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页岩气藏形成条件分析91786041

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页岩 形成 条件 分析 91786041
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    3 本 文 受 到 中 国 石 油 天 然 气 集 团 公 司 科 技 攻 关 项 目 (编 号 :2008 资 助 。作 者 简 介 :李 登 华 ,1972 年 生 ,高 级 工 程 师 ,博 士 ;现 主 要 从 事 非 常 规 油 气 勘 探 与 资 源 评 价 工 作 。 地 址 : (100083) 北 京 市 学院 路 20 号 910 信 箱 油 气 资 源 规 划 所 。 电 话 : (010) 62098666 ,13671363172。 气 藏 形 成 条 件 分 析 3李 登 华   李 建 忠   王 社 教   李 新 景中 国 石 油 勘 探 开 发 研 究 院李 登 华 等 . 页 岩 气 藏 形 成 条 件 分 析 . 天 然 气 工 业 ,2009 ,29 (5) : 要   美 国 页 岩 气 生 产 时 间 长 、 资 料 丰 富 ,剖 析 该 国 典 型 的 页 岩 气 藏 有 利 于 清 晰 认 识 页 岩 气 成 藏 的 主 控 因素 。 按 天 然 气 成 因 将 页 岩 气 藏 分 为 热 成 因 型 、 生 物 成 因 型 和 混 合 成 因 型 ,分 析 了 美 国 具 有 代 表 性 的 典 型 气 藏 。 研究 表 明 ,热 成 因 型 页 岩 气 藏 主 要 受 页 岩 热 成 熟 度 控 制 ,生 物 成 因 型 页 岩 气 藏 的 主 控 因 素 为 地 层 水 盐 度 和 裂 缝 。 根据 美 国 页 岩 气 生 产 实 践 ,总 结 出 有 利 的 热 成 因 型 页 岩 气 藏 的 储 层 特 征 为 : 2 % ,厚 度 大 于 等 于 15 m , 于1. 1 %~ 3 % ,石 英 含 量 大 于 等 于 28 %。 在 此 基 础 上 ,优 选 出 四 川 盆 地 南 部 下 寒 武 统 筇 竹 寺 组 和 下 志 留 统 龙 马 溪 组2 套 海 相 页 岩 作 为 有 利 勘 探 目 标 ,并 预 测 湖 相 页 岩 也 能 形 成 具 有 商 业 价 值 的 页 岩 气 藏 。关 键 词   美 国   页 岩 气   气 藏 类 型   主 控 因 素   热 成 熟 度   储 集 层 特 征   裂 缝10. 3787/ j. 100020976. 2009. 05. 0051   页 岩 气 藏 类 型 及 成 藏 主 控 因 素页 岩 气 藏 按 其 天 然 气 成 因 可 分 为 两 种 主 要 类型 :热 成 因 型 和 生 物 成 因 型 ,此 外 还 有 上 述 两 种 类 型的 混 合 成 因 型 。 鉴 于 美 国 的 页 岩 气 生 产 时 间 最 长 、资 料 最 丰 富 ,剖 析 该 国 典 型 的 页 岩 气 藏 将 会 对 其 主控 因 素 有 较 清 晰 的 认 识 。1. 1   热 成 因 型 页 岩 气 藏热 成 因 型 页 岩 气 又 可 分 为 3 个 亚 类 : ① 高 热 成熟 度 型 ,如 美 国 地 的 岩 气藏 ; ② 低 热 成 熟 度 型 ,如 地 的 气 藏 ; ③ 混 合 岩 性 型 ,即 大 套 页 岩 与 砂 岩 和 粉 砂岩 夹 层 共 同 储 气 ,如 地 的 岩气 藏 [ 1 ] 。 其 中 最 典 型 代 表 是 h 盆 地 的 岩 气 藏 。1. 1. 1   地 岩 气 藏 地 质 背 景h 盆 地 位 于 美 国 得 克 萨 斯 州 中 北 部 ,面 积 约 38 100 为 古 生 代 晚 期 山 运动 形 成 的 前 陆 盆 地 。 其 最 大 沉 积 厚 度 3 660 m ,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 (图 1) ,其 中 下 石 炭 统 岩上 覆 上 石 炭 统 灰 岩 ,下 伏 奥 陶 系 灰 岩 。 在 盆 地 的 东 北 部 , 岩 由 灰 岩 分 隔 为 上 、 下 两 部 分 [ 2 ] 。 岩 顶 面 构 造 为 一 单 斜 ,气 藏 不 受 构 造 控 制 ,面 积 约15 500 埋 深 大 于 1 850 m ,可 采 资 源 量 2. 66 ×1012 U 2008) 。 气 田 可 分 为 两 个 区 : ① 核 心区 , 岩 下 部 发 育 灰 岩 ; ② 外 围 区 ,缺 失 灰 岩 , 岩 直 接 与 饱 含 水 的 下奥 陶 统 石 灰 岩 接 触 。 核 心 区 页 岩 厚度 大 于 107 m ,外 围 区 页 岩 厚 度 大 于 30 m[3 ] (图 2) 。1. 1. 2   勘 探 概 况早 在 20 世 纪 50 年 代 ,美 国 h 盆 地 密西 西 比 系 岩 就 见 到 良 好 气 显 示 ;1981 年 , 源 公 司 大 胆 地 对 岩 段 进 行 了氮 气 泡 沫 压 裂 改 造 ,从 而 发 现 了 岩 气 田 。随 着 钻 完 井 技 术 的 不 断 改 进 ,气 田 的 面 积 不 断 扩 大 ,产 量 飞 速 增 长 。 2007 年 , h 盆 地 近 8 500口 岩 气 生 产 井 的 年 产 量 为 305. 6 × 108 自 1982 年 投 产 以 来 累 计 产 气 1 018. 8 × 108页 岩 含 气 量 (甲 烷 )为 9. 9 t ,平 均 地 质 储 量 丰度 3. 8 × 108 1. 1. 3   主 控 因 素 分 析 岩 为 缺 氧 和 上 升 流 发 育 的 正 常 盐 度下 的 海 相 深 水 沉 积 。 产 气 的 黑 色 页 岩 矿 物 的 体 积 组·22·地 质 与 勘 探                             天   然   气   工   业                                   2009 年 5 月图 1   地 层 综 合 柱 状 图成 为 :石 英 约 45 % ,黏 土 (主 要 是 伊 利 石 ,含 少 量 蒙 脱石 )占 27 % ,方 解 石 和 白 云 石 占 8 % ,长 石 占 7 % ,有机 质 占 5 % ,黄 铁 矿 占 5 % ,菱 铁 矿 占 3 % ,还 有 微 量天 然 铜 和 磷 酸 盐 矿 物 。 根 据 矿 物 、 结 构 、 生 物 和 构 造等 , 岩 的 岩 相 主 要 划 分 为 3 种 :层 状 硅 质泥 岩 、 薄 片 状 灰 泥 和 含 生 物 碎 屑 的 泥 粒 灰 岩 。 各 岩相 普 遍 富 集 黄 铁 矿 和 磷 酸 盐 ,常 见 碳 酸 盐 岩 团 块 。页 岩 的 主 要 测 井 响 应 特 征 为 低 电 阻 率 、 高 自 然伽 马 [ 4 ] 。图 2   岩 等 厚 图(据 . 改 ) 岩 干 酪 根 以 混 合 型 为 主 ,低 硫 倾 向 于生 油 ; 值 约 4. 5 % ,露 头 区 的 11 %~ 13 % ; 分 布 范 围 为 0. 5 %~ 1. 9 % ;吸 附 气 含量 约 20 % ,游 离 气 含 量 达 80 % ;产 气 区 平 均 孔 隙 度6. 0 % ,渗 透 率 为 (0. 15~ 2. 5) × 10 - 9μ 5 ] 。页 岩 的 热 成 熟 度 ( 是 热 成 因 页 岩 气 成 藏 的 主控 因 素 。 绝 大 部 分 岩 气 井 分 布 在 1. 1 %的 范 围 内 。 当 0. 6 % ≤ 1. 1 %后 ,页 岩 油 开 始 裂 解 生 气 。 但是 当 3 %后 ,有 机 质 进 入 过 成 熟 期 ,生 气 量 明 显减 少 [ 13 ] ,而 且 有 机 质 的 大 量 减 少 也 不 利 于 吸 附 气 的形 成 。 鉴 于 h 盆 地 岩 气 藏 主 要分 布 在 1. 1 %的 区 域 ,因 此 于 1. 1 %~ 3 %的 范 围 是 热 成 因 型 页 岩 气 藏 的 有 利 分 布 区 。对 于 生 物 成 因 型 气 藏 ,页 岩 高 , 低 ,越 不 利 于 生 物 气 的 形 成 。 根 据 地 岩 气 藏 和 地 岩气 藏 的 分 布 规 律 ,生 物 成 因 型 页 岩 气 藏 主 要 分 布 在 0. 8 %的 范 围 内 [ 11 ] 。2. 3   沉 积 相虽 然 美 国 产 气 页 岩 均 为 海 相 ,但 笔 者 认 为 ,只 要页 岩 有 机 质 的 丰 度 和 硅 质 含 量 足 够 高 ,陆 相 环 境 同样 能 形 成 具 有 工 业 价 值 的 页 岩 气 藏 。 例 如 鄂 尔 多 斯盆 地 上 三 叠 统 湖 相 沉 积 的 延 长 组 7 段 张 家 滩 页 岩 和延 长 组 9 段 李 家 畔 页 岩 [14215 ] ,裂 缝 发 育 ,钻 井 气 测 异常 活 跃 ,其 中 庄 167、 庄 171 和 中 富 18 等 井 均 见 到 良好 的 页 岩 气 显 示 。2. 4   储 集 特 征美 国 5 大 页 岩 气 主 产 盆 地 页 岩 量 一 般超 过 30 %[9 ] 。 硅 质 含 量 越 高 页 岩 脆 性 越 大 ,越 有 利于 形 成 裂 缝 。 虽 然 断 层 和 开 启 的 宏 观 裂 缝 对 热 成 因型 页 岩 气 藏 保 存 不 利 ,但 硅 质 含 量 高 利 于 后 期 的 压裂 改 造 ,形 成 裂 缝 。 而 生 物 成 因 型 页 岩 气 藏 则 相 反 ,越 是 断 裂 发 育 的 地 方 ,地 层 水 越 活 跃 ,而 甲 烷 菌 的 生理 活 动 也 越 积 极 ,形 成 的 气 量 越 大 。页 岩 的 物 性 对 产 量 有 重 要 影 响 。 产 气 页 岩 基 质孔 隙 一 般 大 于 4 % ,有 效 含 气 孔 隙 一 般 大 于 2 % ,基质 渗 透 率 一 般 大 于 1 × 10 - 9μ 2. 5   保 存 条 件页 岩 本 身 既 是 储 层 又 是 盖 层 ,因 此 对 盖 层 的 要求 比 较 宽 松 。 但 断 裂 对 页 岩 气 的 保 存 影 响 巨 大 。 热成 因 型 页 岩 气 藏 主 要 靠 微 裂 缝 运 聚 ,断 层 和 宏 观 裂缝 起 破 坏 作 用 ,因 此 强 烈 的 构 造 活 动 不 利 于 该 类 型气 藏 的 保 存 。 而 生 物 成 因 型 气 藏 的 形 成 与 活 跃 的 淡水 交 换 密 切 相 关 ,裂 缝 不 仅 是 地 层 水 的 通 道 ,也 是 页岩 气 的 运 聚 途 径 ,故 构 造 运 动 反 而 起 积 极 作 用 。3   我 国 页 岩 气 的 勘 探 前 景我 国 不 仅 海 相 页 岩 分 布 广 泛 ,湖 相 页 岩 也 很 发育 。 海 相 页 岩 纵 向 上 主 要 分 布 在 中 、 古 生 界 ,横 向 上主 要 分 布 在 南 方 (包 括 四 川 盆 地 等 ) 、 华 北 (包 括 鄂 尔多 斯 、 渤 海 湾 及 南 华 北 等 盆 地 ) 和 西 北 (包 括 塔 里 木 、准 噶 尔 等 盆 地 ) 3 大 区 域 [16220 ] 。 湖 相 页 岩 纵 向 上 主 要分 布 在 新 、 中 生 界 ,横 向 上 主 要 分 布 在 东 北 (松 辽 盆地 ) 、 华 北 (包 括 鄂 尔 多 斯 和 渤 海 湾 等 盆 地 ) 和 西 北(包 括 吐 哈 、 准 噶 尔 等 盆 地 ) 3 大 区 域 。目 前 四 川 盆 地 发 现 的 页 岩 气 显 示 最 多 ,其 中 以下 寒 武 筇 竹 寺 组 和 下 志 留 统 龙 马 溪 组 两 套 页 岩 最 为有 利 。 下 寒 武 筇 竹 寺 组 页 岩 形 成 于 深 水 陆 棚 相 带 ,主 要 分 布 在 川 南 、 川 北 和 川 东 — 鄂 西 。 地 层 厚 度 由北 向 南 增 大 ,最 厚 可 达 955 m ;埋 深 1 000 m~ 6 000m ,川 南 最 浅 。 页 岩 . 2 %~ 10 % ,其 中 下 部最 高 ;演 化 程 度 除 广 元 矿 山 梁 地 区 较 低 外 ( 0. 59 %) ,其 余 地 区 均 很 高 ( 2. 5 %~ 4. 0 %) ;页岩 石 英 含 量 较 高 ,如 威 远 地 区 为 30. 8 %~ 43. 6 % ;页岩 气 显 示 丰 富 ,集 中 分 布 于 川 南 地 区 ,如 威 5 井 1966年 获 页 岩 气 2. 46 × 104 d。下 志 留 统 龙 马 溪 组 页 岩 也 形 成 于 深 水 陆 棚 相带 ,主 要 发 育 在 四 川 盆 地 东 部 和 南 部 。 地 层 厚 度 为20~ 115 m ,川 南 泸 州 地 区 最 厚 可 达 80 m ;埋 深 1 600~ 4 200 m ,东 西 浅 、 南 北 深 。 页 岩 0. 1 %~8. 3 % ,其 中 底 部 最 高 ;演 化 程 度 除 广 元 矿 山 梁 地 区较 低 外 ,其 余 地 区 均 较 高 ( 2. 0 %~ 4. 0 %) ;页·52·第 29 卷 第 5 期                                 天   然   气   工   业                             地 质 与 勘 探岩 石 英 含 量 较 高 ,如 威 远 地 区 为 14. 5 %~ 76. 2 % ;页岩 气 显 示 活 跃 ,主 要 分 布 于 川 南 地 区 ,如 阳 63、 隆 32和 威 寒 8 等 井 已 获 低 产 页 岩 气 。因 此 ,笔 者 建 议 将 四 川 盆 地 的 川 南 地 区 作 为 中国 页 岩 气 勘 探 的 首 选 区 带 。4   结 论1)页 岩 气 藏 大 面 积 连 续 分 布 ,不 受 构 造 控 制 ,可分 为 热 成 因 型 、 生 物 成 因 型 和 混 合 型 3 种 ,是 现 实 的非 常 规 天 然 气 资 源 。2) 美 国 有 利 的 热 成 因 型 页 岩 气 藏 的 储 层 特 征是 : 2 % ,厚 度 大 于 等 于 15 m , 于 1. 1 %~ 3 % ,石 英 含 量 大 于 等 于 30 %。3) 热 成 因 型 页 岩 气 藏 主 要 受 页 岩 热 成 熟 度 控制 ,生 物 成 因 型 页 岩 气 藏 主 要 受 地 层 水 盐 度 和 裂 缝控 制 。4)我 国 页 岩 气 勘 探 潜 力 巨 大 ,其 中 川 南 地 区 下寒 武 统 筇 竹 寺 组 和 下 志 留 统 龙 马 溪 组 两 套 海 相 页 岩是 非 常 有 利 的 勘 探 目 标 。在 研 究 过 程 中 ,. 高 瑞 琪 先 生 给 予 了 热 情 指 导 ,特 致 以真 诚 的 感 谢 。参   考   文   献[1 ] J M , ,et of as J ]. G , 2007 , 91 (4) :4752499.[2 ] M , J E , et of ]. G ,2007 ,91(4) :4052436.[3 ] G , of in ]. ,2007 ,91 (4) :5792601.[4 ] J , . of T. P. ]. ,2007 ,91 (4) :4372443.[5 ] J F W , in J ]. G , 2007 , 91 ( 4) :6032622.[6 ] J ,J E E J ,et of ]. G ,2007 ,91 (4) :4452473.[7 ] R G W , J E L L J ]. G ,2002 ,86 (11) :193921969.[8 ] A , P A. of ]. 1991 ,2482256.[ 9 ] B. J ]. ,2002 ,86 (11) :192121938.[ 10 ] A M , L W of a a ]. G ,2003 ,87 (8) :135521375.[11 ] A M , L J M. of ]. ,2008 ,92 (3) :3272339.[12 ] G , N R. an ]. 2000 ,6 (2) :4213.[13 ] G. J ]. 1977 , 7(2) :79299.[14 ] 夏 义 平 ,焦 贵 浩 ,徐 礼 贵 ,等 . 鄂 尔 多 斯 盆 地 上 三 叠 统 层序 地 层 模 式 的 探 讨 [J ]. 中 国 石 油 勘 探 ,2007 ,12 (6) :8213.[15 ] 姚 泾 利 ,赵 永 刚 ,雷 卞 军 ,等 . 鄂 尔 多 斯 盆 地 西 部 马 家 沟期 层 序 岩 相 古 地 理 [J ]. 西 南 石 油 大 学 学 报 , 2008 , 30(1) :33237.[16 ] 张 金 川 ,徐 波 ,聂 海 宽 ,等 . 中 国 天 然 气 勘 探 的 两 个 重 要领 域 [J ]. 天 然 气 工 业 ,2007 ,27 (11) :126.[17 ] 张 金 川 ,徐 波 ,聂 海 宽 ,等 . 中 国 页 岩 气 资 源 勘 探 潜 力[J ]. 天 然 气 工 业 ,2008 ,28 (6) :1362141.[18 ] 张 金 川 ,聂 海 宽 ,徐 波 ,等 . 四 川 盆 地 页 岩 气 成 藏 地 质 条件 [J ]. 天 然 气 工 业 ,2008 ,28 (2) :1512156.[19 ] 叶 军 ,曾 华 盛 . 川 西 须 家 河 组 泥 页 岩 气 成 藏 条 件 与 勘 探潜 力 [J ]. 天 然 气 工 业 ,2008 ,28 (12) :18225.[20 ] 张 林 晔 ,李 政 ,朱 日 房 ,等 . 济 阳 坳 陷 古 近 系 存 在 页 岩 气资 源 的 可 能 性 [J ]. 天 然 气 工 业 ,2008 ,28 (12) :26229.(修 改 回 稿 日 期   2009203210   编 辑   罗 冬 梅 )·62·地 质 与 勘 探                             天   然   气   工   业                                   2009 年 5 月e/ 10. 3787/ j. 100020976. 2009. 05. 004of , 963 , is in of 3 , 1 ,d. , 10051 ,P. R. + 8622828601 1112     of on L I L I et x B ei j i 00083 , 9 , , 22226 , 5/ 25/ 2009. ( 00020976 ; of A of on be of be in is by of of of of of 2 % , 15 m , ≤ 3 % , 28 %. on of in in as It is in 10. 3787/ j. 100020976. 2009. 05. 005, 972 , a D is in of 10 , 20 , d. , 00083 ,P. R. + 8621026209 8666     + 86213671363172     on of L U . et x B ei j i 00083 , hw f d p d u 610051 , 9 , , 27232 , 5/ 25/ 2009. ( 00020976 ; in of of of of of of in in of 2Ⅱ ) ST in a of to of 10. 3787/ j. 100020976. 2009. 05. 006a D is in of 531·M E 29 , 5 ,2009                                   5 ,2009  
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