四川盆地泸州区块深层页岩气地质力学研究及应用

四川盆地泸州区块志留系龙马溪组深层页岩气藏(3500～5000m)是中国页岩气开发的重要接替领域,储层岩石力学特性及地应力的变化导致开发过程中存在钻井周期长、单井产量差异大等难题。开展地质力学研究有助于深化对区块内地应力场的认识,为页岩气水平井的井位、钻井工程及压裂设计优化提供依据。基于声波测井、诊断性压裂注入测试(DFIT)、成像测井和实验室应力测量数据,利用Petrel软件构建了高精度地质力学模型,明确了区块储层地质力学特征,并探讨了地质力学成果在工程方面的应用。研究结果表明,泸州区块内随着沉积深度变大,杨氏模量逐渐增大,泊松比逐渐减小。龙马溪组储层为异常高压,孔隙压力梯度范围为16.7～21.7kPa/m。泸州区块应力机制以走滑型为主,上覆岩层压力梯度为25.5kPa/m,最小水平主应力梯度范围为18.8～24.5kPa/m,最大水平主应力与最小水平主应力之比的平均值为1.165,储层水平主应力随着杨氏模量和孔隙压力的增大而增大。利用地质力学研究成果,对井位设计、钻井工程中的钻井液密度优化、压裂设计中的分段分簇和施工参数优化进行了指导,Y65-X井实钻钻井液密度优化至1.85g/...     

四川盆地涪陵页岩气田江东区块下古生界深层页岩气勘探开发实践与启示

目前埋深大于3 500 m的深层页岩气已逐渐成为中国页岩气勘探开发的重要接替领域,开发过程主要面临地层压力增大、储集物性变差、压裂改造形成复杂缝网困难等问题,开发选区及井位优化部署难度大。江东区块是四川盆地涪陵页岩气田二期产能建设的主要区块,埋深大于3 500 m的深层页岩气面积为57.8 km²,约占区块面积的1/2,目的层为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组(1)—(5)小层优质页岩,是一套富碳、富硅、富页理和富黄铁矿的黑色页岩。采用深层页岩气开发评价选区指标体系及水平井井位优化评价技术研究结果表明,影响深层页岩气井开发效果的主要地质因素包括地层埋深、地应力、裂缝发育特征及页岩地层倾角。深层页岩气水平井与最小主应力夹角不超过40°,A与B靶点高差尽量小于300 m。通过江东区块深层页岩气勘探开发实践,单井获得较高的测试产量和可采储量,勘探开发效果较好,研究成果对四川盆地深层页岩气开发具有重要借鉴意义。     

川东地区上二叠统龙潭组页岩气勘探潜力

根据前人资料,并结合野外地质调查和钻井资料分析研究表明,川东地区上二叠统龙潭组富有机质泥页岩厚度均大于50 m,最厚可达140 m。岩性组合纵横向变化较大：北部云阳-通江一带以泥质岩为主夹灰岩,中部区广安一带为泥页岩夹煤层和灰岩,南部区为泥页岩夹砂岩及煤层。泥页岩有机质丰度一般大于2%;泥页岩干酪根碳同位素及有机岩石学研究表明,有机质类型主体以Ⅱ型为主,生烃潜力优越。泥页岩X-衍射、镜质体反射率分析揭示出石英等脆性矿物含量高,演化程度高,具较好的可压裂性。钻进过程中龙潭组泥页岩气测异常明显,反映了良好的含气性。页岩气资源预测表明具有良好的页岩气资源潜力和勘探前景。综合分析认为,北部万县-仪陇-通江-奉节一带以及南部宜宾-永川-綦江-赤水一带具有较好的页岩气勘探前景。     

鄂西宜昌地区下古生界五峰组-龙马溪组页岩气储层发育特征与勘探潜力

近年来,鄂西宜昌地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩气勘探取得了一系列重要发现和突破。为进一步明确该区五峰组-龙马溪组页岩气勘探潜力,文章在前人研究的基础上,利用钻井及野外露头资料,结合地震、测井和分析测试数据,对宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩气储层发育特征、优质储层分布及勘探潜力等进行了深入研究。结果表明,宜昌地区五峰组-龙马溪组下部黑色富有机质页岩储层岩石类型丰富,普遍具有高硅(石英平均含量>50%)、高碳(TOC平均为2.47%)、高成熟度(R_o普遍大于2%)、低孔(普遍低于5%)和特低渗(平均为0.19×10^-3μm²)特征,储层含气性较好,平均含气量超过2.0 m³/t。优质储层主要集中在五峰组和龙马溪组黑色页岩下部,对应于凯迪阶WF2-WF3笔石带和鲁丹阶LM2-LM3笔石带,厚度约11 m,与四川焦石坝和长宁地区相比,该区优质储层厚度偏薄。最后通过保存条件和经济性评价分析,认为鄂西宜昌东部斜坡区五峰组-龙马溪组页岩气保存条件相对较好,埋藏较浅,地质资源量超过1 200×10     

渝东南复杂地质区页岩气勘探潜力

页岩有效储层厚度大、富含有机质、含天然气量高、保存条件好和便于施工作业的地貌是国内外勘探开发页岩气的主要地质条件。重庆市东南部地区下志留统龙马溪组-上奥陶统五峰组页岩层已钻获页岩气,根据国内外勘探开发页岩气地质条件对比,该区位于四川盆地东南缘,历经多期构造运动,断层极其发育,地层遭受剥蚀严重,页岩层埋藏浅,保存条件差,有效页岩层薄,含气量低,为典型的复杂地质区。系统分析了页岩气地质条件,认为局部地区具有形成页岩气藏的地质条件,提出复杂地质区背斜两翼地层倾角不大、向斜、断层不发育区等地区仍具页岩气勘探潜力。     

准噶尔盆地侏罗系页岩气地质特征及勘探潜力区识别

通过开展露头调查、样品分析、老井岩芯观察、复查老资料以及参考有关准噶尔盆地油气最新的国内外公开文献等实物工作,对准噶尔盆地侏罗系烃源岩层段黑色泥页岩的沉积、烃源岩分布、厚度、地化、油气显示和含气性等主要页岩气地质条件进行梳理、评价,落实富有机质页岩发育特征及展布规律等生气物质基础。认为盆地具备前期实验性勘探开发条件的烃源岩赋存于侏罗系八道湾、三工河组和西山窑组,沉积相以湖相、半深湖、河流相和三角洲相为主,烃源岩沉积相为半深湖：八道湾组沉积层厚为200～800 m,富有机质泥岩面积为9×10⁴ km²,厚度为50～320 m,平均厚度为112 m;三工河组沉积层厚为600～800 m,富有机质泥岩面积为9.1×10⁴ km²,厚度为40～240 m。烃源岩TOC为0.37%～43.54%,R_o为0.45%～2.0%(低-成熟阶段),母质类型以Ⅱ₂-Ⅲ型为主,显示出以生气为主的特征;西山窑组生气物质基础相对较差。根据准噶尔盆地层沉积演化和常规油气研究成果印证,...     

安徽地区古生界页岩气勘探潜力

页岩气是一种新生接替型非常规能源,其识别与评价方法有别于常规天然气。研究区泥页岩厚度、埋深、矿物组成及有机地球化学特征等方面的综合研究表明：下寒武统泥页岩厚度大,埋藏深,脆性矿物和有机碳质量分数较高,部分地区热成熟度适中;上奥陶统和下志留统泥页岩厚度小,埋藏深,黏土矿物质量分数较高,有机碳质量分数低,部分地区热成熟度高;二叠系泥页岩厚度大,埋藏相对较浅,脆性矿物和有机碳质量分数较高,热成熟度适中。因此,认为安徽地区二叠系页岩气勘探潜力最大,下寒武统次之。     

四川盆地海相页岩气富集条件及勘探开发有利区

历经十余年探索实践,四川盆地海相页岩气勘探取得了一系列进展,锁定五峰组—龙马溪组为最有利产层,提出了一批页岩气富集高产理论,形成了集地质评价、开发优化、优快钻井、体积压裂、工厂化作业、清洁开发等为一体的勘探开发技术,探明了万亿立方米级储量的页岩气大气田。时值中国页岩气勘探发展的重要节点,回顾四川盆地海相页岩气勘探开发历程、梳理五峰组—龙马溪组页岩气在地质条件与富集规律上的成果认识、展望四川盆地海相页岩气勘探的重点接替领域,对推进盆地海相页岩气的勘探开发有积极意义。(1)四川盆地海相页岩气勘探开发经历了4个阶段：评层选区找目标阶段;浅层至中—深层先导试验阶段;浅层至中—深层示范区建设阶段;浅层至中—深层上产、深层评价、常压页岩气评价、立体开发评价、超深层和新层系探索阶段。(2)四川盆地五峰组—龙马溪组的沉积条件优越,深水陆棚相高有机质含量页岩呈连续稳定分布;页岩气主要赋存在有机孔隙中,页岩储层在纵向上集中发育,连续厚度大;川南地区和川东南涪陵区块的构造相对简单,气源持续补给、远离古/今剥蚀区和大型断裂逸散区是页岩气富集保存的有利区;目前,五峰组—龙马溪组的页岩气资源量为33.19×10<...     

地质工程一体化在涪陵页岩气示范区立体勘探开发中的应用

四川盆地涪陵海相页岩气区具有不同于北美页岩气区的地质条件,很难直接采用北美大规模、高密度、连片化布井的开发模式。针对四川盆地涪陵页岩气田下部气层一次井网开发后剩余资源精细刻画难度大、剩余资源动用率低和提高老井最终技术可采储量（EUR）技术不完善等难题,提出了适用于涪陵海相页岩气立体开发特点的地质工程一体化思路。在页岩气立体开发方案实施过程中,对剩余气分布、钻完井、压裂和生产等多学科知识进行系统总结,建立地模数模一体化储量动用评价技术、立体开发调整井位一体化优化技术和钻井、完井配套工艺一体化实施技术,形成了一套地质工程一体化技术系列,有效指导了涪陵海相页岩气高效立体勘探开发。     

世界页岩气资源勘探开发现状与展望

当前国际能源供需矛盾突出,能源安全日益成为各国关注的焦点,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目.页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中.是以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集,页岩气储层孔隙度一般为4%～5%,渗透率小于1×10-3μm2,世界页岩气储量为456.24×1012m3,主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联.页岩气勘探方法有地质法、地球物理法、地球化学勘探法、钻井法,页岩气开发技术主要是水平井、压裂技术.世界页岩气勘探开发方兴未艾.     

湘西北地区花垣页岩气区块勘探潜力

上扬子地台页岩气资源丰富,特别是牛蹄塘组勘探潜力巨大。花垣页岩气区块位于上扬子地台牛蹄塘组主要页岩气富集区,其页岩气勘探潜力亟待深入发掘和准确评价。运用地层对比、储层分析和烃源岩地球化学分析等手段,结合前人研究成果,对花垣页岩气区块的构造、储层和烃源岩特征进行了系统研究。厘定了牛蹄塘组的分布范围、储层物性、烃源岩厚度等参数及其分布特征,结合渝科1井和岑页1井的含气量测试结果,进一步计算了区块资源量。花垣页岩气区块牛蹄塘组的有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型;烃源岩有机质含量高,其平均值为3.52%;镜质体反射率平均值为3.58%,达到成熟晚期阶段;储层具有低孔—超低渗、高比表面积的特征;区块的可采资源量达31.87×108 m3。花垣页岩气区块具备了较好的烃源岩、储层及埋藏条件,可采资源量大,可以优选区块中上部的民乐至龙寨一线进行下一步的勘探和评价工作。     

也门69、71区块油气勘探前景展望

也门69、71区块为中原油田2004年通过选区评价在中东地区获得的新的油气勘探合同区块,它们分别位于也门境内富含油气的马里卜-夏布瓦盆地和塞云-马西拉盆地.初步的石油地质评价认为两区块内生、储、盖层及圈闭发育比较好,资源落实;区内钻井见良好油气显示,周边邻区均发现了规模较大的油气田或商业产层,因此两区块均具有较好的油气勘探前景.     

泸州区块深层页岩气富集高产主控因素

要实现深层页岩气的规模效益开发,明确其富集高产主控因素至关重要。为此,以四川盆地川南地区泸州区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于地震、钻井、测井及岩心分析化验资料,深入研究该页岩气区块的构造特征、沉积特征、储层特征及可压性,并结合气井生产动态分析页岩气井高产的主控因素。研究结果表明:①泸州区块龙一1亚段在纵向上存在着两套Ⅰ类储层,一套为储层厚度介于10～20 m的龙一_1~(1-3)小层,另一套为储层厚度介于3～10 m的龙一_1~4小层,且两套储层的含气饱和度、总含气量和脆性矿物含量都高;②Ⅰ类储层厚度越大、其水平井段钻遇的长度越长,气井初期产量就越高,在Ⅰ类储层钻遇长度相同的情况下,泸州区块气井的测试产量较长宁、威远区块高出10%～25%;③深水陆棚沉积中心控制了泸州区块优质页岩的展布,在低陡构造及异常高压背景下,高角度天然裂缝发育有利于游离气的聚集,且该区块脆性矿物含量高,人工压裂后易形成复杂缝网,从而使该区块页岩气井易获得高产。结论认为,位于深水陆棚沉积中心、在异常高压背景下发育高角度天然裂缝的低陡构造有利于页岩气的富集高产。     

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     

阿曼36、38区块油气勘探前景展望

阿曼36、38区块位于阿曼的西南部,面积3.6×104km2。该区在1953—2001年期间,由阿曼和西方的石油公司进行过油气勘探作业,完钻探井6口,有2口井在二叠系和志留系见到油气显示。由于前期勘探主要是针对志留系以上缺乏烃源岩的层系展开的,从而导致勘探效果不理想。根据重力、地震资料所做的新一轮地质评价认为,本区在海西运动之前与阿曼盆地沉积环境类似,也发育下寒武—前寒武区域上有利的生储盖组合,通过进一步的地质研究和勘探部署有望在区内发现古生界的潜在油气藏。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩气形成条件及有利发育区预测

页岩气勘探开发始于美国,并且取得较好的地质效果和经济效益。页岩气是一种非常规天然气,以吸附或游离状态为主要存在方式,表现为典型的“原地”成藏模式,其成藏受泥页岩厚度、分布、有机地球化学特征、孔隙度和渗透率条件、裂缝发育程度、盖层条件等的综合控制。鄂尔多斯盆地三叠系延长组泥页岩分布广泛,并且泥页岩厚度较大、有机碳含量较高、热演化适中、气测显示活跃、页岩中裂缝发育,页岩气资源潜力较大。初步研究表明鄂尔多斯盆地南部地区是三叠系延长组页岩气发育的有利区域,其中定边-华池-富县的“L”型区域是最有利发育区,向外围泥页岩气的潜力逐渐变小。     

泥页岩裂缝发育特征及其对页岩气勘探和开发的影响

裂缝既可为页岩气提供聚集空间,也可为页岩气的生产提供运移通道。泥页岩作为一种低孔低渗储层,页岩气生产机制非常复杂,涉及吸附气含量与游离气含量、天然微裂缝与压裂诱导缝系统之间的相互关系。对泥页岩裂缝的成因类型、识别特征、基本参数(宽度/张开度、长度、间距、密度、产状、充填情况、溶蚀改造情况等)、孔渗性、地质控制因素及其对页岩气聚集和产出的影响进行了研究。泥页岩中主要存在5种裂缝,即构造缝(张性缝和剪性缝)、层间页理缝、层面滑移缝、成岩收缩微裂缝和有机质演化异常压力缝;控制裂缝形成的地质因素复杂,主要有区域构造应力、构造部位、沉积成岩作用、岩性、岩相、物性及地层压力等;裂缝识别特征及成因机制各不相同,其对页岩气的吸附和解析以及渗流性响应所起的作用也不相同。页岩气有利勘探目标区应首选那些拥有较高渗透能力或具备可改造条件的泥页岩裂缝发育带。     

国际页岩气研究进展:基于文献计量分析

以Thomson Reuters 公司Web of Science信息平台提供的SCI-E 数据库为数据源,以Thomson Data Analyzer(TDA)软件和UCINET软件为分析工具,对1969年以来发表的SCI-E收录页岩气研究论文进行数据挖掘和定量分析。结果显示:页岩气研究论文数量整体呈现出增长的趋势,特别是2008年以来增长幅度较大|国际页岩气研究重点领域有2个:一是页岩储层本身的物性研究,包括孔隙度、对天然气的吸附能力等|二是对储层进行改造的方法,其中水力压裂研究居多。美国、中国和加拿大等是开展页岩气研究较多的国家,美国德州大学奥斯汀分校、中国石油大学和中国科学院是开展页岩气研究最多的机构|近年来,中国及其主要研究机构在页岩气研究方面非常活跃,特别是中国科学院、中国石油大学、中国地质大学在页岩气研究方面展现出了重要实力。     

准噶尔盆地东南缘油页岩有机地球化学特征及含气潜力

准噶尔盆地页岩气尚属于研究起步阶段,勘探程度低,还未发现页岩气藏。通过对准噶尔盆地东南缘雅玛里克山、水磨沟、三工河等地区上二叠统芦草沟组油页岩样品进行有机地球化学特征系统分析,认为：芦草沟组油页岩有机碳平均含量为9.71%,油页岩氢指数(I_H)平均值为471.56mgHC/g_TOC,有机质类型主要为Ⅱ型,处于低熟—成熟热演化阶段。通过与北美五大页岩气系统地球化学参数和地质参数对比,初步确定准噶尔盆地东南缘存在发育热成因页岩气藏的条件,部分区域可能有生物成因气生成。3个地区中,以三工河地区油页岩有机质丰度最高,有可能成为研究区页岩气勘探开发的有利区域。     

华北陆块新区新层页岩气潜在勘探新领域——南华北下寒武统马店组烃源岩及其含气系统

南华北陆块居于兰考—砀山果园场—台儿庄断裂以南至大别造山带北淮阳构造带北部,广泛分布晚震旦世末至早寒武世马店期地层,系一套连续完整的海相自然岩石组合,为海侵沉积层序,自下而上可分4个岩性段：一段为灰黑色砂质页岩|二段为黑灰色含磷砾岩|三段为黑色富磷含金属元素页岩;四段为灰色砂灰岩。马店组有机质属Ⅰ型|有机碳含量为0.68%~26.39%,为好—特好烃源岩;R_O值为2%~5%,多为2%~3.5%,尚处于生气高峰期。这里存在第三岩性段干酪根热降解、原油热裂解形成热解、裂解成因页岩气和第二岩性段特别是第四岩性段及其上覆猴家山组形成常规圈闭气藏的现实可能性,即具有烃源岩内非常规页岩气和源外砂灰岩气藏2套含气系统。研究区内存在二次成藏,虽然能够受到多层顺层韧性剪切带糜棱岩纳米级颗粒涂抹的良好保护,但也往往遭到晚期脆性剪切带的条块分割。研究成果及认识对拓展页岩气勘探新区新领域具有一定意义。