深层页岩气有效开发中的地质问题——以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组为例
发布时间：2021-01-30 17:02
深层页岩气是中国页岩气勘探开发的主要接替领域。四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组深层页岩气具有高温、高压、高地应力的地质条件,深层覆压的增加使储层的孔隙度降低15%～20%、渗透率降低90%～95%,页岩中裂隙对渗透性的贡献显著下降。不同地区五峰组—龙马溪组深层页岩含气量有一定差异,但总体上与已投入开发的中—浅层页岩差别不大,含气量主要受原始沉积条件和后期保存条件联合控制。深层页岩所经历的构造抬升剥蚀较少,保存条件相对较好。深层页岩地层温度较高,地应力较大且应力差值高,页岩塑性增强,导致裂缝起裂及延伸困难,且裂缝闭合压力高,支撑剂破碎和嵌入影响压裂支撑缝宽,裂缝导流能力递减快,长期导流能力难以维持。WF2—LM4笔石带硅质页岩生物成因石英含量高、抗压实作用强,有利于有效储层的形成和保存,由于脆性大,天然裂缝更发育,页岩气"甜窗"的底限可能超过5 km,是深层页岩气最优开发层段。深层页岩气的富集程度主要与先天沉积成岩条件的优越程度、埋藏及生-排烃历史以及后期构造抬升与变形的差异性有关。优选出具有高脆性、高孔渗性、高压力系数、高含气量等特性的深层页岩分布区,建立与深层页岩相适应的体积压裂改造...
【文章来源】：石油学报. 2020,41(04)北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
川东南地区丁页4井和丁页5井脉体形成时间
裂缝渗透率与基质孔隙渗透率均具有强应力敏感性,随有效应力的增大、渗透率急剧降低。30 MPa压力条件下渗透率已降至初始渗透率的10%以下。通过对比可以发现,基质孔隙渗透率在压力升至15 MPa之前已快速降至约10%,压力再增加降速明显变缓,且WF2—LM4笔石带硅质页岩的渗透率降速略低于LM6—LM7笔石带黏土质页岩。裂缝渗透率在压力为35 MPa之前,降速显然低于基质孔隙渗透率降速,裂缝渗透率普遍高于基质孔隙渗透率(可能与微裂缝细微滑移有关)[图6(b)]。在40 MPa压力下,裂缝渗透率与基质孔隙渗透率压缩比接近,裂缝对渗透率的贡献趋于消失。在地层压力系数为1.5时,35 MPa有效应力等效于3 500 m埋深附近,正好与深、浅层页岩气埋深界线相对应。因此,尽管微裂缝对储层孔隙度贡献较少,但对中—浅层页岩气渗流的贡献至关重要。深层条件下裂缝渗透率与基质孔隙渗透率相当,对页岩渗透性的贡献显著下降,这也是深层页岩难以实现有效改造和高产稳产的重要原因。综上所述,与中—浅层页岩气储层相比,深层页岩气储层的孔隙度降低不超过20%,渗透率降低则高达90%～95%。深层页岩储层的孔隙度与中—浅层相当,说明深层页岩储层的储集能力与中—浅层页岩具有可比性。由于深层页岩储层的渗透率明显比中—浅层低,如何提高深层页岩储层的渗流能力就成为能否实现页岩气有效开发的重点攻关内容。
图7 川东南地区丁页4井和丁页5井脉体形成时间现有资料表明,四川盆地及其周缘不同地区五峰组—龙马溪组深层页岩含气量有一定差异,但总体上与已投入开发的中—浅层页岩差别不大,甚至更高(表4),含气量主要受原始沉积条件和后期保存条件联合控制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种考虑气藏特征的页岩含气量计算方法——以四川盆地及其周缘焦页1井和彭页1井为例[J]. 李东晖,聂海宽. 石油与天然气地质. 2019(06)
[2]涪陵大型海相页岩气田成藏条件及高效勘探开发关键技术[J]. 王志刚. 石油学报. 2019(03)
[3]常压页岩气形成机制、分布规律及勘探前景——以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组为例[J]. 聂海宽,汪虎,何治亮,王濡岳,张培先,彭勇民. 石油学报. 2019(02)
[4]川东南丁山构造龙马溪组页岩构造裂缝期次及演化模式[J]. 范存辉,李虎,钟城,秦启荣,胡东风,张羽,何顺,张玮. 石油学报. 2018(04)
[5]温度与有效应力对页岩储层应力敏感影响研究[J]. 董文强. 石油化工应用. 2018(03)
[6]中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩气高效勘探开发储层地质参数[J]. 王朋飞,姜振学,韩波,吕鹏,金璨,张昆,李鑫,李廷微. 石油学报. 2018(02)
[7]页岩气超临界吸附机理及模型[J]. 周尚文,王红岩,薛华庆,郭伟,李晓波. 科学通报. 2017(35)
[8]川南地区页岩气勘探开发进展及发展前景[J]. 马新华,谢军. 石油勘探与开发. 2018(01)
[9]深层页岩气井裂缝扩展及导流特性研究及展望[J]. 蒋廷学,周健,张旭,侯磊,肖博. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(11)
[10]预加压测试页岩含气量新方法[J]. 姚光华,熊伟,胥云,王晓泉,宜伟,董卫军,杜宏宇,龚齐森. 石油学报. 2017(10)
本文编号：3009263
【文章来源】：石油学报. 2020,41(04)北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
川东南地区丁页4井和丁页5井脉体形成时间
裂缝渗透率与基质孔隙渗透率均具有强应力敏感性,随有效应力的增大、渗透率急剧降低。30 MPa压力条件下渗透率已降至初始渗透率的10%以下。通过对比可以发现,基质孔隙渗透率在压力升至15 MPa之前已快速降至约10%,压力再增加降速明显变缓,且WF2—LM4笔石带硅质页岩的渗透率降速略低于LM6—LM7笔石带黏土质页岩。裂缝渗透率在压力为35 MPa之前,降速显然低于基质孔隙渗透率降速,裂缝渗透率普遍高于基质孔隙渗透率(可能与微裂缝细微滑移有关)[图6(b)]。在40 MPa压力下,裂缝渗透率与基质孔隙渗透率压缩比接近,裂缝对渗透率的贡献趋于消失。在地层压力系数为1.5时,35 MPa有效应力等效于3 500 m埋深附近,正好与深、浅层页岩气埋深界线相对应。因此,尽管微裂缝对储层孔隙度贡献较少,但对中—浅层页岩气渗流的贡献至关重要。深层条件下裂缝渗透率与基质孔隙渗透率相当,对页岩渗透性的贡献显著下降,这也是深层页岩难以实现有效改造和高产稳产的重要原因。综上所述,与中—浅层页岩气储层相比,深层页岩气储层的孔隙度降低不超过20%,渗透率降低则高达90%～95%。深层页岩储层的孔隙度与中—浅层相当,说明深层页岩储层的储集能力与中—浅层页岩具有可比性。由于深层页岩储层的渗透率明显比中—浅层低,如何提高深层页岩储层的渗流能力就成为能否实现页岩气有效开发的重点攻关内容。
图7 川东南地区丁页4井和丁页5井脉体形成时间现有资料表明,四川盆地及其周缘不同地区五峰组—龙马溪组深层页岩含气量有一定差异,但总体上与已投入开发的中—浅层页岩差别不大,甚至更高(表4),含气量主要受原始沉积条件和后期保存条件联合控制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种考虑气藏特征的页岩含气量计算方法——以四川盆地及其周缘焦页1井和彭页1井为例[J]. 李东晖,聂海宽. 石油与天然气地质. 2019(06)
[2]涪陵大型海相页岩气田成藏条件及高效勘探开发关键技术[J]. 王志刚. 石油学报. 2019(03)
[3]常压页岩气形成机制、分布规律及勘探前景——以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组为例[J]. 聂海宽,汪虎,何治亮,王濡岳,张培先,彭勇民. 石油学报. 2019(02)
[4]川东南丁山构造龙马溪组页岩构造裂缝期次及演化模式[J]. 范存辉,李虎,钟城,秦启荣,胡东风,张羽,何顺,张玮. 石油学报. 2018(04)
[5]温度与有效应力对页岩储层应力敏感影响研究[J]. 董文强. 石油化工应用. 2018(03)
[6]中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩气高效勘探开发储层地质参数[J]. 王朋飞,姜振学,韩波,吕鹏,金璨,张昆,李鑫,李廷微. 石油学报. 2018(02)
[7]页岩气超临界吸附机理及模型[J]. 周尚文,王红岩,薛华庆,郭伟,李晓波. 科学通报. 2017(35)
[8]川南地区页岩气勘探开发进展及发展前景[J]. 马新华,谢军. 石油勘探与开发. 2018(01)
[9]深层页岩气井裂缝扩展及导流特性研究及展望[J]. 蒋廷学,周健,张旭,侯磊,肖博. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(11)
[10]预加压测试页岩含气量新方法[J]. 姚光华,熊伟,胥云,王晓泉,宜伟,董卫军,杜宏宇,龚齐森. 石油学报. 2017(10)
本文编号：3009263
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