页岩裂缝发育主控因素及其对含气性的影响

依据国内外页岩气大量资料和测试数据,对影响页岩裂缝发育的岩性和矿物组成、有机碳含量、岩石力学性质、异常高压等非构造因素和构造因素进行了定性或半定量分析,初步探讨了页岩裂缝发育与含气量之间关系。结果表明:页岩中石英、长石和碳酸盐岩含量高,岩石的泊松比低、杨氏模量高,脆性大,容易在外力作用下形成天然裂缝和诱导裂缝,其发育程度一般与页岩中脆性矿物的含量呈正相关关系。高有机碳含量或异常高压页岩裂缝发育。裂缝发育程度与有机碳含量关系可以划分为4类。页岩裂缝发育程度与总含气量和游离气量呈正相关关系,页岩裂缝越发育,其含气量越大,产气量也越高。裂缝对页岩气藏的形成具有双重作用,一是裂缝可以作为天然气和地层水的有效储集空间和快速运移通道,有利于页岩层系中游离态天然气体积的增加和吸附态天然气的解吸,裂缝密度越大,走向越分散,产气量越高;二是裂缝规模过大,可能导致天然气散失。北美地区页岩裂缝发育带内的页岩气勘探成功率高,产气量高,中国四川盆地下古生界海相富有机质脆性页岩层中天然气有良好显示或高产气井均与裂缝发育密切相关。     

济阳坳陷滩海地区下古生界碳酸盐岩储层特征及主控因素研究

正济阳坳陷滩海地区在寒武纪和奥陶纪时期为稳定克拉通内部沉降型盆地,沉积了厚达1200余米的海相碳酸盐岩、泥页岩地层。因受郯庐断裂的走滑和逆冲影响,其构造演化具有多旋回性,经历了古生界地台发育阶段、中生代早期地台解体阶段、     

合水地区长4+5储层主控因素分析

合水地区长4+5是一套在内陆湖泊三角洲沉积体系上发育的重要油气储集层,对储层岩石学特征、孔渗特征进行分析,结果表明:研究区长4+5储层物源主要来自西南部,沉积相主要以三角洲前缘亚相为主,岩石类型以岩屑质长石砂岩为主、少量长石岩屑石英砂岩,孔喉组合类型为中-细孔-细喉型;孔渗特征受沉积相控制较明显,其高值区基本沿水下分流河道砂体方向展布。影响油气聚集程度的主控因素依次为沉积相、砂体分布、储层特征及构造。     

神府解家堡区上古生界致密砂岩储层特征及主控因素

神府解家堡区构造上位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带,上古生界自下而上发育本1段、太2段、山2段和千5段等多套致密砂岩储集层.储层岩石类型以石英砂岩、岩屑石英砂岩、长石石英砂岩、岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,自下而上储层石英含量呈递减、岩屑和长石含量呈递增趋势.储集空间类型以粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔和微裂缝为主,储层最大孔隙半径总体偏小,孔隙中值半径较小,排驱压力中等,储层孔隙以小孔—微孔为主.本溪组海相障壁—潮坪沉积、太原组浅水三角洲沉积、山西组三角洲沉积和石千峰组陆相辫状河沉积演化序列下,岩石成分成熟度和结构成熟度自下而上降低,储层空间展布呈层多而薄、砂—泥—煤岩交互特征.成岩作用类型以压实、胶结、溶蚀作用为主,局部发育高岭石化和微裂缝.以沉积相带、岩石类型和成岩作用类型作为3个控制端元,以孔隙度和渗透率为标准,上古生界致密砂岩储层可划分为4个大类和10个亚类,优势相和强溶蚀、弱胶结作用下的Ⅰ类储层孔隙度大于8%,渗透率大于0.5 mD,是最优质储层.     

沾化凹陷孤西地区中生界碎屑岩储层特征及主控因素

正为了查明孤西地区中生界碎屑岩储层特征,通过岩芯观察,薄片鉴定,扫描电镜分析,X-衍射分析等手段,并且结合盆地演化过程进一步分析了碎屑岩储层发育的主控因素。研究表明,孤西地区主要发育冲积扇相和扇三角洲相,演化过程中经历了压实、胶结以及溶蚀等成岩作用,     

博格达地区上二叠统梧桐沟组储层特征与主控因素

正准噶尔盆地博格达地区二叠系是重要的油气勘探层系,中二叠统芦草沟组为优质烃源岩层段(陈健等,2017),上二叠统梧桐沟组为有利砂体发育层段(王越等,2019),垂向上形成了良好的生储组合,为研究区有利勘探层系。博格达山北缘西大龙口剖面梧桐沟组见到了良好的油气显示(童勤龙等,2017),     

苏北地区古生界页岩等温吸附特征

页岩含气量是评价页岩含气性的最重要指标,对资源量预测具有重要意义,而吸附气含量在页岩气中占有重要比例,因此评价页岩吸附能力显得十分重要。通过对苏北地区古生界３套层系泥页岩样品在一定温度下的甲烷等温吸附实验,获取页岩等温吸附特征曲线,分析了影响页岩吸附气量的主要因素。模拟实验结果显示,苏北古生界泥页岩饱和吸附气含量 V_Ｌ在 1.18～4.85ｍ^３／ｔ之间,平均2.89ｍ^３／ｔ;兰氏压力 P_Ｌ范围为2.01～4.24MPａ,平均为2.67MPａ。各层系吸附能力存在一定差异,以幕府山组、大隆组和龙潭组页岩吸附能力最强,五峰组—高家边组和孤峰组页岩吸附能力较弱。影响泥页岩吸附性能的主要因素描述如下：（1）有机碳含量大小直接影响饱和吸附气含量,有机碳越高,其饱和吸附气含量越大。（2）在有机碳含量、成熟度相近、压力相同的情况下,粘土含量高的页岩,吸附气含量高;在有机碳含量较低的页岩中,伊利石的吸附作用至关重要,伊利石含量高,吸附气含量相对高。（3）随着压力升高,吸附气含量逐渐增加,当压力增大到一定程度以后,吸附气量达到饱和,页岩吸附气含量达到饱和时所需要的最小压力（临界压力）会随着TOC的增大而减小。本次实验未发现有机质成熟度与饱和吸附气含量之间具有明显的相关性。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层裂缝发育特征及主控因素

主要依据塔中地区40多口钻井的奥陶系岩心裂缝观察、深浅侧向测井和FM I成像测井的响应特征等综合识别裂缝和获得裂缝特征参数。研究认为塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层构造裂缝大量发育,以高角度缝和微裂隙最为发育,大、中缝较少,有近一半裂缝为未被充填的有效缝;平面上沿断裂带由西向东裂缝线密度变大,有效性增强;纵向上发育上奥陶统裂缝段、中—下奥陶统顶部100 m内裂缝段和深部裂缝段,中—下奥陶统顶部100 m内为裂缝集中发育段;裂缝发育程度与断裂构造和岩性关系密切,在断层发育密集区或多组断裂交汇处裂缝最发育,距离主断层或次级断层越近裂缝越发育,白云岩裂缝发育程度好于灰岩;好的裂缝发育区位于塔中地区东部多组断裂带交汇的部位。     

皖南地区古生界页岩孔隙特征及影响因素

为了评估下扬子皖南地区古生界页岩气储层性质,应用扫描电子显微镜、高压压汞法、N₂和CO₂气体吸附法,对皖南地区古生界页岩孔隙特征和孔隙结构进行研究,并探讨页岩孔隙发育的主要影响因素。结果表明,皖南地区古生界页岩孔隙度和渗透率低,页岩样品中常见粒间孔、凝絮孔、溶蚀孔、基质晶间孔和有机质孔,并且发育微米-纳米级孔隙。古生界页岩孔隙中50%以上为微孔和介孔;孔隙结构主要为圆柱孔、狭缝型孔和混合型孔,平均孔径范围为4.17~12.06 nm。页岩孔容和比表面积随着有机碳(TOC)含量的增大而增大;页岩孔隙度随着有机质成熟度(R_o)的增大而减小;页岩孔容随着黏土矿物含量的增加而增大,随着脆性矿物含量的增加而减小。     

福特沃斯盆地Barnett页岩气藏特征及启示

福特沃斯盆地Newark East页岩气田是美国第一大页岩气田,代表了一个集烃源岩、储层和盖层等成藏体系所有关键要素存在于同一套页岩层的非常规天然气藏--页岩气藏.根据研究资料,对福特沃斯盆地Barnett页岩气藏的特征进行了分析,包括页岩厚度、有机质类型及丰度、成熟度、孔渗和裂缝特征以及含气量等指标,重点研究了Newark East页岩气田的特征,该气田具有页岩层相对较厚、有机质丰度高、热成熟度高和被致密碳酸盐岩包围的特征.最后得出Newark East气田Barnett页岩气藏的气藏模式,并认为该页岩气藏的特征、模式在马拉松-沃希托、阿巴拉契亚逆冲褶皱带前缘的前陆盆地中具有普遍意义.     

建南地区东岳庙段页岩气储层“四性”特征

建南地区侏罗系下统自流井组东岳庙段泥页岩发育,邻井多口井在该段普遍见良好的油气显示。页岩气储层为自生自储型油气藏,属于泥岩性质储层,具有低孔隙、超低渗透率的特点,文章通过对建南构造自流井组东岳庙段页岩气储层岩性、物性、电性、含气性特征及储层“四性”关系的研究,结合岩心、气测录井、试气等资料统计分析出页岩气储层的物性和电性下限值,进一步建立有效厚度解释图版,定量得出页岩气层的解释下限标准,为页岩气的评价解释提供了参考。     

南方下古生界海相页岩有机质成熟度评价

为明确适用于南方下古生界海相页岩成熟度评价的沥青反射率与镜质体反射率等效换算关系,利用初始成熟度接近的洪水庄组海相页岩及龙潭组煤样在350~525℃温度范围开展了系列共置热压模拟实验,通过测定各温度下页岩中的沥青与煤中的镜质体反射率的演化规律,建立了两者之间的等效换算关系,并利用模拟样品和实际剖面样品开展了方法验证.结果表明两者满足以下关系:VR_o（等效镜质体反射率）=0.879 8R_b（沥青反射率）+0.114 5（适用范围:VR_o 0.61%~3.04%）,本次建立的沥青反射率回归公式可以为准确评价缺乏镜质体的高演化海相页岩地层的成熟度判定提供重要参考.      

页岩气楔状模型储层的地震响应特征

中国南方古生界页岩气储层分布面积广,碳质含量高,但是储层保存条件较差,受构造运动影响较大。为此设计了5种不同楔形模型研究其地震响应特征——地震子波主频对波场特征的影响;页岩体速度对波场特征的影响;页岩体顶、底界面坡度变化对波场特征的影响;地层夹角对波场特征的影响;顶底界面岩性组合对波场特征的影响。研究表明:地震子波主频增加,分辨能力提高;页岩体速度与围岩差异变大,反射同相轴振幅增强;楔状页岩体顶、底界面坡度变大,横向分辨率增大;对于梯变型页岩体,在厚度为四分之一波长处,相消干涉,反射能量最弱,振幅达到极小值。     

沁水盆地武乡区块上古生界煤系页岩气储层孔隙特征和孔隙结构

储层孔隙特征和孔隙结构是影响页岩气赋存与储集的重要因素。为评价海陆过渡相高演化煤系页岩储层性质与页岩气储集性能,应用扫描电子显微镜、高压压汞、低温N₂和 CO₂气体吸附、微米CT扫描、核磁共振实验方法,对沁水盆地武乡区块上古生界煤系页岩气储层孔隙微观特征和孔隙结构进行了研究。结果表明,沁水盆地武乡区块上古生界煤系页岩样品中发育多种类型微观孔隙,常见粒间孔、粒内孔和微裂缝,有机质孔几乎不发育;武乡区块煤系页岩气储层样品孔隙总孔容分布在0.021 9~0.073 5 mL/g之间,平均值为0.039 9 mL/g,总比表面积主要分布在11.94~46.83 m²/g之间,平均为29.16 m²/g,其中介孔(2~50 nm)和微孔(<2 nm)是煤系页岩气储集的主要载体。煤系页岩中的高配位数孔隙数量越多,相应的孔容和孔比表面积越大,孔隙连通性越好;在孔隙数量和总孔容相差不大的前提下,山西组煤系页岩储层孔隙结构与连通性比太原组煤系页岩稍好。     

Reservoir Characteristics and Preservation Conditions of Longmaxi Shale in the Upper Yangtze Block, South China

The Upper Ordovician-Lower Silurian Longmaxi Shale in the Upper Yangtze block represents one of the most important shale gas plays in China. The shale composition, porosity, organic thermal maturity, and methane sorption were investigated at the Qilongcun section in the Dingshan area, southeastern Sichuan Basin. The results show that the Upper Ordovician-Lower Silurian Longmaxi Shale contains: (1) sapropelic I organic matter; (2) a 40-m thick bedded sequence where total organic carbon (TOC) content is > 2%; (3) a 30-m thick layer at the base of the Longmaxi Shale with a brittle mineral content higher than 50%; and (4) a mean methane adsorption capacity of 1.80 cm3/g (7 MPa pressure). A positive correlation between TOC and sorbed gas indicates that organic matter content exerts an important control on methane storage capacity. Based on the analysis of the shale reservoir characteristics, the lower member of the Longmaxi Shale can thus be considered a favorable stratum for shale gas exploration and exploitation. It has similar reservoir characteristics with the Longmaxi Shale in the Jiaoshiba area tested with a high-yield industrial gas flow. However, based on tectonic analysis, differences in the level of industrial gas flow between the low-yield study area and the high-yield Jiaoshiba area may result from different tectonic preservation conditions. Evidence from these studies indicates the shale gas potential of the Longmaxi Shale is constrained by the reservoir and preservation conditions.     

涪陵气田焦石坝区块页岩气储层储集空间特征及其定量评价

四川盆地涪陵气田焦石坝区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段海相页岩气储层是由孔隙和裂隙组成的双孔隙岩层。为确定储层的含气量和产出能力,应用页岩气测井评价技术对储层的孔隙度和渗透率进行了定性认识,并提出了定量评价方法。认为用"经验统计法"可以有效计算出页岩气储层的孔隙度,但由目前的测井评价技术所得到的渗透率仅能反映储层渗透率的变化趋势。     

China Shale Gas Reservoir Types and Its Controlling Factors

Shale gas is an important unconventional natural gas. This paper classified shale into three types, which are marine, marine-continental transitional and continental facies shales, and summarized strata, distributions and reservoir features of the three kinds of shales. Marine face shale usually occurs in large scale and great thickness, and has widespread distributions; transitional face shale has the characteristics of thin layers, large multiple thickness and frequent interbedding, while the distribution of terrestrial face shale is relative narrow. Different shale reservoirs have similarities in gas compositions, occurrence states, gas origins. But they also differ in thickness, distributions and rock associations, etc., because of different sedimentary environments. Comparing reservoir characteristics of Chinese and American shale, organic matter abundance, maturity and types control the gas generation; mineral compositions and structures, organic matter maturity and types, pore and fracture structures, gas occurrence and migration characteristics, burial depth, and effective thickness control the shale gas accumulation.     

气测录井在南方页岩气黔绥地1井中的应用

南方页岩气黔绥地1井为全井取心钻进,通过加工模拟绞车实现了绞车传感器的安装、安装开关代替了悬重传感器的安装、将泵冲传感器安装到皮带轮保护罩上等解决方法,使得气测录井在黔绥地1井中顺利进行。影响黔绥地1井气测录井结果的主要因素有储集层、钻井液、钻井工程以及脱气器,这些影响因素的存在给黔绥地1井气测录井资料解释带来了很大的困扰。为了减少对气测录井资料解释的困扰,必须加强对现场工作人员的录井培训,使录井人员在工作当中能够有效地消除可控因素对气测录井的影响,在一定程度上提高地质钻探气测录井的准确度,为南方页岩气地层划分提供有力的数据支撑。