页岩气藏开发研究现状综述
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１ ． ２ 渗 透 率评价
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ４ —１ ２
基金项 目； 团家重 大油气专项 ； 复杂油ｊ ｜ 【 刺余 油分布及预 胡 Ｉ 研 究Ｚ Ｘ２ ０ １ １ －０ ５ ０ ０ ９ －０ ０ ３ ・
作者筒介 ： 于晓林 （ １ ９ ９ ０ 一） ， 女， 硕士 ， 研 究 方 向 为 油 气 田开 发 理 论 与 系统 工 程 ・
验室方法（ ＧＲＩ 法） ， 方 法 的 要点 是 选 取 破 碎 的 岩样 用 氮置 换法 和汞 置 换法 测定 泥 页 岩孔 隙度 。
实验室 方面 ， 包括 保 压取 心 ， 密 闭取心 和分类测 定。 分 类测定 方 法是 通过 分别测 定 游离气 、 吸附气 和 残 留气 ， 得到 页岩 气 总含气 量 。 其 中吸附气量 的测定 方 法包括 解 吸实验 、 等 温 吸附模 拟和试 井方法 。 游离 气 测定 主要通 过 对含气 饱 和度 的测量 进行估计 。 页 岩 气 含 气 量 测 井 评 价 方 法 在 美 国 已广 泛 应
能完全 适用 于页 岩气储 层 的 问题 。 目前实验 室法 问 题有 ： ① 页岩 在压 力 脉 冲 和压 汞 法 中不 发 生解 吸造
测井 方 面 ， 利 用测 井 资料 测 定基 质 孔 隙度 时 ， 需
利用 密度 、 声 波和 中子测 井之 间的 关系 ， 建立 一个 三
成 渗透 率值被 低估 Ｉ ② 一般 假设 渗透率 为定值 ， 而在 微 尺度 下 滑脱 等 现 象 明显 时 渗透 率 不 为定 值 ； ③ 不 能 够解 释页岩 内表 面 的气体 吸 附 。
关 键词 ： 页岩 气 ； 开发 ｆ 物 性评 价 ； 渗 流机 理 ； 产 能评 价 ； 综述 中圈分 类 号 ： ＴＥ ３ ７ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ４ —０ ｏ Ｏ １ 一Ｄ ３
页 岩气 ， 是 指 以吸 附 和 ／ 或 游 离 态 赋 存 于 富 有 机 质 泥页 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 。 计算表明， 我 国页岩气资源 量约（ １ ５ ， － － ． ３ ０ ）×１ ０ ｍ３ 【 ｕ， 勘探 开 发前 景广 阔 。 目前 ， 在其 成藏 机理 研 究 、 资 源潜 力研 究 等方 面 国 内已取 得 一定 进 展 ， 但 是 与 页岩 气 藏 开 发 相 关方 面 的 研究才 刚起 步 。 本 文从 页 岩气 藏储 层 物性 评价 ， 渗流机理和产能评价ห้องสมุดไป่ตู้方面综述了国内外研究发展 现状 ， 分析 了 目前方 法 问题 及对 未 来发 展 的展 望 ， 为
２ ０ １ ３ 年第 １ ４ 期
内蒙 古石 油化 工
１
页岩气 藏开发研 究现状综 述
于 晓林 ， 谷 建 伟
（ 中 国石 油大学（ 华东 ） 石油工程学院 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ５ ５ ５ ）
摘 要： 页岩 气是 指 以吸 附和 ／ 或 游 离态赋 存 于 富有机 质 泥 页岩 中的 非 常规 天 然 气 ， 我 国页岩 气资 源量 十分 丰 富 ， 勘探 开发 前景 广 阔 。本 文主要 从 与 页岩 气开发相 关 的储 层 物性 评 价 ， 渗 流机理 和产 能评 价 三 方 面综述 了 国内外研 究发 展 现 状 ， 分析 了 目前 存在 的 问题 及 对 未来发展 方 向 的展 望 ， 为 页岩气藏 的 开发提 供 了一 定 的技 术 支持 。
页 岩气 藏开 发提 供 了一 定 的技 术支 持 。
Ｉ 页岩 气藏 储层 物 性评 价
１ ． １ 孔 隙度 评 价
测井 方 面 ， 现 国内还是 利用 自然 电位 、 自然伽马 能谱 、 微 电极等来评价 。 实验 室方 面 ， 常用技 术 包括有 压汞 曲线分 析 ， 压 力衰 减 ， 压力 脉 冲衰 竭 以及 解 吸 测试 等 。Ｄ ｉ ｃ ｋ ｅ ｒ ＡＩ 等嘲利 用压 力 脉 冲 衰 竭技 术 ， 建 立 起一 种 测 量非 常 规 气 藏 渗 透 率 的 方 法 。Ｄ．Ｌ ．Ｌ ｕ ｆ ｆ ｅ ｌ ， Ｃ ．Ｗ． Ｈｏ ｐ ｋ ｉ ｎ ｓ ， 等人 ［ ａ ］ 研究 了产 气 页 岩 的基 质 渗透 率 ， 提 出 了 三种 测 量 地 层 水 饱 和 度 下 页 岩 岩 心 的实验 方 法： 岩心 塞 脉 冲试 井 ， 岩 心 切 片或 钻 屑脉 冲试 井 ， 岩 心塞脱 气实 验 。 测 井评 价方 法也存 在 现有 针对碎 屑岩 的技术不
吸附 气 、 游 离气 和总 含气 量［ ７ ］ 。
实验 室方 面 ， 大部 分学 者 运用 扫 描 电镜 ， Ｘ 射线 成像 ， 透 射 电镜 或 扫 描 声 学 显微 镜 方 法 研 究 页 岩微
观 结 构 。Ｌ ｕ ｆ ｆ ｅ ｌ Ｅ ・ 等 建立 了 泥 页岩 孔 隙 度 测 定 的实
用， 而 国内对 此 的研究 才 刚刚起 步 ， 还需 针对 页岩气
测井方法应用的是基于碎屑岩建立 的测井解释 模 型 及理 论 ， 不 能完 全 适 用 于 页岩 气 。ＧＲＩ 法 不 仅 可 以测 定 页岩 基 质 总 孔 隙 度 ， 还 可 以测 定 出含气 孔 隙度 ， 效果较好 ， 但 国内 目前不具备此项技术 。
１ ． ３ 含 气 量
孔隙度回归模型 ， 增加数据的可靠性［ ２ 】 。此外， 核磁 共振测井能够消除常规测井 由于气层和岩性造成的 的影 响 副 。双侧 向测井 是 计算 裂 缝 孔 隙度 目前 较 为
成 熟 的方法 。
测 井方 面 ， 通 过 测井 资 料 综 合解 释 确定 页岩 含 气量 ， 在北 美 页岩气 勘探 开发 中普 遍应用 。 该方法 首 先 要 建立岩 电关 系 ， 在此 基础 上 ， 通 过测井 资料解 释
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ４ —１ ２
基金项 目； 团家重 大油气专项 ； 复杂油ｊ ｜ 【 刺余 油分布及预 胡 Ｉ 研 究Ｚ Ｘ２ ０ １ １ －０ ５ ０ ０ ９ －０ ０ ３ ・
作者筒介 ： 于晓林 （ １ ９ ９ ０ 一） ， 女， 硕士 ， 研 究 方 向 为 油 气 田开 发 理 论 与 系统 工 程 ・
验室方法（ ＧＲＩ 法） ， 方 法 的 要点 是 选 取 破 碎 的 岩样 用 氮置 换法 和汞 置 换法 测定 泥 页 岩孔 隙度 。
实验室 方面 ， 包括 保 压取 心 ， 密 闭取心 和分类测 定。 分 类测定 方 法是 通过 分别测 定 游离气 、 吸附气 和 残 留气 ， 得到 页岩 气 总含气 量 。 其 中吸附气量 的测定 方 法包括 解 吸实验 、 等 温 吸附模 拟和试 井方法 。 游离 气 测定 主要通 过 对含气 饱 和度 的测量 进行估计 。 页 岩 气 含 气 量 测 井 评 价 方 法 在 美 国 已广 泛 应
能完全 适用 于页 岩气储 层 的 问题 。 目前实验 室法 问 题有 ： ① 页岩 在压 力 脉 冲 和压 汞 法 中不 发 生解 吸造
测井 方 面 ， 利 用测 井 资料 测 定基 质 孔 隙度 时 ， 需
利用 密度 、 声 波和 中子测 井之 间的 关系 ， 建立 一个 三
成 渗透 率值被 低估 Ｉ ② 一般 假设 渗透率 为定值 ， 而在 微 尺度 下 滑脱 等 现 象 明显 时 渗透 率 不 为定 值 ； ③ 不 能 够解 释页岩 内表 面 的气体 吸 附 。
关 键词 ： 页岩 气 ； 开发 ｆ 物 性评 价 ； 渗 流机 理 ； 产 能评 价 ； 综述 中圈分 类 号 ： ＴＥ ３ ７ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ４ —０ ｏ Ｏ １ 一Ｄ ３
页 岩气 ， 是 指 以吸 附 和 ／ 或 游 离 态 赋 存 于 富 有 机 质 泥页 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 。 计算表明， 我 国页岩气资源 量约（ １ ５ ， － － ． ３ ０ ）×１ ０ ｍ３ 【 ｕ， 勘探 开 发前 景广 阔 。 目前 ， 在其 成藏 机理 研 究 、 资 源潜 力研 究 等方 面 国 内已取 得 一定 进 展 ， 但 是 与 页岩 气 藏 开 发 相 关方 面 的 研究才 刚起 步 。 本 文从 页 岩气 藏储 层 物性 评价 ， 渗流机理和产能评价ห้องสมุดไป่ตู้方面综述了国内外研究发展 现状 ， 分析 了 目前方 法 问题 及对 未 来发 展 的展 望 ， 为
２ ０ １ ３ 年第 １ ４ 期
内蒙 古石 油化 工
１
页岩气 藏开发研 究现状综 述
于 晓林 ， 谷 建 伟
（ 中 国石 油大学（ 华东 ） 石油工程学院 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ ５ ５ ５ ）
摘 要： 页岩 气是 指 以吸 附和 ／ 或 游 离态赋 存 于 富有机 质 泥 页岩 中的 非 常规 天 然 气 ， 我 国页岩 气资 源量 十分 丰 富 ， 勘探 开发 前景 广 阔 。本 文主要 从 与 页岩 气开发相 关 的储 层 物性 评 价 ， 渗 流机理 和产 能评 价 三 方 面综述 了 国内外研 究发 展 现 状 ， 分析 了 目前 存在 的 问题 及 对 未来发展 方 向 的展 望 ， 为 页岩气藏 的 开发提 供 了一 定 的技 术 支持 。
页 岩气 藏开 发提 供 了一 定 的技 术支 持 。
Ｉ 页岩 气藏 储层 物 性评 价
１ ． １ 孔 隙度 评 价
测井 方 面 ， 现 国内还是 利用 自然 电位 、 自然伽马 能谱 、 微 电极等来评价 。 实验 室方 面 ， 常用技 术 包括有 压汞 曲线分 析 ， 压 力衰 减 ， 压力 脉 冲衰 竭 以及 解 吸 测试 等 。Ｄ ｉ ｃ ｋ ｅ ｒ ＡＩ 等嘲利 用压 力 脉 冲 衰 竭技 术 ， 建 立 起一 种 测 量非 常 规 气 藏 渗 透 率 的 方 法 。Ｄ．Ｌ ．Ｌ ｕ ｆ ｆ ｅ ｌ ， Ｃ ．Ｗ． Ｈｏ ｐ ｋ ｉ ｎ ｓ ， 等人 ［ ａ ］ 研究 了产 气 页 岩 的基 质 渗透 率 ， 提 出 了 三种 测 量 地 层 水 饱 和 度 下 页 岩 岩 心 的实验 方 法： 岩心 塞 脉 冲试 井 ， 岩 心 切 片或 钻 屑脉 冲试 井 ， 岩 心塞脱 气实 验 。 测 井评 价方 法也存 在 现有 针对碎 屑岩 的技术不
吸附 气 、 游 离气 和总 含气 量［ ７ ］ 。
实验 室方 面 ， 大部 分学 者 运用 扫 描 电镜 ， Ｘ 射线 成像 ， 透 射 电镜 或 扫 描 声 学 显微 镜 方 法 研 究 页 岩微
观 结 构 。Ｌ ｕ ｆ ｆ ｅ ｌ Ｅ ・ 等 建立 了 泥 页岩 孔 隙 度 测 定 的实
用， 而 国内对 此 的研究 才 刚刚起 步 ， 还需 针对 页岩气
测井方法应用的是基于碎屑岩建立 的测井解释 模 型 及理 论 ， 不 能完 全 适 用 于 页岩 气 。ＧＲＩ 法 不 仅 可 以测 定 页岩 基 质 总 孔 隙 度 ， 还 可 以测 定 出含气 孔 隙度 ， 效果较好 ， 但 国内 目前不具备此项技术 。
１ ． ３ 含 气 量
孔隙度回归模型 ， 增加数据的可靠性［ ２ 】 。此外， 核磁 共振测井能够消除常规测井 由于气层和岩性造成的 的影 响 副 。双侧 向测井 是 计算 裂 缝 孔 隙度 目前 较 为
成 熟 的方法 。
测 井方 面 ， 通 过 测井 资 料 综 合解 释 确定 页岩 含 气量 ， 在北 美 页岩气 勘探 开发 中普 遍应用 。 该方法 首 先 要 建立岩 电关 系 ， 在此 基础 上 ， 通 过测井 资料解 释