焦石坝地区龙马溪组页岩有机质孔隙特征

页岩气作为非常规天然气,其载体页岩为低孔低渗的致密岩,天然气在致密的页岩中的赋存形式、储存场所及富集机理一直是地质家们研究的问题。对川东南焦石坝龙马溪组富有机质页岩储层研究过程中,发现页岩中除了常规储层中常见的孔隙类型外,有机质颗粒内孔隙发育程度很高。通过扫描电镜观察、氮气吸附以及大量测试分析资料综合研究认为,焦石坝龙马溪组富有机质泥页岩富含无机孔隙和有机孔隙,有机孔隙是页岩中优势孔隙类型,发育程度具有非均质性,形态多样,平面上通常为泡泡状、似椭圆状、港湾状及其他不规则形状,孔径范围2～900 nm不等。另外,有机质微小的孔隙、粗糙的表面特性,为吸附甲烷提供了比表面积,其亲油（气）的特性使其优先吸附、储集天然气,对页岩气富集起了重要作用。     

涪陵焦石坝区块页岩动静态弹性模量转换关系研究

油气开采过程中，常通过测井资料和室内试验2种方式获得岩石的力学参数，通过测井资料获得的动态力学参数与通过室内试验获得的静态力学参数相比，在资料的数量、实时性以及获取成本等方面都具有明显优势，而现有力学本构关系是基于静态力学参数建立的，因此有必要建立动静态力学参数的转换关系。鉴于此，选取层理发育完好的涪陵地区焦石坝区块下志留统龙马溪组页岩，逐一分析不同层理角度、孔隙度和声波频率对页岩弹性模量的影响，结果表明，层理角度对页岩弹性模量影响规律最强。根据试验结果，利用相关性分析法建立了层理角度与动静态弹性模量的转换关系模型，并对相同区块的页岩进行了模型验证，发现该模型预测值的平均误差小于6%，具有误差小且计算简单的特点。该研究结果可为获得层理性页岩的动静态弹性模量转换关系提供一种快速有效的方法。      

涪陵页岩气田焦石坝区块页岩脆性指数地震定量预测

为了确定四川盆地涪陵页岩气田焦石坝地区页岩储层相对高脆性层段及压裂有利区,研发了适应于复杂构造应力环境的多参量页岩脆性指数的地震定量预测技术。首先通过对构造、岩石矿物组分、岩心裂缝发育程度、测井、地震等资料的综合分析,明确了构造挤压应力对岩石脆性特征的影响作用;然后在Rickman公式的基础上,引入反映横向剪切应力—应变作用的剪切模量,构建了基于杨氏模量、泊松比、剪切模量×密度的新脆性指数预测模型;最后结合基于矿物组分的弹性岩矿脆性指数法可精确计算全井段脆性指数的优势,形成了适应复杂构造应力环境的多参量页岩脆性指数定量预测技术。应用效果表明:(1)利用该技术预测的结果与未参与建模探井的脆性指数计算结果吻合较好,相对误差在4%以内,证明该技术是可靠的;(2)焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组优质页岩的脆性指数具有自上而下逐渐增高的趋势且横向上分布稳定,其中五峰组—龙马溪组一段一亚段的脆性指数为最高,是水平井穿行与压裂的最有利层段。     

涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术

随着涪陵页岩气田焦石坝区块进入开发调整期,单井可采储量降低,要继续经济开发就需要缩短钻井周期、降低钻井成本.为了实现钻井提速降本,进行了钻井优化设计、超长水平段钻井、强化参数钻井提速、基于等寿命理念的"一趟钻"钻井、"钻刮通洗一体化"完井和长效密封固井等方面的技术攻关,形成了涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术.现场应...     

四川盆地富有机质页岩孔隙分形特征

文中以下寒武统(牛蹄塘组)、上奥陶统(五峰组)、下志留统(龙马溪组),以及上三叠统(须家河组)页岩为研究对象,在低压氮气吸附测试实验结果的基础上,探讨了四川盆地富有机质页岩的分形特征。研究表明:四川盆地富有机质页岩具有双重分形特征,存在明显的孔径分界点,其中小孔隙分形维数的平均值要小于大孔隙,说明大孔隙结构的复杂程度大于小孔隙;分形维数D_1可描述页岩孔隙表面的分形特征,分形维数D_2可描述页岩孔隙结构的分形特征;D_1越大,页岩孔隙表面越不规则,页岩孔隙表面将有更多的吸附位,使页岩吸附气体能力增大;D_2越大,页岩孔隙结构越复杂,使页岩的解吸、扩散和渗流变得困难。因此,页岩孔隙中高表面分形维数D_1值和低孔隙结构分形维数D_2值对页岩气藏的开发有重要的意义。     

焦石坝区块五峰组与龙马溪组一段页岩有机孔隙结构差异性

焦石坝区块五峰组和龙马溪组一段海相富有机质页岩中纳米有机孔隙十分发育,有机孔隙成为该页岩气储层的重要储集空间。应用场发射扫描电镜（FE-SEM）和ImageJ统计软件以及气体吸附测试,对五峰组和龙马溪组一段下部和上部3套页岩的20块样品有机孔隙结构（孔隙形状、数量、孔径分布）进行了观察和参数统计分析,并对有机质面孔率进行了计算。根据利用FE-SEM观察到的孔径分布在2~900 nm,主要在10~900 nm的有机孔隙特征发现五峰组、龙马溪组一段下部和上部页岩的纳米有机孔隙结构存在明显的差异性。五峰组页岩有机孔隙形状多为不规则棱角形,而龙马溪组一段页岩有机孔隙形状多呈椭圆形和近圆形。五峰组页岩样品孔径在10~50 nm有机孔隙相对最发育,其次是龙马溪组一段上部;而龙马溪组一段下部页岩样品孔径在50~900 nm的有机孔隙相对最发育,其次是龙马溪组一段上部。根据孔径主要在10~900 nm的6 1400余个有机孔隙的统计结果,页岩样品平均单颗粒有机质面孔率与有机碳含量（TOC）有粗略的正相关性,但五峰组页岩样品平均有机质面孔率相对略偏小。根据气体吸附孔径测定及分析,页岩样品中孔径在0.3~1.5 nm和2~10 nm范围的纳米孔隙发育程度与TOC具有明显的正相关性。焦石坝区块五峰组、龙马溪组一段下部和上部页岩有机碳含量的差异性、五峰组页岩处于挤压滑脱层底部且经历了更明显的分层滑脱改造以及改造引起的部分超压释放,可能是3个层位页岩有机孔隙结构差异性的原因。     

涪陵页岩气田焦石坝区块压裂试气工艺技术综述

研发并应用了具有自主知识产权的"泵送桥塞+射孔联作"工艺技术,完善了长水平段连续油管钻塞工艺技术,形成具有涪陵特色的"进站测试"工艺技术、页岩储层精细分簇差异化压裂设计技术,掌握了适应于不同小层的页岩气水平井分段压裂工艺参数优化技术,建立了页岩气水平井压后评估技术。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段富有机质页岩孔隙特征

为研究鄂尔多斯盆地长7段陆相富有机质页岩孔隙发育特征,采用覆压孔隙度测量、脉冲衰减渗透率测量、低温氮气吸附实验等结合氩离子抛光—扫描电镜成像分析,对页岩孔隙发育特征进行深入研究。结果表明,页岩储层孔隙主要为纳米量级,少量黏土矿物粒间孔可达微米级别;孔隙类型主要有粒间孔、黄铁矿微球粒晶间孔、粒内孔、有机孔及少量微裂缝,其中黏土矿物粒间孔最发育,有机孔相对较少;页岩孔径分布复杂,含有大量的中孔(2~50nm)、大孔(50nm)及少量的微孔(0~2nm),中孔和大孔是孔隙体积的主要贡献者,微孔和细中孔(2~10nm)是比表面积的主要贡献者;样品渗透率变化幅度大,与页岩中裂缝的发育程度及孔隙结构有关。     

四川盆地焦石坝地区页岩吸附特征室内实验

页岩含气量对页岩气田储量计算至关重要,直接关系到页岩气的产量、递减规律等。页岩气以游离气和吸附气形式赋存,有重量法等温吸附、容量法等温吸附、现场含气量测试等不同方法测试吸附气、游离气。通过测试页岩气降压解吸过程中气体体积变化来测量吸附气量,首次建立了同时测试页岩吸附气、游离气的方法。该方法采用柱状页岩岩心,模拟不同温度、压力、含水、真实孔隙结构等条件,消除了等温吸附曲线的负吸附异常;分析了有机质含量、压力、温度、含水、气体组成等因素对页岩吸附量的影响。实验结果表明,页岩的甲烷吸附量随压力增加而增加,压力大于12MPa后达到吸附/解吸动态平衡,吸附量不再增加;有机质含量TOC增加时吸附量增加;温度增加时吸附量降低;页岩含水后吸附量降低;甲烷吸附量高于氮气吸附量;焦石坝龙马溪组主力层页岩在温度20℃、压力30MPa下页岩气吸附气量介于1.8~3.1m~3/t之间,总含气量介于5.1~6.5m~3/t之间,吸附气占总气量40%左右。     

浙江临安地区富有机质页岩储层特征

通过X衍射、扫描电镜等分析,研究了区块内富有机质泥页岩的储层特征,探讨了区内富有机质泥页岩的储层影响因素。临安地区富含有机质泥页岩的脆性矿物含量整体较高,均大于60%,利于压裂,脆性矿物含量表现为荷塘组高、杨柳岗组次之、胡乐组低;黏土矿物一般小于35%,利于裂缝的形成及吸附,黏土矿物含量表现为胡乐组高、荷塘组次之、杨柳岗组低。整体来看,受构造运动及火山岩影响,临安地区暗色泥页岩的孔隙度和渗透率普遍较低,尤其是杨柳岗组和胡乐组整体偏低。     

涪陵页岩气田焦石坝区海相页岩气层特征研究

国家级页岩气示范区涪陵页岩气田的勘探突破,给业界专家提供了丰富的研究实例资料。为深化认识涪陵页岩气田焦石坝区块龙马溪组下部-五峰组海相页岩气层特征,以参数井JY1井和探井JY2井、JY3井、JY4井为研究对象,结合岩心试验资料,系统研究了页岩气储层岩性、物性、地层压力、脆性、含气性等特征,建立了典型含气剖面。结果表明:页岩气层岩性主要为深水陆棚沉积环境形成的灰黑色页岩;气层厚度、孔隙度、总有机碳质量分数、脆性、游离气与吸附气体积分数等"甜点"参数均优于北美地区的典型页岩气层指标;天然气以甲烷为主,不含硫化氢;页岩气层存在明显异常高压,脆性矿物含量高,水平地应力差异系数小。     

富有机质泥页岩有机质孔隙研究进展

富有机质泥页岩有机质孔隙是页岩气储层的主要孔隙类型,是实现页岩气富集的关键环节和因素。近年来,随着有机质成因以及页岩气储层、储渗性能等方面的理论不断深入,泥页岩有机质孔隙的研究取得一定成效,同时,泥页岩中不同孔隙大小的划分以及页岩气在不同孔隙中的存在状态等方面的研究也在进行中。     

四川盆地筇竹寺组富有机质页岩沉积主控因素

目前对于四川盆地下寒武统筇竹寺组富有机质页岩形成主控因素的认识并不十分清楚，致使对该套页岩储层评价和“甜点”选择存在着较大的盲目性。为此，以钻井资料为基础，结合地球化学元素测试和生物地层资料，从构造活动、海流作用、古生产力、古地理环境等方面对该盆地筇竹寺组页岩的沉积要素进行剖析，揭示了富有机质页岩的分布规律和沉积主控因素。结果表明：①受川西—川南大型内裂陷发育特征的控制，川南及周边富有机质页岩主要形成于筇竹寺组早期，其次为中期，沉积厚度和分布面积大；②海平面升降和上升洋流作用是黑色页岩形成的重要控制因素，黑色页岩沉积在威远地区受裂陷拉张作用影响大，受海平面变化影响相对较小，在长宁地区受拉张作用影响较小，但受海平面变化影响较大；③上升洋流在川南南区较活跃，在川南中北部基本较平静，反映威远地区总体处于半封闭海湾环境，长宁地区总体处于弱封闭环境，古生产力为后者高；④富有机质页岩的规模沉积和分布主要受到缓慢沉降的稳定海盆、相对较高的海平面、半封闭水体和低沉积速率等4类因素的控制，在局部地区上升洋流则是形成高有机质丰度页岩的重要控制因素之一；⑤川南地区富有机质页岩发育规模呈现早期大、中晚期小的变化特征，有机质丰度则显示出早期高、中晚期低和南区高、北区低的变化趋势。     

泌阳凹陷核三段主力富有机质页岩层地球化学特征

泌阳凹陷中部深凹区古近系核桃园组发育多套含油气页岩层.采用ICP-MS分析法对第5套页岩层稀土元素和微量元素特征进行了分析,讨论了泥页岩地球化学特征、沉积环境及其有机质富集机制.结果表明,B、Sr和Th含量及B/Ga值与古盐度呈正相关,显示该套页岩层为成水湖泊沉积,纵向上古盐度逐渐降低,这与藻类含量及组合特征反映的古盐度一致.各样品稀土元素分异明显,轻稀土富集而重稀土亏损,(La)N/(Yb)N值明显大于1,δCe值为0.93～1.17,平均0.99,Ce异常性不明显或为正异常,反映沉积物沉积速率相对较低.V/(V+Ni)值为0.71～0.84,Ce异常指数均大于-0.1,显示为还原环境.综合研究认为,核三段第5套富有机质页岩层形成于干旱-半干旱气候条件下缓慢沉积的咸水湖泊环境.     

吴起油田曾岔区块沉积微相研究

根据岩心资料、测井资料,分析鄂尔多斯吴起油田曾岔区块延长组长6油层组沉积微相。经过地层精细对比与划分得到,吴起油田曾岔区块区长6油层组可分为6个小层。沉积微相研究认为长6油层为三角洲前缘沉积体系,并发育水下分流河道、分流间湾、河口坝三种沉积微相。     

焦石坝区块分段压裂井中微地震实时监测技术

随着涪陵页岩气田焦石坝区块开发的南移,储层地质非均质性增强,压裂工艺适应性逐渐变差,常规微地震监测技术不能很好地实时优化压裂设计。自适应递归STA/LTA微地震事件检测和图像处边缘检测初至波自动拾取技术可进行微地震数据实时处理。结合焦页AA-BB井组井中微地震监测成果,对邻井组CC井组方案设计时,优化段间距、优选射孔位置、前置破裂提排量,实时优化中后期暂堵转向工艺,获得最优段间距为35～40 m,实现改造体积及效益最大化。现场试验表明,通过焦页CC井组开发应用和验证,焦页CC井组的归一化1 500 m水平段无阻流量明显高于焦页AA-BB井组,其中焦页CC-1HF井与焦页CC-4HF井的无阻流量甚至大于50×10~4m~3。结果表明,微地震监测技术对相似区域页岩气井压裂方案优化及现场实时工艺调整具有指导作用。     

焦石坝页岩脆性评价与预测

在寻找页岩气有利区域时,页岩的脆性预测是非常重要的一个环节。传统的脆性指数预测方法是叠前三参数反演,即通过反演纵波速度、横波速度和密度等参数计算页岩脆性指数。但受入射角度或偏移距的限制,叠前反演得到的密度误差较大,根据以上参数计算的页岩脆性指数累积误差更大。以四川盆地焦石坝页岩气区块为例,探讨了应用叠后地震波形指示反演预测页岩地层脆性的方法。在页岩脆性矿物定量评价的基础上,依据测井资料计算出单井脆性矿物含量曲线,综合利用测井、地震、地质等资料,通过叠后地震波形指示反演得到脆性矿物含量数据体,进而求取页岩地层脆性的空间分布,提高页岩脆性预测精度。焦石坝工区页岩脆性波形指示反演结果显示,目的层五峰组和龙马溪组的①、③小层脆性指数较高,与岩心测试数据和实钻压裂结果吻合,为该区页岩气田的开发和井位部署提供了依据。     

涪陵页岩气田焦石坝区块五峰组—龙马溪组一段页岩气储层地球物理特征分析

开展了四川盆地东南部焦石坝区块奥陶系五峰组—志留系龙马溪组一段页岩气储层地球物理特征的系统性分析研究。测井资料统计分析表明,五峰组—龙马溪组一段页岩气储层具有"高自然伽马,高铀,相对高声波时差,相对高电阻率;低密度,相对低中子,低无铀伽马"的"四高三低"测井响应特征。通过井资料精细标定和地震正演模拟分析,明确了页岩气储层顶界面呈连续波谷,底界面呈连续波峰,储层内部呈中强-弱波峰的地震反射特征;波峰强弱与页岩气储层厚度及物性有关,当页岩气储层中优质页岩段(总有机碳(TOC)含量大于2%)发育时,储层底界和储层内部波峰能量变强,之间夹强波谷特征,波谷越宽,优质页岩发育厚度越大。经地震相分析,总结出表征五峰组—龙马溪组一段页岩气储层的两类地震相,其中I类地震相是物性相对较好、发育厚度较稳定的页岩气储层的地震响应,占研究区面积的63%,为最有利的页岩气勘探区。     

富有机质页岩的孔隙类型

有机质页岩中广泛发育的纳米孔隙是页岩气的重要储集空间,本文采用扫描电镜,对研究区样品微观孔隙结构特征进行研究,探讨富有机质页岩的孔隙类型。     

气测录井在涪陵页岩气田焦石坝区块勘探开发中的应用

气测录井又称为相色谱录井,是一种随钻测试技术,主要是通过对钻井液中天然气的组分和含量进行测量,从而判断地层流体性质,间接评价储层。该技术是目前石油钻探中发现和评价油气层的基础方式之一,具有实时方便,准确度高,效率高的特点。气测录井技术在涪陵页岩气田礁石坝区块进行应用,结合该气田多年钻探的成果资料,取得了非常好的效果。