深層頁巖氣有效開發(fā)中的地質問題——以四川盆地及其周緣五峰組—龍馬溪組為例
發(fā)布時間：2021-01-30 17:02
深層頁巖氣是中國頁巖氣勘探開發(fā)的主要接替領域。四川盆地及其周緣五峰組—龍馬溪組深層頁巖氣具有高溫、高壓、高地應力的地質條件,深層覆壓的增加使儲層的孔隙度降低15%～20%、滲透率降低90%～95%,頁巖中裂隙對滲透性的貢獻顯著下降。不同地區(qū)五峰組—龍馬溪組深層頁巖含氣量有一定差異,但總體上與已投入開發(fā)的中—淺層頁巖差別不大,含氣量主要受原始沉積條件和后期保存條件聯合控制。深層頁巖所經歷的構造抬升剝蝕較少,保存條件相對較好。深層頁巖地層溫度較高,地應力較大且應力差值高,頁巖塑性增強,導致裂縫起裂及延伸困難,且裂縫閉合壓力高,支撐劑破碎和嵌入影響壓裂支撐縫寬,裂縫導流能力遞減快,長期導流能力難以維持。WF2—LM4筆石帶硅質頁巖生物成因石英含量高、抗壓實作用強,有利于有效儲層的形成和保存,由于脆性大,天然裂縫更發(fā)育,頁巖氣"甜窗"的底限可能超過5 km,是深層頁巖氣最優(yōu)開發(fā)層段。深層頁巖氣的富集程度主要與先天沉積成巖條件的優(yōu)越程度、埋藏及生-排烴歷史以及后期構造抬升與變形的差異性有關。優(yōu)選出具有高脆性、高孔滲性、高壓力系數、高含氣量等特性的深層頁巖分布區(qū),建立與深層頁巖相適應的體積壓裂改造...
【文章來源】：石油學報. 2020,41(04)北大核心
【文章頁數】：13 頁
【部分圖文】：
川東南地區(qū)丁頁4井和丁頁5井脈體形成時間
裂縫滲透率與基質孔隙滲透率均具有強應力敏感性,隨有效應力的增大、滲透率急劇降低。30 MPa壓力條件下滲透率已降至初始滲透率的10%以下。通過對比可以發(fā)現,基質孔隙滲透率在壓力升至15 MPa之前已快速降至約10%,壓力再增加降速明顯變緩,且WF2—LM4筆石帶硅質頁巖的滲透率降速略低于LM6—LM7筆石帶黏土質頁巖。裂縫滲透率在壓力為35 MPa之前,降速顯然低于基質孔隙滲透率降速,裂縫滲透率普遍高于基質孔隙滲透率(可能與微裂縫細微滑移有關)[圖6(b)]。在40 MPa壓力下,裂縫滲透率與基質孔隙滲透率壓縮比接近,裂縫對滲透率的貢獻趨于消失。在地層壓力系數為1.5時,35 MPa有效應力等效于3 500 m埋深附近,正好與深、淺層頁巖氣埋深界線相對應。因此,盡管微裂縫對儲層孔隙度貢獻較少,但對中—淺層頁巖氣滲流的貢獻至關重要。深層條件下裂縫滲透率與基質孔隙滲透率相當,對頁巖滲透性的貢獻顯著下降,這也是深層頁巖難以實現有效改造和高產穩(wěn)產的重要原因。綜上所述,與中—淺層頁巖氣儲層相比,深層頁巖氣儲層的孔隙度降低不超過20%,滲透率降低則高達90%～95%。深層頁巖儲層的孔隙度與中—淺層相當,說明深層頁巖儲層的儲集能力與中—淺層頁巖具有可比性。由于深層頁巖儲層的滲透率明顯比中—淺層低,如何提高深層頁巖儲層的滲流能力就成為能否實現頁巖氣有效開發(fā)的重點攻關內容。
圖7 川東南地區(qū)丁頁4井和丁頁5井脈體形成時間現有資料表明,四川盆地及其周緣不同地區(qū)五峰組—龍馬溪組深層頁巖含氣量有一定差異,但總體上與已投入開發(fā)的中—淺層頁巖差別不大,甚至更高(表4),含氣量主要受原始沉積條件和后期保存條件聯合控制。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種考慮氣藏特征的頁巖含氣量計算方法——以四川盆地及其周緣焦頁1井和彭頁1井為例[J]. 李東暉,聶海寬. 石油與天然氣地質. 2019(06)
[2]涪陵大型海相頁巖氣田成藏條件及高效勘探開發(fā)關鍵技術[J]. 王志剛. 石油學報. 2019(03)
[3]常壓頁巖氣形成機制、分布規(guī)律及勘探前景——以四川盆地及其周緣五峰組—龍馬溪組為例[J]. 聶海寬,汪虎,何治亮,王濡岳,張培先,彭勇民. 石油學報. 2019(02)
[4]川東南丁山構造龍馬溪組頁巖構造裂縫期次及演化模式[J]. 范存輝,李虎,鐘城,秦啟榮,胡東風,張羽,何順,張瑋. 石油學報. 2018(04)
[5]溫度與有效應力對頁巖儲層應力敏感影響研究[J]. 董文強. 石油化工應用. 2018(03)
[6]中國南方下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁巖氣高效勘探開發(fā)儲層地質參數[J]. 王朋飛,姜振學,韓波,呂鵬,金璨,張昆,李鑫,李廷微. 石油學報. 2018(02)
[7]頁巖氣超臨界吸附機理及模型[J]. 周尚文,王紅巖,薛華慶,郭偉,李曉波. 科學通報. 2017(35)
[8]川南地區(qū)頁巖氣勘探開發(fā)進展及發(fā)展前景[J]. 馬新華,謝軍. 石油勘探與開發(fā). 2018(01)
[9]深層頁巖氣井裂縫擴展及導流特性研究及展望[J]. 蔣廷學,周健,張旭,侯磊,肖博. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2017(11)
[10]預加壓測試頁巖含氣量新方法[J]. 姚光華,熊偉,胥云,王曉泉,宜偉,董衛(wèi)軍,杜宏宇,龔齊森. 石油學報. 2017(10)
本文編號：3009263
【文章來源】：石油學報. 2020,41(04)北大核心
【文章頁數】：13 頁
【部分圖文】：
川東南地區(qū)丁頁4井和丁頁5井脈體形成時間
裂縫滲透率與基質孔隙滲透率均具有強應力敏感性,隨有效應力的增大、滲透率急劇降低。30 MPa壓力條件下滲透率已降至初始滲透率的10%以下。通過對比可以發(fā)現,基質孔隙滲透率在壓力升至15 MPa之前已快速降至約10%,壓力再增加降速明顯變緩,且WF2—LM4筆石帶硅質頁巖的滲透率降速略低于LM6—LM7筆石帶黏土質頁巖。裂縫滲透率在壓力為35 MPa之前,降速顯然低于基質孔隙滲透率降速,裂縫滲透率普遍高于基質孔隙滲透率(可能與微裂縫細微滑移有關)[圖6(b)]。在40 MPa壓力下,裂縫滲透率與基質孔隙滲透率壓縮比接近,裂縫對滲透率的貢獻趨于消失。在地層壓力系數為1.5時,35 MPa有效應力等效于3 500 m埋深附近,正好與深、淺層頁巖氣埋深界線相對應。因此,盡管微裂縫對儲層孔隙度貢獻較少,但對中—淺層頁巖氣滲流的貢獻至關重要。深層條件下裂縫滲透率與基質孔隙滲透率相當,對頁巖滲透性的貢獻顯著下降,這也是深層頁巖難以實現有效改造和高產穩(wěn)產的重要原因。綜上所述,與中—淺層頁巖氣儲層相比,深層頁巖氣儲層的孔隙度降低不超過20%,滲透率降低則高達90%～95%。深層頁巖儲層的孔隙度與中—淺層相當,說明深層頁巖儲層的儲集能力與中—淺層頁巖具有可比性。由于深層頁巖儲層的滲透率明顯比中—淺層低,如何提高深層頁巖儲層的滲流能力就成為能否實現頁巖氣有效開發(fā)的重點攻關內容。
圖7 川東南地區(qū)丁頁4井和丁頁5井脈體形成時間現有資料表明,四川盆地及其周緣不同地區(qū)五峰組—龍馬溪組深層頁巖含氣量有一定差異,但總體上與已投入開發(fā)的中—淺層頁巖差別不大,甚至更高(表4),含氣量主要受原始沉積條件和后期保存條件聯合控制。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種考慮氣藏特征的頁巖含氣量計算方法——以四川盆地及其周緣焦頁1井和彭頁1井為例[J]. 李東暉,聶海寬. 石油與天然氣地質. 2019(06)
[2]涪陵大型海相頁巖氣田成藏條件及高效勘探開發(fā)關鍵技術[J]. 王志剛. 石油學報. 2019(03)
[3]常壓頁巖氣形成機制、分布規(guī)律及勘探前景——以四川盆地及其周緣五峰組—龍馬溪組為例[J]. 聶海寬,汪虎,何治亮,王濡岳,張培先,彭勇民. 石油學報. 2019(02)
[4]川東南丁山構造龍馬溪組頁巖構造裂縫期次及演化模式[J]. 范存輝,李虎,鐘城,秦啟榮,胡東風,張羽,何順,張瑋. 石油學報. 2018(04)
[5]溫度與有效應力對頁巖儲層應力敏感影響研究[J]. 董文強. 石油化工應用. 2018(03)
[6]中國南方下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁巖氣高效勘探開發(fā)儲層地質參數[J]. 王朋飛,姜振學,韓波,呂鵬,金璨,張昆,李鑫,李廷微. 石油學報. 2018(02)
[7]頁巖氣超臨界吸附機理及模型[J]. 周尚文,王紅巖,薛華慶,郭偉,李曉波. 科學通報. 2017(35)
[8]川南地區(qū)頁巖氣勘探開發(fā)進展及發(fā)展前景[J]. 馬新華,謝軍. 石油勘探與開發(fā). 2018(01)
[9]深層頁巖氣井裂縫擴展及導流特性研究及展望[J]. 蔣廷學,周健,張旭,侯磊,肖博. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2017(11)
[10]預加壓測試頁巖含氣量新方法[J]. 姚光華,熊偉,胥云,王曉泉,宜偉,董衛(wèi)軍,杜宏宇,龔齊森. 石油學報. 2017(10)
本文編號：3009263
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