川滇黔邻区龙马溪组页岩气富集主控因素与勘探方向

中国的页岩气资源评价必须立足于中国主要陆块的地质条件与构造演化特点之上,对于不同层系、不同地区的页岩气选区评价,也必须抓住关键因素。川滇黔邻区的五峰组-龙马溪组富有机质页岩发育,但保存条件较渝东南地区更为复杂。印支期以来,该区经历了多期次构造应力场转换,断裂、褶皱发育,因此,建立针对性的页岩气选区评价参数体系是该区页岩气勘探走出困局的当务之急。本文在分析该区已有页岩气钻井成效的基础上,立足于扬子海相层系页岩气勘探应是基于保存条件的"连续型甜点区"的选区评价基本思路,结合前人研究成果,系统梳理出一套评价指标体系。该体系涵盖5大因素(区域盖层、直接盖层、底板条件、页岩层自身条件、构造改造强度)、4个等级、17个选区评价参数。另外,根据已有相关钻井数据,总结提出了5个页岩气层评价表征参数(含气量、孔隙度、电阻率、氮气组分含量和压力系数)。根据该指标体系,对川滇黔邻区的主要构造单元进行了梳理分析,优选出5个有利区,提出了各有利区的首选可能突破点。本研究对复杂构造区页岩气有利区带优选具有一定的指导意义。     

江西首口页岩气参数井终孔

《中国矿业报》消息（2012-10-11）由江西地矿局九○一地质大队负责钻探的“江西省页岩气资源调查首口参数井——修页1井”日前终孔,孔深447.35 m,岩心采取率98%,各项技术指标均达到了地质要求。该孔是“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选项目”之“江西省及其周缘下古生界页岩气资源调查评价与选区”子课题,是专门为解决赣西北地区下古生界页岩气资源评价而设计调查参数钻井。     

黔西南区上古生界页岩气资源潜力分析

通过资料收集、野外地质调查、页岩气调查井勘探、样品分析测试,对黔西南区上古生界四套含页岩系有机质页岩发育特征、地球化学及储层特征进行了综合研究。认为黔西南区有机质页岩具有厚度较大、埋深适中、有机碳含量和热演化程度较高、孔隙度和含气量较大等特点。根据页岩气有利区优选参考标准,优选出三套目的层系7个页岩气有利区,通过对页岩气有利区资源量计算参数赋值,获得P50概率下的页岩气地质资源量2.22万亿m3,可采资源量0.40万亿m3,页岩气资源潜力较大,具有较好的勘探开发前景。     

页岩气资源评价方法及评价参数赋值——以中扬子地区五峰组—龙马溪组为例

页岩气是一种重要的非常规油气资源,其评价方法不同于常规油气资源。以页岩气聚集机理及形成过程为依据,结合中国页岩气勘探开发现状,认为体积法是适合中国现阶段页岩气资源评价的最优方法。结合财政部对页岩气的界定标准及中扬子地区五峰组—龙马溪组泥页岩有机质成熟度、埋深、含气量、保存、地表条件等因素,认为研究区目的层页岩气勘探开发有利区位于出恩施—彭水地区;以体积法计算页岩气资源量的原理为依据,对有利区含气页岩面积、有效页岩厚度、密度等参数采用确定性赋值,其值分别为5174 km2、57 m、2.71 t/m3;并采用条件概率赋值法分别对有机碳含量、总孔隙度、含气饱和度等不确定性参数进行条件概率赋值。最终估算出了有利区内五峰组—龙马溪组页岩气地质资源量为5434.7×108m3。     

基于模糊物元分析法的页岩气有利选区评价模型

基于所收集的页岩气基础地质资料及国内外公开发表的文献,分析了页岩的地球化学、储层、含气性、可采性等条件及页岩气构造保存条件对页岩气成藏和开采的影响,建立了相应的页岩气有利选区评价模型,并对评价指标进行了规范化处理。以我国页岩气勘探较为成熟地区为例,利用模糊物元分析法,确定了影响页岩气有利选区评价指标权重,并对这些有利区进行了综合评价和排序。结果表明,建立的页岩气有利选区评价模型是可行和合理的,与实际情况基本相符,评价结果可作为页岩气开发的决策依据。     

阿尔金山南缘中侏罗统页岩气有利区优选与资源潜力

阿尔金山南缘中侏罗统大煤沟组泥页岩发育,初步证实具有较好的页岩气生成和储集条件,但有利选区不落实,资源潜力不明。通过对研究区中侏罗统大煤沟组页岩厚度、有机质丰度、有机质成熟度、含气性和保存条件等特征的研究,结合目的层构造和埋深等条件,根据陆相页岩气有利区优选标准,在阿尔金山南缘中侏罗统大煤沟组优选出茫崖1号沟、清水河、黑石山和月牙山等4个页岩气有利区,总有效勘查面积为1 692.54 km²。利用含气页岩面积、厚度、密度和含气量等主要参数,评价了有利区页岩气资源潜力,其中茫崖1号沟有利区P50页岩气地质资源量为723.05×108 m³,清水河有利区P50页岩气地质资源量为1 845.10×108 m³,黑石山有利区P50页岩气地质资源量为199.10×108 m³,月牙山有利区P50页岩气地质资源量为1 747.16×108 m³,合计P50页岩气地质资源量为4 514.41×108 m³,总体认为具有较好的页岩气资源潜力。     

页岩气含气量和页岩气地质评价综述

页岩气为源岩区油气聚集,属于源岩滞留气,以游离和吸附状态为主存在。富有机质页岩含气量是页岩气资源评价和有利区优选的关键参数。页岩有机质含量和地层的压力、温度、湿度等因素影响页岩的含气量。含气量的确定方法主要有解吸和测井方法。开展页岩气地质评价,除含气量参数外,还要研究地层和构造特征、岩石和矿物成分、储层厚度和埋深、储集空间类型、储集物性、岩石力学参数、有机地球化学参数、区域现今应力场特征、流体压力、储层温度、流体饱和度、流体性质等其它参数。发展有效的系统集成方法,综合分析、评价页岩气资源潜力和预测有利区,目前也在不断探索之中。     

页岩气含气量和页岩气地质评价综述

页岩气为源岩区油气聚集,属于源岩滞留气.以游离和吸附状态为主存在.富有机质页岩含气量是页岩气资源评价和有利区优选的关键参数.页岩有机质含量和地层的压力、温度、湿度等因素影响页岩的含气量.含气量的确定方法主要有解吸和测井方法.开展页岩气地质评价,除舍气量参数外,还要研究地层和构造特征、岩石和矿物成分、储层厚度争埋深、储集空间类型、储集物性、岩石力学参数、有机地球化学参数、区域现今应力场特征、流体压力、储层温度、流体饱和度、流体性质等其它参数.发展有效的系统集成方法,综合分析、评价页岩气资源潜力和预测有利区,目前也在不断探索之中.     

再论岩相古地理可作为页岩气地质调查之指南

在页岩气的区域地质调查阶段,主要通过有机质含量（TOC）与类型、有机质热演化程度、含气页岩厚度、矿物组分类型与含量以及储集层特征等基本地质条件参数,对页岩气有利区进行评价,而以上页岩气基本地质因素均受沉积相的控制。以详细的沉积相研究为基础,通过岩相古地理编图,可以明确富有机质页岩的展布特征,所以岩相古地理控制了页岩气的发育特征。通过利用主要基本地质条件参数,对川南及邻区志留系龙马溪组黑色岩系页岩气有利区进行初步评价,认为川南及邻区志留系龙马溪组,只要已进入中成岩阶段的浅海陆棚相黑色岩系,就能形成页岩气储层。在前人研究的基础上,进一步实例论证并提出沉积相或岩相古地理研究应为页岩气地质调查和选区评价的关键和基础。     

川西南与川东北地区下志留统龙马溪组页岩气成藏条件对比及目标区分析

川西南与川东北是龙马溪组页岩气开发的有利勘探区域,对这2个区域龙马溪组页岩气的成藏条件进行了研究和对比,结果表明,川东北龙马溪组页岩比川西南具有更高的有机碳质量分数w(TOC)、热成熟度Ro和脆性度,但埋藏深度过大。利用层次分析法,对2个地区页岩气成藏条件做了定量对比,综合而言,川西南龙马溪组页岩成藏条件明显优于川东北。参照美国Fort Worth盆地Barnett页岩的选区原则,同时结合四川盆地自身的特点,选取页岩单层厚度、w(TOC)、Ro和埋藏深度4个评价参数,并对其标准经过适当修改后,确定了该套岩层的页岩气目标(核心)区与有利区。选区参数的信息叠合表明,龙马溪组页岩气目标(核心)区大致分布在川西南的自贡—内江一带以及宜宾以西;有利勘探区主要分布在川西南的马边—威远一线以东以及川东北的宣汉—万县一带。     

基于多元线性回归分析的页岩气有利区评价新方法——以上扬子地区五峰组—龙马溪组海相页岩为例

本文以四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩气评价为例,总结了页岩气有利区优选的储层参数、保存参数和压力系数等参数,量化了各关键参数平面分布,运用多元线性回归分析方法计算了参数权重,通过多参数加权叠加公式建立了多元线性回归模型：有利区=-0.317+0.75×埋深+0.285×TOC+0.148×R_O+0.093×孔隙度-0.128×渗透率+0.201×脆性矿物-0.199×压力系数,并开展了定量化优选评价页岩气有利区工作。分析结果表明,各参数权重由大到小排序为：埋深、TOC、脆性矿物和压力系数、R_O、孔隙度、渗透率,代表对含气性的影响作用依次减小。经过量化优选的有利区主要集中于四川盆地内,包括威远-自贡一线、宜宾-泸州-涪陵一线和川东区域为主,盆外的昭通、金沙、道真和黔江区域为相对有利区。该预测评价结果与四川盆地页岩气勘探实际基本相符,有利区表现形式较传统综合地质方法更清晰、直观。     

四川盆地下古生界筇竹寺组与龙马溪组页岩气勘探优选区预测

四川盆地下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组为盆地内重要的气源岩,在常规气田勘探中发现广泛的油气显示,表明其具有页岩气勘探的良好前景。在页岩气勘探初期,应该先进行优先层段优先区块的深入研究。目前,多名学者对筇竹寺组、龙马溪组的特征和页岩气发育的有利区位做出了预测,但使用方法不完善、不统一,评价指标比较混乱。在系统分析Fort Worth盆地Barnett页岩优选区块特征的基础上,参照美国地质调查局对Barnett页岩的选区原则,结合四川盆地自身的特征,选取页岩层总厚度、TOC、Ro、埋藏深度4个指标确定了2套岩层的页岩气优选区与延展区。研究认为,筇竹寺组有利区与外围延展区均在成都—乐山—资阳—内江为界的区域内部,龙马溪组有利区与外围延展区均在自贡—宜宾一带。     

主成分分析法在页岩气有利区优选中的应用

在多因素叠合法优选页岩气发育有利区的基础上,构建了涵盖地质背景、页岩生烃、储集、保存、资源和开采条件6个方面17项指标的页岩气发育有利区综合评价原始指标体系,并运用主成分分析法对湘鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩气发育有利区进行了实例分析。结果表明,主要影响湘鄂西地区牛蹄塘组页岩气发育有利区分布的因子为页岩品质的优劣、资源规模的大小和保存条件的好坏,通过定量评价,综合得分排在前3位的有利区分别为中央复背斜有利区、桑植—石门复向斜南有利区和宜都—鹤峰复背斜有利区。     

页岩气“十二五”规划发布 主攻勘探开发

新华网消息（2012—03—17）国家能源局3月13日正式公布的《页岩气发展规划（2011～2015）》提出,到2015年,基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价,掌握页岩气资源潜力与分布,优选30～50个页岩气远景区和50～80个有利目标区,初步实现规模化生产,页岩气产量达到65亿m^3／年;突破页岩气勘探开发关键技术,主要装备实现自l丰化生产。     

关于页岩气区带评价指标的探讨——以美国Woodford页岩气区带为例

近年来,在北美地区页岩气成功开发的影响下,我国政府、石油公司以及科研机构等对页岩气的开发和研究高度重视,并在页岩气成因、形成条件和资源潜力等方面开展了大量研究工作。我国学者对页岩气的概念和资源评价方法的认识较为一致,关注的泥页岩评价指标主要有页岩连续厚度、机碳含量(w(TOC))、有机质成熟度(Ro)以及岩石矿物含量等。在页岩气选取评价过程中,按照页岩气评价参数的标准,优选页岩气资源禀赋较高的有利区块以及具有商业开采价值的页岩气储层进行勘探开发。然而,由于泥页岩评价参数的选取存在差异,在实际工作中会导致页岩气资源量估算结果或者过于乐观而不切实际,或者过于保守而错失潜力区。为此,我们有必要对现行的评价参数及其取值标准进行研究,以此来确定这些公认的参数在评价页岩气藏规模和产能大小时的真正作用,同时探讨是否有其他参数对评估页岩气资源量和产量发挥着更大的作用。笔者将以美国阿卡马盆地(Arkoma basin)中的Woodford页岩气区带为研究对象,依据已有资料,重点讨论泥页岩厚度、有机碳含量、有机质成熟度、储层地温梯度以及附近断层发育密度等参数对页岩气藏规模与产能大小的影响,以及部分参数的取值范围。通过研究发现:1在Woodford页岩气区带,估算最终开采量与页岩厚度没有明显的相关性,即随着页岩厚度增大并不意味着页岩气产量也随之增加,这主要是由于被压裂地层的体积是有限的,而未被压裂的页岩层段无法有效释放产量。为此,在页岩气选取评价时,含气页岩地层厚度所占的权重应当予以降低,只要其满足增产技术最低要求即可。2在Woodford页岩气区带发育多个页岩气"甜点",这些地区的单井初始产量和估算最终开采量均比较高,统计发现其TOC值均在2.0%以上。目前在国内开展的页岩气选区评价,将TOC下限值设为0.5%,这必然导致页岩气估算资源量过于乐观,这其中应该更多考虑页岩气是否达到了商业开采的级别,因此建议该参数的下限值应该参考2.0%设定。3在Woodford页岩气区带,估算最终开采量与Ro之间的关系表明,1.75≤Ro≤3.0对应的估算最终开采量最大,这与传统认为的1.25≤Ro≤2.0以开采量最大及Ro越大越好等观点存在明显不同。这主要是因为在有机质内部,随着成熟度的增高,其储层孔隙度也在增大,当成熟度增高到一定程度,页岩气则会表现出与之相匹配的最佳产量。但是,在达到最大生气量后,天然气热衰减发生,并伴随着大量CO2的产生,从而导致页岩气产量开始下降。这里要强调的是,在页岩气选区评价时,简单依靠Ro某几个数值进行页岩层级别划分是不科学的,应根据干酪根类型确定其门限值。4在Woodford页岩气区带,地温梯度较高的区域对应着估算最终开采量较大的地区;反之,则结论相反。究其原因,一是地温梯度增加,会加速储层的去水化过程,降低含水饱和度,从而增加了游离气数量;二是具有高地温梯度的岩层,当温度突降后会产生大量裂缝,这增加了有机质内部的孔隙空间,从而增加了页岩气的产量。建议在进行页岩气选取评价时,增加地温梯度的权重系数,并应当将其作为有利区优选的关键参数。5断层发育密度严重影响页岩气藏的规模和产能,Woodford页岩气区带中,平均估算最终开采量随着远离断层发育区而增大便很好说明了这一点,因此在选区评价时,充分利用3D地震资料精细刻画断层,避免在断层发育密集区及其邻区进行页岩气勘探。     

四川盆地下古生界筇竹寺组与龙马溪组页岩气勘探优选区预测

四川盆地下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组为盆地内重要的气源岩,在常规气田勘探中发现广泛的油气显示,表明其具有页岩气勘探的良好前景.在页岩气勘探初期,应该先进行优先层段优先区块的深入研究.目前,多名学者对筇竹寺组、龙马溪组的特征和页岩气发育的有利区住做出了预测,但使用方法不完善、不统一,评价指标比较混乱.在系统分析Fort Worth盆地Barnett页岩优选区块特征的基础上,参照美国地质调查局对Barnett页岩的选区原则,结合四川盆地自身的特征,选取页岩层总厚度、TOC、Ro、埋藏深度4个指标确定了2套岩层的页岩气优选区与延展区.研究认为,筇竹寺组有利区与外围延展区均在成都-乐山-资阳-内江为界的区域内部,龙马溪组有利区与外国延展区均在自贡-宜宾-带.     

基于优化组合权—灰关联—TOPSIS的页岩气有利区优选

页岩气有利区的优选是一项多指标决策问题,直接关系到页岩气未来开发的战略决策。为了科学合理有效地优选页岩气有利区,基于优化组合权-灰关联-TOPSIS方法,对页岩气有利区块进行优选。利用改进层次分析法确定主观权重,以及熵权法确定客观权重,采用优化组合权综合考虑主、客观权重,合理分配主、客观权重系数;然后运用灰色关联分析判断关联程度;最后结合逼近于理想解排序法TOPSIS,确定各项指标的正理想值和负理想值,得出各区块与最优区块的接近程度,给出页岩气有利区块的排序。以我国西南地区某盆地10个页岩气有利区块的优选为例验证了该方法的有效性。结果表明,利用该方法计算的10个页岩气有利区块的相对贴近度从大到小的顺序为:D区J区E区G区F区C区I区A区H区B区,根据相对贴近度越大,待评区块越贴近正理想解,区块越优的原则,在上述10个页岩气有利区块中,推荐的优等区块为D区和J区,而B区为差等区块。实例计算表明,此方法更贴近实际情况,优选结果合理可信,对页岩气有利区块优选具有一定的实际和理论意义,可在实际中推广使用。     

层次分析法在四川盆地页岩气勘探区评价中的应用

为了对四川盆地页岩气勘探区进行优选分析,研究了影响页岩气有利区带勘探开发的关键因素,采用层次分析法的原理,通过建立层次结构模型、构造判断矩阵、层次单排序及一致性检验、层次总排序及一致性检验4个基本步骤,建立了页岩气勘探区评价优选层次结构模型:目标层,准则层,子准则层和方案层,并且计算了各个评价指标的权重大小。研究结果表明,影响页岩气勘探区勘探开发的因素主要分为地质条件、开发条件和支持条件三大类(准则层),其中地质条件是页岩气有利区带优选的首要因素,权重高达0.637 0。子准则层主要由富有机质页岩厚度、w(TOC)、Ro、有利面积、埋深、天然裂缝发育程度、市场需求等12个评价指标组成,其中含气量、天然裂缝发育程度、压力系数以及市场需求是页岩气有利区带优选的关键指标。通过评价指标赋值和加权求和法计算了四川盆地页岩气勘探区的综合得分,其中焦石坝和长宁页岩气区块得分最高,是页岩气最有利地区。最后建议在页岩气勘探区运用"分层次,分重点,分先后"的评价方法来优选"甜点"区,以规避不必要的损失。     

中国南方下古生界海相页岩气“优质层段”识别方法与应用

"优质层段"是页岩气勘探开发的重点和热点,国内外学者在相关领域作了诸多探索并取得重要进展,但在选区参数阈值、定性-定量系统分级评价及模板建立方面有待进一步完善。为掌握中国南方下古生界海相页岩气发育的"优质层段",本文以上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组和寒武系牛蹄塘组为研究对象,对页岩气富集高产"优质层段"的识别要素进行分析,优选出中国南方下古生界海相具有页岩气商业勘探价值的区域。通过资料调研和数据分析,①遴选出页岩气"优质层段"三定性(沉积相、构造保存、岩性组合),八定量(含气量、压力系数、有机碳含量、有机质成熟度、孔隙度、脆性、有效厚度、埋深)识别参数;②按照"定性参数圈定有利区-定量参数识别优质层段"叠加递进判别原则,分析了参数获取方法和阈值,建立了中国南方海相五峰—龙马溪组和牛蹄塘组页岩气"优质层段"定量识别模板;③将该方法应用于贵州正安—务川地区,优选出7个页岩气有利区,识别出1个页岩气"优质层段"(安场向斜五峰—龙马溪组),并得到后期钻探成功验证。该方法对中国南方海相页岩气"优质层段"识别有一定的参考意义。     

川东南盆缘复杂山地区页岩气井场选址研究

我国南方地区页岩气资源丰富，同时面临地上地下“双复杂”的特点，随着勘探开发工作的不断深入，优选适宜井场的难度不断增大。为探索简单、实用、高效的井场选址技术方法，以提高页岩气勘探开发成功率，且降低安全、环保、工程风险和投资成本，提升经济效益。本文以川东南盆缘复杂山地区南川页岩气工区为例，研究提出了南方复杂山地区页岩气井场选址的思路和技术方法。核心思想是统筹兼顾地下、地上条件，地下综合评价优选地质和工程“双甜点”，地上立足安全、环保、经济、技术四要素，在安全和环保两个刚性评价参数施行“一票否决”的基础上，优选地形坡度、连片面积、形状因子3项关键参数，建立了定量化页岩气井场选址评价标准，采用信息提取、叠加分析等地理信息系统（geographic information system,GIS）技术手段，优选页岩气井场适宜区。研究区实钻井位表明，该方法评价优选结果可靠，具有一定的推广应用价值，可为相似工区油气勘探开发部署工作提供参考借鉴。