• / 94
  • 下载费用:5 下载币  

页岩气特征研究29604560

关 键 词:
页岩 特征 研究 29604560
资源描述:
页岩气藏特征研究摘要要页岩气打破了油气勘探的传统认识领域,它不仅富集于目前保存条件良好的盆地内,而且赋存于后期构造变动复杂的沉积残留区,存在于常规油气不宜发育、勘探难度较大的地层中,极大地拓展了天然气的分布及勘探空间。页岩气将会成为中国能源的热点和重要的补充,随着我国对天然气需求的日益增长,对页岩气的研究也越来越多,只有通过分析页岩气藏的储层特征,才能更好的勘探、开发页岩气。本文通过对现有大量文献的分析讨论,总结了国内外页岩气的研究成果,主要对页岩气研究现状、页岩气藏储层特征、页岩气勘探开发前景等进行了系统阐述和归纳。通过对页岩气成藏机理及特征分析,对页岩气有了更进一步的了解,这对页岩气的开发乃至天然气工业具有至关重要的意义。关键词 页岩气藏;勘探;特征;前景燕山大学本科生毕业设计(论文)in of It of s to is of we on of of at It um up of of of we of It is of of 要 .................................................................................................................................................................................................................................... 章 绪论 ......................................................................................................... 课题背景 ................................................................................................ 研究的目的和意义 ................................................................................ 研究 内容 ................................................................................................ 章 页岩气研究现状 ..................................................................................... 世界页岩气资源 ....................................................................................岩气 储量 .....................................................................................岩气产量 .....................................................................................岩气勘探开发热点国家 ............................................................. 页岩气勘探技术 .................................................................................... 存在问 题 ............................................................................................... 页岩气开发技术研究方向及发展趋势 ............................................... 章 页岩气藏特征分析 ................................................................................ 页岩气 成藏机理及地质分布规律 .......................................................岩气成藏机理 ............................................................................岩气成藏主控地质因素及分布规律 ........................................ 页岩气藏特征分析 ...............................................................................川盆地页岩烃源岩特征 ............................................................岩气藏运移特征 ........................................................................岩气藏改造特征 ........................................................................ 页 岩气储层评价 ...................................................................................价 内容 ........................................................................................价标准 ........................................................................................ 章 我国页岩气勘探前景分析 .................................................................... 我国页岩气藏分布规律 ....................................................................... 我国现已勘探地区页岩气藏分布 ....................................................... 我国未勘探地区页岩气勘探前景分析 ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 开题报 告 ................................................................................................. 文献综 述 ................................................................................................. 外文翻译及原 文 ..................................................................................... 章 绪论1第 1 章 题背景 目前,全球对页岩气的开发并不普遍,仅美国和加拿大在这方面做了大量工作。近年来美国页岩气开发进展迅速,页岩气产量快速增长,页岩气工业处在高速发展阶段,使得美国计划中进口的 目停建或缓建。美国非常规油气开发的成功将引领美国走向能源独立的未来,新能源将再一次成为美国成功的象征。相对常规天然气而言,页岩气是一个新的领域。我国目前乃至未来对天然气需求旺盛,而进口中亚天然气以及东南沿海的 目,其到岸价据测算不会低于每平方米 2 元,更重要的是国家能源安全的独立性大大受制于他人。而我国页岩气资源非常丰富,开发页岩气将面临一次历史性的机遇和选择。非常规天然气资源在中国发展缓慢,也是有目共睹的事实,只是近期,国家发改委非常重视,中国石油、中国石化也把发展非常规天然气资源作为工作的重点,并作为新的经济增长点予以谋划,同时特别把煤层气、页岩气、致密砂岩气列为发展的对象。目前,煤层气投入规模开发,页岩气建立了示范区,值得庆幸。全球非常规天然气资源非常丰富,而且发展很快,特别是美国以小公司决策的方式,开发了大量的非常规天然气资源,其中一个重要的标志,就是美国仅页岩气产量,2009 年达到了 900 亿立方米,首次超过俄罗斯,一跃成为世界第一产天然气生产大国,使美国依赖全球能源的比例大大降低,这就是美国人的战略。最近,全球能源界还有一个重要的现象,值得我们特别重视,那就是国际石油公司在不遗余力的收购非常规天然气资源,不遗余力的在全球勘探开发非常规天然气资源。壳牌、道达尔、雪佛隆、挪威国家石油公司,都在中国商讨开发非常规天然气资源,其中壳牌去年与中国有关企业签署了在中国四川开发页岩气的协议及合作研究项目。平心而论,非常规天然气资源开发有很大难度,只有美国和一些国际燕山大学本科生毕业设计(论文)2石油公司掌握了勘探开发非常规天然气资源的全套技术,而且处于绝对的垄断地位,别的国家和公司要想掌握这些技术,并不是一件容易的事。不过,中国石油要掌握这些技术完全有足够的实力,近年中国石油的积极努力,积累了一些勘探开发非常规天然气资源认识、技术和经验,关键看是如何谋划了。就致密砂岩气和煤层气、页岩气的勘探开发而言,中国还在谋划、起步阶段,还谈不上规模化、集约化的发展。不过,根据国际成功的经验和中国近年积累的实践经验,为实现中国开发非常规天然气资源长远开发的大计。有九个方面的做法,值得认真的研究、积极的谋划、仔细的考量。究的目的和意义页岩气打破了油气勘探的传统认识领域,它不仅富集于目前保存条件良好的盆地内,而且赋存于后期构造变动复杂的沉积残留区,存在于常规油气不宜发育、勘探难度较大的地层中,极大地拓展了天然气的分布及勘探空间。页岩气是对常规气勘探开发的重要补充,尤其在地质过程比较复杂、抬升及剥蚀严重的地区同样具有页岩气。页岩气将会成为中国能源的热点和重要的补充领域,成为中国开发的绿色能源新宠,从而成为缓解油气产量不足的重要途径。页岩气勘探开发的快速起步和稳定发展对于缓解油气能源的需求压力具有明显意义,有利于加快我国油气勘探开发事业的发展。页岩气勘探开发有利于改善我国的能源构成从而进一步保证国家的能源安全,也会对能源供需结构的改善产生积极影响。页岩气产量的上升,必将有利于改善特殊情况下的“气荒”现象,缓解天然气供需矛盾,进一步增强我国应对冰雪灾害的恶劣天气的能力。究内容页岩气在我国尚处于起步阶段,可以预见,在不久的将来,页岩气在我国天然气工业中将扮演举足轻重的角色,本文中,作者将就以下几点做出研究:第 1 章 绪论3第一章和第二章主要讲述页岩气课题背景和研究现状,阐述了开发页岩气的技术,第三章以西南地区为例讲解了页岩气藏的成藏机理和特征,第四章则主要分析了我国页岩气的分布,并对我国的页岩气勘探做出了展望。 燕山大学本科生毕业设计(论文)4第 2 章 页岩气研究现状5第 2 章 岩气储量从全世界范围看,泥、页岩约占全部沉积岩的 60%,页岩气资源前景巨大。全球页岩气资源量为 012m³。主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联(表 2 2界主要地区页岩气储量表(徐建永等,2010)地区或国家 页岩气储量/10 12济合作和发展组织)岩气产量页岩气产量与储层性质有关。影响储层性质的因素有:储层内流体的流动;利于油气流动的孔喉大小;水动力系统是否良好以及开采技术水平的高低。目前美国有页岩气井 4 259 口,年产量已跃升至(168~204)×108m³,图 2映了美国近年页岩气井数增加的情况。预测 2010 年美国页岩气产量将占其天然气总产量的 13%。燕山大学本科生毕业设计(论文)6图 2国近年页岩气井变化图(江怀友等,2008)岩气勘探开发热点国家随着非常规气体勘探开发技术的发展,非常规气的产量在天然气总产量中所占比重将有望从 2000 年的 35%提高到 2012 年的 54%。井数(10 3 口) 增加储量(10 11 单井产量(10 6)图 2国近年页岩气增长情况(江怀友等,2008)(1) 美国2007 年美国天然气产量增长的主要来源为页岩气(图 2,增长率为 20%,其他产量则有所下降。图 2美国近年页岩气储量增长情况图。第 2 章 页岩气研究现状72005 年,北美的 地页岩气产量为 04m³,其中水平井产量较高,将近 60%的产量来自于 及边缘资源。开发技术不断提高,同时“技术实验室”也推动着页岩气的发展。地页岩气总产量为 08m³;地产量将近 08m³;地当年钻页岩气井数较少,但产量却增加了 07m³。美国 区的页岩气产量逐年增长,特别是 2002 年以后发展迅速,2007 年已达到 012m³。美国页岩气进一步的勘探开发方向为北部地区,预计维吉尼亚页岩气有望稳步增长。(2) 加拿大对加拿大西部沉积盆地(部和 区)上白垩统 及其同时代地层、侏罗系 、三叠系、和泥盆系开展页岩气勘探潜力评价,预测该区页岩气资源量约为 24×1012m³。加拿大非常规天然气协会(为西部(包括部 地)岩段、侏罗系及古生界页岩和东南部的泥盆系页岩具有开发的潜力。气委员会已核准的白垩系和泥盆系页岩气试验区块共计 22 个。西加拿大沉积盆地页岩气产量达到(10 8m³,2008 年将有望突破。2008 年 3 月,在北美洲东北部的哥伦比亚北部偏远地区发现了一套泥盆纪的页岩气藏,该地区有望成为北美洲最大的储气盆地。该区带的岩分布于卡尔加里东北部的合恩河盆地,面积为 08 计含气资源量为 012m³,是约翰逊县 岩的 。岩和 岩的埋藏深度相当,但厚度更大,渗透率更好,地质构造更简单且不含水。(3) 中国中国页岩气具有良好的勘探前景,中国对页岩气的勘探研究也在逐步展开。在四川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽、江汉、吐哈、塔里木和准噶尔等盆地均有页岩气成藏的地质条件。图 2中国页岩气产量预测图。燕山大学本科生毕业设计(论文)81 为常规天然气;2 为煤层气、致密砂岩气、生物气、无机气;3 为页岩气、水溶气;4 为天然气水合物;5 为天然气总量图 2国页岩气产量预测表(范柏江,2007)岩气勘探技术(1) 页岩气地质理论页岩气藏因为页岩基质孔隙度很低,最高仅为 4%渗透率小于1×103μm 2,因此,主要由裂缝提供其储气空间。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,除极少量溶解状态的天然气以外,大部分均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和裂缝之中。吸附状态天然气的赋存与有机质含量密切相关,其中吸附状态天然气的含量变化于 20%~85%之间。页岩气介于煤层吸附气(吸附气含量在 85%以上)和常规圈闭气(吸附气含量通常忽略为零)之间。页岩气成藏有着非常复杂的多机理递变特点,体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、典型根缘气和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。页岩气藏是“自生自储”式气藏,运移距离极短,其现今保存状态基本上可以反映烃类运移的状况,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,由于压力升第 2 章 页岩气研究现状9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。由于扩散对气态烃的运移能起到相当大的作用,天然气继续大量生成,会因生烃膨胀作用而使富余的天然气向外扩散运移,故此时不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。表 2岩气成藏模式(葛岩,2007)国家 页岩 地区%)吸附气( %)天然气类型美国 密西西比系 1~12 40~60 热解气美国 泥盆系 1~0 热解气美国 泥盆系 1~20 70~75 热解气美国 泥盆系 1~25 40~60 热解气美国 白垩系 1~5 热解气—生物气加拿大 白垩系 1~ 热解气中国 龙马溪组 志留系 — 热解气干气图 2岩气成藏的有利区域图(李玉喜,2007)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,但通常位于或接近于盆地的沉降—沉积中心处,导致页岩气的分布有利区主要集中于盆地中心处。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(图 2 2。燕山大学本科生毕业设计(论文)10(2) 页岩气勘探方法页岩气勘探方法有地质、地球物理、地球化学勘探、钻井等方法,采用多学科综合勘探是页岩气勘探发展方向。(3) 页岩气开发技术由于页岩气藏的自身特性,页岩气只有在某些特定条件下才能被开采出来。美国地质调查局(为,页岩气产自连续的气藏。举了 16 个特征,所有这些特征都可能在连续气藏中出现。与含气页岩有关的独特特征包括区域性分布、缺少明显的盖层和圈闭、无清晰的气水界面、天然裂缝发育、最终采收率低于常规气藏,以及极低的基岩渗透率等。此外,其经济产量在很大程度上还依赖于完井技术。页岩气是充填于页岩裂隙、微细孔隙及层面内的天然气,其储层的渗透率低、气流的阻力比传统天然气大得多,从而难以开采。开采页岩气层需要采取某种增产措施和特殊的钻井与完井方法,目前多采用水平井或斜井开采,斜井钻进是开发透镜状气藏可选择的最佳方法,而水平井将成为开发边缘海相和海相席状砂岩的最佳方法。图 2平井开发页岩气层图(江怀友等,2008)岩石内必须具备足够的通道以使天然气流入井筒。在页岩中,气源岩中裂缝引起的渗透性在一定程度上可以补偿基质的低渗透率。因此,将页岩作为开采目标的作业者应事先考虑系统渗透率,即包含页岩基质和天然裂缝的综合渗透率。为了更好地利用储层中的天然裂缝,并且使井筒穿越更多储层,第 2 章 页岩气研究现状11越来越多的作业者都在应用水平钻井技术(图 2。该技术在石油工业中并不是一项新技术,但它对提高页岩气开发成功率却有着重大的意义。从水平井中获得的最终采收率是直井的 3 倍,而费用只相当于直井的 2 倍。采用三维地震解释技术设计水平井轨迹(图 2。由于采用了该技术,作业者将页岩钻井扩展到那些原来被一直误认为没有产能、含水且位于页岩下方的喀斯特白云岩区域。一般情况下,作业者通过沿垂直于最大水平应力方向钻井的方法来增加井筒与裂缝连接的可能性,从而打开更多的页岩表面进行开采。但是,常规的定向钻井技术可能受到扭矩和阻力的影响,而扭矩和阻力通常是井筒造斜过程中由滑动和旋转所造成的。在更复杂的井眼轨迹中,扭矩和阻力可能限制横向位移,加大测井难度。为了避免上述问题的发生,在开采较直且曲折度不大的井时,可采用旋转导向系统。在某些情况下,从水平段底部到顶部的倾角变化低于 随钻成像测井系统已被应用于解决水平井测井存在的一些问题。应用该系统可以在整个井筒长度范围内进行电阻率成像和井筒地层倾角分析。成像测井提供构造信息、地层信息和力学特性信息,用于优化完井作业。成像能够将地层天然裂缝和钻井诱发裂缝进行比较,帮助作业者确定射孔和油井增产的最佳目标。图 2用三维地震解释技术设计水平井轨迹图(江怀友等,2008)燕山大学本科生毕业设计(论文)12利用测井得到的成像资料来识别地震资料无法识别的断层以及与之相关的从下伏喀斯特白云岩中产水的天然裂缝群。在进行加密钻井时,井眼成像有助于识别邻井中的水力裂缝,从而帮助作业者将注意力集中在储层中原先未被压裂部分的增产措施上。井中是否存在钻井诱发裂缝以及裂缝的方向如何,对确定整个水平井的应力变化及力学特性非常有用,而且在减轻页岩完井难度及降低相关费用方面也起到一定作用(图 2。图 2用随钻测井系统优化完井设计图(江怀友等,2008)图 2岩气储层裂缝模拟图(江怀友等,2008)第 2 章 页岩气研究现状13裂缝的发育程度是页岩气运移聚集、经济开采的主要控制因素之一,图 2页岩气储层裂缝模型。仅有少数天然裂缝十分发育的页岩气井可直接投入生产,其余 90%以上的页岩气井需要采取压裂等增产措施沟通其天然裂缝,提高井筒附近储层导流能力。地 页岩埋藏较深,地层压力较高,其开发历程印证了钻采技术的不断更新:裂、泡沫压裂、凝胶压裂、清水压裂、水平井钻探技术。页岩储层改造技术要求针对页岩储层特点优选压裂层位和施工工艺,才能取得比较好的开发效果和经济效益。对于埋藏较浅、地层压力较低的储层通常采用 沫压裂。清水压裂的压裂液中一般已加入适量抑制剂,但仍要求储层中膨胀性蒙脱石含量不能很高,原因是其水敏性强,遇水易膨胀、分散和运移,导致岩石渗透率下降,所以利用 X 衍射和 试结果分析黏土矿物的类型和含量十分必要。在问题目前有关页岩气的研究,绝大多数集中在页岩气的地质理论上,包括成藏、储层特征等方面。有关页岩气开发的钻井技术论述较多,也相对成熟一些,主要是将致密储层水平井钻井技术应用于页岩气储层。在测井技术和储层改造技术方面也有大体上的论述,但不够深入,没有形成系统的开发技术体系。在页岩气资源评价方面,重点从地质角度考虑了页岩气的储量规模,而对准确的页岩气储量计算,只局限于常规气藏的类比法、容积法以及动态法,对页岩气的特殊地质特征没有充分考虑。另外,有关页岩气的渗流机理方面研究较少。(1) 储量的准确计算存在困难页岩气基本属于自生自储型气藏。因此,页岩气藏有不同于常规气藏的特殊性。页岩气藏有独特的天然气存储特征。在形式上游离气和吸附气并存。由于页岩一般含有较高的有机质和粘土矿物,同时,其孔隙结构使其具有较大的比表面积,有利于在基质孔隙表面吸附大量的天然气,因此,除游离气外,吸附气也成为页岩气藏重要的天然气存在形式。在存储空间上基质孔隙和次生裂缝并存。因此,页岩气藏中的天然气由3部分组成:裂燕山大学本科生毕业设计(论文)14缝中的游离气、基质孔隙中的游离气和吸附气。由此可见,要想准确地计算页岩气的储量,必须解决好几个问题:一是页岩基质孔隙度的准确计算;二是裂缝系统的准确评价;三是页岩基质吸附量的准确评价;四是含气饱和度的准确计算。(2) 渗流机理复杂多样页岩气藏有特殊的产气机制。与常规低渗气藏不同,天然气在页岩中的流动主要有4种机理,这4种机理覆盖了从分子尺度到宏观尺度的流动。主要表现为游离气渗流、解吸附、扩散和自吸。①由于气体滑脱效应的存在,游离气在有机质和无机质基岩中的流动属非达西渗流,但在天然或水力裂缝中的流动为达西渗流。②有机质上的吸附气对渗透率有不利的影响,这是由于有机质的天然气吸附层对天然气分子的引力增大所致,但是,如果有机质不属于多孔介质,仅作为连接基质孔隙或为裂缝之用,那么,在生产时,远离孔隙和裂缝的吸附气只能沿有机质表面易扩散的方式进行运移。如果有机质属于多孔介质,部分吸附气能够直接释放进入有机质孔隙,并且,这样会使扩散的重要性被减弱。③自吸作用是当压裂水在致密气藏流动时发生的一种现象,在页岩储层压裂时,由于自吸作用和重力分异作用,导致压裂水的返排率不足50%。因此,气水两相在裂缝中共同流动时,往往气在裂缝的上部流动,此时,在裂缝的下部留有大量的水。在钻井液和增产措施作业水的冷却作用下,储层接触面附近会聚集更多的束缚水,因而也会恶化自吸现象的影响。岩气开发技术研究方向及发展趋势伴随页岩气开发技术的逐步成熟,我国页岩气勘探开发的进程也会不断加快。为了适应勘探开发的形势,基于页岩气开发技术方面的进展以及前人所做的工作,认为可从以下几个方面进行重点研究和攻关:(1) 页岩气资源量(储量)评价。该研究方向涉及页岩气基质孔隙度、裂缝系统、页岩气吸附规律以及含气饱和度的评价方法。(2) 页岩气渗流机理研究。对于渗流机理,要设计出适用于页岩气的多种渗流方式下的试验装置及测试方法,通过试验,建立页岩气渗流规律。第 2 章 页岩气研究现状15(3) 水平井及水平井压裂裂缝优化技术。着重研究水平井参数及水平井压裂裂缝参数在不同页岩储层特征下对页岩气井产能的影响。(4) 页岩气储集层的储层保护技术。由于页岩储集层孔隙度、渗透率很小,钻井和储层改造过程中储层保护极其重要,包括钻井液体系选择、压裂过程中工作液的选取等。(5) 适应页岩气储层特征的数值模拟器的开发和应用。燕山大学本科生毕业设计(论文)16第 3 章 页岩气藏特征分析17第 3 章 岩气成藏机理页岩在地层组成上,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,大部分均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和裂缝之中。吸附状天然气的赋存与有机质含量密切有关,它与游离状天然气含量之间呈彼此消长关系,其中吸附状态天然气的含量变化于20%~85%之间。因此从赋存状态观察,页岩气介于煤层吸附气(吸附气含量在85%以上)和常规圈闭气(吸附气含量通常忽略为零)之间。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。上述一系列作用过程的发生使页岩中的天然气赋存相态本身也构成了从典型吸附到常规游离之间的序列过渡,因而页岩气成藏机理研究具有自身的独特意义,它至少将煤层气(典型吸附气成藏原理)、根缘气(活塞式气水排驱原理)和常规气(典型的置换式运聚机理)的运移、聚集和成藏过程联结在一起。由于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,因此页岩气藏具有典型煤层气、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。第一阶段是天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离(图3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,总体含气量燕山大学本科生毕业设计(论文)18有限。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。在相对密闭的系统中,物质密度的变小导致了体积的膨胀和压力的提高,天然气的大量生成作用使原有的地层压力得到不断提高,从而产生原始的高异常地层压力,即“高压锅”原理。由于压力的升高作用,页岩内部沿应力集中面、岩性接触过渡面或脆性薄弱面产生裂缝,天然气聚集其中则易于形成以游离相为主的工业性页岩气藏,此时页岩气藏的形成在主体上表现为由生气膨胀力所促动的成藏过程,天然气原地或就近分布,构成了挤压造隙式的运聚成藏特征(图3在该阶段,游离相的天然气以裂隙聚集为主,页岩地层的平均含气量丰度达到较高水平。图3然气成藏的三个阶段(张利萍等,2008)随着更多天然气源源不断地生成,越来越多的游离相天然气无法全部保留于页岩内部,从而产生以生烃膨胀作用为基本动力的天然气“逃逸”作用。在通常情况下,与页岩间互出现的储层主要为粉有低孔低渗特点,它限定了天然气的运移方式为活塞式排水特点,这种气水排驱方式从页岩开始,从而在页岩边缘以活塞式推进方式产生根缘气聚集。此时的天然气聚集已经超越了页岩本身,表现为无边、底水和浮力作用发生的地层含气特点。因此从整套页岩层系考察,不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(图3。若地层中的砂岩含量逐渐增多并逐步转变为以致密砂岩为主,则页岩气藏逐渐改变为根缘气藏(图3。如果生气量继续增加,则天然气分布范围进一步扩大,第 3 章 页岩气藏特征分析19直到遇常规储层或输导通道后,天然气受浮力作用而进行置换式运移,从而导致常规圈闭气藏的大范围出现(图3岩气成藏主控地质因素及分布规律与根缘气藏的地层普遍含气性机理不同,页岩气藏普遍含气性的内涵较广,在岩性上包括了泥页岩、致密的砂岩或砂质细粒岩,在赋存状态上包容了吸附、游离与溶解,在成藏机理上则包含了吸附与扩散、溶解与析出、活塞与置换等运聚过程。在通常情况下,泥页岩与致密砂岩(泥质粉砂岩与粉砂质泥岩等)之间的互层分布为这种多相态、多机理的地层普遍含气性提供了有利条件。(1) 页岩岩性多为沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩和高碳泥页岩类,岩石组成一般为30%~50%的粘土矿物、15%~25%的粉砂质(石英颗粒) 和4%~30%的有机质。页岩气的工业聚集需要丰富的气源物质基础,要求生烃有机质含量达到一定标准,那些“肥沃”的黑色泥页岩通常是页岩气成藏的最好岩性,它们的形成需要较快速的沉积条件和封闭性较好的还原环境。在页岩气藏中,地层有机碳含量相对较高,一般大于2%,可以达到普通源岩有机碳含量的10~20倍。天然气的生成可来源于生物作用、热成熟作用或两者的结合,上。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,但通常位于或接近于盆地的沉降—沉积中心处,导致页岩气的分布有利区主要集中于盆地中心处。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
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:页岩气特征研究29604560
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-47253.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开