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1、页岩气勘探开发技术页岩气选区评价,一、概述,二、页岩气选区评价的关键参数,三、页岩气选区评价方法及应用,汇 报 内 容,页岩气的概念,页岩气：指主要以吸附和游离状态赋存于富有机质泥页岩层及其粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩等夹层中的天然气，为一种典型的连续性大规模天然气聚集。,页岩气的基本特征,自生自储；储层致密，低孔特低渗，微裂缝的发育控制富集高产；具有吸附态、游离态和溶解态等多种赋存方式；,具有生物成因、热成因等多种,类型；大面积连续分布，页岩气的赋存不受构造控制；生产周期长，分段压裂求产,A,Fort Worth盆地南北向剖面,A,B,B,Fort Worth盆地东西向剖面,页岩气勘探评价
2、参数的选取,哈丁.歇尔顿能源公司选区评价参数多达16项：,地质因素:页岩净厚度，有机质丰度及垂向分布、热演化程度、储量、岩石脆性与年代、孔隙度及其垂向分布、页岩矿物组成、三维地震资料质量、构造背景、页岩的连续性、渗透率、压力梯度,水源及水处理因素:水源供应与物流、水处理条件,钻井因素等:钻井现场条件、天然气管网,页岩气勘探评价参数的选取,埃克森.美孚公司在页岩气选区参数大致分为两类：,第一类基本参数有：热成熟度（Ro%）、页岩总有机碳,含量、气藏压力、页岩净厚度、页岩空间展布、页岩碎,裂性（可压裂性）。,第二类参数（变量参数）包括：裂缝及其类型、吸附气,及游离气量高低、基质孔隙类型及大小、深度
3、、有机质,含量平均值、岩性、非烃气体分布等。,BP公司页岩气选区流程,BP公司选区评价主要考虑以下参数：构造格局和盆地演化、有机相、厚度、原始总有机碳、镜质体反射率、脆性矿物含量、现今深度和构造、地温梯度/温度。,Chevron公司页岩气富集关键因素理想含气页岩特征:,总有机碳含量热成熟度黑色页岩厚度脆性深度/压力沉积环境复杂性,TOC 4%；VR 1.3%；30m；相对高的硅质或碳酸盐，粘土1500m/异常高压；海相页岩，远岸（远离三角洲）区域性沉积，构造复杂性低,页岩气有利区评价需要综合考虑资源条件、地面条件、水资源等,中国与北美页岩气地质与工程条件对比,（据赵文智，2011）,汇 报 内
4、 容,一、概述,二、页岩气选区评价的关键参数,三、页岩气选区评价方法及应用,(1)含气泥页岩厚度,(1)含气泥页岩厚度气藏页岩厚度一般大于100ft（30m）北部生产区页岩厚度达150ft（46m）以上,Barnett页岩气藏,Antrim页岩气藏,(2),含气泥页岩面积,在含气页岩厚度和有机质丰度确定的情况下，含气页岩的面积决定着页岩气的资源规模，由于页岩气单井产量较低（28328317m3/D），要实现页岩气的经济开发，资源规模大小极为关键。美国大规模商业开发的五大含气页岩系统页岩气资源量56670792亿方，因此，500亿方的页岩气资源量作为区块资源量的下限，取泥页岩毛厚度50m，平均含
5、气量2m3/t，泥页岩平均密度2.5t/m3，得出含气页岩面积200km2。区块的含气泥页岩面积应大于200km2为宜。当然，随着含气页岩厚度的增加，其面积的下限可以相应降低。TOC0.5%的泥质烃源岩分布范围,0,2,4,6,8,10,12,TOC(Wt%),(3)有机质丰度150100500,(3)有机质丰度,演化生烃中，随着有机碳消耗，孔隙增加,页岩含气量(scf/ton),有利页岩气,开发区,TOC(%),2,8,300,6,4,0,100吸附气0,有机体中的,游离气200,非有机体中的游离气,基质中的游离气,福特沃思盆地Barnett 页岩总含气量吸附气量,（据 Ross 和 Bus
6、tin,2007）,(3)有机质丰度,(4)有机质类型,Barnett,Antrim,Antrim页岩气以生物成因气为主,Ro1.1-2.2%,Ro0.4-0.6%,(5)热演化程度,(5)热演化程度,热演化程度是决定富有机质泥页岩中烃类相态的关键因素,Barnett页岩Ro等值线图,(6)泥页岩埋藏深度,埋深1981-2591mBarnett页岩气藏,埋深183-730mAntrim页岩气藏,(7)储集条件,页岩的三种孔隙类型：纳米级的有机孔隙+无机孔隙+微裂隙;高演化程度页岩的孔隙以纳米级有机质孔隙为主,Antrim页岩的基质孔隙度为9%，基质渗透率约为10-610-9，裂缝间距一般为0.
7、30.6m。控制气产能的主要地质因素为外生裂缝的密度及其走向的分散性，裂缝条数越多，裂缝走向越分散，气产量越高,Barnett页岩页岩的孔隙度一般较小，Barnett页岩孔隙度一般在4-5%,天然裂缝大多被方解石等矿物充填，微裂缝发育，控制富集高产,(7)储集条件微裂缝作用Antrim页岩,(8),0,10,20 30 40,50,60,Barnett-Delaware盆地Barnett页岩Fort Worth盆地Barnett页岩Caney页岩Woodford页岩Fayetteville页岩New Albany页岩,石英碳酸盐岩黄铁矿/白铁矿其他伊利石/蒙皂石伊利石/蒙脱石,绿泥石/蒙皂石高
8、岭石绿泥石干酪根,脆性矿物含量矿物组成百分含量（%）,脆性矿物（石英等）含量高，一般30%50，易于裂缝发育,伊利诺斯盆地New Albany页岩地化指标（Strpo等，2010）,有机碳,有机碳,阿巴拉契亚盆地Marcellus页岩矿物组成和有机碳（Lash等2011）,有机碳,石英粘土,黄铁矿方解石,美国主要产气页岩综合剖面,10,20,30,下寒武统泥页岩的岩石矿物学特征,系,层号 深度(m),岩性柱,取 样位 置,岩 性描 述,0,石 英含 量100,粘土矿物含量0 100,有机碳%,0,10,0,S1mg/g0.1,0,S2mg/g0.1,沥青“A”%0 0.005,干酪根13C(P
9、DB)-50 0,Ro%,0,10,渗透率 吸附能力有 效孔 隙 度 10-3m2 m3/t（10MP)0 15 0 0.03 0 5,寒,武,系,下,统,牛蹄,塘组,震旦系 上统 灯影组,4,3,2,1,灰黑色页岩，局部夹粉砂岩,黑色碳质页岩,黑色硅质页岩,灰色泥晶白云岩贵州省湄潭县梅子湾下寒武统页岩岩性岩矿地化物性含气性综合剖面,YMK-4,YMK-3YMK-2,YMK-1,层位统 组,1O3wS1ln,100,80,60,40,20,0,100,80,60,40,20,100,80,60,40,20,0,碳酸盐岩（方解石白云石）,石英长石黄铁矿磷酸盐,0,粘土矿物,(9)含气泥页岩保存条
10、件,含气页岩的自身厚度、埋藏深度、含气页岩上覆岩层的性质及厚度、大型断裂的发育情况等对页岩气藏的保存均有影响。,圣胡安盆地,福特沃斯盆地,阿巴拉契亚盆地,Barnett页岩气藏,Antrim页岩气藏,(10)顶底板条件含气页岩的易于压裂和顶底板的不易压裂，对页岩气层的压裂改造十分关键，在条件许可的情况下，顶底板的岩石性质在选区登记时应予以考虑。图1-17 Antrim页岩自然伽马测井曲线（据Matthews，1993；Decker，1992）,油气水,含气页岩层的气测显示、中途测试,或完井测试能够从一定程度上直接,反映页岩气的赋存情况及勘探前景。,在进行选区评价和区块登记时，对,具有钻井资料、
11、录井测井资料、测,试资料的地区，含气泥页岩段的气,测异常、测试获得页岩气流的区块、,层位要引起足够重视。,（11）页岩气（发现）显示及测试黄 页 1 井 岩 屑 综 合 录 井 图1:500,地理位置构造位置,贵州省黄平县黄飘乡抬头村黔南坳陷黄平向斜北东翼的新庄地区,开钻日期完钻日期,2010年12月15日2011年3月15日,坐标海拔,纵（X）横（Y）地 面补 心,2011年3月25日660.4mm10.82m406.6mm494.26m139.7mm4941.26m,绘图人,298192318795931854m861.5m刘 华,井别设计井深完钻井深完钻层位校队人,参数井2650m265
12、0m震旦系下统灯影组刘 华,完井日期套管程序审核人,泥晶白云岩,粉晶白云岩,砂屑白云岩,膏质白云岩,石膏岩,细晶白云岩,鲕粒白云岩,统,组,自然伽马（GR）,0,20,岩性剖面,分 化石层 及含号 有物,钻井取心,钻井取心,井壁取芯,RdRs,00,1000500,钻时（m/min）,0,100,全烃(%)C1(%),0.0010.001,55,井槽录井测井综合 岩性及漏面放显解释解释解释 综述空示,下,寒武统,榔-变,冲组,九,门,冲,组,井深 颜色(m)2200,22202230,2250,22602270,2280,2290,23002310,23202330,234023502360,
13、2370,23802390,2400,杷72210,马22407 7,+777.8,77.8,7,+77.8,+7,7.8,(1),5.485.5598.7,(2)8.358.4099.4,5.485.55,(2)8.358.4099.4,(3)8.509.0094.4(4)9.00,8.51105 8,2,3,4,根据国外页岩油气勘探开发和国内常规油气,开发生产的经验，区块的地质地貌条件在一定程,度上会造成投资的变化，必然影响页岩气开发的,经济效益。在选区评价时，必须对地表地貌条件,给予充分考虑。,（12）地表地貌条件,市场管网、水系等条件也是选区评价需要考虑的因素,致,谢,在汇报材料中，引用了西南分公司、南方分公司等单位的相关资料，在此表示衷心感谢！,敬请批评指正！,
