中國(guó)式頁巖氣關(guān)鍵地質(zhì)問題與成藏富集主控因素
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 08:47
基于對(duì)中國(guó)南方和美國(guó)頁巖氣地質(zhì)特點(diǎn)的分析,探討了中國(guó)式頁巖氣成藏富集主控因素及勘探開發(fā)的關(guān)鍵問題。中國(guó)式頁巖氣地質(zhì)特點(diǎn)包括:構(gòu)造演化階段多,構(gòu)造類型復(fù)雜,斷裂發(fā)育,頁巖層系連續(xù)分布面積小,寒武系、志留系兩套主要頁巖層系現(xiàn)今的熱演化程度和埋深沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過對(duì)影響頁巖氣富集的主要因素(裂縫、構(gòu)造類型、頁巖氣運(yùn)移、含氣量等)的分析和探討,提出了中國(guó)式頁巖氣的富集機(jī)理:"沉積相帶、保存條件"是控制頁巖氣成藏的主要因素,控制頁巖氣選區(qū);"構(gòu)造類型、構(gòu)造作用"是控制頁巖氣富集的主要因素,控制甜點(diǎn)區(qū)的選擇。中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)下一步攻關(guān)方向?yàn)?1與美國(guó)頁巖氣發(fā)展剛好相反,中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)要從超壓區(qū)向常壓區(qū)甚至低壓區(qū)發(fā)展;2四川盆地內(nèi)應(yīng)從中深層向深層發(fā)展,開展埋深大于4 000 m頁巖層系成藏富集機(jī)理,特別是水平井壓裂工藝技術(shù)的攻關(guān);3借鑒海相頁巖氣的勘探開發(fā)經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)海陸過渡相、陸相頁巖氣的發(fā)展。
【文章來源】:石油勘探與開發(fā). 2016,43(03)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
四川盆地東南部及鄰區(qū)地質(zhì)圖
,是頁巖氣勘探能否成功的關(guān)鍵[3-7]。2關(guān)鍵問題與探討在頁巖氣研究與勘探過程中,關(guān)于裂縫、構(gòu)造類型、含氣量影響因素、頁巖氣運(yùn)移等對(duì)頁巖氣高產(chǎn)富集的影響還有諸多不確定性,作者曾做過一些探討[3-7,21]。本文根據(jù)新補(bǔ)充的資料進(jìn)一步論述上述因素對(duì)頁巖氣,尤其是中國(guó)式頁巖氣高產(chǎn)富集或選區(qū)評(píng)價(jià)的影響。2.1裂縫以五峰組—龍馬溪組為例,可見不同尺度的(微)裂縫,部分充填、部分未充填。在五峰組—龍馬溪組一段底部可見垂直縫、斜交縫和水平縫(頁理縫、滑動(dòng)縫),從而形成相對(duì)發(fā)育的裂縫網(wǎng)絡(luò)(見表1、圖2)。垂直縫縫長(zhǎng)為20~150mm,主要發(fā)育于五峰組,焦石壩南部局部地區(qū)龍馬溪組中上部也有發(fā)育(縫長(zhǎng)為60~250mm);水平縫多貫穿巖心,其中除頁理縫發(fā)育外,滑動(dòng)縫也較發(fā)育,在裂縫面可見明顯的鏡面和擦痕現(xiàn)象,裂縫寬度以0.5~1.0mm居多,最寬可達(dá)6mm。多數(shù)層段裂縫密度主要介于0.1~4.0條/m,僅五峰組—龍馬溪組一段底部裂縫密度較大,可達(dá)20~40條/m;裂縫多被方解石充填,另外還可見少量被瀝青、泥質(zhì)、黃鐵礦等充填物半充填或完全充填。裂縫表1焦頁1井五峰組—龍馬溪組一段取心井段裂縫統(tǒng)計(jì)表裂縫條數(shù)/條取心井段/m段長(zhǎng)/m斜交縫垂直縫水平縫裂縫密度/(條·m1)裂縫寬度/mm裂縫長(zhǎng)度/mm充填2330.02~2330.751.7319313.01.0~2.040~130垂直縫方解石全充填2332.40~2336.954.550120.61.0~2.020~100垂直縫方解石全充填2336.95~2340.873.920221.00.5~2.050~100垂直縫方解石全充填2340.87~2350.129.251220.50.5~1.050~100垂直縫方解石全充填2350.12~2351.341.220054.00.5~2.060~120未充填2351.34~2358.907.5610223.01.0~2.030~120未充填2358.90~2360.982.080100.50.5~1.0貫穿
2016年6月郭彤樓:中國(guó)式頁巖氣關(guān)鍵地質(zhì)問題與成藏富集主控因素323昌王家灣剖面與桐梓紅花園南壩子剖面相距500km,但均發(fā)育了25層斑脫巖(其中,五峰組19層,龍馬溪組底部6層)[29]。焦頁1井在五峰組—龍馬溪組底部也發(fā)育了26層斑脫巖。在四川盆地東南部及湘鄂西地區(qū),五峰組—龍馬溪組底部發(fā)育極低電阻率地層(一般僅有幾歐姆米,甚至小于1·m),如昭通地區(qū)寶1井、仁懷地區(qū)RY1井、利川利頁1井、恩施河頁1井,而焦石壩構(gòu)造主體高產(chǎn)頁巖氣井相同層段電阻率一般為幾十歐姆米。以RY1井為例(見圖4),中國(guó)石化華東分公司通過孔隙度、滲透率測(cè)定和巖心樣品加熱實(shí)驗(yàn),對(duì)RY1井低電阻的原因進(jìn)行分析,認(rèn)為“有機(jī)質(zhì)總體較為分散,塊狀有機(jī)質(zhì)少,孔隙度低、連通性較差,儲(chǔ)集層束縛水含量較高,容易形成導(dǎo)體”。圖4焦頁1井與RY1井五峰組—龍馬溪組電阻率對(duì)比圖(ρ—密度;Δt—聲波時(shí)差;—補(bǔ)償中子孔隙度)但從斑脫巖本身特點(diǎn)來看,其具有強(qiáng)的吸濕性、膨脹性,可吸附8~15倍于自身體積的水量,體積膨脹可達(dá)數(shù)倍至30倍,還具有很強(qiáng)吸附性,能吸附有色物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)。根據(jù)斑脫巖的這種特性,和RY1井靠近盆地邊界斷層、處在單斜構(gòu)造背景的情況,作者綜合分析認(rèn)為,保存條件變差、大氣淡水的侵入,是導(dǎo)致五峰組—龍馬溪組底部含水量高、電阻率低、含氣性差的原因。換言之,出現(xiàn)極低電阻率,即可以判斷地層保存條件差、含氣性差。2.6含煤泥頁巖南方地區(qū)二疊系龍?zhí)督M是一套重要的烴源巖,也是四川盆地普光氣田、元壩氣田、龍崗氣田、羅家寨氣田等三疊系飛仙關(guān)組、二疊系長(zhǎng)興組氣層的主力烴源巖。周東升等[30]把南方龍?zhí)督M和美國(guó)圣胡安盆地Lewis頁巖進(jìn)行了對(duì)比,認(rèn)為龍?zhí)督M各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于Lewis頁巖(見表3)。西頁1井位于貴州省畢節(jié)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]渝東北地區(qū)巫溪2井頁巖氣富集模式及勘探意義[J]. 梁峰,拜文華,鄒才能,王紅巖,武瑾,馬超,張琴,郭偉,孫莎莎,朱炎銘,崔會(huì)英,劉德勛. 石油勘探與開發(fā). 2016(03)
[2]涪陵頁巖氣田發(fā)現(xiàn)的啟示與思考[J]. 郭彤樓. 地學(xué)前緣. 2016(01)
[3]中國(guó)海陸交互相頁巖氣研究現(xiàn)狀與展望[J]. 郭少斌,付娟娟,高丹,李賀洋,黃家國(guó). 石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì). 2015(05)
[4]中國(guó)非常規(guī)油氣勘探開發(fā)與理論技術(shù)進(jìn)展[J]. 鄒才能,楊智,朱如凱,張國(guó)生,侯連華,吳松濤,陶士振,袁選俊,董大忠,王玉滿,王嵐,黃金亮,王淑芳. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]揚(yáng)子陸塊下古生界頁巖發(fā)育特征與沉積模式[J]. 徐政語,蔣恕,熊紹云,梁興,王高成,郭燕玲,何勇,饒大騫. 沉積學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]四川盆地震旦紀(jì)—早寒武世克拉通內(nèi)裂陷地質(zhì)特征[J]. 魏國(guó)齊,楊威,杜金虎,徐春春,鄒才能,謝武仁,曾富英,武賽軍. 天然氣工業(yè). 2015(01)
[7]西頁1井龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖含氣性分析[J]. 王中鵬,張金川,孫睿,劉昌為,杜曉瑞,盧亞亞. 地學(xué)前緣. 2015(02)
[8]彭水區(qū)塊頁巖氣生產(chǎn)井排采方式研究與應(yīng)用[J]. 夏海幫,袁航,岑濤. 石油鉆探技術(shù). 2014(04)
[9]Evaluation of Highly Thermally Mature Shale-Gas Reservoirs in Complex Structural Parts of the Sichuan Basin[J]. 郭彤樓. Journal of Earth Science. 2013(06)
[10]四川盆地焦石壩頁巖氣田形成與富集高產(chǎn)模式[J]. 郭彤樓,張漢榮. 石油勘探與開發(fā). 2014(01)
本文編號(hào):3437765
【文章來源】:石油勘探與開發(fā). 2016,43(03)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
四川盆地東南部及鄰區(qū)地質(zhì)圖
,是頁巖氣勘探能否成功的關(guān)鍵[3-7]。2關(guān)鍵問題與探討在頁巖氣研究與勘探過程中,關(guān)于裂縫、構(gòu)造類型、含氣量影響因素、頁巖氣運(yùn)移等對(duì)頁巖氣高產(chǎn)富集的影響還有諸多不確定性,作者曾做過一些探討[3-7,21]。本文根據(jù)新補(bǔ)充的資料進(jìn)一步論述上述因素對(duì)頁巖氣,尤其是中國(guó)式頁巖氣高產(chǎn)富集或選區(qū)評(píng)價(jià)的影響。2.1裂縫以五峰組—龍馬溪組為例,可見不同尺度的(微)裂縫,部分充填、部分未充填。在五峰組—龍馬溪組一段底部可見垂直縫、斜交縫和水平縫(頁理縫、滑動(dòng)縫),從而形成相對(duì)發(fā)育的裂縫網(wǎng)絡(luò)(見表1、圖2)。垂直縫縫長(zhǎng)為20~150mm,主要發(fā)育于五峰組,焦石壩南部局部地區(qū)龍馬溪組中上部也有發(fā)育(縫長(zhǎng)為60~250mm);水平縫多貫穿巖心,其中除頁理縫發(fā)育外,滑動(dòng)縫也較發(fā)育,在裂縫面可見明顯的鏡面和擦痕現(xiàn)象,裂縫寬度以0.5~1.0mm居多,最寬可達(dá)6mm。多數(shù)層段裂縫密度主要介于0.1~4.0條/m,僅五峰組—龍馬溪組一段底部裂縫密度較大,可達(dá)20~40條/m;裂縫多被方解石充填,另外還可見少量被瀝青、泥質(zhì)、黃鐵礦等充填物半充填或完全充填。裂縫表1焦頁1井五峰組—龍馬溪組一段取心井段裂縫統(tǒng)計(jì)表裂縫條數(shù)/條取心井段/m段長(zhǎng)/m斜交縫垂直縫水平縫裂縫密度/(條·m1)裂縫寬度/mm裂縫長(zhǎng)度/mm充填2330.02~2330.751.7319313.01.0~2.040~130垂直縫方解石全充填2332.40~2336.954.550120.61.0~2.020~100垂直縫方解石全充填2336.95~2340.873.920221.00.5~2.050~100垂直縫方解石全充填2340.87~2350.129.251220.50.5~1.050~100垂直縫方解石全充填2350.12~2351.341.220054.00.5~2.060~120未充填2351.34~2358.907.5610223.01.0~2.030~120未充填2358.90~2360.982.080100.50.5~1.0貫穿
2016年6月郭彤樓:中國(guó)式頁巖氣關(guān)鍵地質(zhì)問題與成藏富集主控因素323昌王家灣剖面與桐梓紅花園南壩子剖面相距500km,但均發(fā)育了25層斑脫巖(其中,五峰組19層,龍馬溪組底部6層)[29]。焦頁1井在五峰組—龍馬溪組底部也發(fā)育了26層斑脫巖。在四川盆地東南部及湘鄂西地區(qū),五峰組—龍馬溪組底部發(fā)育極低電阻率地層(一般僅有幾歐姆米,甚至小于1·m),如昭通地區(qū)寶1井、仁懷地區(qū)RY1井、利川利頁1井、恩施河頁1井,而焦石壩構(gòu)造主體高產(chǎn)頁巖氣井相同層段電阻率一般為幾十歐姆米。以RY1井為例(見圖4),中國(guó)石化華東分公司通過孔隙度、滲透率測(cè)定和巖心樣品加熱實(shí)驗(yàn),對(duì)RY1井低電阻的原因進(jìn)行分析,認(rèn)為“有機(jī)質(zhì)總體較為分散,塊狀有機(jī)質(zhì)少,孔隙度低、連通性較差,儲(chǔ)集層束縛水含量較高,容易形成導(dǎo)體”。圖4焦頁1井與RY1井五峰組—龍馬溪組電阻率對(duì)比圖(ρ—密度;Δt—聲波時(shí)差;—補(bǔ)償中子孔隙度)但從斑脫巖本身特點(diǎn)來看,其具有強(qiáng)的吸濕性、膨脹性,可吸附8~15倍于自身體積的水量,體積膨脹可達(dá)數(shù)倍至30倍,還具有很強(qiáng)吸附性,能吸附有色物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)。根據(jù)斑脫巖的這種特性,和RY1井靠近盆地邊界斷層、處在單斜構(gòu)造背景的情況,作者綜合分析認(rèn)為,保存條件變差、大氣淡水的侵入,是導(dǎo)致五峰組—龍馬溪組底部含水量高、電阻率低、含氣性差的原因。換言之,出現(xiàn)極低電阻率,即可以判斷地層保存條件差、含氣性差。2.6含煤泥頁巖南方地區(qū)二疊系龍?zhí)督M是一套重要的烴源巖,也是四川盆地普光氣田、元壩氣田、龍崗氣田、羅家寨氣田等三疊系飛仙關(guān)組、二疊系長(zhǎng)興組氣層的主力烴源巖。周東升等[30]把南方龍?zhí)督M和美國(guó)圣胡安盆地Lewis頁巖進(jìn)行了對(duì)比,認(rèn)為龍?zhí)督M各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于Lewis頁巖(見表3)。西頁1井位于貴州省畢節(jié)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]渝東北地區(qū)巫溪2井頁巖氣富集模式及勘探意義[J]. 梁峰,拜文華,鄒才能,王紅巖,武瑾,馬超,張琴,郭偉,孫莎莎,朱炎銘,崔會(huì)英,劉德勛. 石油勘探與開發(fā). 2016(03)
[2]涪陵頁巖氣田發(fā)現(xiàn)的啟示與思考[J]. 郭彤樓. 地學(xué)前緣. 2016(01)
[3]中國(guó)海陸交互相頁巖氣研究現(xiàn)狀與展望[J]. 郭少斌,付娟娟,高丹,李賀洋,黃家國(guó). 石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì). 2015(05)
[4]中國(guó)非常規(guī)油氣勘探開發(fā)與理論技術(shù)進(jìn)展[J]. 鄒才能,楊智,朱如凱,張國(guó)生,侯連華,吳松濤,陶士振,袁選俊,董大忠,王玉滿,王嵐,黃金亮,王淑芳. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]揚(yáng)子陸塊下古生界頁巖發(fā)育特征與沉積模式[J]. 徐政語,蔣恕,熊紹云,梁興,王高成,郭燕玲,何勇,饒大騫. 沉積學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]四川盆地震旦紀(jì)—早寒武世克拉通內(nèi)裂陷地質(zhì)特征[J]. 魏國(guó)齊,楊威,杜金虎,徐春春,鄒才能,謝武仁,曾富英,武賽軍. 天然氣工業(yè). 2015(01)
[7]西頁1井龍?zhí)督M海陸過渡相頁巖含氣性分析[J]. 王中鵬,張金川,孫睿,劉昌為,杜曉瑞,盧亞亞. 地學(xué)前緣. 2015(02)
[8]彭水區(qū)塊頁巖氣生產(chǎn)井排采方式研究與應(yīng)用[J]. 夏海幫,袁航,岑濤. 石油鉆探技術(shù). 2014(04)
[9]Evaluation of Highly Thermally Mature Shale-Gas Reservoirs in Complex Structural Parts of the Sichuan Basin[J]. 郭彤樓. Journal of Earth Science. 2013(06)
[10]四川盆地焦石壩頁巖氣田形成與富集高產(chǎn)模式[J]. 郭彤樓,張漢榮. 石油勘探與開發(fā). 2014(01)
本文編號(hào):3437765
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