裂缝的密度及其走向的分散性,裂缝条数越多,走向越分散,连通性越好,页岩气产量越高。
4.2页岩气富集规律页岩气藏为典型自生自储式的连续型气藏,控制页岩气藏富集程度的关键因素主要包括页岩厚度、有机质含量和页岩储层空间(孔隙、裂缝)三大因素。
(1)富有机质页岩厚度愈大,气藏富集程度愈高;(2)有机碳含量愈高,气藏富集程度愈高;(3)页岩孔隙与微裂缝愈发育,气藏富集程度愈高。
5、页岩气理论主要进展(1)泥页岩油气藏与煤层(油)气藏、泥岩裂缝性油气藏一样,都属于自生自储类的油气资源,但三者在成藏特征及油气的富存状态方面有着显著的差异。
它们的根本区别表现在3个方面:①泥页岩油气藏中油气的富存状态十分复杂。
这类油气藏中的天然气除了吸附态之外,还有溶解态,甚至包括液化态和固化态。
但其他两种油气藏中的天然气相态简单,煤层气主要为吸附态,裂缝性天然气主要为游离态。
②煤层气的富存介质主要为有机质构成的煤层,其他两种油气藏的富存介质条件均为泥页岩层,差别显著。
③泥岩裂缝性油气藏不完全属于自生自储自盖,它们之中的油气实际上已从源岩内排出源岩外,只是目前还在同一层中而已。
此外,泥岩裂缝性油气藏的开采主要依赖浮力作用,与常规油气藏没有差别,而前两者必须通过解析作用才能释放被吸附或溶解的天然气。