• / 9
  • 下载费用:1 下载币  

济阳坳陷页岩油气评价方法_以沾化凹陷罗家地区为例_王53031393

关 键 词:
济阳 页岩 油气 评价 方法 沾化 凹陷 地区 53031393
资源描述:
 第 34卷第 1期2013年 1月石 油 学 报ACTA PETROLEI SINICAVol.34Jan.No.12013基金项目 :国家重大科技专项 (2011ZX05006-003)资助 。第一作者及通讯作者 :王永诗 ,男 ,1964年 6月生 ,2004年获中国矿业大学 (北京 )博士学位 ,现为中国石化胜利油田公司地质科学研究院教授级高级工程师 ,主要从事石油地质研究与油气勘探管理工作 。Email:wangysh623@sina.com文章编号 :0253-2697(2013)01-0083-09 DOI:10.7623/syxb201301009济阳坳陷页岩油气评价方法———以沾化凹陷罗家地区为例王永诗李政巩建强朱家俊郝运轻郝雪峰王勇(中国石化胜利油田公司地质科学研究院山东东营257015)摘要 :页岩油气是一种非常规的油气资源 ,陆相断陷盆地的特点决定了页岩油气勘探的复杂性 ,没有现成的经验可以借鉴 。通过对济阳坳陷罗家地区页岩油气的剖析 ,初步建立了陆相断陷盆地页岩油气评价方法 。通过油气地质条件分析 ,确定页岩油气有利区 ,建立目标区高频层序地层格架 ,明确泥页岩时空分布 ;根据岩石结构 、构造 、成分及颜色等进行泥页岩类型细分 ,建立岩相分类标准 ,利用测井资料对优质岩相进行标定 、追踪和预测 ;以地球化学分析和生烃模拟为手段 ,分析有机质丰度 、类型 、成熟度等参数 ,确定页岩油气生烃地化参数标准与油气赋存特征 ;利用岩心观察 、薄片鉴定 、电镜分析 、荧光观察等技术进行页岩储集空间类型 、组合及发育特征研究 ,结合储集物性分析 ,进行储集性能评价 ;利用岩心分析 、测井解释和试油试采资料 ,建立饱和度模型 ,评价可动烃含量 ,开展含油气性综合判识 ;分析产能影响因素 ,结合岩石可压性 ,预测页岩油气产能和勘探前景 。综合岩相 、源岩 、储集性 、含油气性和产能等多因素分析 ,将罗家地区泥页岩划分为Ⅰ类 (高孔高阻类 )、Ⅱ类 (中孔中阻类 )和Ⅲ类 (低孔中阻类 )3种类型 ,并部署了渤页平1等3口水平井 。关键词 :页岩 ;断陷盆地 ;岩相 ;含油性 ;可压性中图分类号 :TE122.9    文献标识码 :ADiscussion on an evaluation method of shale oil and gas in Jiyang depression:a case study on Luojia area in Zhanhua sagWANG Yongshi LI Zheng GONG Jianqiang ZHU Jiajun HAO Yunqing HAO Xuefeng WANG Yong(Geological Scientific Research Institute,Sinopec Shengli Oilfield Company,Dongying257015,China)Abstract:Shale oil and gas are one of the unconventional hydrocarbon resources.Characteristics of continental rifted basins determinethe complexity of the shale oil and gas exploration in such a basin and no existing experience can be used for reference.Through astudy on the Luojia area in the Jiyang Depression,an evaluation method for shale oil and gas in continental rifted basins was prelimi-narily established.With which a favorable area of shale oil and gas was determined based on the analysis of petroleum geological con-ditions and a high-frequency sequence stratigraphic framework of the target area was consequently built up,where shale spatial andtemporal distribution could be confirmed.A shale lithofacies classification criterion was established according to rock textures,struc-ture,composition and color,and high-quality lithofacies were demarcated,tracked and forecasted with logging data.Abundance,types and maturity of organic matter were analyzed by means of geochemical analyses and hydrocarbon generation simulation,and ge-ochemical parameter criteria for shale hydrocarbon generation and occurrence were determined as wel.A model for the interpretationof reservoir logging parameters was established through studying space types,combination and evolution of shale reservoirs by meansof core observation,thin-section analysis,electron microscopy and fluorescence spectrometry.The reservoir performance was evalua-ted combined with the analysis of reservoir physical properties.A saturation model was established based on core analysis,logginginterpretation,and wel-test and production-test data in order to evaluate movable hydrocarbon contents and carry out integrated i-dentification of oil potential.Finaly,the prediction of shale oil and gas production and exploration prospects in the study area wasmade by analyzing influential factors of deliverability and rock compressibility.Through comprehensive evaluations on lithofacies,source rocks,accumulation quality and deliverability,shales in the Luojia area were divided into three types,i.e.type I(high poros-ity and high resistance),type II(medium porosity and medium resistance)and typeⅢ(low porosity and medium resistance).Guided by this division,three horizontal wels including Wel Boyp-1 were located.Keywords:shale;rifted basin;lithofacies;oil potential;compressibility20世纪90年代以来 ,随着水平井和页岩层压裂等技术的日趋成熟 ,国内外多个盆地开始了商业性页岩油气勘探[1-3]。目前 ,除美国和加拿大外 ,澳大利亚 、德国 、法国 、瑞典 、波兰 、中国等国家也开始了页岩油气84  石   油   学   报 2013年  第 34卷  的研究和勘探开发 。据2011年4月美国能源信息署(EIA)公布的初步评估结果[4],全球页岩气资源量为716×1012 m3,技术可采储量为188×1012 m3。据不同学者或机构对中国页岩气资源的预测[5],中国页岩气资源量在 (30~166)×1012 m3,技术可采资源量介于(7~45)×1012 m3;页岩油的资源量大约有476×108t,可采资源量约100×108t,其主要分布在3大海相沉积区或盆地 (南方扬子地区 、华北地区和塔里木盆地 )和5大陆相盆地 (准噶尔 、吐哈 、鄂尔多斯 、松辽和渤海湾 )[6-9],展示了页岩油气广阔的勘探前景 。济阳坳陷为渤海湾盆地富油气坳陷 ,已经历了50余年的勘探历程 ,探井密度高达0.2口 /km2,综合含水率高达91.0%,整体进入了隐蔽油气藏勘探阶段 ,常规油气勘探的难度日益加大 。为了确保胜利油田可持续发展 ,实现 “百年创新 百年胜利 ”愿景 ,中国石化提出了 “东部硬稳定 、西部快上产 、非常规大发展 ”战略 ,非常规页岩油气勘探被提上日程 。笔者尝试通过对资料丰富的罗家地区页岩油气的精细剖析 ,探索陆相断陷盆地页岩油气勘探的技术方法 ,为非常规油气资源勘探评价提供理论和技术储备 。1 页岩油气勘探前景济阳坳陷位于渤海湾盆地东南部 ,东邻郯庐断裂 ,西北以大型基岩断裂与埕宁隆起相接 ,南邻鲁西隆起区 ,面积为25 510km2,是在华北地台基底上发育的中生代 、新生代断陷 —坳陷叠合盆地 ,其内部被青城 、滨县 、陈家庄 、义和庄等凸起分隔成东营 、惠民 、沾化 、车镇共计4个凹陷(图1)。济阳断陷湖盆在始新世早期进入断陷鼎盛期 ,构造运动相对稳定 ,湖盆持续下沉 ,气候温暖潮湿 ,陆源碎屑向湖泊注入 ,带来大量营养物质 ,湖生生物大量生长繁盛 ,发育了沙河街组四段 (简称沙四段 ,Es4)上亚段 、沙河街组三段 (简称沙三段 ,Es3)下亚段与中亚段及沙河街组一段 (简称沙一段 ,Es1)的烃源岩[10-11]。根据钻井资料揭示 ,济阳坳陷页岩层主要发育于古近系沙河街组沙四上亚段 、沙三下亚段和沙一段 ;整体上具有厚度大 、有机质丰度高 ,有机质类型以腐泥型 —混合型为主 ,有机质成熟度分布范围宽的特点[12-14]。其中有机碳含量TOC大于2.0%,有机质成熟度Ro大于0.5%,厚度大于50 m的有利源岩区面积为5524km2,具备形成大量页岩油气的物质基础 。图 1济阳坳陷构造单元划分Fig.1 The tectonic unit division of Jiyangdepression在前期常规油气勘探阶段 ,古近系沙河街组页岩层段就频繁见到气测异常和油气显示 。1973年 ,在东营凹陷中央隆起带钻探河54井 ,沙三下亚段2 928~2 964.4 m页岩段中途测试 ,5 mm油嘴放喷 ,产油91.4t/d,产气2 740 m3/d,是济阳坳陷第一口页岩工业油气流井 。之后沾化凹陷罗42井 、车镇凹陷新郭3井 、东营凹陷利深101井等也相继在页岩段获得了高产油气流 。截至2011年底 ,济阳坳陷共300余口探井在泥页岩中见油气显示 ,其中30余口井获得工业油气流(表1),各凹陷 、多层系均有分布 ,展现了济阳坳陷页岩油气具有巨大的勘探潜力 。2 页岩油气评价优选页岩厚度大 (100~300 m)、油气显示井多 (区内24口井页岩段均见显示 ,其中3口井获工业油流 ,5口井获低产油流 )、埋藏深度适中 (2 500~3 500 m)、资 第 1期 王永诗等 :济阳坳陷页岩油气评价方法 ———以沾化凹陷罗家地区为例 85表 1济阳坳陷页岩工业油气流井统计数据Table 1 The statistic data of industrial oil and gas flowwels of shale in Jiyangdepression凹陷 井号 层位产油量 /(t·d-1)产气量 /(m3·d-1)井段 /m义 21Es1 35  0.168  2 676~2 764.2义 30Es1 5.2  0  2 700~2 772.4义 26Es1 12.4  0  2 739.2~2 813义 18Es1 62  0.286  2 742.2~2 757罗 20Es3 9.2  0  2 869.8~2 880沾化 新义深 9Es3 38.5  0.087  3 355.11~3 435.29罗 19Es3 43.5  0  2 936~2 962罗 42Es3 79.9  0.775  2 828.13~2 861义 182Es3 140  12 549  3 442~3 480义 20Es4 22  0  2 855.6~2 928.8渤深 8Es4 0  12 248  4 664.1~4 680新郭 3Es3 35.6  0.051  2 825.6~2 837.6郭 7Es3 8.98  0  2 940.83~2 998.35车镇 大 93Es3 6.32  0  2 381~2 401大 2Es3 3.9  0  2 354.6~2 372大 94Es4 27.1  0.147  2 353.2~2 368惠民 夏 941Es3 6.67  6.67  3 808.6~3 878.98樊 120Es3 5.14  0  3 088~3 111河 88Es3 5.89  0  3 203.6~3 214.9河 54Es3 91.3  0.274  2 928~2 964.4利 758Es3 5.81  3 224.3~3 250利深 101Es4 4.29  46 834  4 395.1~4 448樊 119Es4 9.61  0.52  3 290.7~3 302.1东营 史 13Es4 12.1  0  3 046.4~3 276.5高 7Es4 14.4  0  3 312~3 325.8樊 119Es4 15.9  0.148  3 238.7~3 253.1王 76Es4 21.5  0  3 262~3 340东风 1Es4 24  3 104~3 250牛 52Es4 12.6  3 141.95~3 240.5料丰富 (罗69页岩油气参数井 ,对页岩发育段进行了系统取心 ,心长221.36 m,化验分析了17个项目8 750块次样品 ;在常规测井基础上 ,增加了三维电阻率 、成像 、核磁 、伽马能谱 、多极子声波 、地层元素等6个项目测井 )的罗家地区沙三下亚段 ,从选层 、岩相 、源岩 、储集性 、含油气性和产能6个方面开展页岩油气评价 。2.1 选层在常规油气勘探阶段 ,往往把泥页岩段作为均质层看待 ,而页岩油气的勘探需要研究泥页岩地层储集性能 、有机质富集程度 、含油气性 、油气富集方式等方面的差异变化 ,以明确页岩油气有利发育层段 ,因此 ,前期常规油气划分方案已不能满足页岩油气勘探的需要 ,需要深入细化研究 。由于泥页岩沉积不同于砂 、砾岩沉积旋回 ,利用常规测井资料进行泥页岩段小层对比的精度较低 。在前人已完善的三级地层层序格架内 ,利用能反映相对湖水深浅变化的钍钾比 (Th/K)分析技术 ,结合岩心与常规测井资料 ,进行了罗家地区沙三下亚段高频层序识别与划分对比 ,建立了目标区高频层序地层格架 ,初步明确目的层段泥页岩分布特征 。罗58—罗67高频层序对比剖面表明 ,罗家地区沙三下亚段可划分为4个四级层序 ,从上到下依次命名为10、11、12和13层组 。岩心观察和录井资料表明 ,油气显示段主要集中在12层组下部和13层组上部 (图2),结合前期勘探过程中获得页岩油气流的页岩段也主要集中在该段的特点 ,认为罗家地区12层组下部和13层组上部为下步研究的重点层段 。图 2罗家地区罗 58井 —罗 67井层序地层划分与对比 (剖面位置见图 1)Fig.2 Sequence stratigraphic classification and correlation from Wel Luo58to Wel Luo 67in Luojia area86  石   油   学   报 2013年  第 34卷  2.2 岩相特征北美页岩油气成熟探区主要为海相地层 ,沉积稳定 ,岩相方面的研究常常不被重视 ,这方面可借鉴的研究成果很少[15-16]。陆相湖盆岩相复杂 ,见工业油气流的泥页岩段岩性就多达10多种 ,相变快 ,非均质性强 ,且不同岩相储集性能和生烃能力差异较大 。因此 ,有必要进行岩相研究 ,以明确有利岩相类型及分布 ,为“甜点 ”预测提供依据 。大量岩心 、薄片观察表明 ,罗69井泥页岩段普遍发育水平层理 ,主要由矿物组成 、颜色和厚度的变化而显示出来 。薄片鉴定结果表明 ,岩石成分主要为泥质和方解石 ,泥质为鳞片结构 ,方解石以隐晶结构为主 ,次为显微晶 —隐晶结构和隐晶 —显微晶结构 。利用“岩心观察+微观分析 ”的手段 ,应用岩石结构 、构造特征和成分特征组合法将罗家地区沙三下亚段泥页岩进行岩相划分 ,认为主要发育纹层状泥质灰岩相 、层状泥质灰岩相 、层状灰质泥岩相 (图3)和一些过渡型岩相 。图 3罗家地区页岩主要岩相类型Fig.3 Main lithofacies types of shale in Luojia area不同岩相由于成分 、结构 、含油气性等方面的差异 ,测井响应不同 ,常规测井相模型建立相对困难 。笔者以岩心刻度成像测井 ,以成像测井标定常规测井的方法 ,建立常规测井相模型 ,最终优选密度 (DEN)、声波时差 (AC)和电阻率 (RT)3条曲线进行岩相划分(图4)。纹层状泥质灰岩相声波时差和电阻率值高 ,表明其储集空间发育程度和油气富集程度均高 ;密度大 ,表明其碳酸盐脆性矿物含量高 ,容易压裂 。综合考虑 ,该类岩相是可能的 “甜点 ”岩相 。利用常规测井相模型 ,参考现代湖泊沉积特征 ,开图 4页岩不同岩相类型的测井响应模型Fig.4 Loggingresponse models of different lithofacies types for shale 第 1期 王永诗等 :济阳坳陷页岩油气评价方法 ———以沾化凹陷罗家地区为例 87展剖面相和平面相分析 ,明确了不同岩相纵向分布规律 。认为罗家地区纹层状泥质灰岩相主要分布在12层组下部和13层组上部 ,纹层-层状泥质灰岩相主要分布在12和13层组中部 ,层状泥质灰岩相和层状灰质泥岩相主要分布在10和11层组以及13层组下部 。2.3 源岩特征参照北美地区页岩油气商业开采区的各项源岩评价参数[17],主要包括有机碳含量 (TOC)、成熟度 (Ro)以及暗色页岩厚度 ,以地球化学指标分析和生烃模拟为手段 ,对罗家地区有机质丰度 、类型 、成熟度等参数进行标定 ,建立济阳坳陷页岩油气勘探的地球化学参数标准 ,确定有利源岩 。2.3.1 有机质丰度目前 ,一般将吸附烃S1与TOC的相对含量作为评估液态烃含量的参数 ,以S1/TOC大于100 mg/g为界限 ,小于100 mg/g为吸附态液态烃 ,而 高 于100mg/g为游离态烃[18]。济阳坳陷沙三下亚段烃源岩S1/TOC与TOC关系表明 ,S1/TOC大于100 mg/g时 ,TOC含量一般在2%以上 [图5(a)]。以此为标准 ,罗69井沙三下亚段烃源岩绝大多数样品有机碳含量达到这一标准 ,其中12层组下部 (3 023~3 055 m)和13层组上部 (3 055~3 062 m)对应的纹层状泥质灰岩有机质丰度最高 ,大部分为2%~6%,13层组下部(3 076~3 127 m)对应的灰质泥岩相有机质丰度最差 ,大部分低于2%[图5(b)]。图 5济阳坳陷有机碳含量分布Fig.5 The distribution of organic carbon in Jiyangdepression2.3.2 有机质类型国外页岩油气产区均为海相地层 ,有机质类型以Ⅰ型和 /或Ⅱ1型为主[19-20]。罗家地区沙三下亚段有机质均以Ⅰ型和Ⅱ1型为主 ,富含藻类化石 ,是类型很好的烃源岩 。2.3.3 有机质演化程度根据黄第藩对济阳坳陷烃源岩有机质演化过程中烃类生成及其与母质来源 、油气性质及分布关系的研究[21],明确了济阳坳陷烃源岩大量生油 、生气的成熟度门限Ro分别为0.5%和1.3%。罗家地区沙三下亚段成熟度Ro为0.70%~0.93%,埋藏深度2 500~3 500 m,正处于大量生油阶段 。这与北美页岩油气产探区主要产气或凝析油不同 ,需下步深入研究 ,因为油 、气分子直径 、密度和黏度差异较大 ,可能会导致其赋存机制 、富集机理的不同 。考虑到成熟油容易流动 ,初步认为济阳坳陷页岩油气的成熟度门限Ro应大于0.5%。2.3.4 页岩有效厚度在北美页岩气的评价中 ,页岩厚度应该大于30 m,而对于有机质丰度很高的烃源岩 ,则要求不低于15 m[22-23],这一原则主要针对分布相对稳定的海相地层 。为确定济阳坳陷页岩油气产层有效厚度 ,对35口井页岩产油气段进行了统计 ,结果表明 ,见油气的页岩厚度绝大部分为50~150 m,仅很少部分井的泥岩厚度为45~50 m(图6)。根据这一结果 ,初步把济阳坳陷页岩的有效厚度最低界限确定为50 m。罗家地区沙三下亚段优质页岩集中段的12层组下部和13层组上部厚度图 6济阳坳陷获页岩油气流井页岩厚度与产能关系Fig.6 Relation between shale thickness of shale oil wel andproduction capacity in Jiyang depression88  石   油   学   报 2013年  第 34卷  已超过了这一标准 (厚度为54 m),因此 ,罗家地区沙三下亚段泥页岩满足最小厚度条件 。2.4 储集特征针对泥页岩储集层孔隙度与渗透率低的特点 ,综合利用电镜观察 、阴极发光和X-衍射三维显微成像等技术 ,进行页岩储集空间类型 、组合及发育特征研究 ,结合储集物性分析 ,进行储集性能评价与优选优质储集层 。2.4.1 储集空间类型岩心观察可见大量成岩顺层缝 、异常高压缝 、斜交构造缝 (分充填和未充填两类 )、差异压实缝和溶蚀缝[图7(a)—(c)]。这些裂缝的发育程度对页岩油气的富集成藏影响很大 ,裂缝的发育有利于游离相油气的富集和渗透性 ,提高自然产能 。电镜观察可见较多黏土矿物 、碳酸盐矿物晶间微孔 (大小多在1~15μm)、层间微裂缝 (宽度多在1~2μm)[图7(d)—(e)]。荧光观察可见部分裂缝 、方解石发绿色荧光 ,晶间沥青质不发光 。利用氩离子抛光技术 ,发现有机质微孔隙 [图7(f)]。总体上 ,该区页岩发育裂缝和微孔隙2类储集空间 ,裂缝类型以顺层微裂缝为主 ,其次为斜交构造缝 ,孔隙类型以方解石 (白云石 )晶间孔为主 。其中储集空间主要发育在纹层发育 、碳酸盐岩含量高的纹层状泥质灰岩中 ,这可能与该类岩石有机质成层分布 、生烃能力强 (生烃增压 )和脆性矿物碳酸盐含量高有关 。图 7罗家地区沙三下亚段页岩储集空间类型Fig.7 Reservoir space types of shale in the lower third member of Shahejie Formation in Luojia area2.4.2 储集物性据罗69井364块样品孔隙度和496块样品渗透率数据分析 (表2),沙三下亚段孔隙度变化于1.3%~13.6%,主要分布于2%~8%,平均值为5%;渗透率变化很大 ,最大可达493 mD(可能与裂缝发育有关 ),一般分布于1~10 mD,其次为0.1~1 mD,均值为7.72 mD。其中 ,纹层状泥质灰岩相物性最好 ,平均孔隙度为5.9%,平均渗透率为17.1 mD,是最有利的储表 2罗 69井沙三下亚段孔隙度与渗透率参数统计Table 2 Porosityand permeabilityof the lower third member of Shahejie Formation in Wel Luo 69深度 /m 层位孔隙度 /% 渗透率 /mD样品数 最大值 最小值 平均值 样品数 最大值 最小值 平均值2 930~2 979  10层组 89  10.1  1.4  4.10  90  146  0.161  7.912 979~2 988.5 11层组 19  10.2  1.3  5.04  19  182  0.351 10.812 988.5~3 023 12层组 69  13.6  1.7  5.32  83  73  0.084  3.683 023~3 055  12层组 12  10.4  3.7  6.92  89  493  0.048 11.233 055~3 076  13层组 46  10.2  2.6  5.13  80  413  0.016 12.743 076~3 128  13层组 128  12.4  2.0  5.24  134  149  0.006 7  4.13 第 1期 王永诗等 :济阳坳陷页岩油气评价方法 ———以沾化凹陷罗家地区为例 89集体 ,主要分布在12层组下部和13层组上部 ;其次为纹层-层状泥质灰岩相 ,平均孔隙度为5.1%,平均渗透率为3.4 mD,主要分布在12和13层组中部 ;层状灰质泥岩和泥质灰岩相物性差 ,平均孔隙度为4.3%,平均渗透率为2.4 mD,主要分布在10和11层组以及13层组下部 。2.5 含油气性以岩心资料为基础 ,以测井解释评价为手段 ,以试油试采资料为验证 ,建立饱和度模型 ,评价可动烃含量 ,开展含油气性综合判识 。泥页岩地层中 ,孔隙度与含水饱和度变化成反比 ,孔隙度越大 ,油气充满度越高 ,导致含水饱和度越低 ,黏土含量也在一定程度上制约着含水饱和度值 。因此 ,利用实验室测量的岩石含水饱和度与黏土含量 、孔隙度和电阻率进行多元回归 ,得到含水饱和度计算模型 :lgSw =0.096 4*+0.003 9*Vsh-0.147 8*lg(Rt)+1.961 6R2=0.688 3式中 :Sw为含水饱和度 ,%;为孔隙度 ,%;Vsh为黏土含量 ,%;Rt为电阻率 ,Ω·m。回归含水饱和度与实测饱和度吻合性较好 (图8),说明该解释模型在罗家地区具有较好的实用性 。图 8测量含水饱和度与测井模型计算饱和度交会Fig.8 Cross of measuringwater saturation and calculatingwater saturation usinglogmodel从罗69井实验测得的孔隙度与含油饱和度 (So)乘积可以看出 ,整个页岩段均存在游离态油气 ,孔隙度与含油饱和度乘积高的位置对应于12层组下部(3 023~3 055 m)和13层组上部 (3 055~3 062 m)的纹层状泥质灰岩相 (图9),表明该段储集性能好 ,页岩油气富集 。图 9罗 69井含油性纵向分布Fig.9 Column of oil potential distribution in Wel Luo 692.6 产能特征在已钻井产量分析基础上 ,结合岩石可压性 ,分析产能影响因素 ,为有利靶点预测提供理论依据 。罗家地区页岩目的层段以产油为主 (密度0.89~0.94t/m3,黏度16.1~208 mPa·s),兼有页岩气 (气体以甲烷 、乙烷和二氧化碳为主 ,相对密度为0.87~0.97),具有初期产量高 、含水低 、产能下降快的特征 。烃源岩演化程度 、岩相 、异常压力和断裂发育程度是影响该区页岩油气产能的主要因素 ,其中烃源岩演化决定油气赋存相态 ,罗69井区沙三下亚段烃源岩埋藏浅 (2 500~3 500m),有机质类型为Ⅰ型 ,Ro为0.7%~0.93%,正处于大量生液态烃阶段 ,证明本区页岩以产油为主 ;岩相发育程度决定了页岩油气富集程度 ,纹层状泥质灰岩为方解石和富含有机质泥岩互层 ,有机质含量高 ,储集空间发育 ,有利于油气富集 ;异常高压和断裂活动影响页岩油气产能 ,已发现靠近断层的井中次生裂缝发育 ,产能较高 。值得注意的是 ,页岩油气开采有别于常规油气 ,主要采用水平井长井段压裂技术进行开采 ,其中造缝能力主要受控于地层脆性矿物的种类 、产状及其含量 。罗家地区页岩段脆性矿物以碳酸盐为主 ,不同于脆性矿物以石英为主的北美地区页岩油气产层[24]。因此 ,高碳酸盐含量对页岩储集空间的影响及应采取的相应完井措施还有待深入研究 ,初步认为碳酸盐含量与可压性成正比 。90  石   油   学   报 2013年  第 34卷  2.7 综合评价通过岩相 、源岩 、储集性 、含油性和产能等多因素综合分析 ,对罗家地区沙三下亚段页岩进行综合评价 ,初步划分为3类 (表3)。2.7.1 高孔高阻类 (I类 )该类页岩孔隙度为4%~13.6%,电阻率 (RT)为64~186Ω·m;自然电位 (SP)异常 幅 度 明 显 ,声波时差 (AC)、中 子 测 井 (CNL)大 ,密 度 (DEN)小 ,说明物性 好 ;电 阻 率 高 ,氯 仿 “A”含 量 和 含 油 气 饱和度高 ,说明含油性好 ;纵 、横波速 度 增 大 ,说 明 纹理较发育 ;地层异常压力高 ,有利于油气的富集和产出 。综合考虑 ,该类储层最有利 ,定为I类储层 ,主要分布在12层组下部和13层组上部纹层状泥质灰岩相 。表 3罗家地区沙三下亚段页岩分类评价Table 3 Shale classification and evaluation of the lower third member of Shahejie Formation in Luojia area分类 岩相类型 分布层组纹层样品比氯仿“A”/%实测均值 测井解释范围孔隙度 /%渗透率 /mD孔隙度 /%电阻率 /(Ω·m)含油气饱和度 /%地层压力系数测井曲线特征Ⅰ类纹层状泥质灰岩相12下部13上部91  1.14  5.9  17.1  4~13.6 64~186  83.5  1.82RT高、AC高CNL高、DEN低 、高 SP幅度差Ⅱ类纹层-层状泥质灰岩相12中部13中部42  1.07  5.1  3.4  4.2~8.7 34~108  76.3RT中等、AC中等CNL中等、DEN中等 、SP无幅度Ⅲ类层状泥质灰岩 、灰质泥岩相10、1112上部13下部5  0.49  4.3  2.4  2.2~10 13~54  75.2CNL高、GR高RT中偏低、DEN低 、SP无幅度2.7.2 中孔中阻类 (II类 )该类页岩孔隙度为4.2%~8.7%,电阻率为34~108Ω·m;R、AC、CNL、DEN值中等 ,SP曲线明显无幅度差 ,说明物性较Ⅰ类差 ,含油饱和度也稍微逊色Ⅰ类储层 ,氯仿 “A”含量较高 ,定为Ⅱ类层 ,主要分布在13层组中部和12层组中部纹层-层状泥质灰岩相 。2.7.3 低孔中阻类 (III类 )该类页岩孔隙度为2.2%~10%,电阻率为13~54Ω·m;CNL、GR高 ,DEN低 ,说明泥质含量较高 ,R偏低 、SP无幅度差 ,说明物性差 ,氯仿 “A”含量低 ,油气充满度低 ,定为Ⅲ类层 ,主要分布在10、11、12层组上部和13层组下部层状泥质灰岩相和灰质泥岩相 。3 结论与实践通过岩相 、源岩 、储集性 、含油气性和产能等方面的综合评价 ,将罗家地区泥页岩划分为高孔高阻类(Ⅰ类 )、中孔中阻类 (Ⅱ类 )和低孔中阻类 (Ⅲ类 )3种类型 。Ⅰ类主要发育在纹层状泥质灰岩相 ,该岩相发育密集水平纹层 ,呈纹层状构造 ,纹层主要由富有机质黏土纹层和亮晶方解石纹层组成 ,有机质丰度高 ,储集空间发育 ,物性好 ,含油性好 ,也是前期主要的产油岩相 ,是最有利的勘探目标 ,主要分布在12层组下部和13层组上部 。Ⅱ类主要发育在纹层-层状泥质灰岩相 ,该岩相水平层理发育 ,局部富集段呈纹层状构造 ,纹层主要为分散有机质黏土纹层 、方解石纹层 (亮晶和泥晶 )组成 ,有机质丰度 、物性 、含油性均稍微逊于Ⅰ类 ,主要分布在13层组中部和12层组中部 。Ⅲ类主要发育在层状泥质灰岩相 、灰质泥岩相 ,这类储层泥质含量高 ,物性差 ,氯仿 “A”含量和含油气饱和度低 ,主要分布在10层组 、11层组 、12层组上部和13层组下部 。根据研究成果 ,已在该区部署页岩油水平井3口 ,分别是渤页平1、2、3井 ,其中渤页平1井了解天然裂缝发育的纹层状泥质灰岩相油气产能 ,渤页平2井了解天然裂缝不发育的纹层状泥质灰岩相油气产能 ,渤页平3井了解天然裂缝发育的纹层-层状泥质灰岩相油气产能 。渤页平1井已完钻 ,页岩段见到良好的油气显示 ,也见到了一定的产量 ,折合产能7.8t/d,该井由于硫化氢含量高 ,地层压力高 ,压力系数为1.82,导致有利段塌陷 。不同地区的泥页岩地层受沉积环境 、演化程度 、构造运动等多因素的影响 ,富集层系 、岩相 、源岩 、储集性 、含油气性和产能等特征不尽相同 ,所以泥页岩的评价标准具有区域性 ,不能一概而论 ,但这种评价方法在陆相断陷湖盆页岩勘探中应具有一定的适应性 ,值得推广应用 。参 考 文 献[1]Curtis J B.Fractured shale-gas systems[J].AAPG Buletin,2002,86(11):1921-1938.[2]Ronald J H,Daniel M J,Zumberge J,et al.Oil and gas geochem-istry and petroleum systems of the Fort Worth Basin[J].AAPGBuletin,2007,91(4):445-473.[3]Bustin R M.Gas shale tapped for big pay[J].AAPG Explorer,2005,26(2):5-7.[4]关德师 ,牛嘉玉 ,郭丽娜 .中国非常规油气地质 [M].北京 :石油 第 1期 王永诗等 :济阳坳陷页岩油气评价方法 ———以沾化凹陷罗家地区为例 91工业出版社 ,1995.Guan Deshi,Niu Jiayu,Guo Lina.Unconventional oil and gas ge-ology[J].Beijing:Petroleum Industry Press,1995.[5]邹才能 ,董大忠 ,杨桦 ,等 .中国页岩气形成条件及勘探实践 [J].天然气工业 ,2011,31(12):26-38.Zou Caineng,Dong Dazhong,Yang Hua,et al.Conditions of shalegas accumulation and exploration practices in China[J].NaturalGas 
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:济阳坳陷页岩油气评价方法_以沾化凹陷罗家地区为例_王53031393
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-51643.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