页岩气勘探开发技术研究

许 洁,许明标

(长江大学石油工程学院,湖北荆州434023)

1 页岩气成藏机理

页岩在地层组成上,多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。在页岩中,天然气的赋存状态多种多样。除极少量的溶解状态天然气外,大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面,溶解于干酪根和沥青里,或以游离状态赋存于粒间孔隙和天然裂缝中。其中吸附状态天然气的含量变化于20%～85%[1]。

页岩气成藏具有隐蔽性,成藏机理上具有递变过渡的特点,一般原生页岩气藏具有高异常压力。页岩气藏不以常规圈闭的形式存在,但页岩中裂缝发育有助于游离相天然气的富集和自然常能的提高。当发生构造升降运动时,其异常压力相应升高或降低,因此页岩气藏的地层压力多变。

页岩气产自富有有机质的页岩中,气源主要来自于热成熟作用或生物作用,是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果[2],为典型的自生自储型天然气藏,其成藏至少分为2个阶段:第1阶段是天然气的生成 (生物作用和热成熟作用)与吸附;第2阶段是天然气的造隙及排出。由于天然气的生成来自于化学能的转化,可以形成高于地层压力的排气压力,从而导致沿岩石的薄弱面产生小规模的裂缝,天然气就近在裂缝中保存。

2 页岩气特性

2.1 页岩气基本特征

页岩气具有如下基本特征:①页岩岩性为沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩,岩石组成一般为30%～50%的粘土矿物、15%～25%的粉砂质 (石英颗粒)和1%～20%的有机……