一页岩气成藏机理及控制因素

页岩气特点及成藏机理

页岩气特点及成藏机理---陈栋、王杰页岩气作为一种重要的非常规油气资源，随着能源资源的日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，其重要性已经日益突出。

随着国家新一轮页岩气勘探开发部署的大规模展开，正确认识和掌握页岩气的成因、成藏条件等知识，对于今后从事页岩气现场录井的工作人员提高录井质量具有较好的指导意义。

1.概况页岩气（shale gas）是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与“煤层气”、“致密气”同属一类。

其形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布较广的页岩烃源岩地层中。

2.特点2.1 页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间；以吸附状态（大约50％）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地的有利目标。

页岩气的资源量较大但单井产量较小，美国页岩气井的单井采气量为2800-28000m3/d。

2.5 在成藏机理上具有递变过渡的特点，盆地内构造较深部位是页岩气成藏的有利区，页岩气成藏和分布的最大范围与有效气源岩的面积相当。

2.6 原生页岩气藏以高异常压力为特征，当发生构造升降运动时，其异常压力相应升高或降低，因此页岩气藏的地层压力多变。

2.7 页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点—-大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。

但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。

3.成因通过对页岩气组分特征、成熟度特征分析，页岩气是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合。

生物成因气是有机物在低温下经厌氧微生物分解作用形成的天然气；热成因气是有机质在较高温度及持续加热期间经热降解和裂解作用形成的天然气。

页岩气成藏机理

页岩气成藏机理1 前言页岩气是指那些聚集在暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气。

它与常规天然气的理化性质完全一样，只不过赋存于渗透率、孔隙度极低的泥页岩之中，气流的阻力比常规天然气大，很大程度上增加了页岩气的开采难度，因此被业界归为非常规油气资源。

在页岩气藏中,天然气不仅存在于泥页岩,也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂岩地层中。

页岩气藏烃源岩多为沥青质或富含有机质的暗色泥页岩和高碳泥页岩,有机质含量一般为4% ~30%,是普通烃源岩的10~20倍。

天然气的生成来源于生物作用、热成熟作用或两者的结合。

页岩自身的有效孔隙度很低,页岩气藏主要是由于大范围发育的区域性裂缝,或热裂解生气阶段产生异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面或脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的最低限度的储集孔隙度和渗透率。

通常孔隙度最高仅为4% ~5%,渗透率小于1×10-3μm。

2 页岩气的成藏机理天然气以多种状态存在于页岩中。

少数为溶解状态天然气,大部分为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和裂缝之中。

吸附状天然气的赋存与有机质含量密切,它与游离状天然气含量之间呈彼消长关系,其中吸附状态天然气的含量变化于20% ~85%之间。

2.1 页岩气第一阶段－吸附状态（吸附与扩散）天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离(图1①),具有与煤层气成藏大致相同的机理过程。

在天然气的最初生成阶段,主要由生物作用所产生的天然气首先满足有机质和岩石颗粒表面吸附的需要,当吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱和时,富裕的天然气则以游离相或溶解相进行运移逃散,条件适宜时可为水溶气藏的形成提供丰富气源。

此时所形成的页岩气藏分布限于页岩内部且以吸附状态为主要赋存方式,总体含气量有限。

2.2 页岩气第二阶段－游离状态（溶解与析出）在热裂解气大量生成过程中,由于天然气的生成作用主要来自于热化学能的转化,它将较高密度的有机母质转换成较低密度的天然气。

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。

页岩气成藏与运聚机理及前景趋势分析调查

页岩气成藏与运聚机理及前景趋势分析调查页岩气是一种在地下页岩岩石中储存的一种非常重要的天然气资源。

在过去几十年里，页岩气的勘探和开发取得了令人瞩目的成果，成为全球能源市场的重要组成部分。

本文将对页岩气的成藏与运聚机理进行分析，并对其未来的前景趋势进行调查。

首先，我们需要了解什么是页岩气的成藏机理。

页岩气的形成主要是通过古代有机质在地壳深部经过热解成熟、排水和干酪化等作用形成的。

在成熟过程中，有机质的碳元素会转化为天然气，并通过微孔和裂缝等储集空间储存起来。

因此，了解页岩气形成的沉积环境和地质构造对于寻找页岩气储层非常重要。

其次，我们需要了解页岩气的运聚机理。

与传统天然气不同，页岩气储层的孔隙度和渗透率比较低，气体的运聚主要依靠吸附和解吸作用。

吸附作用是指天然气分子与岩石表面形成物理吸附或化学吸附作用，将气体存储在页岩孔隙中；解吸作用则是指当压力降低时，气体从岩石孔隙中解吸出来，促使气体流动。

此外，裂缝和微孔等储集空间也起到了页岩气运聚的重要作用。

针对页岩气的前景趋势，我们可以从以下几个方面进行调查。

首先是技术的发展。

目前，页岩气的开发技术主要包括水力压裂和水平井钻探等。

随着技术的进步和成本的下降，预计未来页岩气产量将继续增加。

同时，还有一些新技术正在研发中，如化学品替代水力压裂技术和提高页岩气开采效率的新型压裂剂等。

其次，政府政策的支持也是关键因素。

很多国家和地区都意识到页岩气的重要性，并采取了一系列措施来促进其开发。

例如，美国通过优惠税收和减少管制等吸引投资者，加快了页岩气的开发进程。

其他国家如加拿大、中国和阿根廷等也制定了有利于页岩气开发的政策，为未来的发展铺平道路。

第三，环境的可持续发展也是未来页岩气开发的重要考虑因素之一。

页岩气开采对环境的影响引起了广泛关注，尤其是水资源的过度使用和水污染的问题。

因此，发展环保的开采技术和制定可持续发展的政策非常重要。

近年来，一些公司已经开始投资于环保友好型的页岩气开采技术研究，并逐步减少水资源的使用。

页岩气研究综述 - 成藏机理、储层性质、渗流机理、吸附机理、含气性分析及主要开发技术

五、页岩气开发主要技术研究同步压裂技术
2口或更多的邻近平行井同时压裂，目的是使页岩收到更大的压力作用，从而通过增加水力裂缝网的密度，产生一个复杂的裂缝三维
网格，同时也增加了压裂工作的表面积。当压裂液注入两井之间
的空间时，每个井的排油面积增加，这是在单井压裂时不可能出现的。同步压裂费用比较高，并且需要更多的协调工作以及后勤保障，作业场所也更大。同时，它的收效大，因为压裂设备会更高效的应用，2口井会再一周内完井而不是两周，采用该技术的页岩气井短期内增产效果非常明显。
非常规油气
页岩气的开发技术
水力压裂技术
页岩气开采技术
1.清水压裂技术 2.重复压裂技术 3.水力喷射压裂技术
4.多级压裂技术
5.同步压裂技术
水平井钻井
一、页岩气主要开发技术
二、水力压裂技术综述 1、水力压裂技术应用分析 2、水力压裂关键因素三、我国页岩气开发面临问题四、结论与建议
1 水力压裂技术应用分析
页岩气成藏机理、储层性质、渗流机理、吸附机理与含气性分析及主要开发技术综述
1
2 3 4 5
概述
国内外页岩气开发和研究现状
页岩气成藏机理研究
储层性质及页岩气渗流
页岩气开发主要技术研究
一、概述
定义：页岩气（Shale Gas），是指以吸附和/或游离状态赋存于富有机质
页岩地层中，具有商业价值的生物成因和/或热成因的非常规天然气。 NelsonⅡ型裂缝储层：天然裂缝提供渗流通道，基质为大部分的气体提供
流能力更好的支撑剂裂缝，或者使作业井能够比重复压裂前更好的连通净产层。实现这些目标需要掌握更多关于储层和生产井状况资料，以便了解重复增产处理获得成功的原因，并以此为基础改进以后的处理。评估重复压裂前、后的平均储层压力、渗透率厚度成绩和有效裂缝长度与倒流的能力，能够使工程师们确定重新压裂前生产井产能不好的原因，以及重复压裂成功或失败的因素。

页岩气

1.吸附机理
页岩气赋存机理
4、裂缝、孔隙：裂缝、孔隙会使孔隙度增高，增大页岩中颗粒的比表面积。 5、压力：从吸附等温线上可以看出，岩石中的吸附气含量随压力的增加而增大。
总甲烷含量、吸附甲烷含量与压力的关系
2.游离机理
页岩气赋存机理
游离状态的页岩气存在于页岩的孔隙或裂隙中，气体可以自由流动，其数量的多少决定于页岩内自由的空间（当气体分子满足了吸附后，多余的气体分子一部分就以游离状态进入岩石孔隙和裂隙中）。
（二）页岩气赋存机理
页岩气是典型的自生自储模式，因而无运移或极短距离运移，就导致了其就近赋存的特点。页岩气主体上表现为吸附（干酪根和粘土颗粒表面）或游离（天然裂缝和粒间孔隙）状态，甚至在干酪根和沥青质中以溶解状态存在。
页岩气赋存机理
1、吸附机理 2、游离机理 3、溶解机理 4、综合机理
页岩气是由烃源岩连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合，在烃源岩系统（页岩系统：页岩及页岩中
游离或溶解方式赋存的天然气。（张金川教授）
夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩）中以吸附、
储集页岩气的泥页岩
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2.页岩气的分布
据２００５年ＲＨＳ的统计，全球页岩气资源量为４５６万亿立方米，主要分布在北美（最多）、亚洲、欧洲和非洲等地。
浅谈页岩气
主讲人：
主要内容
一、页岩气的概述
1、页岩气的定义 2、页岩气的分布
二、页岩气的成藏机理
1、页岩气生成机理 2、页岩气赋存机理 3、页岩气运聚机理 4、页岩气产出机理
三、页岩气的勘探和开发
1、页岩气的勘探 2、页岩气的开发

《2024年页岩气的形成条件及含气性影响因素研究》范文

《页岩气的形成条件及含气性影响因素研究》篇一一、引言页岩气作为一种清洁、高效的能源资源，近年来在全球范围内得到了广泛的关注和开发。

为了更好地了解页岩气的形成条件及含气性影响因素，本文将系统阐述页岩气的形成机制、形成条件以及影响含气性的关键因素。

二、页岩气的形成条件1. 地质条件页岩气的形成需要具备特定的地质条件，主要包括沉积环境和沉积时间。

页岩气主要形成于湖泊、三角洲等静水环境的沉积物中，这些沉积物在长时间的地质历史过程中，经过压实、脱水、有机质成熟等过程，逐渐形成了富含有机质的页岩层。

2. 温度和压力条件页岩气的形成还需要适宜的温度和压力条件。

在高温高压的环境下，页岩中的有机质会逐渐成熟，生成更多的天然气。

此外，较高的压力也有助于将天然气保存在页岩层中。

3. 有机质条件有机质是页岩气形成的关键因素。

富含有机质的页岩层在成熟过程中，会生成大量的天然气。

因此，页岩的有机质类型、丰度和成熟度都会影响页岩气的形成。

三、含气性影响因素研究1. 页岩层厚度与连续性页岩层的厚度和连续性对含气性具有重要影响。

厚且连续的页岩层具有更好的储气能力和连续性，有利于天然气的聚集和保存。

因此，页岩层的厚度和连续性是评价含气性的重要指标。

2. 矿物组成与孔隙结构页岩的矿物组成和孔隙结构对含气性具有显著影响。

黏土矿物含量较高的页岩具有较好的吸附能力，有利于天然气的吸附保存。

此外，页岩的孔隙结构发育程度也会影响天然气的储集和流动。

孔隙结构发育良好的页岩具有更高的储气能力和更好的流动性。

3. 地质构造与埋藏史地质构造和埋藏史也是影响含气性的重要因素。

构造活动、断裂、隆升等地质过程都会对页岩层的含气性产生影响。

此外，埋藏史也会影响页岩的成熟度和有机质类型，从而影响天然气的生成和保存。

四、结论通过对页岩气的形成条件及含气性影响因素的研究，我们可以更好地了解页岩气的分布规律和储集特征，为页岩气的开发和利用提供理论依据。

在未来的研究中，还需要进一步探讨不同地区、不同类型页岩的气藏特征和开发潜力，为全球能源结构的优化和环境保护做出贡献。

一页岩气成藏机理及控制因素

第一章页岩气成藏机理及控制因素页岩气（Shale gas），是一种重要的非常规天然气类型，与常规天然气相比，其生成、运移、赋存、聚集、保存等过程及成藏机理既有许多相似之处，又有一些不同点。

页岩气成藏的生烃条件及过程与常规天然气藏相同，泥页岩的有机质丰度、有机质类型和热演化特征决定了其生烃能力和时间；在烃类气体的运移方面，页岩气成藏体现出无运移或短距离运移的特征，泥页岩中的裂缝和微孔隙成了主要的运移通道，而常规天然气成藏除了烃类气体在泥页岩中的初次运移以外，还需在储集层中通过断裂、孔隙等输导系统进行二次运移；在赋存方式上，二者差别较大，首先，储集层和储集空间不同（常规天然气储集于碎屑岩或碳酸盐岩的孔隙、裂缝、溶孔、溶洞中，页岩气储集于泥页岩粘土矿物和有机质表面、微孔隙中。

），其次，常规天然气以游离赋存为主，页岩气以吸附和游离赋存方式为主；在盖层条件方面，鉴于页岩气的赋存方式，其对上覆盖层条件的要求比常规天然气要低，地层压力的降低可以造成页岩气解吸和散失。

页岩气的成藏过程和成藏机理与煤层气极其相似，吸附气成藏机理、活塞式气水排驱成藏机理和置换式运聚成藏机理在页岩气的成藏过程中均有体现，进行页岩气的勘探开发研究，可以在基础地质条件研究的基础上，借助煤层气的研究手段，解释页岩气成藏的特点及规律。

第一节页岩气及其特征页岩（Shale），主要由固结的粘土级颗粒组成，是地球上最普遍的沉积岩石。

页岩看起来像是黑板一样的板岩，具有超低的渗透率。

在许多含油气盆地中，页岩作为烃源岩生成油气，或是作为地质盖层使油气保存在生产储层中，防止烃类有机质逸出到地表。

然而在一些盆地中，具有几十－几百米厚、分布几千－几万平方公里的富含有机质页岩层可以同时作为天然气的源岩和储层，形成并储集大量的天然气（页岩气）。

页岩既是源岩又是储集层，因此页岩气是典型的“自生自储”成藏模式。

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，也由于储集条件特殊，天然气在其中以多种相态存在。

地质能源理论视角下页岩气藏赋存机理及其影响因素

136INTERPRETA TION 区域治理地质能源理论视角下页岩气藏赋存机理及其影响因素倪莉淼1，徐勇2，曾山3，董传宾41.陕西省矿产地质调查中心；2.陕西省地质调查院；3.长庆油田研究院；4.中国石油长庆油田第六采油厂一、引言页岩气是典型的非常规天然气，产自极低孔渗、以富有机质页岩为主的储集岩系中。

页岩气的形成与富集为自生自储、以游离气和吸附气为主、原位饱和富集于以页岩为主的储集岩系的微——纳米级孔隙——裂缝与矿物颗粒表面［1-2］。

中国页岩气资源类型多、分布广、潜力大，据估算，我国页岩气可采资源量大约为31×1012m 3［3］。

页岩气成藏受到多种因素的影响，赋存形式存在多种类型，国外学者对页岩气进行实验和理论研究，阐述其赋存状态和影响因素。

国内暂时借鉴煤层气的理论和实验来对页岩气进一步研究。

在前人研究成果的基础上，分析总结我国页岩气赋存机理及其影响因素。

二、赋存状态目前，人们普遍认为页岩气主要有吸附气、游离气和溶解气三种赋存状态存在。

但是在页岩气是以吸附为主导还是游离为主导的问题上，学者们各持己见。

分析页岩气储层的一个关键因素是页岩气的赋存状态。

所以说页岩的赋存机理对我国页岩气的勘探有重要意义和指导作用。

生物生气阶段的吸附能力比较强[4]。

页岩中吸附气、游离气和溶解气同时共存，而地层经过不断地抬升剥蚀沉积，在埋藏过程中温度、压力也随之升高或者降低，导致页岩中的吸附气含量发生改变，吸附气开始进一步增多或解吸扩散，逐渐转化为游离气，同时，地层水中的溶解气开始增加或减少。

因压力降低等原因，部分溶解气转化为游离气，随着在温压条件改变基础上，游离气进入孔裂隙并重新吸附，三种赋存形态相互转化和并存，相互影响，相互制约。

（一）吸附气吸附气是天然气分子在页岩孔隙摘要：本文分析了我国页岩气三种赋存状态(吸附态、游离态、溶解态)特征，总结了影响我国页岩气赋存状态的各种因素，包括内部因素和外部因素，其中内部因素指页岩本身的因素（包括页岩矿物组成、有机质丰度、裂缝、页岩含水量等），外部因素主要包括温度和压力等。

国内页岩气开采相关技术研究

国内页岩气开采相关技术研究[摘要]页岩气（），作为一种非常规天然气类型，和常规天然气相比，其生成、运移、赋存、聚集、保存等过程还有成藏机理很多相似之处，又有一些差异。

本文主要对页岩气成藏机理、控制因素，页岩气藏开采技术进行分析，并对国内页岩气的开采前景进行了阐述。

[关键词]页岩气；成藏机理；控制因素；开采技术中图分类号：e32 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-0068-011 页岩气成藏机理及控制因素1.1 页岩气的成藏过程及特征地层当中页岩系统组成大部分是泥页岩以及泥质粉砂岩。

页岩气中具有多种天然气赋存状态。

少量的天然气被溶解，大部赋存在有机质还有岩石颗粒表面，以以游离在裂缝、孔隙之中。

页岩气成藏具有多机理、复杂的特点，天然气除在有机质、孔隙水、还有液态烃类中存在溶解外，天然气由生烃的活塞式运聚还有生烃高峰进行的置换形式运聚，表现页岩气成藏机理特点[1]。

1.2 页岩气成藏的主控因素由于页岩气主要特点包括：生成、运移、以及富集，控制页岩气成藏因素主要有：有机质类型及含量、泥页岩组成特点、构造作用、热演化程度大小、还有裂缝发育情况等因素。

（1）岩性还有矿物够成页岩一般被定义成“细粒的碎屑沉积岩”，但在矿物组成方面（比方碳质、硅质还有粘土质等）、构造和结构上有多种样式。

页岩一般由碳酸盐、粘土质、黄铁矿、有机碳还有石英组成。

（2）岩石地化有机特征泥页岩地化有机特点对岩石的储集能力、岩石的生气能力控制作用很大。

（3）泥页埋深还有岩层厚度泥页岩埋深还有厚度和对页岩气成藏具有重要影响。

工业性页岩气藏的形成，泥页岩需要达到一定的厚度，这样有利于储集层还有烃源岩层的形成。

（4）裂缝页岩气在聚集还有运移方面同样受到裂缝影响。

裂缝发育可以增大储层的孔隙度，增加游离气单位面积的的聚集，发育时候的泥页岩裂缝能够促进页岩气进行运移，有利于页岩气的开采还有常规气藏的形成，然而，早期出现很多的裂缝，造成储层的封闭性发生破坏，使得天然气分散还有散失，对页岩气藏保存产生不利影响。

页岩气及其成藏机理

页岩气及其成藏机理页岩气及其成藏机理摘要：本文介绍了页岩气的特征、形成条件和富集机理等，认为不同阶段、不同成因类型的天然气都可能会在泥页岩中滞留形成页岩气；页岩气生气量的主要因素是有机质的成熟度、干酪根的类型和有机碳含量；吸附态的赋存状态是页岩气聚集的重要特征。

我国页岩地质结构特殊复杂，需要根据我国具体的地质环境进行分析以便更加合理的进行开采。

关键词：页岩气富集资源天然气作为一种高效、优质的清洁能源和化工原料，已成为实现低碳消费的最佳选择。

全球非常规天然气资源量非常巨大，是常规油气资源的1.65倍。

其中页岩气占非常规天然气量的49%约4561012m3，巨大的储量和其优质、高效、清洁的特点，使得页岩气这一非常规油气资源成为世界能源研究的热点之一。

我国页岩气可采储量丰富，约31 1012m3，与美国页岩气技术可采储量相当。

通过对页岩气资源的勘探和试采开发，发现其储集机理、生产机制与常规气藏有较大的差别。

一、页岩气及其特征页岩是一种具有纹层与页理构造由粒径小于0.004mm的细粒碎屑、黏土矿物、有机质等组成。

黑色页岩及含有机质高的碳质页岩是形成页岩气的主要岩石类型。

页岩气是从黑色页岩或者碳质泥岩地层中开采出来的天然气。

页岩气藏的形成是天然气在烃原岩中大规模滞留的结果，由于特殊的储集条件，天然气以多种相态存在，除了少数溶解状态的天然气以外，大部分在有机质和黏土颗粒表面上吸附存在和在天然裂缝和孔隙中以游离方式存在。

吸附状态的天然气的赋存与有机质含量有关，从美国的开发情况来看，吸附气在85～20%之间，范围很宽，对应的游离气在15～80%，其中部分页岩气含少量溶解气。

页岩气主体上是以吸附态和游离态同时赋存与泥页岩地层且以自生自储为成藏特征的天然气聚集。

复杂的生成机理、聚集机理、赋存状态及富集条件等，使得页岩气具有明显的地质特殊性，具有低产量、产气时间长的特点（一般可稳产30～50年，递减率<5%）。

页岩气成藏控制因素

挤压褶皱，致使该构造脊短期内继承性隆升，形成
洼隆相间的构造格局；而构造活动止于新上段沉积时期，工区内再次开始受沉积充填，并逐渐被填平补齐，一直稳定接受沉积；到荆河镇组末期，受区
（４）古构造脊紧邻生烃洼陷中心，其周缘有利于形成滩坝砂体，垂直于古构造脊的北东向断层不仅起到侧向运移输导作用，而且切割古构造脊形
成众多断鼻构造，提供了有利的油气聚集场所，是寻找构造一岩性油藏的潜在区域。
参考文献
域弱挤压作用影响，古构造脊幅度再度增加并定型，保持至今（图１０）。
３结论认识
（１）多期构造活动对该地区的构造格局具有
・
１２・
江
汉
石
油
科
技
第２３卷
压三次构造运动。沙市组沉积时期，工区内形成以
发生改变。
白庙向斜带为统一沉积中心的格局；新沟嘴组下段Ｉ、 Ⅱ油组沉积时期受走滑运动影响，形成北西向
（３）圈闭的分布受不同期次断层活动和古地貌的控制，白庙向斜带位置基本保持不变，但沉积中心受断层活动的影响向西北迁移；圈闭形成发育期早于油气的排运期，时空配置条件好，被北东向断层切割的古隆起和古斜坡是油隙度和低渗透率的特征，所以产气量较低，压裂后产生的裂缝改善了泥页岩的渗流能力。裂缝既是储集空间，也是渗流通道，是页岩气从基质孔隙流入井底的必要途

页岩气成因类型及控制因素浅析

科技天地45INTELLIGENCE························页岩气成因类型及控制因素浅析中国地质大学（北京）能源系学院郭晓茜摘要：随着石油天然气等常规资源的不断消耗，页岩气等非常规资源的地位越来越突出。

通过对页岩气成藏形成条件的分析，我们可以更好的了解页岩气的分布规律。

一般认为：页岩气藏是一种自生自储型的非常规天然气；可以将页岩气分为生物成因气，热成因气、生物成因气、混合成因气；页岩气的厚度，有机质的成熟度，有机碳含量，页岩裂缝及孔隙的发育程度是评价页岩气成藏机理的重要因素。

关键词：页岩气形成条件富集规律关键因素一般可以根据天然气的成因类型可以将页岩气分为三种成因类型：热成因类型，生物成因类型以及混合成因类型，其中热成因类型是页岩气主要的成因类型。

1 热成因类型页岩气1.1 热成因页岩气热成因型页岩气又可分为3 个亚类: ①高热成熟度型,例如美国Fort Worth 盆地的Barnet t 页岩气藏; ②低热成熟度型; ③混合岩性型,即大套页岩与砂岩和粉砂岩夹层共同储存气体。

其中最典型的代表是美国Fort Worth 盆地的Barnet t 页岩气藏。

1.2举例分析Fort Worth 盆地为古生代晚期Ouachita 造山运动形成的前陆盆地，地层自下而上依次为前寒武系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系和白垩系。

其中下石炭统Barnet t 页岩上覆地层为上石炭统Marble Fall s 石灰岩,下伏奥陶系Vi2其中页岩产层是含油气系统中主力烃源岩。

1.3 控制因素分析Barnett 页岩干酪根以混合型为主, TOC 平均值约4. 5 % ,其中露头区的TOC 为11 %～13 %; Ro 的分布范围为0. 5 %～1. 9 %，吸附气含量约20 %,游离气含量达80 %，以游离气为主；产气区平均孔隙度6. 0 % ,渗透率为(0. 15～2. 5) ×10 - 9μm2 。

页岩气生产机理及影响因素分析

气生成的物质基础，其含量越高，页岩的生烃潜力越大，储层中吸附气的含量越高。美国福特沃斯盆
ｍ，比致密砂岩储层的渗透率低２～３个数量
级ｊ，因此在气藏开发时，可以忽略基质向井底气
ｄｉｖ（、，７）－ｑ
（、８）
体的流动，裂缝系统作为唯一通向井底的途径。在
页岩气藏还未投入开发时，吸附状态的气和游离状
缝中运移的质量元，ｋｇ／（ｍ・Ｓ）；为时间，Ｓ。
２．２气体在基质壁面的解吸过程
随着裂缝中气体的采出，气藏的压力降低，气体开始在基质壁面上解吸。解吸的过程用Ｌａｎｇ — ｍｕｉｒ等温吸附曲线来描述，数学表征见公式（１）。
式中为吸附状态页岩气的质量扩散通量矢量，ｋｇ／（ｍ・ｓ）；Ｄ为扩散系数，ｍ／ｓ；Ｃ为页岩中吸附
８６
特种油气藏
第２１卷
状态页岩气扩散质量浓度，ｋｇ／ｍ。页岩气的产出受渗流一扩散一解吸３个过程的共同作用 ¨ 。渗流是前提，有了渗流，储层的压力才会降低，在压力梯度下的渗流造成通道甲烷分子浓度差，在浓度差的作用下扩散，在压降的作用下解吸。３个环节紧密相连，相互影响，相互制约，任何一个过程受制，都将影响页岩气的产出。页岩气产出的单井日产量取决于３个过程中最慢的一

页岩气成藏影响因素浅析

生自储式油气藏，烃源岩厚度必须超过有效排烃厚度。根
据美国页岩气藏烃源岩厚度估计（国５美Ｘ页岩气藏的页岩层厚度为３￣６０）００ｍ：厚度超过３ｍ０的生烃页岩，若远离常规储层，其生成的大量天然气可能在烃源岩内部原地成藏。
虽然我国页岩气资源丰富，分布范围很广，但各地区之间差异很大，发育程度不同。现阶段，作为勘探开发初
关键词：页岩气；地层压力；裂缝
ＤＩ１．９９Ｊｓｎ１７－６９．０．５０Ｏ：３６／．ｓ．６１３６２１５．１Ｏｉ１２
页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。目前世界
中国西部科技２１年１月（旬）第１卷第３期总第２６０１１下０３６期
页岩气成藏影响因素浅析
田成伟
雷蕾
（成都理工大学能源学院四川成都６０９１５）０
摘
要：２０年起，在美国页岩气勘探开发取得骄人成绩的启示下，页岩气在我国逐步受到重视。目前我国页岩气研究０２
面，地层压力越大使气体分子与岩体接触面积越大，从而
使页岩吸附气体的能力越强吸附气含量越高；另一方面，
有机质含量越高页岩的生气能力越强，所产生的气体就越多；另一方面页岩中有机质含量越高对页岩气的吸附能力越强。因此，有机质含量与页岩中气体含量呈正相关关系。除有机制含量之外，有机质类型、有机质成熟度等对

浅谈页岩气的成藏机理及影响因素_李风光

科技论坛浅谈页岩气的成藏机理及影响因素李风光１尹海霞１牛增前１祝宏祥２（1、中国石油渤海钻探工程技术研究院，天津3002802、山东泰安昆仑能源有限公司,山东泰安271000）１概述页岩气是一种非常规天然气，主要赋存于富有机质的泥页岩及其夹层当中，主要的存在形式有吸附及游离两种。

页岩气是一种清洁新能源，其主要成分是ＣＨ４。

页岩气比常规天然气具有生长周期长及开采寿命长的优点。

页岩对于页岩气而言，既是源岩，又是其储集层，因此被定义为“自生自储”式的一种气藏。

目前页岩气的开采还存在较大难度，主要是因为页岩其质地坚硬。

２页岩气成藏２．１页岩气的成藏机理页岩气在储层中的存在方式主要有两种：在矿物颗粒及有机质表面主要以吸附状态存在；而游离状态存在于天然裂缝或空隙中。

有机质的含量决定吸附的天然气量［１，２］，其值一般在２０％～８５％之间［３］。

而一般常规圈闭气的吸附量为０，煤层吸附气的吸附量大于８５％，因此，单从赋存状态看，页岩气介于两者吸附量之间之间。

页岩气成藏的特点较为复杂，呈现多机理递变的特点，可依据序列归纳为［４］：吸附聚集（生烃初期），活塞式运聚（大量生烃期），置换式运聚（生烃高峰期）。

２．１．１吸附聚集页岩作为源岩，为天然气的生成、吸附等提供了场所。

天在生烃初期，所生成的天然气首先在矿物颗粒的表面或有机质表面吸附，这主要是由于生物作用；在该阶段天然气会发生一定的运移，在吸附的气体量与溶解逃逸的气体量两者之间达到饱和状态时。

该阶段的成藏特点是以吸附状态存在于页岩的内部，因此，总含气量存在一定的限度。

２．１．２活塞式运聚天然气的生成过程中存在一定的热成熟作用，该作用可以将高密度的有机质转化成为低密度的天然气，由此造成在一定的密闭环境中压力升高、体积膨胀，因此，低密度天然气的大量生成就导致较高的地层压力［５］。

由于压力的升高，将会有一定的裂缝产生，主要分布在岩性接触过渡面、页岩内部应力集中面以及脆性薄弱面。

页岩气及其成藏机理

页岩气及其成藏机理张金川!，薛会"，张德明!，蒲军"（!#中国地质大学能源地质系，北京!$$$%&；"#石油大学盆地中心，北京!$""’(）收稿日期："$$&)$*)"*基金项目：国家自然科学基金项目（’$"+"$,"；’$!+"$*"）。

作者简介：张金川，男，副教授，博士，!(,’年出生，石油地质学专业，从事非常规天然气、成藏机理及资源评价的研究。

页岩气是以多种相态存在并富集于泥页岩（部分粉砂岩）地层中的天然气。

!%"!年在美国-./01/020/县钻探的第一口天然气生产井就是页岩气井（在井深"!3处，从%3厚的页岩裂缝中产出天然气）。

!((%年美国的页岩气当年采气量超过了!$$亿3&，其发现储量占美国天然气探明储量的"#&4。

页岩气是目前经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标。

根据-05167等人的资料分析页岩气具有如下基本特征：（!）岩性多为沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩（高炭泥页岩类），岩石组成一般为&$48*$4的粘土矿物、!*48"*4的粉砂质（石英颗粒）和!48"$4的有机质，多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层；（"）页岩气可以主要来源于生物作用或热成熟作用，!（9:-）介于$8"*4之间，镜质体反射率介于$#’48"4之间；（&）页岩本身既是气源岩又是储集层，目前可采的工业性页岩气藏埋深最浅为!%"3。

页岩总孔隙度一般小于!$4，而含气的有效孔隙度一般只有!48*4，渗透率则随裂缝发育程度的不同而有较大的变化；（’）页岩具有广泛的饱含气性，天然气的赋存状态多变，吸附态天然气的含量变化于"$48%*4之间；（*）页岩气成藏具有隐蔽性特点，不以常规圈闭的形成存在，但当页岩中裂缝发育时，有助于游离相天然气的富集和自然产能的提高。

页岩气成藏机理与富集规律研究现状

页岩气成藏机理与富集规律研究现状页岩气藏是一种区域性连续聚集型非常规天然气藏。

自生自储、不间断供气与连续聚集、未经运移或极短距离运移等是页岩气藏形成机理的重要特征;页岩有效厚度、有机碳含量、基质孔隙与天然裂缝发育程度是页岩气富集成藏的关键因素。

1.页岩气藏形成机理研究现状张金川等人（2003年）认为页岩气的成藏至少分为两个阶段: 第一阶段是天然气的生成与吸附,具有与煤层气相同的富集成藏机理; 第二阶段则是天然气的造隙及排出,由于天然气的生成来自于化学能的转化,可以形成高于地层压力的排气压力,从而导致沿岩石的薄弱面产生小规模的裂缝,天然气就近在裂缝中保存。

张金川等人（2004年）认为页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点 ,除天然气在孔隙水、干酪根有机质以及液态烃类中的溶解作用机理以外 ,天然气从生烃初期时的吸附聚集到大量生烃时期的活塞式运聚 ,再到生烃高峰时期的置换式运聚 ,体现出了页岩气自身所构成的完整性天然气成藏机理序列。

陈更生等人（2009年)认为页岩气属典型的自生自储含油气系统,页岩气的生烃、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。

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。

邹才能等人（2010年）认为页岩气形成机制是原位“滞留成藏”,连续型分布。

甲烷在页岩微孔(孔径小于2nm) 中顺序填充, 在介孔(孔径为2-50 nm )中多层吸附至毛细管凝聚, 在大孔(孔径大于50 nm) 中甲烷以压缩或溶解态赋存。

成藏中经过吸附、解吸、扩散等作用。

有机质生气或油裂解成气, 天然气先在有机质孔内表面饱和吸附; 之后解吸扩散至基质孔中, 以吸附、游离相原位饱和聚集; 过饱和气初次运移至上覆无机质页岩孔中; 气再饱和后, 二次运移形成气藏。

姜文斌（2010年）认为页岩气藏是“自生自储”式气藏，成藏过程无运移或极短距离的有限运移。

页岩气成藏控制因素及中国南方页岩气发育有利区预测_聂海宽

第30卷第4期2009年7月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV o l.30JulyN o.42009基金项目:国家自然科学基金(No.40672087和No.40472073)和国家重点基础研究发展规划(973)项目(2005CB 422106)联合资助。

作者简介:聂海宽,男,1982年4月生,2005年毕业于中国地质大学(北京),现为中国地质大学(北京)在读博士研究生,主要从事油气成藏机理和非常规天然气地质的学习和研究工作。

E -m ail:n iehaikuan @文章编号:0253-2697(2009)04-0484-08页岩气成藏控制因素及中国南方页岩气发育有利区预测聂海宽唐玄边瑞康(中国地质大学教育部海相储层演化与油气富集机理重点实验室北京 100083)摘要:在系统研究美国页岩气成藏理论和成藏条件的基础上,分析了页岩气成藏的主要控制因素,分为内部因素和外部因素:前者指页岩本身的因素,包括有机质类型和含量、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、矿物组成、厚度、湿度等;后者主要包括深度、温度和压力等。

其中,有机质类型和含量、成熟度、裂缝及孔隙度和渗透率是控制页岩气成藏的主要因素。

结合主要影响参数,建立了预测页岩含气的种类、比例和页岩气藏发育有利区的参数模型。

运用此模型类比研究发现,中国南方古生界海相页岩层中,寒武系和志留系是页岩气发育的最有利层系。

寒武系页岩气藏发育最有利区位于四川盆地和米仓山)大巴山前陆以及渝东、黔北、湘西)江南隆起北缘一线;志留系页岩气藏发育最有利区位于上扬子的四川盆地和米仓山)大巴山前陆和渝东)鄂西一带、中扬子鄂北以及下扬子苏南等地。

并对各有利区的泥页岩指标进行分析,以期为中国页岩气早期评价提供参考。

关键词:页岩气;主控因素;中国南方;寒武系;志留系;页岩气有利区中图分类号:T E 12219 文献标识码:AControlling factors for shale gas accumulation and prediction of potentialdevelopment area in shale gas reservoir of S outh ChinaNIE H aikuan TANG Xuan BIAN Ruikang(K ey L abor atory f or M ar ine Reser voir Evo lution and H y dr ocarbon A ccumulation M echanism of the M inistr y of Education,China Univer sity of Geosciences ,B eij ing 100083,China)Abstract :On the basis o f the po o-l fo rming theor y and conditio ns fo r sha le gas in the U nited Stat es,the contr olling facto rs for shalegas accumulation wer e analyzed and div ided into int ernal and ex ternal facto rs.T he int ernal contr ol facto rs include the ty pe,content and maturit y of o rg anic mat ters,and t he fr actur e,por osity ,per meability ,mineral compositio n,thickness,humidit y o f shale.T he ex ter nal co nt rol facto rs include reserv oir depth,temperature and pr essure of fo rmatio n.Amo ng them,the ty pe,content and mat ur -i t y of o rg anic mat ters,as w ell as the fr actur e,poro sity and per meabilit y of shale ar e the main facto rs for g ener ating shale g as reser -v oir.T he fav orable areas fo r dev elo ping shale g as r eser vo irs wer e predicted by using pa rameter model.T he analo gical analysis based on the mo del sugg ests that the Cambrian sy stem and the Silurian system ar e the most favor able str ata for dev elo ping o f shale gas res -er vo irs amo ng the marine Paleozoic strata in So uth China.T he most favo rable areas o f t he Cambr ian ar e located in Sichuan Basin,the M icang shan -Dabashan fo reland,the nor thern G uizho u Pr ov ince,W est H unan Pr ovince,East Chong qing and the no rth pa rt of Jiang-nan uplift.T he most favor able a reas of the Silurian are lo cated in Sichuan Basin,the M icangshan -Dabashan fo reland and East Chong qing ,W est H ubei Pro vince of U pper -Yangt ze Riv er,N o rth Hubei Pr ovince of M iddle -Y ang tze R iver and So uth Jiangsu P ro v -ince of L ow er -Y angtze Riv er.T he index es o f shale in the fav or able areas w ere analyzed to pr ov ide reference for ear ly evaluat ion o f shale gas in China.Key words :shale g as;contr olling facto rs;So ut h China;Cambrian system;Silurian sy stem;favo rable ar eas o f shale gas页岩气是美国勘探开发最早和最成功的天然气类型之一,目前已成为美国成功勘探开发的3大类非常规天然气之一,目前已发现5个商业化生产的页岩气盆地,可采储量大约为(8778~21521)@108m 3[1-2]。