页岩气资源评价中含气量计算方法初探

页岩气是以游离、吸附和溶解状态赋存于暗色泥页岩中的天然气,其赋存形式具有多样性,其中以游离态和吸附态为主,仅存在少量溶解态.页岩气资源评价的关键是吸附气和游离气含量的计算.游离气的主控因素是泥页岩有效孔隙度和气体饱和度,吸附气量的主控因素是有机质数量和有机质成熟度.本文在分析页岩气资源评价工作中关键参数的基础上,主要了介绍游离气和吸附气的主控因素及计算方法.     

美国页岩气开发势头正旺

页岩气是以多种相态存在、主体上富集于泥页岩(部分粉砂岩)地层中的天然气聚集。页岩气藏中的天然气不仅包括了存在于裂缝中的游离相天然气,也包括了存在于岩石颗粒表面上的吸附气。页岩气与其他类型天气的显著差别在于,其具有典型的"自生自储"特点。     

湘中邵阳凹陷煤系气成藏基础及其共生组合特征

在系统收集整理邵阳凹陷煤系矿产勘查与评价资料及样品分析测试结果的基础上,将研究区煤系地层中的非常规天然气作为一个整体进行研究,查明了测水组煤层-煤系页岩-煤系砂岩的展布特征,分析了研究区测水组煤系气成藏的可能性,总结了测水组地层垂向发育的岩相组合特征及其对应的煤系气组合模式,通过典型钻孔分析,确定了煤系气发育的有利层段及其气藏类型。结果显示,研究区测水组主要发育以泥页岩为主的岩相组合和以页岩气-煤层气为主的煤系气藏,泥页岩对邵阳凹陷煤系气成藏起关键作用;但在聚煤中心附近的局部区域内,煤储层是煤系气成藏的关键因素。     

艾里逊推出新款9832 OFS~(TM)油田系列变速器

<正>所谓页岩油气,是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附或游离状态存在的非常规天然气,成分以甲烷为主,是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。美国的"页岩气革命"改变了全球能源格局,也使页岩气这种新能源成为备受关注的焦点,中国是否也能借助"页岩气革命"改善能源结构,提高能源供给能力?在此背景下,3月26日,艾里逊变速器公司宣布推出应用于功率达3 200 hp(2 386 k W)、作业于严苛     

页岩孔隙水中溶解气的主控因素与地质模型

页岩孔隙水中溶解气是目前研究较少的页岩气资源。通过PVTSim模拟软件对天然气在页岩孔隙水中溶解度进行了模拟。结果表明:页岩孔隙水中天然气溶解度受孔隙水盐度、地层温度和地层压力3者共同作用的影响,随孔隙水盐度的增大而降低,随页岩埋深的加大而升高。在超压条件下,其溶解能力大幅增加,更有利于天然气的保存。通过对川西南威远地区下古生界含气页岩的实例分析,发现在静水压力条件下,该套页岩孔隙水中甲烷溶解度可达3.79~11.34 m3/m3,页岩中溶解气含量可达0.018~0.054 m3/t。根据前人计算的游离气储量,认为孔隙水中溶解气可占游离气的2.2%~8.6%,是值得重视的页岩气资源。     

沁水盆地南部致密砂岩和页岩的气测显示与气藏类型

煤系本身及其上覆地层能够形成具有工业开发价值的致密砂岩和页岩气藏,综合勘探这些非常规天然气资源将有助于提高煤层气开发效益。依托17口井的气测录井资料,分析了沁水盆地南部石炭二叠纪煤系及其上覆地层致密砂岩和页岩的气测显示规律,讨论了致密砂岩气与页岩气的赋存方式和勘探前景。结果显示:区内砂岩和页岩的气测显示十分普遍,区域和层位显示差异较大;砂岩气发现几率相对较高,页岩气品位相对较好;下石盒子组具有砂岩气和页岩气的勘探潜力,太原组具有页岩储层厚度品位,山西组具有砂岩储层厚度品位。研究认为,页岩气最有利勘探层位为太原组,砂岩气最有利层位是下石盒子组,山西组也有一定的砂岩气和页岩气勘探潜力。以此为基础,初步划分出独立砂岩气、独立页岩气、煤-页岩-砂岩互层气组合3种气藏类型,认为砂岩气和页岩气有利区主要位于盆地中央地带,总体上沿复向斜轴部呈NNE向展布。其中,沁源区块中—南部、郑庄区块-马必区块-沁南区块结合部、柿庄北区块西北部3个核心区值得关注。     

河北省煤系天然气资源及其成藏作用

为摸清河北省煤系天然气资源潜力,揭示其耦合成藏作用,采用等温吸附、TOC含量测试、X衍射、岩石热解、高压压汞、液氮吸附、显微组分镜鉴、脉冲渗透率等试验测试,对源-储地化和物性特征进行研究,结合各赋煤构造区煤系沉积-构造演化史,进行煤系天然气资源评价并揭示其成藏作用。结果显示:河北省煤系天然气资源丰富,煤层气资源量39 015×108m3,页岩气资源量33 447×108m3,致密砂岩气资源量24 000×108m3,石炭二叠系占绝对优势;烃源岩有机质以Ⅲ型为主,成熟度Ro介于0.5%~3.0%,以成熟—过成熟阶段为主;煤对煤系天然气藏起决定作用,富有机质泥页岩起关键作用,泥页岩的厚度优势弥补了有机质"欠缺";煤系储层连通性较好,属低孔低渗型,二次生烃作用是煤系天然气成藏的关键;共生调节机制煤层气表现为层间调节,页岩气为层内调节,砂岩气为协调调节;基于共生调节机制和空间叠置关系,将煤系天然气藏分为"远源"致密砂岩气藏、"自源"页岩气/煤层气藏和"自源+他源"叠合气藏3类,后者包括3种成藏模式。     

两淮煤田煤系非常规天然气的系统研究及其意义

煤系地层中富有机质泥页岩、砂岩与煤层频繁交互出现,煤系页岩气、致密砂岩气和煤层气等非常规天然气广泛分布,进行多气联合勘探开发具有显著的经济和社会效益。针对煤系非常规天然气的特殊性和复杂性,以两淮煤田为研究对象,以煤系非常规天然气系统研究为出发点,在系统分析煤层气、页岩气研究现状的基础上,提出了两淮煤田煤系非常规天然气系统研究的主要方向,为两淮煤田煤系非常规天然气综合勘探与开发提供基础理论指导。     

中国南方海相页岩气与华北煤系页岩气储层特征差异分析

我国海相页岩气的勘探开发已经取得了一定的进展,相比之下,煤系页岩气研究成果较少。本文以贵州凤冈区的海相页岩和沁水盆地的煤系页岩为例,通过干酪根类型、总有机碳含量、矿物组成和孔隙结构等四方面进行储层特性对比,分析海相页岩气储层和煤系页岩气储层差异,查明不同沉积环境下页岩气储层特点,为煤系页岩气的进一步勘探开发奠定基础。研究结果表明两者既有相似又有所区别:海相页岩和煤系页岩干酪根类型存在明显差异,前者以Ⅰ型、Ⅱ型干酪根为主,后者主要为Ⅲ型干酪根;海相页岩总有机碳含量和脆性矿物含量较煤系页岩高;两者均发育有机质孔,且以中孔(2~50nm)为主,低温氮气吸附曲线都为Ⅳ型,但海相页岩孔隙比表面积较高。加之煤系页岩单层厚度薄,连续性差,对煤系页岩气的勘探开发不能完全照搬海相页岩气的开发模式,可以考虑与煤层气、致密砂岩气一起勘探开发,提高资源利用率,实现经济开采。     

中国南方海相页岩气与华北煤系页岩气储层特征差异

我国海相页岩气的勘探开发已经取得了一定的进展,相比之下,煤系页岩气研究成果较少,本文以贵州凤冈区的海相页岩和沁水盆地的煤系页岩为例,通过干酪根类型、总有机碳含量、矿物组成、孔隙等四方面进行储层特性对比,分析海相页岩气储层和煤系页岩气储层差异,查明不同沉积环境下页岩气储层特点,为煤系页岩气的进一步勘探开发奠定基础。结果表明两者既有相似又有所区别：海相页岩和煤系页岩干酪根类型存在明显差异,前者以Ⅰ型、Ⅱ型为主,后者主要为Ⅲ型干酪根;海相页岩较煤系页岩总有机碳含量和脆性矿物含量高;两者均发育有机质孔,且以中孔(2~50nm)为主,低温氮气吸附曲线都为Ⅳ型,但海相页岩孔隙比表面积较高。加之煤系页岩单层厚度薄,连续性差,因此对煤系煤岩的勘探开发不能完全照搬海相页岩的开发模式,可以考虑与煤层气致密砂岩气一起勘探开发,提高资源利用率,实现经济开采。     

坦桑尼亚维多利亚湖金矿区钻探技术

四川盆地东部非常规页岩气勘探潜力巨大,在该区石柱复向斜内,中石化江汉分公司部署的 JX井于自流井组珍珠冲段页岩层成功获得非常规工业气流,又有2口针对自流井组东岳庙段页岩气层的探井,也获得了工业产能。研究表明鄂西渝东区自流井组有两套差异性较大的页岩气层,分别是“页包砂”型即页岩层段沉积有条带状砂岩夹层,页岩质地不纯;“页包灰”型即页岩与灰岩呈薄条状交互沉积,页岩质地不纯,实钻气显示均较活跃,具有一定规模的页岩气勘探潜力。     

煤层气/页岩气开发地质条件及其对比分析

从煤层气、页岩气基本概念入手,系统分析了煤层气/页岩气开发地质条件,主要包括成藏地质条件、赋存环境条件和开发工程力学条件3个方面,进一步对煤层气/页岩气开发地质条件进行了对比分析,揭示了煤层气/页岩气开发地质条件的共性和差异性。煤层气/页岩气赋存于煤层/页岩中的一种自生自储式非常规天然气,其富集成藏主要取决于“生、储、保”基本地质条件是否存在、质量好坏以及相互之间的配合关系。在一定埋藏深度范围内煤层气/页岩气都发生过解吸-扩散-运移,并普遍存在“垂向分带”现象,有机质演化程度越高解吸带深度越小,风化带越深解吸带深度越大,解吸带内煤层气/页岩气富集在一定程度上服从于常规天然气的构造控气规律;原生带内煤层气/页岩气富集却可能更多地受控于煤储层/页岩层的吸附特性。不同赋存环境条件下所形成的煤/页岩储层差异性大,使煤/页岩储层中吸附气和游离气相互转化,导致煤层气/页岩气成藏类型、规模和质量等方面的差异性。影响煤层气开发的主要地质因素有：煤层厚度及其稳定性、含气量大小或煤层气资源丰度、构造及裂隙发育与渗透性和煤层气保存条件等方面;影响页岩气开发的主要地质因素包括页岩厚度、有机质含量、热成熟度、含气量、天然裂缝发育程度和脆性矿物含量等。     

资源储量可观开采技术欠缺页岩气能否改变中国能源格局?

认清页岩气发展态势创建勘探开发利用体系 页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源.据统计,全球页岩气资源量为456万亿m3,约占全球非常规天然气资源量的50％,主要分布在中国、美国、阿根廷、墨西哥、南非、澳大利亚和加拿大等国家.2012年3月1日,中国国土资源部发布《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》报告,显示中国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿m3,可采资源潜力为25.08万亿m3.对此,社会各界对其广泛关注,页岩气在改变能源格局及推动经济发展中所产生的能量不可小觑.     

能源新政下的美国页岩气产业新动向及中美合作前景

美国总统特朗普上任后推出一系列能源新政,政策的实施必定会在一定程度上推动美国页岩油气发展,这会对全球天然气供应及能源供需格局产生深刻影响。本文通过对能源新政下的美国页岩气产业发展新动向分析以及对中美页岩气对比与合作前景研究得出,能源新政对于美国页岩气产业来说既是资源机遇也是环境挑战,中国页岩气发展虽落后于美国,但开发前景可观,中美两国能源互利合作前景广阔。建议中国页岩气产业发展要强化页岩气开采技术研发,降低开采成本,落实既定激励政策和措施,完善管网基础设施建设,加强与美国沟通合作,推动我国页岩气产业经济、健康、绿色发展。     

页岩气钻探施工钻进护壁技术

页岩气是指附存于富有机质泥页岩或高碳泥页岩及其夹层中,由于有机质的吸附作用,以吸附和游离状态为主要存在方式的一种非常规天然气。相对于常规天然气,由于页岩气具有低孔低渗的特点,岩性致密,给页岩气的钻探带来了难度。为了解决页岩气井的钻探中井壁的稳定性差的问题,需采取相应的护壁技术,详细介绍了钻井液护壁技术、套管固井护壁技术和其他特种护壁技术。     

砂岩-页岩互层气藏物质平衡方程构建与应用

在国内外很多盆地的气藏,富含有机质的页岩中发育不连续的砂岩夹层,页岩气层和砂岩气层具有很好的连通性,同属于一个压力系统。在这种类型的页岩气藏的储量计算中,不应该忽略砂岩中的游离气储量。为了计算地质储量,首先分析了页岩和砂岩的骨架、孔隙及其流体储存的差异性,在此基础上,将气藏的储集单元分为无机质基质和有机质基质两大类,并建立了此类页岩气藏的体积模型。根据体积守恒原理、Langmuir等温吸附模型和PalmerMansoori模型,分别讨论了两类基质在地层压力下降过程中孔隙和流体的变化特征,推导出页岩-砂岩互层气藏的物质平衡方程。通过实例分析验证了新的物质平衡方程能够分别计算出页岩与砂岩中的游离气储量和吸附气储量,以及开发过程中解吸的天然气体积。     

中国页岩气勘探开发现状与展望

页岩气是能源领域比较特殊的天然气,主要在泥页岩层段的贮藏量比较丰富。页岩气具有储藏量高、可长期开采的的特点,可作为现有能源的替代品而受到全球的重视。分析了中国页岩气的勘探开发现状,并对未来进行了一定程度的展望。     

渤海湾盆地石炭-二叠系页岩气资源分布特征研究

渤海湾盆地石炭-二叠系是我国重点海陆过渡相页岩气目的层系,具备一定成气条件和基础。本文通过沉积和地球化学特征分析认为泥页岩有机碳含量相对较高,太原组好于山西组;整体演化程度比较高,太原组高于山西组,均处于有利生气范围之内;有机质类型以Ⅱ2-Ⅲ型为主,有利于生气。建立了海陆过渡相页岩气有利区优选标准,重点优选了济阳坳陷有利区,有利区总面积1675km2,主要分布在车镇凹陷西部、惠民凹陷南部、东营凹陷南部等地区。石炭-二叠系太原组、山西组海陆过渡相碳质泥岩是页岩气发育的有利层段,整体上以聚集页岩气为主,具备形成页岩气藏的物质基础、储集条件和资源潜力。     

塔西南坳陷侏罗系泥页岩特征及页岩气潜力分析

基于塔西南坳陷侏罗系泥页岩野外露头、钻井等资料,通过岩石热解、X-衍射、扫描电镜及等温吸附等实验测试分析,对塔西南坳陷侏罗系泥页岩地质及地化特征、矿物组成、孔隙结构、吸附性能进行系统研究。研究表明研究区由于侏罗系沉积环境的连续变化,泥页岩累计厚度在60~300m,沉积厚度大并存在NW—SE向的3个沉积中心;泥页岩具有较高的有机质丰度,平均值达到2.09%,有机质类型以Ⅲ型气型干酪根为主;岩石热解峰温Tmax(400~590℃)和镜质体反射率RO(1.4%~2.4%)表明泥页岩处在过成熟阶段并在干气窗内;研究区侏罗系泥页岩矿物组成以黏土矿物为主,石英含量次之,黏土矿物以伊/蒙混层为主,有利于页岩吸附气的富集,页岩吸附含量达0.8~1.6 m~3/t,具有较强的气体吸附能力;纳米级—微米级的多种孔隙类型及微裂缝发育,可为页岩气的赋存提供空间;对比国内外典型海相、陆相页岩发现,塔西南坳陷侏罗系泥页岩主要关键指标与典型陆相页岩及海陆过渡相Lewis页岩相似甚至更好,综合分析可以初步认为塔西南坳陷侏罗系泥页岩具有较好的页岩气勘探前景。     

“煤系气共采技术”专题特约主编致读者

正煤系气泛指赋存在煤系储集体中的各类天然气,以非常规天然气为主,如煤层气、煤系页岩气和煤系砂岩气,也包括煤系碳酸盐岩气、天然气水合物等。近年来,国内能源界高度关注到煤系气资源潜力及其开发利用价值,重视到由单纯煤层气勘探开发向煤系气共探合采转型的战略意义,投入巨资进行勘查与开发