探析页岩气地质特征及选区评价

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:李昭
[导读] 摘要:页岩气属于一种十分特殊的非常规气藏,其具有较大的开发潜力。
        中国地质调查局油气资源调查中心  北京  100029
        摘要:页岩气属于一种十分特殊的非常规气藏,其具有较大的开发潜力。页岩储层属于纳米级孔喉发育,纵向非均质性强,所以很难获得自然产能。我国的页岩气开发投入较大,勘探开发持续、快速升温,所以积极的分析页岩气地质特征和选区评价,能够实现对地质情况的进一步开发,从而为后期的勘探和研究提供稳定的依据。
        关键词:页岩气;地质特征;选区评价
        页岩气属于赋存页岩中的一种非常规气体,这种物质在全球范围中都有十分广泛的分布,而且开发的潜力巨大,这也成为现阶段开采和生产中体现出来的最大优点,也是一个引人关注的话题。这几年随着我国科学技术的不断发展[1],逐渐在云贵地区和四川地区发现大型的页岩气藏,体现出的投资价值巨大。
        一、页岩气地质特征
        页岩气在开采方面,其体现出来的地质特征和常规的天然气具有较大的区别,其不仅具有较低的孔隙度和渗透性,而且出现的粒度小于0.0039mm等,以下对页岩气的地质特点进行分析。
        1.1成因类型
        有关专家将页岩总结为一种细粒沉积和有机物质。国内学者张金川等将页岩气归结为一种赋存于暗色泥岩中,通过吸附或者游离状态体现出来的天然气。因为页岩气主要从页岩中生成,而页岩中具有较大的储存非常规天然气优点,其属于一种非常典型的自生自储式气藏。
        1.2岩石学特征
        页岩气储层体现出来的主要特点就是有机质含量高,暗色泥岩和页岩主要特点就是还原环境,其是在地史时期许多生物的死亡保存下来的,如果是还原中的岩石,其一定会体现出较大的有机物质。而且在一定程度上,泥页岩中存在大量的粘土类矿物,其含量能够达到30%~50%,而美国某盆地中的含量能够实现70%,这些物质在整个的沉淀过程中,多数会呈现出浅色状态。
        1.3赋存方式与相态
        页岩气和其他的常规天然气进行对比,其一个十分显著的特点就是具有自生自储能力,因为页岩气既属于储层又属于生气层,对于页岩气的运移也需要进行短距离运移。因为页岩气在岩层中的存在形态是多样性的,其可能是游离状态,也可能是吸附状态,通常呈现在黏土表面存在,也可能溶解在酪根中存在[2]。在形成的时候,一般先存在于吸附状态,然后存在于游离状态,通常各种状态都是可以自由进行转换的。
        1.4有机地化特征
        一般来说,页岩层的含气量和页岩层的有机特点有着密切的关系,通常情况下和有机质的丰度、成熟度等各种关系有关,地层的温度变化和压力变化等,都会对页岩气的形成造成较大的影响。有机质的含量在一定程度上也会直接决定页岩的生烃能力和孔隙大小等,一般有机含量越大,所造成的吸附能力也就越强,而对于成熟度的判断,往往需要通过热成熟生气阶段相关指标进行判断,从而导致气体含量增加。
        1.5易开采性
        首先,页岩气具有十分显著的经济性特点,在钻井技术不断发展的背景下,开发的成本逐渐降低,所以页岩气开采的参数发生了较大的变化。其次页岩层多数都比较致密,比如:国外对其进行开采时,90%以上的页岩气开发都需要进行页岩储层的压裂改造,这个过程中,就要充分的考虑岩石成分。因为页岩中矿物的主要组成成分就是蒙皂石、伊利石和高岭石等,石英属于脆性矿物,在发展中非常容易形成裂缝所以对压裂效果十分显著。比如:Barnett页岩就会随着粘土和石英等情况进行变化,从而诱使在相同的条件下,会产生各种不同程度的裂缝。最后开车的地理条件和成本也是需要进行考虑的,在页岩气开发中,应该充分的重视水源和环境处理,从而选择具有经济开发价值的盆底进行开采。


        1.6生气能力
        因为生气能力对指标具有较大的影响,其主要包括有机质的含量、有机质的成熟度和面积等。首先有机质作为气体的母源物质,其可以显著的将气体吸附在表面。有关专家在对页岩的有机含量进行分析的时候发现,页岩对气具有十分显著的吸附能力,这在一定程度上和总有机碳含量呈正相关的关系。其次,页岩气有着多种不同的生气机理,不仅加包括生物成因和热成因,也包括两者之间的混合成因。所以在成熟程度的考虑中,应该设置十分广泛的范围,重点考虑生气能力,只有成熟程度达到一定程度,才会形成较好的生气条件。最后就是页岩的厚度和面积十分关键,因为泥页岩在页岩气生气方面具有显著优势,所以要保证足够的储集空间,从而保证页岩的封盖能力,促进气体的保存。
        二、页岩气储层特征
        页岩气藏属于从自身出发进行的油气藏,所以其具有较高的页岩层储藏条件,在一定程度上与有机质丰度和成熟度有关。在进行页岩层矿物研究的时候,不但要充分的考虑常见的黏土矿物物质,还要发现白云石和石英等矿物,有关学者发现,如果页岩层中有相关的石英等的脆性矿物,十分方便对后期的开采,便于形成各种溶石空隙。再加上页岩气储层有着十分显著的低孔低渗特征,所以在储集空间方面可以分为基质孔隙和裂缝,现阶段主要研究的就是有机质生烃形成孔隙,页岩层中的微裂缝和大断裂存在连接关系,因为极易导致页岩气的逸散。
        页岩气的成分是游离气和吸附气,所以对于储气能力的考虑要充分的考虑几个因素。首先如果吸附气体现在有机质和粘土矿物表面,并且在表面存在大量的微孔隙,就要充分的考虑气体吸附能力。其次粘土矿物和其他无机成分和页岩相比,其中的石英和方解石具有更强的吸附能力。在对温度和压力进行考虑的时候,要分析吸附气和游离气影响。在压力不断增加的情况下,泥页岩的游离气和吸附气也会随之增加[3-4];此时地层温度也会相应增加,此时游离气体就会降低,吸附能力也会降低。虽然在一定程度上,含水饱和度和含气量存在一个稳定的关系,但是如果有水将页岩的空隙占据,就会导致气体含量降低。而且游离气不会受到压力和温度等因素的影响,也会受到页岩层空隙和缝隙的影响,进而从页岩气的机理能够看出看,游离气体可以显著的存在于这个空间中。
        三、页岩气选区评价
        3.1气藏分布资源潜力评价
        在进行气藏分布情况考察的时候,应该充分研究勘查地区的地质特点,最好可以通过钻井实现岩石提取。毕竟页岩气的规模受到页岩气储层含量的影响,其存在的厚度和成熟度能够成为十分显著的地质要素,在我国目前的页岩气探测中,进行页岩气资源评价时,要充分的考虑地域要素,分析成藏分布特征,在评价的干预下,对其进行进一步的价值研究,保证页岩气资源的合理开采。
        3.2有利勘探区优选
        在进行勘探之前,应该充分的对勘探区进行分析,选择最为关键的要素,虽然页岩气属于大型连续气藏,但是在进行整个利用带选择的时候,应该充分的选择海油丰富地区,所以,加强页岩气的选区评价,对于后期对页岩气地质特征的分析十分有利。只有加强页岩气藏的各种地质条件和储层埋深特点分析,才能将各种探查因素进行充分考虑,找到页岩气利用的核心价值,从而保证后期页岩气的开采成功。
        综上所述,为了实现对页岩气的有效开发,就要充分的考虑各种开采特点和开采要素,分析岩石学特点,了解其生气特点,以便充分的做好页岩气选区评价,不仅包括气藏分布区评价,也包括勘查选择,进而保证页岩气开发价值。
        参考文献:
        [1]党婧文,韩雅坤,高欣媛.页岩气地质特征及选区评价[J].石化技术,2016,23(12):161..
        [2]王晓春.涪陵页岩气开发选区地质综合评价参数研究[J].江汉石油职工大学学报,2019,32(3):1-3.
        [3]张虎,甘辉.中国页岩气选区评价研究进展概论及思考[J].复杂油气藏,2019,12(2):32-35.
        [4]郭军.页岩气成藏特点及勘探选区条件分析探讨[J].中国科技纵横,2019(13):179-181,189.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: