鄂尔多斯盆地长7段泥页岩层系储层特征及其页岩油意义

陆相页岩油气资源是当前非常规油气研究领域热点。综合使用多种实验手段对鄂尔多斯盆地三叠系长7段泥页岩的岩性特征、成因类型、储集空间及地球化学特征进行分析。结果表明:岩石组分以泥质矿物为主、有机组分和陆源粉砂其次;成因类型主要为深湖—半深湖相页岩、三角洲相泥岩和沼泽相泥岩;储集空间类型主要为页理缝和基质微孔;实际地质样品的地球化学分析表明,样品中烃类组分随热演化程度的不断升高,呈规律性变化。泥页岩层系的热演化程度接近生油窗结束阶段时,已生成的烃类中有相当一部分进入了临近的非源岩夹层中,砂岩夹层含油性优于泥页岩段,烃类组分以饱和烃、芳香烃含量高为主要特征;H317井长7段泥页岩层系中砂岩夹层及部分块状泥岩具有较好的含油性,物性相对较好,脆性矿物含量较高,加之该段泥页岩层系中烃类流体的黏度和密度相对较低,流动性较好,因此砂岩夹层及部分块状泥岩可以作为页岩油勘探的有利目标。针对黑色页岩,可参考油页岩原位改质等相关技术方法进行试探性开采页岩油。     

泥页岩对不同赋存状态页岩气的容烃能力定量表征—以伊通盆地双阳组为例*

由于页岩气在泥页岩储层中以多种方式赋存,在开展页岩气资源评价时,需定量表征泥页岩对不同赋存状态页岩气的容烃能力。基于泥页岩等温吸附试验,评价不同丰度、不同成熟度泥页岩的吸附气能力;并通过温、压校正转换至任一温度、任一压力下泥页岩的吸附气能力。借助Vasquez-Beggs模型,评价地质条件下油溶气能力,分析页岩气中不同赋存状态下页岩气含量的比例关系,推算出游离气量。研究表明,在压力达到一定后,泥页岩最大吸附能力主要受到有机质含量的制约;而油溶气量除了受到温、压和原油数量的影响外,气在原油中的溶解度同样至关重要。从伊通盆地评价结果来看,双阳组页岩气最多可达到5 703.74亿m3,其中主要吸附态赋存于泥页岩储层中,其次为游离态页岩气,油溶气量较少,仅为165.54亿m3。     

济阳坳陷页岩油富集要素及地质甜点类型划分

为了明确济阳坳陷页岩油富集主要控制因素,对甜点类型进行合理划分,以济阳坳陷页岩系统取芯井获取的大量地层、地化测试资料为重要研究基础,结合产能,落实了控制页岩油高产富集的主要因素,划分了页岩油地质甜点类型.结果表明:富含碳酸盐矿物的富有机质纹层状页岩是济阳坳陷页岩油储集的最有利岩相;岩相(组合)、埋深和成岩演化,地层压力以及烃类流体性质(原油密度和黏度)是控制页岩油富集高产的关键因素;页岩油高产富集要素之间关系密切,中高演化程度、高孔隙度发育带与游离油窗吻合(3200～3800 m);页岩油地质甜点划分充分考虑了页岩油富集、可动及高产要素,在原本页岩油类型划分的基础上,使页岩油类型更加具体,采取生油-储油-产油等因素先后排列的顺序进行命名,突出了夹层在济阳坳陷页岩油勘探开发中的重要作用.     

基于孔隙度-饱和度参数分析页岩油富集程度

沾化凹陷沙三下亚段为主力烃源岩,也是页岩油勘探评价的主要目标层系,如何筛选页岩油富集和可动层段是目前研究中面临的主要难题。采用氦气法和常压干馏法测定了沾化凹陷罗69井密闭取心的岩石样品,对实验数据的分析表明,沙三下亚段页岩储层含水饱和度随孔隙度增大而减小,当大于某一特定孔隙度界限时,含水饱和度值趋于稳定。提出了页岩储层孔隙度越大、含油饱和度不变或者更高,则可动烃类含量越高的观点,通过对已获油流层段测井响应的分析,提出利用孔隙度、含油饱和度等多参数对页岩油可动性表征的思路,并依据沾化凹陷页岩测井响应特征及参数分布范围对储层富集程度进行了分级评价,其中I类最好,可作为页岩油勘探的主要参考目标。     

基于孔隙度-饱和度参数分析页岩油富集程度——以沾化凹陷沙三下亚段为例

沾化凹陷沙三下亚段为主力烃源岩,也是页岩油勘探评价的主要目标层系,如何筛选页岩油富集和可动层段是目前研究中面临的主要难题。采用氦气法和常压干馏法测定了沾化凹陷罗69井密闭取心的岩石样品,对实验数据的分析表明,沙三下亚段页岩储层含水饱和度随孔隙度增大而减小。当大于某一特定孔隙度界限时,含水饱和度值趋于稳定。提出了页岩储层孔隙度越大、含油饱和度不变或者更高,则可动烃类含量越高的观点。通过对已获油流层段测井响应的分析,提出利用孔隙度、含油饱和度等多参数对页岩油可动性表征的思路;并依据沾化凹陷页岩测井响应特征及参数分布范围对储层富集程度进行了分级评价,其中I类最好,可作为页岩油勘探的主要参考目标。     

复杂构造区不同岩相页岩油散失量研究——以准噶尔盆地博格达地区中二叠统芦草沟组为例

页岩油散失是叠合改造盆地页岩油资源评价中的薄弱环节。保存条件对页岩油散失的影响及散失量表征,对于复杂构造区的“残留”页岩油资源科学评价具有重要的现实意义。为此,以准噶尔盆地博格达地区中二叠统芦草沟组为例,基于大量露头和钻井样品薄片鉴定、Ｘ-射线衍射全岩矿物分析、场发射扫描电镜、有机碳含量TOC、岩石热解S1和氯仿沥青“A”抽提等测试数据,在岩相类型和保存评价单元划分的基础上,建立不同评价单元、不同岩相的有机质丰度与含油率关系模型,实现页岩油散失量的量化表征,为残留页岩油资源量科学评价奠定基础。结果表明：①博格达地区芦草沟组表现为陆源碎屑组分和碳酸盐组分混合沉积特点,发育基质型和夹层型2类10余种岩相类型,可划分出凹陷区、构造稳定区、冲断改造区和地表出露区4类保存评价单元;②保存条件、储集空间类型及孔隙结构控制了不同岩相岩石的含油性差异,随构造变形强度的增强,保存条件变差,岩石的含油性整体呈减小趋势,基质型岩相富含有机质,有机碳含量与可动烃含量呈幂函数关系,夹层型岩相以外来烃充注为主,有机碳含量与可动烃含量呈线性关系;③建立了不同保存评价单元基质型和夹层型页岩油保存系数相对权重量化赋值模型,实现了页岩油散失量的量化表征,为复杂构造区残留页岩油资源评价提供了一种新的思路方法。     

松辽盆地北部陆相泥页岩孔隙特征及其对页岩油赋存的影响

综合应用气体吸附、高压压汞和扫描电镜方法对松辽盆地白垩系陆相泥页岩内部微观孔隙特征进行刻画,进而结合岩石热解、全岩矿物分析等实验手段对泥页岩孔隙发育的控制因素及其对含油性的影响进行分析。结果表明:研究区泥页岩孔隙类型以片状黏土矿物的层间微孔隙为主,裂缝发育程度不高,孔隙级别以微孔和介孔为主,泥页岩孔隙发育总体受控于埋深和次生孔隙发育情况,有机孔隙对页岩油储层不具有重要意义;油源充足的情况下,泥页岩含油性明显受控于孔隙度,其中直径大于20 nm孔隙是页岩油的主要赋存空间,在进行页岩油勘探开发时应着力寻找较大孔隙发育的甜点区;龙虎泡阶地南部与齐家-古龙凹陷交界处青山口组含砂岩或砂质薄夹层的泥页岩层系中泥岩次生孔隙发育,含油性高,易于压裂,是松辽盆地北部页岩油勘探开发的首选区域。     

烃源岩滞留油气作用及其对泥页岩含油气率的影响

泥页岩滞留油气的形式主要包括游离态、吸附态、水溶态和油溶态,其中,石油主要以游离态和吸附态滞留为主,天然气则以多种方式滞留.依据物质平衡原理,提出了依据滞留烃指数变化计算泥页岩滞留油量的方法.研究结果表明:泥页岩滞留油气量主要受有机质的丰度、类型和演化程度以及矿物组成和温压条件等影响.一般地,有机质丰度越大、温度压力越高滞留油气量越大.泥页岩滞留油气的性质主要受有机质类型和演化程度影响,Ⅲ型有机质和高演化程度的泥页岩以滞留气为主,而Ⅰ型有机质和低演化程度的泥页岩以滞留油为主.东营凹陷沙四上亚段泥岩滞留油量为58.42×108t,表明泥岩具有较好的含油前景.     

古近系页岩油赋存特征——以济阳坳陷为例

通过大量岩心观察、薄片鉴定、X-衍射全岩矿物分析和扫描电镜分析,将济阳坳陷古近系泥页岩划分为10余种类型岩相。在岩相划分的基础上,分析了济阳坳陷页岩油赋存特征。富有机质纹层状泥质灰岩相/灰质泥岩相是页岩油赋存的最有利岩相;济阳坳陷的泥页岩的储集空间主要包括各类基质的孔隙和裂缝,最有利赋存空间是各类裂缝(层间缝、构造裂缝、超压裂缝);页岩油具有薄膜状游离态和浸染状吸附态两种赋存相态,在泥页岩裂缝、碳酸盐晶间孔中以游离态为主,在有机孔、黄铁矿晶间孔、黏土矿物晶间孔中以吸附态为主;通过页岩油油源对比、成熟度、地层异常压力、地层水水型等方面的证据确定济阳坳陷页岩油具有"非原位、短距离源内运聚"的特征。     

盐间页岩油储层基质孔隙内盐赋存状态

潜江凹陷盐间页岩地层是中国潜力巨大的高效烃源岩,在高封闭性、强蒸发、干湿气候交替环境下形成的。页岩油以吸附态在页岩地层中储存,潜江凹陷页岩油储量丰富,广泛发育的盐韵律层系为页岩油的开采造成较大困难,盐间页岩储层含盐量高,盐间页岩中的盐遇水后会发生溶解等强相互作用,导致孔隙结构发生剧烈变化,然而目前对于盐间页岩中盐的赋存状态及含量尚不清楚。深入研究潜江凹陷盐间页岩盐赋存状态,对实现页岩油有效开发具有重要意义。针对白云质页岩、钙芒硝质页岩和泥页岩3种盐间页岩油储层样品,通过肉眼、显微镜和扫描电镜观测盐晶体的形态及分布特征,建立起一种定量评价页岩储层盐离子扩散能力的方法。结果显示,盐间页岩油储层中盐离子主要以晶体的形式分散于岩石内部,是岩石骨架结构的一部分。白云质页岩中盐晶体主要以团状聚集的形式存在,钙芒硝质页岩中盐晶体颗粒分布较为均匀,泥质页岩盐晶体主要充填于层理弱面中。浸没在水中的盐间页岩中的盐离子迅速溶解并扩散进入水中,溶液电导率从初始电导率G_0开始缓慢增加,初期增加较快,后期曲线逐渐趋于平缓。然而,溶液电导率与时间t的平方根的线性关系较差,这与盐间页岩盐晶体溶解影响了孔隙结构,进而影响到了盐离子的扩散速率有关。钙芒硝页岩盐离子扩散速率最大,约为白云质页岩的1.5倍,约为泥质页岩的3倍。此外,盐间页岩油储层的离子扩散速率大大高于海相、陆相页岩气储层,为15～45倍。理解盐间页岩的盐赋存特征对认识页岩油储层与水的相互作用和提高页岩油的产出具有重要意义。     

页岩气储层测井响应特征及识别方法研究

 页岩气是储存在页岩中以游离态和吸附态存在的天然气,正逐渐成为油气勘探的热点。地球物理测井技术具有纵向分辨率高、灵敏和信息量大等优势,在评价页岩气储层方面不可或缺。本文综述了页岩气储层的地质特征、测井响应特征,总结了国内外用测井技术识别页岩和含气页岩层的方法。指出测井组合法和交汇图法能够较好地识别页岩层;气测法、常规测井组合法、ΔlogR法和介电常数法等识别含气页岩层能取得较好效果。     

页岩吸附与解吸气量实验测量实例研究

页岩气主要以游离气和吸附气形式存在于富有机质页岩中,含气量的大小受页岩储层压力、温度、矿物类型、物性、湿度等多种因素影响。页岩吸附气量是评价页岩气资源量的关键性参数,也是评价页岩气是否具有开采价值的一项重要标准。在分析页岩气吸附与解吸机理的基础上,通过F页岩气田龙马溪组-五峰组页岩心等温吸附、解吸实验测量实例研究,得到结果:利用等温吸附线法是获得饱和吸附体积VL和朗氏压力PL的有效途径;钻井现场页岩快速解吸获得的总含气量主要为吸附气量,游离气量占比较小,不能代表真实的地层游离气量占比;页岩VL与样品的TOC成正相关,达到饱和吸附后温度升高,吸附能力明显下降。     

济阳坳陷页岩油甜点评价方法研究

根据地质、地化、测井资料,明确了页岩油富集主控因素是泥页岩岩相、页岩油的可动性、泥页岩裂缝和异常压力等要素。根据页岩油富集主控因素建立了页岩油甜点评价方法。不同岩相它的储集性和含油性不同,因此岩相可由它的储集性和含油性来表征。用AC曲线和R4曲线评价页岩岩相的储集性和含油性。页岩油的可动性可由S_1、S_1/TOC和页岩油黏度综合评价;S_12 mg/g,S_1/TOC10%,黏度10 m Pa·s的页岩油可动性好;泥页岩裂缝可由岩心、常规测井和成像测井综合判识;压力系数大于1.2的区域是页岩油发育的有利区。最后,根据页岩油主控因素综合确定了济阳坳陷页岩油甜点分布的有利地区,为济阳坳陷下一步页岩油勘探指明了方向。     

页岩气试井技术在分段压裂水平井中的应用

目前已掀起页岩气勘探开发的热潮,针对页岩气的研究主要集中在地质及钻完井,而针对页岩气试井动态方面的研究几乎是空白,研究具一定的先导性。建立了页岩气藏无限导流分段压裂水平井评价模型,讨论了扩散、吸附等参数对压力动态的影响,分析了均质页岩气藏中无限导流分段压裂水平井的压力动态特征,解决了无法确定页岩气藏分段压裂水平井动态参数的难题,形成了均质页岩气藏分段压裂水平井的典型曲线。研究成果可为页岩气藏分段压裂水平井的合理高效开发提供技术支持。     

松辽盆地长岭坳陷上白垩统页岩油有利区优选及资源潜力

松辽盆地长岭坳陷的页岩油勘探尚处于起步阶段,上白垩统页岩油资源潜力研究将为该坳陷页岩油勘探提供科学依据和理论支撑。从泥页岩空间展布特点和有机地球化学特点等方面对该区上白垩统嫩江组和青山口组富有机质页岩进行了系统的分析。研究结果表明:松辽盆地长岭坳陷嫩江组一、二段和青山口组一段整体具有泥页岩厚度大、分布面积广,高有机质丰度、演化程度适中和偏生油型干酪根的特点。在此基础上,对松辽盆地长岭坳陷上白垩统页岩油进行了有利区的预测并初步分析了勘探潜力。     

基于页岩气开发的威远县水环境承载力评价

为了科学合理评价分析威远县页岩气开发区水环境承载力,从社会资源、水资源、水环境三方面构建指标体系,通过模糊综合评价法构建基于页岩气开发的水环境承载力评价体系,并对威远县水环境承载力进行计算和评价。计算结果表明：2009～2018年间威远县页岩气开发水环境承载力评分值在0.246 6～0.764 0范围内,整体呈上升趋势,从临界承载状态上升为适宜承载状态;各子系统之间的评分值差异较大,水资源子系统评分值整体处于下降趋势,研究期内平均评分值达0.622 2,总体评分值较高,社会经济子系统和水环境子系统评分值呈上升趋势,两者为水环境承载力的提升奠定了基础;人口密度过大,水资源开发利用率过高、年均用水总量较高,人均水资源量较少,压裂液返排率较低成为制约威远县页岩气开发水环境承载力的关键因素。可见对威远县页岩气开发水环境承载力的评价针对性强,可以更为有效的为提高威远县水环境承载力提出针对性的优化和建议。     

页岩气藏压裂水平井产能特征研究

页岩气具有独特的储层特性与流动特征,其数值模拟方法与常规油气藏有很大差异。基于多重介质模型建立及基质离散模拟吸附气和游离气的瞬变流动方法,对储层进行体积压裂改造,实现了体积压裂模型的构建;在此基础上结合X井的生产数据对吸附类型、基质离散程度、裂缝-基质耦合系数、基质渗透率以及裂缝渗透率等因素对产能的影响进行了分析。结果表明,吸附类型、裂缝-基质传导率、油藏具有天然裂缝和基质裂缝渗透率以及压裂增产区域裂缝渗透率可以影响页岩气的生产年限、递减率以及裂缝导流能力,这对页岩气藏水平井进行压裂优化设计具有一定的指导作用。