页岩气在矿物孔隙中的微观吸附机理差异性研究

针对页岩气在不同矿物孔隙中的吸附机理差异性,采用巨正则蒙特卡洛分子模拟方法(GCMC),利用Material Studio 软件模拟页岩气体在3种矿物(干酪根、黏土矿物、石英)孔隙模型中的赋存状态,研究页岩气在不同矿物孔隙中的吸附机理。结果表明:不同类型矿物的吸附能力按大小依次为干酪根、黏土矿物、石英;有机质、黏土矿物和碎屑矿物吸附能力产生巨大差异的主要原因是气体在不同矿物表面的吸附位特征(吸附质气体分布密度和吸附强度)显著不同;深入理解页岩气在不同矿物孔隙中的吸附机理差异对客观评价吸附气含量至关重要。该研究可为今后预测不同地区页岩气吸附能力提供理论基础。     

基于FE-SEM大视域拼接技术定量表征致密砂岩储集空间——以泌阳凹陷核桃园组为例

通过铸体薄片与场发射扫描电镜(FE-SEM),将泌阳凹陷核桃园组三段致密砂岩储层储集空间分为粒间孔、粒内孔、裂缝三大类,以粒间孔与粒内孔为主,再根据矿物组成将粒间孔划分为石英粒间孔、长石粒间孔、石英颗粒边缘孔、长石颗粒边缘孔、碳酸盐矿物粒间孔,将粒内孔分为石英溶蚀孔、长石溶蚀孔、碳酸盐矿物粒内孔、黏土矿物晶间孔等,粒内孔在中部3023~3035m层段相对发育。基于高分辨率FE-SEM大视域拼接技术,将上述所细分孔隙类型进行了定量标定。研究结果表明,泌阳凹陷核三段致密砂岩储层面孔率为3.75%,其中粒间孔与粒内孔面孔率分别为2.35%和1.38%,裂缝面孔率仅为0.02%。不同的储集空间类型中,孔隙直径的分布有所差异,其中石英粒间孔与长石粒间孔均以50~100nm的直径所占比例最大,占比分别为42.4%与30%,石英颗粒边缘孔与长石颗粒边缘孔则以直径100~200nm的居多,均占30%;粒间孔中,尽管直径大于1000nm的孔隙所占数量比例均小于6%,但其对孔隙面积的贡献非常大,其中直径大于1000nm的石英粒间孔与长石粒间孔均占其总孔隙面积的95%以上;各类型粒内孔均以直径100~200nm的孔隙为主,石英溶蚀孔及长石溶蚀孔在孔隙面积分布上与其他粒内孔有所差异,其孔隙面积以直径200~500nm的孔隙略具优势,所占比例均大于35%。     

东营凹陷沙河街组页岩微观孔隙多重分形特征

孔体积、孔径分布和比表面积的非均质性刻画是页岩油勘探评价中的一项重要工作。采用多重分形理论,对东营凹陷沙河街组页岩低温氮气吸附实验数据进行研究,探讨页岩孔隙多重分形特征、分形参数与孔隙参数和页岩矿物组成之间的关系。结果表明:东营凹陷沙河街组页岩孔径分布存在明显的多重分形特征,孔径分布的非均质性主要与孔隙比表面积有关;Hurst指数越大,渗透率越大。除多重分形谱的右半偏参数和左右半偏参数之差与其他分形参数相关性较差外,多重分形参数之间表现出很强的相关性,信息维数、关联维数均与Hurst指数呈正相关关系,而与Hausdorff维数、左半偏参数和多重分形谱峰宽等其他参数均呈负相关关系;信息维数、关联维数和Hurst指数等多重分形参数均与比表面积、孔体积呈正相关关系,除右半偏参数外,其他多重分形参数与比表面积、孔体积呈负相关关系;多重分形参数与页岩矿物组成无明显相关性。     

热释法在页岩吸附油定量评价中的实验探讨

采用加热释放法对页岩吸附油定量评价进行实验探索,通过设置合理的温度可以分离出不同赋存状态的烃类,并且发现分离过程可以分为三个阶段:第一阶段各种赋存状态的油都存在,且自由态油先快速分离出来;第二阶段游离态油随之出来;待第三阶段稳定时即可得出吸附量实验值,再根据吸附量相对变化率数据得出更准确的吸附量校正值,发现每克岩石吸附C_(12)H_(26)的量分布在2.80～3.30mg。在实验研究基础上,建立岩石样品中C_(12)H_(26)的挥发动力学模型,模型拟合结果和实验结果相互验证。此实验获取了页岩体系中吸附态页岩油量,为页岩油富集机理、页岩油资源评价及可动性研究提供了实用的实验技术。     

中国典型陆相盆地致密油成储界限与分级评价标准

基于松辽盆地下白垩统泉头组和上白垩统青山口组砂岩、准噶尔盆地玛湖地区下三叠统百口泉组砂砾岩和吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组混积岩等中国典型陆相盆地致密储集层微观孔喉表征结果,利用水膜厚度法、含油产状法、试油产能法、力学平衡法对致密油的理论下限、成藏下限、有效渗流下限和成储上限进行厘定;采用聚类分析法对比不同致密储集层孔喉结...     

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油录井响应及“甜点”快速评价技术

混积型页岩油岩性复杂、矿物类型多、“甜点”横向变化快，常规测井对岩性、物性及含油性响应不敏感，而核磁测井需要岩石物理实验标定，解释周期长，尚缺乏有效的现场“甜点”快速评价技术。针对上述问题，以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层为例，以核磁测井解释为依据，研究气测、碳酸盐矿物、钻时等录井资料对混积型页岩油岩性、物性和含油性的响应特征，明确内在联系，优选敏感参数，实现页岩油储层参数和“甜点”的快速评价。研究表明：混积型页岩油岩性、物性及含油饱和度在录井资料上均有明显响应，其中，碳酸盐含量和白云石占比能有效反映粉砂岩、云质粉砂岩、砂屑白云岩、泥晶白云岩和云质灰岩等主要岩性，碳酸盐含量、全烃/钻时对孔隙度反映敏感，碳酸盐含量、湿度比和全烃对含油饱和度敏感。基于录井敏感参数的孔隙度和含油饱和度解释模型，精度可达71.0%,与核磁测井相比，Ⅰ类油层“甜点”识别率超90%,能够实现随钻过程中页岩油“甜点”的快速准确评价。研究成果对提高混积型页岩油水平井“甜点”钻遇率及降本增效有指导意义。