頁(yè)巖氣儲(chǔ)層巖石物理性質(zhì).pdf

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1、2013年1月西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Jan．2013第28卷第1期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．28No．1文章編號(hào)：1673-064X(2013)01-0025-04頁(yè)巖氣儲(chǔ)層巖石物理性質(zhì)董丙響，程遠(yuǎn)方，劉鈺川，易新斌，楊柳，吳玲妍，王蓓。(1．中國(guó)石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院，山東青島266580；2．中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院，河北廊坊065007；3．長(zhǎng)慶油田分公司油氣工藝研究院，陜西西安710018)摘要：在查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，介紹了頁(yè)

2、巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，概括了頁(yè)巖礦物組成研究方法及測(cè)井響應(yīng)特征，詳細(xì)分析了頁(yè)巖氣儲(chǔ)層巖石物理性質(zhì)，給出了頁(yè)巖孔隙度計(jì)算公式，提出了頁(yè)巖氣賦存流動(dòng)新模型及運(yùn)動(dòng)機(jī)理，并給出了頁(yè)巖脆性計(jì)算方法，將頁(yè)巖劃分為脆性頁(yè)巖和塑性頁(yè)巖，為水力壓裂設(shè)計(jì)提供依據(jù)．關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣儲(chǔ)層；巖石物理性質(zhì)；孔隙度；脆性；水力壓裂中圖分類(lèi)號(hào)：TE348文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A自1821年美國(guó)第一口頁(yè)巖氣井商業(yè)開(kāi)采以來(lái)，雜的地質(zhì)特征、巖石物理性質(zhì)和很強(qiáng)的非均質(zhì)性．所頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)已有190a的歷史．特別是近些年來(lái)不同的是，非常規(guī)油氣儲(chǔ)層巖石顆粒和層理結(jié)構(gòu)精由于水平井鉆井技術(shù)及水平井多級(jí)壓裂技術(shù)

3、的突細(xì)，氣體儲(chǔ)集流動(dòng)特征獨(dú)特：孔隙吼道尺寸分布在納破，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)在北美地區(qū)取得了巨大成功．美國(guó)能米級(jí)，有機(jī)質(zhì)和黏土成分為氣體吸附提供條件，且其源署(EIA)引數(shù)據(jù)顯示，2011年美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量各向異性影響力學(xué)特征和流動(dòng)性質(zhì)．致密氣藏孔隙達(dá)l800×10m，占其天然氣總產(chǎn)量的34％，深刻尺寸一般為微米級(jí)甚至更大，而頁(yè)巖氣藏孔隙為納地改變了美國(guó)的能源結(jié)構(gòu)．米到微米范圍，二者在基質(zhì)的孔隙中都有游離氣存我國(guó)頁(yè)巖氣資源非常豐富，初步估計(jì)可采資源在，不同的是頁(yè)巖氣具有吸附特征，且與吸附表面的量約為(15～30)X10m。E4]，但對(duì)頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)有機(jī)成分

4、和黏土含量有關(guān)．Bustin認(rèn)為：吸附氣與發(fā)正處于起步階段．與常規(guī)油氣藏相比，頁(yè)巖氣賦存游離氣之比反應(yīng)了有機(jī)質(zhì)含量、孔隙分布、礦物組狀態(tài)獨(dú)特，國(guó)內(nèi)對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層性質(zhì)研究相對(duì)較少，還成、成巖作用、巖石結(jié)構(gòu)以及儲(chǔ)藏壓力與溫度的關(guān)無(wú)法做到對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)的精確評(píng)估．為加深對(duì)頁(yè)巖氣系．因此，非常規(guī)油氣藏指含有吸附氣成分的油氣儲(chǔ)層性質(zhì)及氣體賦存流動(dòng)狀態(tài)的認(rèn)識(shí)，筆者在查閱藏，包括頁(yè)巖氣、煤層氣和天然氣水合物，而把致密?chē)?guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，從常規(guī)儲(chǔ)層研究思路人手，介砂巖氣藏劃為常規(guī)油氣藏．頁(yè)巖氣藏作為非常規(guī)油紹了頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，概括了頁(yè)巖礦物組成及氣藏的典型代表

5、，具有非常規(guī)天然氣藏的基本特征．研究方法，對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層巖石物理性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)1．2頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分析．頁(yè)巖氣藏開(kāi)采首先要對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，充分考慮其儲(chǔ)層性質(zhì)和開(kāi)采能力．儲(chǔ)層性質(zhì)主要通過(guò)儲(chǔ)層參1頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)數(shù)來(lái)描述，通過(guò)對(duì)相關(guān)參數(shù)的分析評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的生產(chǎn)1．1頁(yè)巖氣藏基本概念能力，制定相應(yīng)的增產(chǎn)措施和開(kāi)采方案．目前國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣藏與常規(guī)油氣藏類(lèi)似，具有非常復(fù)對(duì)頁(yè)巖氣藏進(jìn)行評(píng)價(jià)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，主要通過(guò)巖心收稿日期：2012435-27基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”(編號(hào)：2011ZX05037)作者簡(jiǎn)介：董丙響(1988一)，

6、男，碩士研究生，主要從事石油工程巖石力學(xué)及非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)研究E—mail：dbxshiyou@163．com一26一西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)實(shí)驗(yàn)、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和壓力測(cè)試(微壓裂測(cè)試)等方法來(lái)然氣公司對(duì)頁(yè)巖氣商業(yè)性開(kāi)采的評(píng)價(jià)，列舉頁(yè)巖氣獲得頁(yè)巖儲(chǔ)層物性參數(shù)，借鑒煤層氣和常規(guī)油氣藏儲(chǔ)層主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其中包括儲(chǔ)層物性及巖石物理的評(píng)價(jià)方法來(lái)對(duì)頁(yè)巖氣藏進(jìn)行評(píng)價(jià)．筆者結(jié)合性質(zhì)參數(shù)(表1)．美國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)和世界各大石油天表1頁(yè)巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)參數(shù)Tab．1Evaluationparametersofshalegasreservoir儲(chǔ)層參數(shù)

7、推薦標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)層參數(shù)推薦標(biāo)準(zhǔn)WfTOC1>2％含水飽和度S<40％礦物組成碘，滲透率K>10LLm鏡質(zhì)體反射率R>1．4垂向非均質(zhì)性弱儲(chǔ)層溫度>l10儲(chǔ)層厚度>30m天然氣成因熱成氣泊松比<0．25氣體組成CO2、N2和H2s含量低楊氏模量>20GPa孑L隙度>2％裂縫類(lèi)型水平或垂向裂縫地質(zhì)儲(chǔ)量>3000×10m壓力梯度>0．Ol13MPa其脆性指數(shù)(Brit)，計(jì)算方法如下：2頁(yè)巖礦物組成脆性指數(shù)=石英含量／(石英含量+碳酸鹽巖含量+黏土含量)×100％．2．1礦物組成及測(cè)定方法由上式可知，頁(yè)巖脆性隨石英含量增加而增大，頁(yè)巖礦物組成非常復(fù)雜J，

8、主要分為石英類(lèi)、隨黏土比例上升而減?。虼耍⒑扛叩牡貙邮翘妓猁}巖類(lèi)和黏土類(lèi)s種，除了常見(jiàn)的伊利石、蒙皂頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的有利選區(qū)．石、高嶺石等黏土類(lèi)礦物，還混雜有石