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世界页岩气开发与利用进展一0-【zixun】

发布时间:2021-10-12 17:17:45 阅读: 来源:厚料机厂家

世界页岩气开发与利用进展(一)

中国页岩气网讯:当前,世界各国能源需求不断攀升,能源压力日益增大。作为常规能源的重要补充,页岩气、煤层气、油砂等非常规能源逐渐进入人们的视野。页岩气是从页岩地层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。

页岩气是存储于页岩中的非常规天然气,虽然单井产量低,但产气时间长、储量丰富,在非常规天然气开发领域中异军突起,成为全球油气资源勘探开发的新亮点。

页岩气基本特点

页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气, 通常分布在盆地内厚度较大的页岩烃源岩地层中,以自生自储为成藏特征。

与常规天然气相比,页岩气开发具有资源潜力大、开采寿命长和生产周期长的优点,页岩气田开采寿命一般在30~50年,甚至更长。大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

页岩气是由连续的生物成因、热成因或生物成因—热成因混合而成的天然气,其特征表现为含气饱和度分布广、具有隐蔽圈闭机理、不同的岩性盖层和相对较短的烃类运移距离。

页岩气和传统的油气勘探在地质控制条件上有着很大差别,常规油气勘探地质条件可概括为“生、储、盖、运、圈、保”,而页岩气没有“盖”、“运”、“圈”、“保”的问题,“生”就是“储”,“盖”也是“储”。

高产且经济效益好的页岩气大多为含油气系统中的主力烃源岩,尤以受上升洋流影响、亲油混合型干酪根为主的海进体系黑色页岩为佳,且现今处于大量生气阶段或充注过程中,既保存了较高的残余有机质丰度,储集大量吸附气,又能新增一定孔隙度,容纳足够数量的游离气,有助于提高基质系统的渗透性,使生产井保持较高产气速度、规模化开发生产的经济效益达到最大化。

页岩气存在于几乎所有的盆地中,只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大,而具有不同的工业价值。

页岩气在开采机理上与煤层气相似,需要排水降压,但由于储集层渗透率低、气流阻力比传统天然气大得多,开采难度也较大,需要充足的投资和先进的技术作为保障。

页岩气藏特征

页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征,所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来。

另一方面,页岩气采收率比常规天然气低,常规天然气采收率在60%以上,而页岩气仅为5%~60%。目前美国已经有一些先进技术可以提高页岩气井的产量。

中国页岩气藏的储层与美国相比有所差异,如四川盆地页岩气层埋深在2000~3500米,而美国的页岩气层深度在800~2600米。页岩气层深度的增加,对于技术上本不成熟的中国又增添了难度。

对于页岩气成藏机理目前已获得四个方面的认识:页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征,体现出了复杂的多机理递变特点;在页岩气的成藏过程中,天然气的赋存方式和成藏类型逐渐改变,含气丰度和富集程度逐渐增加;完整的页岩气成藏与演化可分为三个主要作用过程,自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移的机理序列;相应的成藏条件和成藏机理变化对页岩气的成藏与分布产生了控制和影响作用,岩性特征变化和裂缝发育状况对页岩气藏中天然气的赋存特征和分布规律具有控制作用。

油气储层地质特点

页岩油气藏没有油水界面、气水界面等流体界面概念,属于连续型油气聚集单元。

页岩油气储层矿物组成十分复杂,主要有石英、方解石、黏土矿物、黄铁矿等,而且不同盆地页岩油气储层的矿物含量差别很大。根据矿物组成的不同,页岩油气储层大致可以分为三类:富含方解石的钙质页岩油气储层,富含石英的硅质页岩油气储层,以及富含黏土矿物的黏土质页岩油气储层。

页岩油气储层既是储集层,又是烃源岩,富含有机质,储集空间类型复杂,主要孔隙类型以粒间孔隙和有机质成熟后热解生成的孔隙为主,部分储层还发育天然裂缝。

页岩油气储层物性极差,储层孔隙度一般小于10%,基质渗透率一般为0.0001~0.001毫平方微米,渗透率极低,一般以长距离水平钻井结合多级压裂方式求产。

油气储层测井评价

页岩油气储层含烃饱和度较高,导致高电阻率,但电阻率也会随着流体含量和黏土类型而变化,因此可以利用常规测井识别页岩油气储层。

页岩油气储层参数的定量评价比较困难,这主要是由于页岩油气储层的岩石物理体积模型比常规储层更加复杂。

目前对于页岩油气储层的定量评价,国内还处于研究起步阶段,国外研究者已建立了各自的评价方法与流程,但没有统一的工业标准流程,概括起来主要有两大类:一类是基于岩心数据建立岩电统计模型的方法,另一类是丰富常规测井信息求解岩石物理体积模型。

根据文献调研结果,页岩油气储层评价的初步思路是:通过岩心资料与常规测井曲线的对应分析,建立页岩油气储层的测井响应特征,识别页岩油气储层;对只有常规测井资料的井,利用多元统计方法建立岩电关系来评价孔隙度与饱和度参数,利用Passey方法评价有机碳含量;对不仅具有常规测井资料,还测量了元素俘获能谱测井或核磁共振测井的井,采用最优化方法求解岩石物理体积模型,从而得到孔隙度、饱和度等参数,有机碳含量通过干酪根体积来进行计算;在求得地层有机碳含量后,结合岩心兰格缪尔(Langmuir)等温实验结果来计算吸附气含量,最后利用这些储层参数进行储量评价。

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