高过成熟区页岩气藏烃源岩评价方法探索.pdfVIP

石油天然气学报2012年10月第34卷第10期 No．10 JournalofOilandGas Oct．2012V01．34 Technology 高一过成熟区页岩气藏烃源岩评价方法探索 吴 勘 (中国地质大学(武汉)地球科学学院，湖北武汉430074) [摘要]我国页岩气源岩沉积时代较早、有机质演化程度偏高，地质构造复杂，在页岩气理论及勘探开发 实践上不宜套用美国所用的方法。页岩气在构造条件、赋存方式、赋存空间、储层特征、富集机理等方 面又与常规天然气存在较大差异，也不宜直接用常规天然气气藏的评价方法来评价页岩气资源。新兴的 地球生物学理论采取正演方法，对烃源岩迸行评价，为高热成熟度、低有机质丰度地区的烃源岩评价提 供了可行的途径。用地球生物学理论评价页岩气藏值得探索。 [关键词]页岩气；地质特征；高一过成熟区；烃源岩评价；地球生物学 [中图分类号]TEl22．1 [文献标志码]A 页岩气是一种清洁、高效的以甲烷为主的非常规天然气[1]。据国土资源部的必威体育精装版调查显示：我国页 岩气地质资源潜力为134×10”m3，可采资源潜力为25×1012m3，几乎与常规天然气相当。尽管我国页 岩气资源潜力巨大，但与北美克拉通盆地沉积的黑色页岩形成环境不同，我国页岩气源岩沉积时代较 早、埋藏较深、有机质演化程度偏高；同时储层连续性不如美国，气藏构造条件相对复杂、保存条件不 利、气体大量丧失，降低了潜在资源量。从地表来看，美国页岩广泛分布子地势平坦地区，而我国多处 于复杂的山地，进而增加了勘探开发和产能建设的难度。因此在页岩气勘探开发理论方面不宜照套北美 国家的地质认识和技术方法。 富含有机质的泥页岩具有普遍的含气性，如何寻找页岩气的富集区，并能通过合适的工程措施形成 工业气流，是页岩气勘探开发关键。与常规天然气气藏相比，尽管页岩气与其生成阶段基本一致，但在 构造条件、赋存方式、赋存空间、储层特征、富集机理等方面存在较大差异。因此，也不宜简单地用常 规天然气气藏的评价方法来评价页岩气的生烃能力。应寻找适应我国页岩气资源评价，特别是页岩气储 层烃源岩评价的方法。 1 页岩气藏与常规天然气藏的地质特征差异 页岩在定义上不同于常规岩石，一般被定义为“细粒的碎屑沉积岩”，但实际上作为岩层它不仅只指 页岩而是不同颗粒大小和不同岩性的混合，岩石一般由黏土矿物、粉砂质石英颗粒和有机质所组成，3种 总孔隙度一般小于10％，渗透率主要受裂缝发育程度的影响[3“1。页岩气藏储层常常发育2类孔隙：孔隙 直径≥o。75扯m的孔隙和孔隙直径o．75牲m的孔隙，其中以孔隙直径o．75／zm的孑L隙为主。 页岩气藏在性质上不同于常规天然气，页岩气藏无明显的气水边界，大多数分布在盆地内厚度较大 的烃源岩地层中，往往需要压裂改造才能进行有效开发，但气井生产周期长于常规天然气井比’5’6I。 页岩气藏在成藏机理上不同于常规天然气，具有隐蔽性和递变过渡的特点¨1。页岩气圈闭往往不是 常规的构造和岩性圈闭，而是以孔隙和裂缝发育程度为衡量评价气藏品质的重要指标。页岩气的成藏通 常分2个阶段[2]：第1阶段是由生物化学作用所产生的天然气，这类天然气量通常较少，首先被岩石颗 粒和有机质表面所吸附，随后(当这些表面吸附满足后)多余的天然气才以游离相进行迁移逃逸。这一 [收稿日期]2012—03—16 [基金项目]国家自然科学基金项目；中国地质调查局项目(1212011220796)。 [作者简介]吴勘(1984一)，男，2008年长江大学毕业，博士生，现主要从事地层古生物与油气成藏方面的学习与研究工作。 石油天然气学报*石油天然气地质 2012年lQ月 阶段所形成的页岩气藏表现为典型的吸附成藏机理。第2阶段是由物理(热)化学作用所产生的天然 气，这类天然气量通常较大，生气产生的膨胀力可导致沿岩石的薄弱面产生一些裂缝，天然气以裂隙聚 集为主，主体上表现为原地或就近成藏。在该阶段，页岩气藏表现出一定的活塞运聚成藏机理。 页岩气藏储层不同于常规天然气，往往集生、储、盖于一体，且具有广泛的饱含气性，不仅包括了 存在于孔隙和裂缝中的游离相天然气，也包括了吸附在岩石颗粒及不溶有机质表面上的吸附气[7]。盆 地中页岩气成藏的有利区往往是埋藏较深部位，因而原生页岩