页岩气储层孔隙度测试方法关键参数优化

周尚文 董大忠 张介辉 邹 辰 田 冲 芮 昀 刘德勋 焦鹏飞

1.中国石油勘探开发研究院 2.中国石油非常规油气重点实验室 3.中国石油浙江油田公司 4.中国石油西南油气田公司页岩气研究院

0 引言

页岩气具有自生自储、大面积连续聚集的特征，主要以游离态和吸附态赋存于裂缝和孔隙中[1-4]。作为一种典型的非常规天然气资源，页岩气在我国已经初步实现了工业化开发[5]。随着我国油气对外依存度不断升高，常规油气资源勘探开发的难度不断加大，页岩气已成为我国天然气产量增长的重要领域[6]。2020年我国页岩气产量达到200×108m3，累计探明储量超过2×1012m3。

孔隙度是油气储层评价的关键参数之一，对于确定岩石储集空间、流体饱和度以及油气地质储量等均具有重要的意义[7-9]。页岩岩性致密，孔隙度和渗透率与常规储层相比均偏小[10-12]。由于其主要发育微纳米孔隙，孔隙结构复杂，对其孔隙度进行精确测试难度较大[9-12]。页岩孔隙度测试方法较多，主要包括气测法[13]、液测法[9]和核磁共振法[14-15]。目前主要采用美国天然气研究所（Gas Research Institute）的方法（简称GRI法）来测试页岩的总孔隙度，采用气测柱塞样的方法来测试页岩的有效孔隙度[16-18]。Sun等[13]讨论了孔压、扩散时间和颗粒大小对总孔隙度测量的影响，并给出了对应的最优测试条件；孙建孟等[19]利用核磁共振方法研究了颗粒粒径对页岩样品孔隙度的影响，认为60目范围内的页岩碎样能准确表征页岩储层本身的孔隙度；姜柏材等[20]探讨了平衡时间对页岩孔隙度测试结果的影响，建议柱塞样品分析时间不低于4 000 s；……