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四川盆地南部下寒武统筇竹寺组页岩孔隙结构特征与页岩气赋存模式
1
作者 梁峰 吴伟 +5 位作者 张琴 罗超 王玉满 刘宇 姜巍 卢斌 《天然气工业》 EI CAS CSCD 2024年第3期131-142,共12页
近年来,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发取得了实质性的突破,但是,关于筇竹寺组页岩气储层孔隙结构特征及其对页岩气赋存模式影响的研究还较为薄弱。为此,以川南地区W207井筇竹寺组页岩为例,以总有... 近年来,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发取得了实质性的突破,但是,关于筇竹寺组页岩气储层孔隙结构特征及其对页岩气赋存模式影响的研究还较为薄弱。为此,以川南地区W207井筇竹寺组页岩为例,以总有机碳含量(TOC)不小于1.0%为界,将筇竹寺组页岩划分出4个高有机碳页岩层段(H1—H4层),并基于大视域扫描电镜、流体注入法孔隙定量表征、三维分子结构建模与分子模拟等方法,研究了不同富有机质层段页岩孔隙特征,并着重分析了H3层页岩孔隙发育特征与页岩气赋存模式。研究结果表明:(1)筇竹寺组页岩纵向上孔隙发育差异较大,其中H3层页岩孔隙系统最为有利,发育粒缘缝—有机质纳米连通孔隙—有机质基质分子内孔隙3级孔隙网络,其矿物粒缘缝与有机质纳米孔隙提供了较大的游离气储集空间,页岩有机质分子结构中普遍发育微孔,提供了较大的吸附空间;(2)微孔对总吸附量的贡献随压力增高而降低,但在30.0 MPa时仍贡献了56%以上的总吸附气量;(3)高温高压下(30.0 MPa、70℃),页岩中游离气甲烷含量占总含气量的57%,当压力由30.0 MPa降低至16.5 MPa,游离气贡献总开采气量超过80%;(4)粒缘缝、有机质纳米连通孔隙和有机质基质分子内孔隙良好的配置关系为页岩气富集及开发提供了良好的连通体系,远离风化壳的超压层段有利于页岩孔隙发育。结论认为,川南地区筇竹寺组H3层页岩孔隙系统发育,具备页岩气高产地质条件,是筇竹寺组下一步重点关注层段,在此基础上寻找远离风化壳、孔隙发育的超压页岩储层是筇竹寺组选区选层的关键。 展开更多
关键词 四川盆地南部 下寒武统筇竹寺组 甜点段 孔裂隙系统 分子结构 页岩游离气 页岩气赋存模式
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泸州地区五峰组——龙马溪组页岩气成藏特征
2
作者 刘洪林 王怀厂 李晓波 《新疆石油地质》 CAS CSCD 2024年第1期19-26,共8页
为寻找四川盆地泸州地区五峰组—龙马溪组页岩气有利区,在开展流体包裹体检测、页岩微观孔隙观测、气泡变孔模拟等研究基础上,查明了泸州地区构造埋藏过程和生烃热演化过程,总结了泸州地区页岩气成藏特征和成藏规律。研究结果表明:泸州... 为寻找四川盆地泸州地区五峰组—龙马溪组页岩气有利区,在开展流体包裹体检测、页岩微观孔隙观测、气泡变孔模拟等研究基础上,查明了泸州地区构造埋藏过程和生烃热演化过程,总结了泸州地区页岩气成藏特征和成藏规律。研究结果表明:泸州地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度大,在二叠纪—早三叠世生油,经历了中三叠世和燕山运动期—喜马拉雅运动期2次构造抬升,中三叠世抬升幅度有限,未导致大规模烃散失,燕山运动期—喜马拉雅运动期构造抬升晚于川东南且幅度小,利于页岩气保存;泸州地区五峰组—龙马溪组页岩有机孔发育,是由于中三叠世隆升时间短,强度小,未发生大规模排烃,大量液态烃保留在储集层中,有利于后期有机孔的大量形成,同时在晚三叠世—中白垩世,地层深埋发生液态烃裂解产气,地层广泛超压,有利于有机孔的后期保存;泸州地区三叠纪隆升虽然时间短、强度小,但是从模拟实验结果来看,可以导致原油稠化和气孔形成,对页岩气富集成藏有利。因此,发生在印支运动期的泸州地区的隆升造成原油稠化,有利于页岩气富集成藏;泸州地区地层抬升时间晚,页岩气散失时间短,低角度层理缝发育,而纵向裂缝少,均有利于形成超压页岩气富集区。提出的泸州地区五峰组—龙马溪组页岩富集成藏规律,对于指导其他同类型油气勘探具有借鉴意义。 展开更多
关键词 四川盆地 泸州地区 五峰组 龙马溪组 页岩储集层 页岩气 孔隙成因 隆升 成藏
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渝东南复杂构造区常压页岩气地球物理勘探实践及攻关方向
3
作者 何希鹏 刘明 +7 位作者 薛野 李彦婧 何贵松 孟庆利 张勇 刘昊娟 蓝加达 杨帆 《物探与化探》 CAS 2024年第2期314-326,共13页
中国南方常压页岩气资源潜力大,主要分布于四川盆地周缘构造复杂区及盆外褶皱带,具有地表、地下双复杂地质条件,地震采集品质差、成像精度低、甜点参数变化规律不清。本文系统总结了渝东南地区常压页岩气地震采集、成像处理、储层预测... 中国南方常压页岩气资源潜力大,主要分布于四川盆地周缘构造复杂区及盆外褶皱带,具有地表、地下双复杂地质条件,地震采集品质差、成像精度低、甜点参数变化规律不清。本文系统总结了渝东南地区常压页岩气地震采集、成像处理、储层预测等方面的研究成果与技术进展:①形成了变密度三维观测系统设计技术、灰岩地表复杂山地地震激发接收技术,确保复杂地下构造反射波场充分采样,提升采集资料品质,提高施工效率。②完善了复杂山地地震叠前预处理技术、盆缘过渡带复杂构造成像技术、盆外褶皱带向斜构造成像技术,成果剖面信噪比高,有效频带宽,构造成像精度高。③基于岩石物理特征研究,实现优质页岩厚度、地层压力系数、脆性的定量预测;基于统计岩石物理,实现页岩有机碳含量、含气量、孔隙度的定量预测;利用有限元应力场模拟技术,揭示古应力场演化,实现多期构造改造叠加作用形成裂缝的定量预测;采用组合弹簧模型今应力场预测技术,明确今地应力场分布规律。通过攻关研究,有效指导了常压页岩气甜点预测与勘探开发,为南川常压页岩气田的发现提供了依据。下步应重点攻关基于5G无线节点接收的更加科学合理的地震采集技术、复杂山地高陡构造高精度自动化成像处理技术,以及“地质—工程—经济”一体化的甜点地震评价方法。 展开更多
关键词 常压页岩气 盆缘过渡带 盆外褶皱带 地震采集 成像处理 储层预测
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页岩气调查井复杂地层有机硅聚合物钻井液体系的研制与应用
4
作者 张统得 樊腊生 +3 位作者 刘伟 蒋炳 邓伟 陆俊泽 《科学技术与工程》 2024年第2期520-527,共8页
页岩气调查井通常地质条件复杂,钻探难度大。在对页岩气调查川沐地2井井壁稳定性分析的基础上,优选了有机硅聚合物钻井液体系,并通过正交试验,明确了有机硅改性聚合物、多级配超细碳酸钙、乳化石蜡和硅氟聚合物等主要处理剂的最优加量,... 页岩气调查井通常地质条件复杂,钻探难度大。在对页岩气调查川沐地2井井壁稳定性分析的基础上,优选了有机硅聚合物钻井液体系,并通过正交试验,明确了有机硅改性聚合物、多级配超细碳酸钙、乳化石蜡和硅氟聚合物等主要处理剂的最优加量,形成了基本配方,在室内实验评价中该体系展现了良好的抗钻屑污染能力、抗钙侵能力、抑制性和封堵性。现场应用表明,川沐地2井在采用有机硅聚合物钻井液体系后,井内复杂情况得到明显改善,有效保障了井内安全,并顺利钻进至设计井深,实现了地质目标,钻进效率相比同区域同类型钻井大幅提高。研究成果可为页岩气调查井复杂地层钻探钻井液的选择与应用提供借鉴。 展开更多
关键词 页岩气调查井 复杂地层 硬脆性泥岩 井壁稳定 有机硅聚合物钻井液
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四川盆地南部地区五峰组—龙马溪组深层页岩气富集控制因素新认识
5
作者 陈更生 石学文 +7 位作者 刘勇 吴伟 杨雨然 朱逸青 陈丽清 徐亮 钟可塑 殷樱子 《天然气工业》 EI CAS CSCD 2024年第1期58-71,共14页
近年来,随着四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气勘探开发迈向深层(埋深介于3500~4500 m),在四川盆地南部(下文简称川南)地区的泸州、长宁和渝西等区块深层页岩气不断取得了重要突破,展现了深层页岩气良好的开发前景。为了准确认识川南地区... 近年来,随着四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气勘探开发迈向深层(埋深介于3500~4500 m),在四川盆地南部(下文简称川南)地区的泸州、长宁和渝西等区块深层页岩气不断取得了重要突破,展现了深层页岩气良好的开发前景。为了准确认识川南地区深层页岩在局部地区出现的低电阻率、高含水饱和度、测试微气现象,分别从页岩有机质成熟演化、页岩气源内运移特征和区域多期断裂活动影响等3个方面系统地分析了页岩气富集控制因素。研究结果表明:①高—过成熟度有机质石墨化造成了页岩电阻率和含气量明显降低,在有机质成熟度(Ro)大于3.6%以后,有机质生气能力衰竭,颗粒孔隙度明显降低,含水饱和度明显升高;②页岩气存在“源内侧向运移”特征,含气性与现今构造区带构造位置相对高低相关,表现为相对海拔高部位含气饱和度高,相对海拔低部位含气饱和度低;③Ⅰ级断裂对天然气的散失有显著的控制作用,建议距离Ⅰ级断裂1.5 km范围内勿部署实施井位,Ⅱ级断裂对含气性影响范围有限,距离Ⅱ级断层700 m以外时对页岩气体积压裂的影响较小。结论认为,充分考虑页岩有机质热演化程度、构造位置相对高低关系以及断裂发育特征等因素对深层页岩气富集的影响,有利于完善深层页岩气评价标准,对认识深层页岩气资源潜力以及优选有利区,具有重要现实意义,并可为推动实现深层页岩气规模增储和效益开发提供理论支撑。 展开更多
关键词 川南地区 五峰组—龙马溪组 深层页岩气 保存条件 富集规律 控制因素
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页岩气多级压裂断层动态滑移规律研究
6
作者 刘豪 刘怀亮 +3 位作者 刘宇 曹伟 连威 李军 《石油机械》 2024年第2期65-74,共10页
泸州页岩气区块开发过程中套管变形现象严重,而多级压裂是诱发断层滑移并导致套管变形的主要因素,但目前缺乏对断层动态滑移演化规律的研究。在分析泸州地区套管变形失效特征和相关性的基础上,考虑水力裂缝沟通并激活断层实际,建立了多... 泸州页岩气区块开发过程中套管变形现象严重,而多级压裂是诱发断层滑移并导致套管变形的主要因素,但目前缺乏对断层动态滑移演化规律的研究。在分析泸州地区套管变形失效特征和相关性的基础上,考虑水力裂缝沟通并激活断层实际,建立了多级压裂条件下断层滑移动态演化数值模型。研究结果表明:多级压裂导致近井筒位置孔隙压力随压裂逐级增加,有效地应力降低;模拟时间越长、注入点流量越大,断层滑移量越大,而压裂液黏度影响断层滑移量效果弱;断层长度、断层与井筒的夹角与其滑移量关系密切,断层长度越大,断层滑移量越大;断层与井筒夹角在一定范围内越大,断层滑移量越小;水平地应力差较大的地层断层滑移会越明显。研究成果可为页岩气多级压裂过程中控制压裂施工参数提供参考。 展开更多
关键词 页岩气 多级压裂 断层滑移 套管变形 数值模拟
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南川地区浅层常压页岩气吸附解吸机理与开发实践
7
作者 姚红生 《天然气工业》 EI CAS CSCD 2024年第2期14-22,共9页
中国浅层常压页岩气勘探开发尚处于探索阶段,目前在四川盆地及周缘地区实施的多口浅层页岩气井钻遇含气层显示良好,初步揭示了浅层页岩气具有较大的勘探开发潜力。但浅层常压页岩中天然气的赋存状态以吸附气为主,勘探开发面临吸附解吸... 中国浅层常压页岩气勘探开发尚处于探索阶段,目前在四川盆地及周缘地区实施的多口浅层页岩气井钻遇含气层显示良好,初步揭示了浅层页岩气具有较大的勘探开发潜力。但浅层常压页岩中天然气的赋存状态以吸附气为主,勘探开发面临吸附解吸规律不清、针对性排采工艺尚待建立等问题。为此,以重庆市南川地区武隆区块常压页岩气田为对象,选取不同埋深条件下的岩心样品,开展了页岩储层评价与室内等温吸附实验,基于等温吸附曲线,建立了浅层页岩气吸附解吸模型并划分了吸附气3个解吸阶段,明确了浅层常压页岩气吸附解吸机理及其影响因素。研究结果表明:(1)浅层常压页岩气等温吸附曲线呈“厂”字形特征,随着储层压力下降,解吸速率从缓慢解吸突变至快速解吸;(2)通过对解吸效率曲线的曲率进行求解,可得到解吸速率突变拐点对应的“敏感解吸压力”,盆外浅层常压页岩气敏感解吸压力一般介于1.8~2.5 MPa;(3) PD1HF井开展降流压解吸试验,通过人工举升将井底流压降至2.5 MPa以下时吸附气快速解吸释放,气井产能达到原来的5倍以上,实现了浅层常压页岩气井产能的重大突破。结论认为,南川地区武隆区块浅层常压页岩气吸附解吸特征的明确及其开发实践的成功,对推动南川地区浅层常压页岩气效益开发及国内同类型浅层常压页岩气的开发具有重要指导意义。 展开更多
关键词 浅层常压页岩气 南川地区 武隆区块 吸附机理 解吸规律 含气量 敏感解吸压力
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深层页岩气储层水力压裂裂缝扩展影响机理
8
作者 曾波 冯宁鑫 +6 位作者 姚志广 杜雨柔 黎俊峰 郑健 衡德 唐煊赫 朱海燕 《断块油气田》 CAS CSCD 2024年第2期246-256,共11页
现有中浅层页岩气压裂取得的认识难以解释深层页岩气储层压裂过程中水力裂缝扩展的影响机理。为了研究四川盆地深层页岩气储层水力压裂裂缝扩展机理,文中以泸州深层页岩气区LS1平台为研究对象,进行基于地质-工程一体化的水力压裂裂缝扩... 现有中浅层页岩气压裂取得的认识难以解释深层页岩气储层压裂过程中水力裂缝扩展的影响机理。为了研究四川盆地深层页岩气储层水力压裂裂缝扩展机理,文中以泸州深层页岩气区LS1平台为研究对象,进行基于地质-工程一体化的水力压裂裂缝扩展数值模拟与分析。首先,根据泸州区块目标井区储层的地质概况,建立地质模型,明确地质力学属性;然后,基于微地震和蚂蚁体数据,建立符合真实储层构造特性的离散天然裂缝网络;在此基础上,根据现场实际施工数据,建立了基于DFN的水力压裂复杂裂缝扩展模型,并基于微地震监测结果对模型进行了验证;最后,还研究了4个单因素对储层改造体积的影响特点。研究结果对深层页岩气储层水力压裂复杂缝网研究有一定的指导作用。 展开更多
关键词 深层页岩气 离散天然裂缝网络 DFN 复杂裂缝扩展 储层改造体积
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四川盆地深层页岩气钻井关键技术新进展及发展展望
9
作者 佘朝毅 《天然气工业》 EI CAS CSCD 2024年第3期1-9,I0001,共10页
四川盆地页岩气资源丰富,目前深层页岩气已成为该盆地天然气增储上产的重点领域,但随着埋深增加和构造背景变化,地质工程条件将更加复杂,钻井过程中将面临井漏风险高、井下工具高温易失效、水平井轨迹控制难度大等技术难题。为此,在系... 四川盆地页岩气资源丰富,目前深层页岩气已成为该盆地天然气增储上产的重点领域,但随着埋深增加和构造背景变化,地质工程条件将更加复杂,钻井过程中将面临井漏风险高、井下工具高温易失效、水平井轨迹控制难度大等技术难题。为此,在系统分析已完钻井实钻数据的基础上,依据深层页岩气区块地质工程特征,系统梳理了影响安全优快钻井的关键技术难点,形成了以地质工程一体化导向技术、钻井提速技术、防漏治漏与复杂防治技术为主体的深层页岩气安全优快钻井关键技术系列。研究结果表明:(1)以精细地质建模优选地质工程“双甜点”、实时靶体追踪为主的地质工程一体化导向技术,实现了地质目标的精准优选和精确追踪;(2)以“高效PDC钻头选型+个性化优化+大扭矩螺杆”高效破岩技术、“MSE+CCS”参数实时优化技术、油基钻井液地面降温+高温旋转导向技术为主的钻井提速技术,实现了页岩气钻井提速提效;(3)以井壁稳定性评价、裂缝性漏层识别、井漏与复杂防治为主的复杂防治技术,从源头降低了井下漏失和卡钻风险。结论认为:(1)形成的深层页岩气安全优快钻井技术,显著提高了机械钻速和铂金靶体钻遇率,在现场规模化推广应用200余口井,单井平均钻井周期降低42.7%,钻井提速效果显著,有力支撑了深层页岩气效益规模开发;(2)深层页岩气钻井将聚焦“地质工程一体化、水平段一趟钻、防漏治漏及智能钻井决策”等方面的技术攻关。 展开更多
关键词 深层页岩气 下志留统龙马溪组 地质工程一体化 钻井提速 高温旋转导向 钻井周期
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普光地区千佛崖组致密砂岩-页岩气藏开发技术对策
10
作者 付德奎 《断块油气田》 CAS CSCD 2024年第1期11-17,共7页
普光地区侏罗系千佛崖组致密砂岩-页岩气藏为纵向叠合气藏,储层非均质性强,纵横向上储层特征和储集性能差异大,气藏开发潜力不明确,尚未形成开发井型、井网、井距等配套开发技术对策;且砂岩气藏与页岩气藏压力系统、气体运动方式不同,... 普光地区侏罗系千佛崖组致密砂岩-页岩气藏为纵向叠合气藏,储层非均质性强,纵横向上储层特征和储集性能差异大,气藏开发潜力不明确,尚未形成开发井型、井网、井距等配套开发技术对策;且砂岩气藏与页岩气藏压力系统、气体运动方式不同,利用常规水平井压裂方式合层开采必定导致层间干扰和多余能耗,亟需采用最优开发方式。为此,文中参考鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏水平井井位优选标准和四川盆地页岩气开发井型,根据储层展布特征,结合水平井与直井产能对比分析,优选水平井作为致密砂岩-页岩气藏的开发井型;采用类比法、经济评价法、单井产能法等,确定水平井水平段长度和合理井距;根据气藏特征,并借鉴同类气藏开发经验评价单井生产指标;在此基础上开展井位部署,评价气藏开发潜力。结果表明,采用2套井网分别开发千佛崖组致密砂岩气藏和页岩气藏,可建成年产能6.5×108 m3,这为普光地区千佛崖组致密砂岩-页岩气藏合理开发提供了有力支撑。 展开更多
关键词 致密砂岩-页岩气藏 混合沉积 合理开发 开发对策 千佛崖组 普光地区
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国家天然气(页岩气)千亿立方米级产能基地共建共享模式
11
作者 何润民 贺志明 +3 位作者 辜穗 周娟 周波 李季 《天然气技术与经济》 2024年第1期1-6,14,共7页
国家天然(页岩气)千亿立方米级产能基地建设是保障国家能源安全、支撑区域社会经济加快发展的重大战略。在借鉴油气共建共享成功经验基础上,构建了国家天然气(页岩气)千亿立方米级产能基地共建共享模式,提出了模式实施路径。研究结果表... 国家天然(页岩气)千亿立方米级产能基地建设是保障国家能源安全、支撑区域社会经济加快发展的重大战略。在借鉴油气共建共享成功经验基础上,构建了国家天然气(页岩气)千亿立方米级产能基地共建共享模式,提出了模式实施路径。研究结果表明:①国家天然气(页岩气)千亿立方米级产能基地建设涉及庞大的产业体系与多元主体不同利益诉求,需要以共建共享理念和系统工程思维为指引,立足多元主体与多维度要素协同构建共建共享模式。②模式实施五大路径:强化共建共享顶层战略设计,丰富发展政企共建共享方式,完善企业之间共建共享机制,畅通多元主体沟通协商渠道,健全共建共享应急预警体系。结论认为,该模式以战略视域统筹产能基地建设,能够实现对多元主体利益的有效协同,促进天然气(页岩气)资源开发利用与产业链价值提升,为带动区域社会经济发展并推进共同富裕提供有力支持。 展开更多
关键词 天然气(页岩气) 千亿立方米级 产能基地 共建共享模式 实施路径
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论海相页岩气富集机理——以四川盆地五峰组—龙马溪组为例
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作者 聂海宽 张金川 +8 位作者 金之钧 刘全有 李双建 党伟 李沛 边瑞康 孙川翔 张珂 苏海琨 《地质学报》 EI CAS CSCD 2024年第3期975-991,共17页
深入探究页岩气富集机理是保障勘探开发高效推进的基础。本研究通过对四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气勘探开发实践的系统分析,梳理总结前人研究成果,从生成机理、运移机理、赋存机理和保存机理四个方面对海相页岩气富集机理进行了深入... 深入探究页岩气富集机理是保障勘探开发高效推进的基础。本研究通过对四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气勘探开发实践的系统分析,梳理总结前人研究成果,从生成机理、运移机理、赋存机理和保存机理四个方面对海相页岩气富集机理进行了深入分析,并讨论了深层和常压页岩气的勘探开发潜力。结果表明:在生成机理方面,埋藏史和热演化史控制了页岩生排烃史、生排烃量和现今含气量;页岩气运移机理涉及运移动力、运移相态、运移方式和运移通道四方面内容,页岩气运移主要是烃源岩内的初次运移,同时讨论了初次运移的影响因素;在赋存机理方面,甲烷—页岩间表现出单/多分子层吸附和微孔充填等多种赋存机制,组分润湿性和孔隙有效性是决定甲烷吸附赋存和解吸运移的关键;在保存机理方面,盖层和物性自封闭是主要的保存机理,构造运动引起的裂缝—流体活动是页岩气保存条件遭到破坏的主要原因,流体活动时间和期次研究是页岩气保存条件和含气量定量评价的重要内容。页岩气富集机理的系统分析和创新认识为页岩气勘探开发评价提供了重要依据,建议加强页岩气演化历史全过程的动态评价。结合深层和常压页岩气勘探实践,分析了深层和常压页岩气的成因机制及主要特征,指出了下一步攻关内容及勘探方向。 展开更多
关键词 页岩气 五峰组 龙马溪组 富集机理 差异富集 勘探潜力 四川盆地
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页岩气储层吸附渗流研究现状及发展趋势
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作者 张益 张斌 +6 位作者 刘帮华 柳洁 魏千盛 张歧 陆红军 朱鹏宇 王瑞 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 2024年第1期256-280,共25页
针对页岩气藏有机微纳米级孔隙中吸附气大量赋存以及有机质以“镶嵌”形式赋存于无机质中的特点,分析了目前页岩气吸附渗流的表征方法,并对影响吸附渗流的重要因素如气体吸附层厚度变化、无机孔水膜厚度变化和气体解吸导致孔隙变化的数... 针对页岩气藏有机微纳米级孔隙中吸附气大量赋存以及有机质以“镶嵌”形式赋存于无机质中的特点,分析了目前页岩气吸附渗流的表征方法,并对影响吸附渗流的重要因素如气体吸附层厚度变化、无机孔水膜厚度变化和气体解吸导致孔隙变化的数学表达方法进行了归纳,接着指出了目前表观渗透率计算模型中存在的主要问题:(1)储层孔隙结构表征不够准确;(2)固溶态气体分子解吸对吸附渗流流量的影响尚无表征方法;(3)对页岩气储层有机质的离散分布刻画不完善;(4)直接应用室内等温吸附实验参数不合理,忽视了吸附态和固溶态页岩气的吸附-解吸差异性。然后分析了利用分子模拟技术研究页岩气的吸附渗流相较于物理实验的优点,总结了应用该技术对页岩气吸附渗流进行建模和模拟的方法及模拟结果,并就页岩气吸附渗流的分子模拟技术未来发展提出了建议:(1)基于常规无机孔和有机孔分子模型,继续改进多介质、多尺度建模方法,以符合页岩气储层实际情况;(2)开发更符合实际页岩气吸附渗流过程的页岩气吸附渗流模拟方法。 展开更多
关键词 吸附-解吸 传输机理 表观渗透率 分子模拟 储层吸附渗流 页岩气
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中国页岩气研究与发展20年:回顾与展望
14
作者 聂海宽 党伟 +13 位作者 张珂 苏海琨 丁江辉 李东晖 刘喜武 李沛 李鹏 杨升宇 赵建华 刘秘 陈前 孙川翔 王鹏威 刘子驿 《天然气工业》 EI CAS CSCD 2024年第3期20-52,共33页
中国页岩气科学研究和勘探开发已历经20年,创新形成了以中国南方海相页岩气富集规律为代表的诸多理论与认识,支撑了国内页岩气产业健康快速发展,2023年中国页岩气产量达250×10^(8) m^(3),在当年全国天然气总产量中的占比超过10%,... 中国页岩气科学研究和勘探开发已历经20年,创新形成了以中国南方海相页岩气富集规律为代表的诸多理论与认识,支撑了国内页岩气产业健康快速发展,2023年中国页岩气产量达250×10^(8) m^(3),在当年全国天然气总产量中的占比超过10%,页岩气已经成为中国天然气产量增量的主力军之一。为了给中国页岩气产业高质量发展提供借鉴和参考,系统回顾了国内页岩气科学研究和勘探开发历程,归纳总结了富有机质页岩发育机理、页岩气优质储层特征及其成因机制、页岩气源—储协同演化机制、页岩气赋存机理与含气性评价、页岩气富集高产机理与评价、页岩气储层改造、页岩气开采等理论和技术进展,分析研判了面临的技术难题和挑战,指出了海相/陆相/海陆过渡相页岩气富集高产机理、基于动态演化过程的页岩气富集区评价方法、低丰度页岩气高效开发技术以及提高页岩气采收率技术等4个亟需攻关的研究方向。进而针对中国页岩气商业化勘探开发所面临的挑战,提出以下建议:从新区新领域、老区挖潜及提高采收率现场试验等方面开展页岩气勘探开发攻关探索,以期早日实现中国页岩气多领域多层系、由点到面的大突破和大规模高效勘探开发,全方位推进中国页岩气革命,提升能源高效供给能力,保障国家能源供应安全。 展开更多
关键词 页岩气 富集机理 赋存机理 储层特征 储层改造 高产机理 提高采收率 勘探方向
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基于压裂液自发吸入模型的页岩气压裂液滤失定量预测
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作者 王琳琳 蔺小博 +3 位作者 冷静怡 周长静 马占国 肖元相 《天然气工业》 EI CAS CSCD 2024年第2期92-98,共7页
非常规油气资源开发常使用水力压裂技术提高单井产量,然而压裂现场数据表明,大量压裂液会滞留在地层中导致压裂液的返排率较低,将对储层和地下水环境造成一定影响。为进一步研究压裂液滤失机理并准确预测压裂液滤失量,首先建立了由毛细... 非常规油气资源开发常使用水力压裂技术提高单井产量,然而压裂现场数据表明,大量压裂液会滞留在地层中导致压裂液的返排率较低,将对储层和地下水环境造成一定影响。为进一步研究压裂液滤失机理并准确预测压裂液滤失量,首先建立了由毛细管力作用引起的压裂液自发吸入模型,然后对压裂液滤失量进行定量计算,并在现场进行了验证。最后,引入无量纲吸入率参数分析了控制压裂液滤失的关键因素。研究结果表明:(1)页岩气水平井压裂施工中大约50%~95%的压裂液通过基质吸入,压裂液吸入量仅与吸入率参数、裂缝面积和吸收时间有关;(2)当润湿相黏度与非润湿相黏度之比超过阈值时,吸入率参数主要由岩石的孔径分布参数决定,流体黏度的影响非常有限;(3)当孔径分布参数介于0.5~0.7时,吸入率参数达到相对较高的值,即更多的压裂液被吸收到地层中;(4)当润湿相黏度与非润湿相黏度之比大于10,孔径分布参数小于0.8时,优化后的自吸模型具有较大的适用性;(5)由毛细管力机理引起的压裂液滤失量与实际储层观察到的滤失量相近,可认为页岩储层有足够的存储滤失液的能力,不会影响地下水层中的饮用水。结论认为,建立的压裂液自发吸入模型,能够准确预测页岩气水平井压裂液滤失量,为非常规油气的生产及环境保护提供了技术支撑。 展开更多
关键词 页岩气藏 毛细管力 滤失 自发吸入 吸入率参数 流体黏度 孔径分布参数
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黔东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构多尺度表征及其对页岩气富集的影响
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作者 葛明娜 包书景 +6 位作者 石砥石 马勇 张金川 张琴 张立勤 林燕华 王婷 《中国地质》 CAS CSCD 2024年第1期57-72,共16页
[研究目的]研究黔东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及其对页岩气富集的影响,抛开不利因素,为黔东南地区页岩气勘探提供建议。[研究方法]通过聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和氮气吸附等手段,对页岩微纳米孔隙结... [研究目的]研究黔东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及其对页岩气富集的影响,抛开不利因素,为黔东南地区页岩气勘探提供建议。[研究方法]通过聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和氮气吸附等手段,对页岩微纳米孔隙结构进行多尺度表征,并结合研究区牛蹄塘组页岩的生烃及埋藏史,研究构造运动与孔隙结构关系,进而分析对页岩气富集的影响。[研究结果]牛蹄塘组页岩主要发育毫米级微裂缝、微米级黄铁矿晶间孔以及纳米级有机质孔隙,以墨水瓶状孔隙和平板结构的狭缝孔为主,孔隙结构复杂;结合FIB-SEM三维重构结果,有机质在页岩中占比较高,其孔隙度在0.04%~2.48%,对总孔隙的贡献率介于14%~96%,与有机质共生的黄铁矿晶间孔是沟通裂缝的主要孔隙类型;该地区页岩气赋存状态以欠饱和的吸附气为主,游离气含量偏低。[结论]牛蹄塘组页岩大量构造裂缝,沟通了有机质孔及黄铁矿晶间孔,改变了原有孔隙结构,致使原位聚集的页岩气沿裂缝逸散,是牛蹄塘组页岩含气量低的关键因素。热演化程度适中、构造保存好的区域是古隆起周缘下一步页岩气勘探的有利方向。 展开更多
关键词 页岩气 孔隙结构 三维重构 古隆起周缘 保存条件 油气地质调查工程 黔东南地区
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川南泸州区块五峰-龙马溪组现今地应力特征与页岩气开发
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作者 刘钰洋 鞠玮 +5 位作者 熊伟 郭为 宁卫科 于国栋 梁孝柏 李永康 《科学技术与工程》 2024年第8期3200-3206,共7页
川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩... 川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩气储层现今地应力状态,并探讨在其影响下的天然裂缝活动性与压裂裂缝扩展。结果表明:五峰-龙马溪组页岩气储层现今地应力方向呈现WNW-ESE的优势方位;现今地应力值大小为:水平最大主应力最大、垂向主应力居中、水平最小主应力最小,指示走滑型地应力机制。五峰组和龙一11小层水平主应力差分别介于11.90~15.76 MPa和11.80~16.75 MPa范围内,具备形成复杂压裂缝网的地应力条件。在现今地应力条件下,川南泸州区块五峰-龙马溪组页岩气储层天然裂缝不活动,随着开发流体的注入,天然裂缝逐渐活化,其压力增量的临界值为15~23 MPa;压裂后主要形成垂向延伸的裂缝系统。研究成果可为川南泸州区块深层页岩气效益开发提供现今地应力分析的基础与科学依据。 展开更多
关键词 现今地应力 地应力剖面 裂缝活动性 深层页岩气 泸州区块
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鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组海相页岩气储层甜点分类评价
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作者 张琳琳 王孔杰 +2 位作者 赖枫鹏 郭伟 苗丽丽 《石油实验地质》 CAS CSCD 2024年第1期191-201,共11页
甜点评价对页岩气藏高效勘探开发具有重要意义。以鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组页岩储层为研究对象,通过岩石薄片分析、X射线衍射、SEM扫描电镜、低温氮气吸附、等温吸附、总有机碳(TOC)含量、有机质镜质体反射率(Ro)测试和三轴岩... 甜点评价对页岩气藏高效勘探开发具有重要意义。以鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组页岩储层为研究对象,通过岩石薄片分析、X射线衍射、SEM扫描电镜、低温氮气吸附、等温吸附、总有机碳(TOC)含量、有机质镜质体反射率(Ro)测试和三轴岩石力学测试8个实验,得到目标区岩石类型为灰褐色泥页岩,孔径集中分布在2~4 nm和35~61 nm,主要发育粒间孔、黏土矿物层间孔和粒内孔;总有机碳含量平均为1.01%,Ro值平均为1.75%,脆性指数平均为47.8%。通过分析不同因素对页岩储层甜点区评选及评价的影响,认为硅质矿物含量、黏土矿物含量、孔比表面积、总有机碳含量和Ro值对储层的吸附性能起决定作用,孔径大小和孔隙类型数量控制储层的储集性能,脆性矿物含量和岩石力学参数影响储层的可压性。根据地质甜点评价的吸附性能和储集性能两个指标以及工程甜点的可压性指标,完成了不同特征对应的参数指标细分类,初步建立了鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组海相页岩气储层3个等级的地质甜点和可压性甜点的分类评价方案,结果表明目标区各特征参数均达到Ⅱ级标准,可以作为页岩气开发甜点区。 展开更多
关键词 评价分类 室内实验 储层甜点 海相页岩气 乌拉力克组 奥陶系 鄂尔多斯盆地
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页岩气井间压裂窜扰机理及影响规律
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作者 王文东 喻文锋 +5 位作者 高攀 曾波 苏玉亮 唐登济 黄浩勇 孙昊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 2024年第1期128-138,共11页
四川盆地南部地区(以下简称川南地区)页岩气水平井体积压裂改造过程中,受地质及工程等因素影响,水力裂缝易与单一方向大尺度天然裂缝沟通并过度扩展,从而诱导邻井压力快速上涨,最终导致压裂窜扰、套管变形等问题,直接影响页岩气单井产... 四川盆地南部地区(以下简称川南地区)页岩气水平井体积压裂改造过程中,受地质及工程等因素影响,水力裂缝易与单一方向大尺度天然裂缝沟通并过度扩展,从而诱导邻井压力快速上涨,最终导致压裂窜扰、套管变形等问题,直接影响页岩气单井产量。为此,针对川南地区页岩气储层压裂窜扰模式多样、机制认识不清以及防控效果有限等问题,建立了全耦合页岩气水平井压裂多簇同步扩展数值模拟模型,并阐明了不同类型压裂窜扰的影响规律,最后提出了有效治理压裂窜扰的方法。研究结果表明:①天然裂缝发育的储层中,水平井裂缝易沿单一方向大尺度天然裂缝优势条带扩展,直接或间接对邻井产生影响,造成其压力涨幅异常;②页岩气水平井通过避免在风险段压裂或降低改造强度在一定程度上可减轻压裂窜扰的影响;③压裂井附近存在衰竭邻井时,裂缝更易往邻井低应力区扩展产生压裂窜扰,窜扰程度与岩石孔隙弹性密切相关。结论认为,合理避开风险段射孔、控制压裂改造强度可有效降低页岩气水平井压裂窜扰的风险,该研究成果可为同类国内外页岩气区块页岩气水平井压裂开发提供技术指导。 展开更多
关键词 川南地区 页岩气 压裂窜扰模式 大尺度天然裂缝 全耦合数值模拟 压裂窜扰影响因素
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鄂尔多斯盆地延安地区二叠系山西组页岩气源储特征及聚集规律
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作者 段逸飞 赵卫卫 +4 位作者 杨天祥 李富康 李慧 王嘉楠 刘钰晨 《岩性油气藏》 CAS CSCD 2024年第3期72-83,共12页
鄂尔多斯盆地延安地区二叠系山西组页岩气勘探潜力较大。通过分析钻井、录井以及测井资料,结合泥页岩样品的分析化验资料,深入分析了延安地区二叠系山西组页岩气源储特征及成藏过程,并探讨页岩气聚集机理。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆... 鄂尔多斯盆地延安地区二叠系山西组页岩气勘探潜力较大。通过分析钻井、录井以及测井资料,结合泥页岩样品的分析化验资料,深入分析了延安地区二叠系山西组页岩气源储特征及成藏过程,并探讨页岩气聚集机理。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地延安地区二叠系山西组大面积分布的泥页岩有机碳(TOC)含量较高,平均质量分数为2.12%,干酪根类型主要为Ⅲ型,Ro为2.0%~3.7%,处于高成熟—过成熟阶段,为优质烃源岩。(2)研究区山西组泥页岩矿物组成整体上具有富黏土特征,黏土矿物平均质量分数为56.7%,有利于吸附气的赋存;主要发育无机矿物孔、有机孔和微裂缝3种储集空间类型;岩石含气性受不同岩性组合的影响而差异较大,山2段相较于山1段具有较高的含气量(平均质量体积为1.38 m3/t)。按照源储配置关系,可划分为厚层泥页岩夹薄砂层、泥页岩与粉砂岩和细砂岩互层、泥页岩与煤层混层3种类型,不同的源储配置具有不同的含气特征。(3)研究区页岩气主要以吸附态、游离态赋存,在成藏过程处于动态平衡的状态,随着地层条件的变化而不断转化。其聚集过程可分为3个阶段:早侏罗世,有机质开始生成气态烃,页岩气开始吸附聚集;中—晚侏罗世,气态烃大量生成膨胀造隙,气态烃排出,裂缝关闭,循环运移聚集;早白垩世,有机质达到高—过成熟阶段,进入最后一个生排烃时期,直至地层抬升,生烃终止。泥页岩良好的封盖作用为页岩气藏的形成提供了坚实的保障。 展开更多
关键词 页岩气 源储配置 吸附态 游离态 聚集规律 封盖作用 山西组 二叠系 延安地区 鄂尔多斯盆地
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