龙马溪组页岩可压性实验评价

针对目标区块龙马溪组露头制作岩样,分别进行矿物组分测量、岩石力学测定及水力压裂实验,以验证目标区块页岩的可压性。测得储层岩样平均脆性指数为56.65,水平应力差异系数为0.11,可知该层在进行水力压裂时能形成复杂的裂缝网络。通过岩样水力压裂破坏实验,发现岩样水力压裂后裂缝条数较多,平均为38条,裂缝网络较复杂。最后验证了该层页岩良好的可压性,在水力压裂施工时可以形成复杂缝网。     

页岩储层可压性评价关键指标体系

从美国的页岩压裂作业经验看,压裂后产能高的气井并非压裂过程复杂、破裂压力高的地层,而是可压裂性好的地层。借鉴美国典型页岩气田的成功压裂经验,从地质评价指标、页岩体积压裂评价指标和工程技术评价指标三方面探索国内页岩可压性评价体系,对页岩气储层的地质特点进行评价,确定总地质储量、地质"甜点"区、成熟度等;获得储层岩石的脆性参数、天然裂缝、地层倾角、地应力等数据,对储层形成体积裂缝的可行性进行评价;探讨压裂增产的方式、射孔方式、压裂液性能等工程技术指标。从中优选影响储层可压性的主导因素,挑选出最能直接反应页岩地质力学可压性的指标,建立一套适合国内复杂地质和工程条件下的页岩气储层可压裂性评价指标体系,为构建页岩可压性评价模型与风险控制方法提供参考指标。     

海陆交互相沉积泥页岩发育特征研究——以鄂尔多斯盆地临兴地区太原组为例

为进一步分析与探讨海陆交互相页岩的资源潜力,选取鄂尔多斯盆地东北部临兴地区太原组地层为研究对象,根据大量的岩芯、测井及地化资料,结合层序地层与沉积相的理论知识,对海陆交互相泥页岩的沉积环境和发育特征进行研究.通过野外露头、岩心观察和测井等资料,总结临兴地区太原组的沉积环境,并结合有机碳、镜质体反射率和岩石矿物含量的实验数据进行泥岩发育特征的分析,认为太原组地层主体发育障壁型海岸相沉积,泥页岩发育特征良好,且不同沉积环境下的泥岩有机碳含量存在差异性.研究结果表明:临兴地区太原组整体经历一个完整的长期旋回,并据此可划分为太1段(p_1t~1)和太2段(p_1t~2);太1段(p_1t~1)主体发育潮坪相沉积体系,太2段(p_1t~2)主体发育障壁岛—潟湖—潮坪的障壁型海岸沉积体系;泥页岩发育特征良好表现为太原组地层虽泥页岩发育的整体厚度变化较大,但累计厚度大于30 m的区域较为可观;太原组TOC均值为3.69%,太2段(p_1t~2)的有机质含量略高于太1段(p_1t~1);热演化程度较高,镜质体反射率(R_0)均值1.39%;干酪根类型为Ⅲ型,以产气为主;岩石矿物组分中脆性矿物百分比较高,脆性指数普遍大于50%,可压性良好;根据不同的沉积环境将泥页岩划分为4种类型,其中沼泽相碳质泥岩的有机碳含量最高.综合评价认为,该地区太原组整体展示较好的页岩气勘探开发潜力,且不完全氧化的沉积环境更有利于有机质的发育.     

沁水盆地海陆过渡相页岩储层微观孔隙特征及含气性特征

为了更加精细地表征沁水盆地海陆过渡相页岩储层物性特征和含气性特征,以沁水盆地Y3井山西组和太原组页岩为研究对象,通过有机地球化学测试、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、高压压汞和低温氮吸附等试验,并结合等温吸附试验和含气量测试,对Y3井石炭-二叠系页岩储层物性特征和含气性进行评价,结果表明:(1)页岩有机质类型为Ⅲ型,总...     

建南A井页岩气储层压裂改造潜力评价方法

岩石力学实验证明,弹性参数计算的脆性相较于通过脆性矿物成分计算的脆性指数能更好地表征岩石的脆性。而面缝率与泊松比、杨氏模量以及破裂压力的交汇关系表明,脆性与归一化后的破裂压力比值能较好地表现储层岩石在力学方面的压裂潜力。脆性矿物含量高以及粘土中伊利石含量高的储层具有较好的压裂潜力,天然裂缝发育的规模和倾角也是不可或缺的考虑因素。以此方法对建南A井进行评价,认为该井最适合进行压裂施工的层段在610~630m,并在610~646m进行试气压裂。压裂后,天然气最高产量为4 000m3/d,稳定产1 860~2 200m3/d,证明了评价过程的合理性。     

页岩油气甜点识别的综合评价方法

页岩油气的高效开发需要最大程度地识别出甜点所在.为了将地质甜点与工程甜点有效融合来识别和评价页岩油气甜点,在总结龙马溪组勘探成功经验的基础上,以美国某盆地A组页岩层为例,提出"甜点体"的概念,其界定为体积压裂的对象.通过A组页岩储层纵向差异化研究,以及总有机碳(TOC)数值、脆性指数等地球物理预测方法的应用,结合甜点体非均质性变化对水平井产量影响的分析,建立了页岩油气甜点体的识别和综合评价方法,即五步法:垂向评级、平面划区、体积雕刻、差异压裂、油藏定调.研究结果表明:龙马溪组的TOC在2%~8%,含气量在1.7~4.8m~3/t,脆性矿物质量分数在20%~70%,"甜点"划分的门槛值应是TOC大于3%,含气量大于2m~3/t,脆性矿物质量分数大于40%.基于不同区域3个参数门槛值不同,该方法有利于区块内的勘探开发及钻完井技术适用性调整.     

涪陵北东岳庙段页岩油气层测录井特征

通过研究四川盆地涪陵北地区涪页A井、涪页B井页岩油气层测录井资料,分析了涪陵北东岳庙段页岩油气储层测录井特征,并建立页岩油气储层综合评价标准.主要认识如下:涪陵北东岳庙段优质页岩油气储层厚度为28m,岩性主要为暗色厚层页岩夹薄层介壳灰岩,脆性矿物含量36.7％～38.4％;孔隙度4.05％～6.11％;含气饱和度≥40...     

东平1井长7储层体积压裂技术适用指标分析

东平1井位于鄂尔多斯盆地天环向斜中段圈湾子凸起,主要发育深灰、灰色泥岩,底部为张家滩页岩。从岩性、脆性指数、天然裂缝发育程度、地应力特征等角度,对东平1井长7储层进行体积压裂可行性论证。与国内外油田的页岩油藏进行比较,总体来看该储层存在实现体积压裂的可能性,但形成复杂缝网的可能性较小。     

泥页岩气层脆性特征的地球物理测井研究方法

页岩气作为清洁能源在国际上勘探开发技术较成熟,研究手段也很丰富,页岩气层岩石物理特性研究就是其中的关键技术之一。就中国页岩气勘探区块而言,以中国石化焦石坝、高邮凹陷区块较为成功。笔者利用高邮凹陷区块泥页岩气层钻井获得的岩心,在实验室钻取直径2.5cm、长度4~6cm的样本。将饱和水岩样置入HR2500-2高速冷冻离心机,分8种转速脱水模拟岩样不同含水饱和度,再利用CTS-45型非金属超声波检测分析仪模拟地层条件测定泥页岩样的纵横波速度;并利用实验数据得到了泥页岩储层的泊松比、杨氏模量、脆性指数等参数。处理高邮凹陷区块5口井的测井资料,得到ElF4层位的脆性指数,结果发现:泥页岩的杨氏模量越高,泊松比越低;脆性越高,可压裂性越强。总结出E_lF_4层段各小层可压裂性级别,科学指导了该区压裂设计。     

基于双甜点的页岩储层可压性评价方法

页岩储层的甜点和可压性评价是页岩油气勘探开发的重要评价指标,现场往往对储层甜点和可压性分别进行评价,而页岩储层甜点和可压性的评价参数和数学方法存在相似性,易造成二者概念混淆、相互关系不清和重复评价等问题．为明确二者的联系性,建立一致性评价方法,系统调研了国内外常用的甜点和可压性评价方法,从概念和评价方法出发,厘清了地质甜点、工程甜点及可压性的关联性,并基于甜点综合分析提出可压性评价方法．该方法利用现场地质、工程参数计算地质和工程甜度指数,构建储层的可压性指数和区域可压性评价图版,可快捷、定量地评价单井及区块的可压性优劣．通过选用四川盆地威远区块10口页岩气井的地质和工程参数,应用所建方法计算了甜度及可压性,发现可压性指数等比例地正向反映了实际测试产气量．该方法能为优化井眼轨迹、提高优质储层钻遇率和优化储层压裂施工方案提供有效的科学指导．     

鄂西渝东东岳庙段页岩储层水力裂缝扩展形态与影响因素研究

页岩储层压裂的核心是形成复杂缝网,因此,水力裂缝的起裂、扩展及各工程条件等对压裂缝网的形成都有着重要的影响。对建南气田页岩天然露头展开真三轴物模实验,并对试验结果进行定量分析与表征。分析认为:东岳庙段页岩储层可压性较好,通过水力压裂能形成复杂裂缝系统;东岳庙段页岩储层存在3种裂缝延伸模型,并以模型Ⅲ为最主要的裂缝延伸扩展模型;高角度缝、压裂液粘度和排量是决定压后裂缝形态的主要因素。     

沙丘14井钻井液技术

沙丘14井是位于准噶尔盆地东部隆起北三台凸起的一口预探井,完钻层位为二叠系平地泉组,完钻井深3250m。针对二开井段八道湾组煤层的垮塌现象,通过提高滤液粘度、改善泥饼质量、增强封堵作用和适当提高钻井液密度有效解决了垮塌现象。针对三开井段硬脆性泥页岩的剥落掉块,通过加强对硬脆性泥页岩层理和微裂缝的封堵、增强钻井液对硬脆性泥页岩中膨胀性粘土的抑制作用有效解决了其剥落掉块问题。二开井段平均井径扩大率0.90%,最大井径扩大率5.69%。三开井段平均井径扩大率5.58%,最大井径扩大率33.88%。全井无事故,电测成功率100%。     

修武盆地下寒武统页岩气富集条件及有利区预测

利用野外地质调查、岩心观察、测试分析、含气量现场解析等方法,研究修武盆地下寒武统海相富有机质泥页岩分布特征、有机质类型、丰度和成熟度、岩石储集特征及含气量等页岩气成藏条件.结果表明:下寒武统王音铺组、观音堂组黑色泥页岩具有厚度大、分布广、有机碳质量分数高、成熟度高等特点,泥页岩脆性矿物质量分数较高(大于40%),微裂缝、微孔隙发育,具有良好的页岩气形成与富集条件.结合岩样等温吸附实验结果和调查井岩心现场含气量解析数据,采用概率体积法估算修武盆地下寒武统页岩气资源量为2 922.98×108 m3.修水—武宁向斜东部王音铺组泥页岩厚度大于100m,TOC质量分数大于6%,镜质体反射率在2%~3%之间,埋深为1 000~3 000m,构造形态完整,断裂不发育,有利于页岩气的聚集和保存,是区内页岩气勘探有利区域.     

中扬子地区下寒武统水井沱组页岩储层特征

根据钻井岩心资料,采用岩心观察和地球化学分析等方法,研究了中扬子地区水井沱组页岩岩相、地化特征、孔隙结构和含气量等特征。研究结果表明:水井沱组可以划分为泥页岩、白云质泥岩、纹层状微晶粉晶白云岩、非层状微晶粉晶白云岩、含生屑含泥晶粉晶白云岩、泥质粉晶灰岩等6种岩相;页岩总有机碳含量为0.80%~4.82%;有机质类型以Ⅱ1型和Ⅲ型为主,热成熟度为2.0%~3.2%;页岩中黏土矿物含量为2.0%~57.0%,平均为20.6%;脆性矿物含量为18.9%~70.0%,有利于水力压裂;页岩孔隙度为0.27%~1.59%,渗透率为(0.000 1~0.002 4)×10~(-3)μm~2;孔隙类型有微裂缝、泥晶间微孔隙、解理缝、粒屑内微孔隙,其中泥晶间微孔隙较多,为页岩气赋存提供了储集空间。     

建南构造东岳庙段页岩气层测录井特征研究

通过研究四川盆地建南构造建111、建页HF-1、建页HF-2井页岩气层地质、录井和测井特征,建立页岩气储层综合解释标准,取得主要认识:东岳庙段页岩气储层厚在40m以上,岩性主要为深灰色泥页岩,脆性矿物含量≥65%;孔隙度3.0%~6.5%,渗透率2.1md~3.6md,含气饱和度55.0%~65.0%,有机碳含量为1.0%~1.4%,地层压力变化正常;东岳庙段页岩气层核心参数如页岩厚度、孔隙度、游离气含量,部分或同时分别突破60.0m、10.0%和2.0m3/t,页岩气显示层可评价为Ⅰ类气层,试气易获高产。     

海陆过渡相煤系页岩气储层微观特征及影响因素——以沁水盆地中东部Y2井为例

为探讨沁水盆地中东部海陆过渡相煤系页岩气储层微观特征及影响因素,采用有机地球化学测试、SEM检测、全岩和黏土矿物X射线衍射分析、高压压汞和低温液氮吸附等试验获取Y2井山西组-太原组泥页岩孔隙微观特征。结果表明：（1）泥页岩中有机质类型为Ⅲ型（腐殖型）,总有机碳（TOC）质量分数较高,平均1.79%,经历了较长热演化史;（2）泥页岩中主要发育粒内孔、粒间孔,有机质孔和微裂隙等,黏土矿物和石英中发育大量粒间孔和粒内孔;（3）SEM图像显示,泥页岩孔裂隙形态分形维数为2.34～2.51,非均质性中等;（4）高压压汞和低温液氮吸附试验表明,中孔为研究区泥页岩主要孔隙,对孔体积和孔比表面积影响较大,中孔孔体积、比表面积与TOC、石英体积分数正相关,与镜质组反射率（Ro）成负相关关系;（5）黏土矿物中伊利石对中孔孔体积和比表面积均有积极影响,高岭石则不利于中孔孔体积和比表面积发育。研究结果可为该地区煤系页岩气资源勘探开发提供指导。     

焦石坝区块立体开发水力裂缝展布特征研究

焦石坝区块三层井网立体开发可能存在中部气层对上下部邻井造成干扰的问题,为了厘清中部气层压裂对上下部气层的影响,本文利用邻井岩屑、已压裂井微地震数据、邻井压力响应等资料,结合数值模拟技术,开展曲率、小层界面、地层产状等水力裂缝展布影响因素分析以及有效支撑缝的展布特征分析,明确水力裂缝的展布特征。本次研究为涪陵页岩气田焦石坝区块三层立体开发井网的优化提供参考。     

Z油田大斜度压裂井产能数值模拟研究

针对Z油田具有代表性的7口大斜度压裂井建立了单井砂岩模型、孔隙度模型、渗透率模型,形成了Z油田天然裂缝发育储层大斜度压裂井产能数值模拟方法,数值模拟给出了不同层段（S1段、S3段和D2段、D3段）、不同井斜角（60°、75°）、不同裂缝参数和生产压差条件下大斜度压裂井产能模拟结果。通过探井试油资料与数值模拟预测结果对比分析可知,该数值模拟方法的计算结果与实际试油结果吻合,从而为Z油田大斜度压裂井产能预测分析提供了科学依据。     

赣东北古生界3套富有机质页岩的岩矿特征及意义

查明下扬子古生界富有机质页岩的矿物组成特征,对页岩储层矿物组成影响页岩气储集、渗流运移和开采效果进行了研究.应用XRD、扫描电镜、低温液氮和储层敏感性实验系统分析了赣东北上震旦统皮园村组(Z_2p)、下寒武统荷塘组(∈_1h)和上二叠统乐平组(P_3l)3套海相页岩的矿物组成特征.认为3套页岩样品黏土矿物中伊利石含量均占绝对优势,高岭石含量少,表明已经历晚成岩阶段;沉积环境为碱性水介质起控制作用的深水陆棚沉积环境,这种相对还原的沉积环境为页岩气藏的形成与演化提供了良好的沉积条件;3套页岩矿物脆性指数高,整体上具有良好的储层可改造性,有利于实施页岩气的压裂改造,与北美和国内上扬子地区相比,研究区为理想的页岩气重点勘探开发层位.研究结果表明:3套页岩矿物成分均以石英占主要优势(质量分数为46.73%~64.81%),其次为黏土矿物,同时还普遍含有方解石、白云石、菱铁矿和黄铁矿等矿物;3套富有机质页岩的黏土矿物组成都以伊利石的质量分数为最高(74.58%~87.00%),其次为伊/蒙间层矿物(6.44%~20.58%).皮园村组、荷塘组、乐平组脆性指数平均值分别为67.35,77.90和48.95,易于压裂.矿物成分中石英主要影响宏孔的发育,有利于页岩气的渗流和运移,但黏土矿物控制微孔的发育并与孔隙度和渗透率呈负相关关系,有利于页岩气的保存但不利于渗流;皮园村组和荷塘组页岩储层敏感性不明显,乐平组具有中等偏弱速敏、中等偏强水敏和中等偏弱酸敏效应.理想的页岩气重点勘探开发层位次序可定为荷塘组皮园村组乐平组,页岩气开发工艺应根据其矿物组成的变化在不同区域分别对待.     

基于应力应变曲线的页岩脆性指标分析

页岩脆性是评价页岩气储层是否可压的一个重要指标,是储层能否实现商业开采的关键.以南方海相龙马溪组富有机质页岩为研究对象,开展了单三轴压缩试验,依据岩石应力应变曲线建立新的脆性评价指标,并进行验证,在此基础上研究了页岩的脆性各向异性特征,结果表明:提出的脆性指标可以较好地反映页岩的脆性特征,标准化系数分别取 λ=0.4和...