鄂尔多斯盆地北部山西组页岩沉积相及其对页岩储层的控制作用

鄂尔多斯盆地北部山西组页岩气储层与煤层共生,页岩有机质含量较高,具有较大的资源勘探潜力。为精细表征控制山西组页岩储层分布的沉积微相,根据测井数据、录井数据、岩芯观察描述、薄片分析、粒度分析、X射线衍射全岩分析以及总有机碳含量(TOC),研究了山西组页岩储层岩相与沉积微相类型,在山西组识别出(灰)黑色碳质页岩、(灰)黑色含碳质页岩、(灰)黑色含碳质(粉)砂质页岩、(深)灰色含碳质页岩、(深)灰色页岩、(深)灰色(粉)砂质页岩和含钙质页岩7种岩相。这些岩相沉积在富植沼泽、贫植沼泽、三角洲平原分流间洼地、曲流河河间洼地、天然堤与决口扇远端微相环境,其中富植沼泽、贫植沼泽与成煤的泥炭沼泽、泥炭坪环境比邻共生,且在山二段时期更发育。富植沼泽和贫植沼泽微相控制了具有较高TOC的(灰)黑色碳质页岩、(灰)黑色含碳质页岩、(灰)黑色含碳质(粉)砂质页岩和(深)灰色含碳质页岩的分布,是控制山西组页岩储层分布的有利微相。     

基于Ono-Kondo格子模型的页岩气超临界吸附机理探讨

页岩气吸附机理的研究对于页岩气成藏和储量评价具有重要意义.甲烷在地层温度和压力条件下处于超临界状态,页岩气的吸附实际上为超临界吸附,但其机理目前尚不明确.在建立Ono-Kondo格子模型的基础上,结合低温氮气吸附和高压甲烷等温吸附实验,对龙马溪组页岩的微观孔隙结构和超临界吸附曲线进行了分析.结果表明,页岩中发育的孔隙尺度较小,比表面积较大,吸附气主要赋存于微孔和中孔中;页岩的等温吸附曲线在压力较大时,必然存在下降的趋势,这并非异常现象,而是超临界甲烷过剩吸附量的本质特征.Ono-Kondo格子模型对页岩高压等温吸附曲线的拟合效果很好,相关系数均在0.99以上,说明该模型可以表征页岩纳米孔隙中超临界甲烷的吸附特征.基于拟合得到的吸附相密度可将过剩吸附量转换为绝对吸附量,并直接计算地层温度和压力下甲烷的吸附分子层数,计算层数均小于1,表明甲烷分子并没有铺满整个孔隙壁面.因此受流体性质、吸附剂吸附能力和孔隙结构3个方面的影响,页岩气的吸附机理为单层吸附,不可能为双层甚至多层吸附.      

考虑滑脱效应的低阶煤动态渗透率预测新模型

为准确预测低阶煤动态渗透率变化规律,在煤岩立方体模型基础上,考虑基质孔隙和滑脱效应对渗透率的影响,建立低阶煤动态渗透率预测新模型,并对影响绝对渗透率和滑脱系数的因素进行敏感性分析,讨论了甲烷和氮气对基质收缩与滑脱效应的影响。研究表明：基于“火柴棍”假设建立的模型是新模型不考虑基质孔隙时的一个特例,P-M、S-D模型与新模型相比基质收缩作用更加明显,考虑基质收缩与滑脱效应的新模型更具实用性。气体郎格缪尔应变是影响基质收缩的关键,煤岩绝对渗透率能否反弹是割理压缩、基质孔隙膨胀、基质弹性形变和基质收缩4个因素共同作用的结果。相同条件下,甲烷的基质收缩强于氮气,氮气的滑脱效应强于甲烷,影响滑脱系数的因素包括内因和外因,滑脱系数与割理宽度随孔隙压力变化时呈现相反规律。滑脱效应和基质收缩效应共同提升气测渗透率,煤岩孔隙压力越低,二者对渗透率的提升作用越明显。