中扬子地区泥页岩发育特征与页岩气形成条件分析

中扬子地区在震旦系和古生界发育多套海相暗色页岩,在上三叠统—下侏罗统发育了1套高炭泥质煤系地层,在江汉盆地发育2套古近系陆相暗色泥岩。这些泥页岩厚度大、有机碳含量高、成熟度适宜,与美国产页岩气盆地具有很好的对比性。在前人对中扬子地区的研究基础上,结合页岩气的最新研究成果,探讨中扬子地区泥页岩的发育特征和页岩气形成条件。通过分析,认为中扬子地区具备形成页岩气藏的良好地质条件,尤其是鄂西渝东、湘鄂西区、江汉盆地南部和鄂东南具备优先勘探的条件。     

影响页岩气开发因素及勘探开发技术展望

页岩气的勘探开发在缓解能源供给压力、发展低碳经济和调整优化能源结构等方面具有不可忽视的作用。以此为契机,在系统研究页岩气藏地质特征、开发特征和成藏机理的基础上,主要从有机质含量、成熟度、矿物成分、裂缝发育程度等几个方面着手,综述分析了影响页岩气产能的客观控制因素;针对页岩气储层物性差、开采难度大的特点,重点介绍了北美开采页岩气过程中采用的特殊完井工艺、水平井钻井技术、水力压裂等储层改造技术及裂缝监测等先进技术。同时对我国页岩气资源的勘探开发前景进行了简述,为实现页岩气大规模商业化开采,提供理论依据和技术思路。     

裂缝宽度对页岩气开发的影响研究

长水平井体积压裂作为页岩气藏开发的主要技术手段,裂缝网络的有效性影响着开发效果。文中基于离散裂缝模型(DFM),综合考虑页岩气藏多尺度渗流机理,利用有限元分析方法进行数值求解,通过典型模型研究裂缝宽度对近井地带压力分布和生产井动态响应特征的影响。结果表明:对于特定页岩气藏,压裂裂缝宽度和天然裂缝宽度只有满足一定条件才能高效开发,当压裂裂缝超过一定限度时,由于裂缝的高导流能力使得压力波迅速传播到边界,不利于赋存在微纳尺度孔隙中页岩气的渗流,从而降低了页岩气的开发效果;在控制压力波传播到边界时间的同时,适当改善天然裂缝宽度,可以有效增加基质-裂缝接触面积,提高页岩气产量。针对不同页岩气藏天然裂缝实际发育状况和地质特征,利用数值模拟结果可以指导压裂施工,实现页岩气藏的高效开发。     

川东南DS地区龙马溪组页岩裂缝发育特征及主控因素

川东南DS地区下志留统龙马溪组页岩裂缝发育,通过野外地质调查和典型取心井岩心观察,结合包裹体均一温度和X衍射等实验测试结果,对裂缝发育特征及主控因素进行研究。结果表明:研究区主要发育2期裂缝,Ⅰ期发生在燕山运动中晚期,主要受江南雪峰隆起NW向挤压,形成近EW向和SSE向平面X型共轭剪切缝和NE向剖面剪切缝;Ⅱ期发生在燕山运动末期—喜马拉雅期,主要受NE向挤压,形成NNE向和NEE向平面X型共轭剪切缝和NW向剖面剪切缝,该期为受川中古隆起、江南雪峰隆起和黔中隆起叠合作用影响。裂缝发育特征主要受构造作用和构造部位、岩石力学性质、岩性和矿物成分等因素影响,其发育程度与距断层的距离、岩石脆性矿物和粘土矿物含量、杨氏模量、泊松比等关系密切。     

页岩储层裂缝系统综合评价及其对页岩气渗流和聚集的影响

为了探究页岩储层裂缝系统发育特征、主控因素及其对页岩气渗流和聚集的影响,通过对页岩岩心和薄片进行观察和统计,根据其形态特征的差异,将裂缝分为层理缝、刺穿型高角度缝、内部高角度缝、低角度缝和微裂缝5种类型。通过对比分析多种参数对裂缝系统产生与发育的影响认为,其主控因素包括脆性矿物含量、构造作用、岩石内部结构、非均质性、力学性质及地层围压等,结合裂缝类型和主控因素等对页岩储层裂缝系统进行综合评价。其中,层理缝等水平裂缝的侧向扩散作用促进页岩气的渗流和聚集。尤其在中国南方构造变形强烈、褶皱发育的地区,层理缝与低角度缝造成页岩储层侧向扩散效果明显,使向斜型页岩气藏和背斜型页岩气藏兼具北美典型页岩气藏(自生自储,原地成藏)与常规气藏(油气富集于构造高部位)的复合型成藏模式。在封闭成藏的条件下,裂缝系统发育往往能够使游离气通过侧向扩散作用沿着裂缝渗流和聚集,于构造高部位形成气藏。     

黔北地区龙马溪组页岩裂缝发育特征及地质意义

天然裂缝的发育不但改善了页岩储层的储集品质,也为开发阶段水力压裂形成大规模的缝网提供了有利条件.以黔北地区凤冈区块下志留统龙马溪组页岩为例,通过野外露头观测、岩心裂缝统计、含气性分析等方法,深入分析了研究区宏观裂缝发育特征和页岩气保存条件.结果 表明:龙马溪组页岩裂缝类型以构造裂缝为主;根据构造应力强弱、构造变形样式及...     

丁山-东溪地区页岩裂缝发育特征及主控因素

基于对川东南丁山-东溪地区龙马溪组页岩地表露头及岩心的裂缝特征的观察与统计,同时参考各样品实验测试数据,对裂缝发育特征与主控因素进行了研究与分析,并探讨了裂缝对含气性的影响。结果表明：研究区龙马溪组页岩裂缝以高角度裂缝为主,主要为剪切缝,为3期形成,第1期裂缝受到SE向的应力作用形成NE向的断裂,第2期及第3期受到NE向的应力作用形成NW向的裂缝。裂缝发育受构造作用、岩层厚度、矿物组分以及有机碳质量分数等多种因素影响,其中构造作用主要受到褶皱和断层位置的影响,在非构造因素中,矿物组分中脆性矿物含量越高,岩层越容易发生破碎,裂缝越发育,同时,有机碳质量分数高也对裂缝发育起着促进作用。研究区龙马溪组裂缝的发育对页岩气的储存以及运移都有着不可忽视的重要作用,对提高页岩气产量及含气性有着至关重要的作用。     

对我国页岩气勘探开发的思考

通过对美国页岩气资源勘探开发现状的总结,页岩气开发的一些思考。认为我国页岩气资源虽然很丰富,原因制约着我国页岩气资源勘探开发的发展。分析了页岩气成藏条件及富集特点。提出了关于我国但资源品位低,技术含量高,投资规模大等各方面的     

页岩气成藏的四性特征及对下扬子地区页岩气勘探的启示

页岩气藏是连续型天然气藏,是生储盖为一体的封闭天然气系统,其成藏具有生气的唯一性、储气的多样性、富气的变化性和供气的改造性。生气的唯一性是指页岩气藏的烃源岩来源为富有机质页岩,且唯一来源于成熟的有机质生烃作用;而储气的多样性则揭示了页岩气藏中天然气的主要赋存形态:游离态和吸附态,两种状态的天然气含量变化较大,天然气分子主要富集在有机质的微孔隙、微裂缝及页岩的孔隙、裂缝内;富气的变化性是指多种地质指标,即"五度"指标影响页岩气藏的形成,"五度"包括深度、厚度、有机质丰度、热演化程度和脆性度,合适的"五度"指标才能形成商业开采的页岩气藏;供气的改造性凸显了页岩储层的最大特点,纳米级孔隙的非达西流渗流定律,该特点影响单井产量,造成产量低、递减慢、生产周期长,只有经过后期压裂改造才能获得工业气流。以上页岩气藏的四性变化为指导下扬子地区下寒武统黄柏岭组页岩气勘探提供主要技术依据,结合区域地质、地化特征,认为下扬子东南缘、东北部地区下寒武统黄柏岭组最有利于页岩气藏形成,并可进行必要的商业开采。     

页岩气勘探开发技术进展

通过对全球页岩气的资源量、分布状况、勘探开发技术研究现状的分析,指出页岩气的资源评价、储层评价、裂缝预测、储层改造、水平井钻采工艺等是当前国际页岩气勘探开发技术研究的热点。当前和未来国际页岩气研究将主要关注:页岩气成因机理研究、成藏机制探讨、有效页岩气层识别、页岩气产层压裂改造、水平井和多分支井等技术。我国页岩气研发总体还处在起步阶段,当前主要任务是进行资源量评价和有利目标区域优选,以及开展关键技术的试验先导性研究。我国今后需要进一步加强页岩气成藏机理和模式研究、加大对页岩气勘     

贵州页岩气源岩特征及页岩气勘探远景分析

贵州在地质历史时期长期处于海洋沉积环境,特别是缺氧沉积环境发育,形成多层位黑色泥页岩。根据黑色泥页岩分布范围及厚度,主要划分出震旦系陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组、奥陶系五峰组、下志留统龙马溪组、中泥盆统罐子窑组-火烘组、下石炭统大塘组、二叠系栖霞组-龙潭组。页岩气烃源岩具有层位多\,厚度大\,有机质含量高,成熟度高等特点。同时,根据页岩气烃源岩分布、厚度、有机质含量、成熟度等综合分析,划分出有利的页岩气成藏区,即武陵褶皱、黔中-黔北、南盘江紫云-册亨页岩气有利发育区,并认为南盘江坳陷的册亨-望谟一带是最有利的页岩气勘探远景区。     

页岩气及其聚集机理研究

页岩气是非常规天然气资源勘探的重要领域,掌握其地质理论是进行页岩气开采的基础。国内学者做了中美页岩气聚集机理条件及地质条件相似性对比研究,对国外页岩气地质理论进行了总结,发现我国页岩气聚集地质条件优越,形成了对页岩气的生成、运移、聚集和成藏等方面的初步认识：页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点,具有自生自储的成藏特征;控制页岩气成藏的主要因素有：总有机碳含量、有机质成熟度、岩石矿物成分、地层压力、温度、优质泥页岩厚度和分布面积等。分析研究页岩气成藏特征,形成聚集机理与富集规律,有助于更好地评价和开发我国的页岩气资源。     

世界页岩气资源与勘探开发技术综述

在当前国际能源供需矛盾日益突出的形势下,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目。在概述世界页岩气储量、产量的基础上,介绍了页岩气地质理论、勘探方法和开发技术,以及美国、加拿大和中国3个国家页岩气勘探开发的情况。     

断陷盆地岩浆侵入对页岩气的富集作用

断陷盆地岩浆活动强烈,火成岩分布很不均衡,并会侵入到泥页岩之中。通过地球化学分析发现,岩浆侵入显著促进其周围泥页岩热演化及页岩气生成;岩心观察证实,岩浆侵入过程中还使泥页岩产生大量裂缝。测井分析表明,侵入岩附近目前存在异常高压,它能够显著提高泥页岩对天然气的吸附量。综合分析认为,断陷盆地侵入岩周围页岩气成藏条件优越,是有利的富集区。     

泸州区块龙一14小层页岩气勘探开发潜力

为了明确泸州区块龙马溪组龙一₁⁴小层页岩储层特征及勘探开发潜力,实现川南龙马溪组页岩纵向立体开发,将泸州区块龙一₁⁴小层划分为a、b、c 3个单层,对各单层页岩厚度、有机质丰度、矿物组分、物性特征、储集空间类型及含气性特征进行分析。结果表明:泸州区块龙一₁⁴小层I类储层平均厚度为35.6 m,分布面积约为1 900 km²,地质资源量超过8 000×10⁸m³,具有良好的勘探开发前景。其中,b单层页岩储层厚度大于20 m,TOC平均值大于2.5%,脆性矿物含量大于55%,孔隙度平均值为4.9%,含气量平均值为4.5 m³/t,展示出优越的储层条件。龙一₁⁴小层b单层页岩储层相较于现阶段主产层龙一₁¹小层,具有更高的黏土含量和无机孔占比,在开采过程中需采用科学的压裂工艺和闷排措施,以取得更好的开发效果。研究成果将为拓展页岩气勘探开发层位,提高泸州区块龙马溪组页岩气资源动用程度提供技术支撑。     

鄂尔多斯盆地中生界页岩气成藏地质条件

为了寻找常规油气的接替能源,增加鄂尔多斯盆地油气资源的地质储量,促进国内非常规油气资源的勘探开发,根据国内外现有的页岩气勘探开发理论和实践,对中生界延长组长7段泥页岩层的沉积环境、经历的构造运动、分布范围、厚度、埋深、有机质的类型和丰度、成熟度及生烃强度等各项成藏地质、地化要素进行了分析。研究认为鄂尔多斯盆地中生界延长组长7段泥页岩层具备良好的页岩气成藏地质条件,盆地南部吴起—永宁—下寺湾—直罗—线地区是中生界地层页岩气勘探开发的有利区块。     

页岩气开发过程中的环境影响及建议

页岩气资源是当前全世界关注的热点,我国页岩气的勘探开发工作也正如火如荼进行中。基于环境保护的需要以及公众对可能造成的环境污染的忧虑,页岩气的开发过程亟需科学合理的环境影响评价和及时有效的环境保护工作。通过对美国页岩气开发过程中系列环境问题的调研,分析我国页岩气开发过程所面临的水资源消耗和污染、地表和植被破坏、温室气体排放和噪声污染等方面的环境挑战。建议从完善管理制度以及防治技术研究和应用两方面,探讨适合我国页岩气勘探开发过程的环保管理方案和技术,促进页岩气勘探开发工作的健康发展。     

页岩气成藏理论及资源评价方法

在调研了国内外页岩气研究成果的基础上,系统地研究了页岩气藏基本特征,分析了页岩气藏的成藏机理及成藏控制因素,并针对页岩气藏特殊的成藏特征,探讨了相应的识别方法和资源评价方法。研究表明,页岩气藏通常具有自生自储、储层粒度细、低孔低渗、裂缝发育、储层面积大、连续分布、形成温度及埋深范围广,赋存方式主要为吸附态、压力异常、产能低、采收率低和生产周期长等特征;页岩气成藏具有过渡特点,兼具了根缘气及常规天然气的成藏机理;有机质类型及含量、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、矿物组成、厚度、湿度、埋深、温度与压力对页岩气藏的形成具有一定的控制作用;利用岩心分析法、地球物理法及ECS测井、成像测井等测井新技术可定性或定量识别页岩气;按照页岩气资源评价主要方法的原理归类,目前页岩气资源评价主要方法有类比法、成因法、统计法和综合法4类,每种方法有各自的适用性和局限性。     

页岩气开发技术与策略综述

页岩气是一种储量巨大的非常规天然气,但是页岩气藏储藏层结构复杂,多为低孔、低渗型,开发技术要求很高,需要大量的技术资金和人员投入。重点介绍了国内外页岩气勘探开发技术,主要包括储层评价技术(测井和取心)、水平井增产技术(多分支井水平井和对接连通水平井)、射孔优化技术以及压裂增产技术;分析了国内在页岩气研究开发中存在的主要问题,指出了当前页岩气开发技术的发展趋势。