储层地质建模方法在克拉2气田气藏描述中的应用
文章编号:167221926(2003)0120065204
收稿日期:2003201207;修回日期:20032022141
作者简介:王月华(19662),女,新疆伊宁人,工程师,主要从事石油地质研究1
储层地质建模方法在克拉2气田气藏描述中的应用
王月华1,皮学军1,张柏桥2
(11中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒 841000;21中国石化江汉油田分公司,湖北潜江 433124)
摘 要:在地表条件恶劣、地下地质情况复杂、井眼少的条件下,为了弥补勘探阶段资料的不足、更好地认识评估沉积储层特征、减小勘探风险,有必要选择合适的露头作为野外储层实验区,并从沉积学入手展开研究,建立储层地质资料库。通过露头剖面和井下沉积相对比分析,建立沉积模式,确定不同时期沉积相的展布。通过露头剖面砂体追踪以及砂体内部建筑结构要素分析,建立砂体骨架原型模型。结合钻井和测井资料,采用随机模拟方法建立储层地质预测模型,并按一定的地质规律预测井间砂体空间叠置及夹层分布规律。储层地质建模方法成功地运用于库车坳陷克拉2气田气藏描述,为准确评价气田储层性质及潜在能力提供了可靠依据。
关键词:塔里木盆地;库车坳陷;克拉2气田;气藏描述;储层地质建模中图分类号:T E 122.2 文献标识码:A 库车坳陷地处山前,构造及地表条件十分复杂,山地地震成像及信噪比低,资料品质不理想,钻井难度很大,因此有必要进行储层地质建模。通过露头储层的精细描述可以建立储层原型模型和地质资料库,进而建立储层地质预测模型。用此预测模型可预测地下储层尤其是井间储层变化。在储层地质建模中露头研究是一个重要的研究方面。
建立三维储层预测模型(包括储层精细预测或随机建模预测井间参数)是气藏描述的核心之一。建立地质资料库和储层的原型模型是建立三维储层预测模型的重要基础,也是建立储层地质模型的关键条件。地质资料库主要包括岩性岩相库、沉积环境和沉积微相库、几何形状库、物性参数库、成岩库。原型模型是一个与模拟目标储层沉积类似并具有足够密集控制点和得到详细描述的储层模型。原型模型的选择遵循2个基本原则。一是原型模型区应与地下储层沉积特征相似。最为理想的原型模型是油气田地下储层在盆地边缘出露的露头。二是原型模型应具有密集采样的条件。从原型模型中获得的各种参数的统计特征可作为模拟及约束条件来进行目标砂体随机建模。随机模拟法是在地质统计学基础上发
展起来的一种模拟方法。该法以随机函数理论为基础、利用一个地质体已知区某一属性的结构统计特征,通过随机算法来模拟未知区这一属性的分布,使其与已知的统计特征相同,从而达到模拟储层非均质性、预测井间参数分布的目的。
1 克拉2气田概述
克拉2气田位于塔里木盆地库车坳陷克拉苏构
造带中段克拉2号构造(图1)。该构造为一近东西向展布的长轴背斜,主要受南北两条背冲断层控制。在克拉2气田,已完井六口,证实气藏厚度大、面积大、保存完好,为下第三系巨厚膏盐岩及泥岩盖层与下白垩统巨厚砂岩储层构成的良好储盖组合。
该气田主力产层为下白垩统巴什基奇克组砂岩储层。储层厚度280～350m 。巴什基奇克组分为3个岩性段。自下而上第三岩性段以厚层—巨厚层细砾岩为主,第二岩性段和第一岩性段以厚层—巨厚层中—细粒岩屑砂岩为主。3个岩性段横向分布稳定。在克拉2井钻迂天然气之后,为了精细描述和预测克拉2气田储层,建立符合一定地质规律的储层地质模型,研究人员在克拉2气田北部白垩系露头
第14卷第1期
2003年2月
天然气地球科学
NA TU RAL GA S GEO SC IENCE
V o l .14N o.1Feb . 2003
图1 库车坳陷构造单元划分及气田位置
区进行了详细的野外调查。根据M iall1A1D1(1985, 1988)提出的河流相建筑结构要素分析法[1],我们选择拜城县克拉苏河油砂山剖面为储层建模实验区,重点对巴什基奇克组二段的多层河道砂体进行横向追踪与解剖,重建了储层建筑结构层次,建立了砂体内部泥质隔夹层分布原型模型和砂体原型模型,最后建立了克拉2井区砂体预测模型(大尺度)。
2 建立地质资料库
2.1 岩性特征描述
下白垩统巴什基奇克组为一套陆相红色碎屑岩沉积建造,与上覆地层下第三系库姆格列木组假整合接触,与下伏地层下白垩统巴西盖组整合接触。在露头区第一岩性段以暗褐色中砂岩、细砂岩、含泥砾砂岩为主,井下稍细。第二岩性段以中砂岩、细砂岩为主夹薄层暗褐色纯泥岩。第三岩性段在露头区主要为浅褐红色巨厚层砾岩、砂砾岩夹细砂岩,井下主要为杂色细砾岩、褐色-浅褐红色砂砾岩、含砾中砂岩、细砂岩、棕色泥质粉砂岩。
2.2 层序界面划分及体系域界面特征描述
根据对地震反射波组削截、测井曲线响应和观察到的地表露头不整合面以及沉积相等资料的分析,认为下第三系和白垩系间的剥蚀不整合面(巴什基奇克组顶)属二级层序界面,是受燕山晚期运动影响普遍抬升遭受剥蚀而形成。该界面相当于T8地震反射面。界面上下岩性、电性、沉积环境均不相同,据此可进行区域性对比。白垩系巴什基奇克组和巴西盖组间的层序界面属三级层序界面,是(区域性)构造运动和湖(海)平面叠加作用的结果。该界面相当于T8-1地震反射面,在整个库车坳陷均具可比性。巴什基奇克组层序由上述二级和三级层序界面限定。还可进一步识别出两个体系域界面,其分别对应于初始湖泛面和最大湖泛面。根据层序界面和初始湖泛面、最大湖泛面,将巴什基奇克组层序自下而上划分为低位体系域、湖侵体系域和高位体系域。低位体系域相当于巴什基奇克组第三段,总体为进积准层序组。湖侵体系域相当于巴什基奇克组第二段,总体为退积—加积准层序组。高位体系域相当于巴什基奇克组第一段,其底界为最大湖泛面,顶界为层序顶界面,为明显的进积准层序组特征。
2.3 沉积相特征描述
库车坳陷沉积相带的展布受古构造背景和北山南盆的古地理格局控制。该区气候干旱炎热,水质半咸,水体古流向由北向南,物源在库车坳陷以北。沉积相南北向变化明显,由北向南发育冲积扇、辫状河三角洲平原和辫状河三角洲前缘相。巴什基奇克组第三段为冲积扇—扇三角洲沉积相,以扇三角洲平原(冲积扇)亚相为主体,露头发育的冲积扇沉积组合类型有泥石流沉积组合、水道-砾质坝沉积组合和泥石流-漫流沉积组合。扇三角洲前缘亚相主要发育水下重力流-分流间湾和水下分流河道两种沉积组合。水下分流河道是扇三角洲前缘沉积的主体,主要见于井下第三段上部。巴什基奇克组第一岩性段和二岩性段为辫状三角洲沉积相,野外露头剖面
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以辫状冲积平原亚相为主,由近端和远端辫状河道、漫滩和泥石流等微相组成。克拉2气田储集层主要为辫状三角洲前缘亚相,由水下分流河道、河口砂坝、席状砂和分流间湾等微相组成。第一段沉积时,北部物源又有所向南迁移,露头为辫状冲积平原近端沉积,井下第一段属辫状冲积平原远端沉积,均由一系列辫状河道组成。图2为井下巴什基奇克组三个岩性段典型沉积微相。图2a 为巴什基奇克组第三段低位体系域扇三角洲前缘亚相,
由水下分流河道、水下重力流和浅湖泥等微相组成,垂向上以正粒序为主。图2b 为巴什基奇克组第二段湖侵背景下的辫状三角洲前缘亚相,由水下分流河道、河口砂坝、席状砂和分流间湾等微相组成。图2c 为第一段高位体系域的辫状冲积平原远端亚相,由远端辫状河道微相组成。克拉2气田沉积微相对比表明白垩系巴什基奇克组各段微相在横向上十分稳定,各砂体连续性好,泥岩夹层薄,且不连续。微相砂体对比结果与野外巴什基奇克组储层砂体建模一致。
a (K 1bs 3)
b (K 1bs 2)
c (K 1bs 1)
图2 克拉201井巴什基奇克组三个岩性段典型沉积微相
3 建立砂体原型模型
3.1 建立砂体骨架原型模型(中尺度)
为建立较高精度的原型模型,我们选择地形较平的克拉苏河油砂山巴什基奇克组第一、二岩性段地层露头,垂直走向布置了34条测线,并顺单砂体界线挖探槽20余条,进行砂体追踪和解剖,从而建立了白垩系巴什基奇克组砂体骨架原型模型。之后,运用储层建筑结构层次分析法对储层分层次进行精细描述[2],将白垩系巴什基奇克组储层建筑结构划分为六级层次界面和六级层次实体。该原型模型最大的特点是砂体展布宽、垂向和侧向连续性很好,属于W eber (1989)所划分的“积木式”储层骨架结构模型[2]。该骨架主要为单砂体和复合砂体2种。其一,单砂体主要为辫状三角洲相辫状河道沉积,多呈板状和宽透镜状。在垂向上,单砂体砂岩的粒度自下而上有变细的趋势,底部为含泥砾中砂岩,往上变为中
细砂岩,顶部为细砂岩和极细砂岩。自下而上物性呈明显变差的趋势。在横向上,从主河道向两侧开始,砂岩粒度变细,成分成熟度降低,泥质含量增加,物性也呈明显变差的趋势。其二,复合砂体由四级和五级界面所圈定,其由多个连续的、成因上有继承性的单砂体组成。在横向上,由于河道向两侧侧向迁移频繁,河道自身具有宽
、浅特征,因此多期河道叠合组成的河道复合砂体多呈板状,横向展布很宽,可进行井间对比。在垂向上,复合砂体的演化可分为退积型、加积型、进积型三种类型,前两种为巴什基奇克组第二段的主要类型,进积型多出现在巴什基奇克组第一段的上部。
3.2 建立单砂体内部结构及隔夹层分布原型模型
(小尺度模型)
为建该模型并反映砂体内部隔夹层分布规律,我们选择克拉苏河油砂山巴什基奇克组81—88号砂体并整体揭开覆盖层(横向70m 范围内)进行隔夹层追踪(图3)。由图3可见,巴什基奇克组储层中隔夹层不发育。隔夹层主要为河道间沉积的泥岩,其次为水下河道底部的滞留沉积以及河道内部沉积的泥砾条带。泥质隔夹层多见于单河道砂体的底部,呈条带状或鸡窝状分布,常见分叉和合并现象。
图3 拜城县克拉苏河油砂山K 1bs 1-2段储层砂体层内
泥质隔夹层分布原型模型图
4 建立储层预测模型(大尺度储层砂
体骨架模型)
我们采用改进了的布尔随机模拟方法[3]进行随机建模研究。布尔方法是依据一定的概率定律和空间几何物体分布统计规律来确定这些物体中心点的空间分布及中心点的几何物体形状、大小和属性。我们采用该方法建立的巴什基奇克组井间砂体骨架横剖面模型合理地反映了储层砂体的大小、连续性、储层宏观非均质性及展布方向等(图4)。巴什基奇克组第一段和第二段储层岩性主要是细砂岩,其次为中砂岩和粉砂岩。模拟时将岩性划分为砂岩、粉砂岩和泥岩。模拟时将第三段岩性划分为砾岩、砂岩、粉
7
6N o .1 王月华等:储层地质建模方法在克拉2气田气藏描述中的应用
砂岩和泥岩。模拟结果表明,巴什基奇克组砂体连续性相当好,泥岩分布比较零星、断续,无全区性的泥岩隔挡层,是一套纵向上连通性好、沉积厚度大、平面分布广、连片分布的具积木式结构的储层
。
图4 白垩系巴什基奇克组砂体
骨架横剖面模型
A 1巴什基奇克组一、
二段砂体骨架横剖面剖面模型;B 1巴什基奇克组三段砂体骨架横剖面模型
5 结 语
(1)通过对露头储层的精细描述,建立了地质
资料库、储层原型模型和砂体原型模型,进而建立了
储层地质预测模型。运用该预测模型描述了克拉2气田的储层特征。该项建模技术的应用结果表明,克拉2气田储层为一套厚度大、分布稳定的优质储层,克拉2气田的主力产层巴什基奇克组砂体连续性相当好,泥岩分布比较零星、断续、无全区性的泥岩隔挡层,是一套纵向上连通性好、沉积厚度大、平面分布广、连片分布的具积木式结构的储层。
(2)建立储层预测模型为在库车坳陷进一步寻找油气资源提供了一个很好的方法和技术。
参考文献:
[1] 穆龙新,贾爱林,陈亮,等.储层精细研究方法[M ].北京:石油
工业出版社,2000.
[2] 林克湘,张昌民,雷卞军,等.地面—地下对比建立储层精细地
质模型[M ].北京:石油工业出版社,1995.
[3] 吴胜和,熊琦华.油气储层地质学[M ].北京:石油工业出版社,
1998.
THE USE OF RESERVO IR GEOLOGI CAL MOD EL ING IN GAS RESERVO IR D ESCR IPT I ON :EXAM PL E FROM THE KELA 2GAS F IELD
W AN G Yue 2hua 1,P I Xue 2jun 1,ZHAN G Bo 2qiao
2
(11B ranch of T a ri m O ilf ield Co m p any ,CN PC ,K uerle 841000,Ch ina ;21B ranch of J iang han O ilf ield Co m p any ,S IN O P EC ,T ianj iang 433124,Ch ina )
Abstract :In the stage of exp lo rati on ,to m ake good evaluati on of the reservo ir characteristics ,to decrease exp lo rati on risk and investm en t ,it is necessary fo r u s to erect a geo logical know ledge base in o rder to m ake disadvan tage of the lack of data .T h is is becau se ,in th is stage ,there m ay has bad ground conditi on s ,so 2p h isticated underground geo logical situati on s and rare w ells
.To do th is ,su itab le ou tcrop s shou ld be se 2lected as the exp eri m en tal area of the field reservo irs .B y the analysis of the ou tcrop p rofile and the sedi 2m en tary face co rrelati on ,w e can m ake sedi m en tary m odels so that the distribu ti on of faces in differen t ti m e can be defined .A t the sam e ti m e ,the tracing of the sandstone ou tcrop in the p rofiles and the analysis of the com po siti onal facto rs can m ake the m odels of the o riginal sandstone fram ew o rk .Sub sequen tly ,w ith the com b inati on of logging and drilling data ,the geo logical p redicti on m odel of reservo irs can be m ade th rough the random m odeling m ethod .O n do ing th is ,p redicti on of the sandstone sup eri m po siti on betw een differen t w ells in sp ace and the in terbed distribu ti on ru les can be realized on accoun t of certain geo logical law s
.Kuche dep ressi on is located in fron t of T ian shan m oun tain .T he tecton ic and ground conditi on s are very com p licated ;seis m ic i m aging in the m oun tain areas and signal 2to 2no ise rati o are low ;drilling in these areas is of unexcep ti onally difficu lt .D ue to all of these reason s ,it is very i m po rtan t to m ake geo logical m odels of reservo irs
.T h is m ethod has been u sed in the reservo ir descri p ti on in Kela 2gas field successfu l 2ly .Fo r the evaluati on of the reservo ir quality and po ten tiality in the gas field ,it is a reliab le m ethod .Key words :T ari m basin ;Kuche dep ressi on ;Kela 2gas field ;Gas reservo ir descri p ti on ;R eservo ir geo logi 2cal m odeling .
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河南理工大学煤层气地质学
《煤层气地质学》 煤层气成因 1.煤层气成因： （一）生物成因气： 生物成因煤层气是指在微生物作用下，有机质（泥炭、煤等）部分转化为煤层气的过程。按形成阶段可划分为原始生物成因气和次生生物成因气。 （二）热成因气： 在温度、压力作用下发生一系列物理、化学变化的同时，也生成大量的气态和液态物质。演化过程中形成的烃类以甲烷为主。1.原生热成因气2.次生热成因气。 （三）混合成因气： （1）原地混合，即原地形成的热成因气和原地形成的次生生物气相混合，不发生运移，一般出现在浅部。 （2）异地混合气，热成因气和次生生物气发生了运移，在地下水滞留区聚集、混合。 （四）无机成因气 2.煤层气成因判别： （一）有机成因气的判别-Whiticar图示法。二）无机成因气的判别： 有烃类气体的成分、烷烃碳同位素系列、与烃类气体伴生的非烃类气体、稀有气体的含量与同位素，以及地质背景综合分析 煤层气的地球化学特征： 同位素分布，镜质组反射率。 第2xx煤层气储层xx、裂隙特征
1.煤中孔隙的研究方法： (1)形貌观测： 光学显微镜、电子显微镜下（TEM和SEM）和原子力显微镜下。2）压汞法研究孔隙结构： 是测定部分中孔和大孔xx分布的方法。 （3）低温氮吸附法： 氮吸附法就是将定量的煤样置于液氮温度下的氮气流中，待煤样吸附的氮气达到平衡后，测定其吸附量，计算出煤样的比表面积。 2.割理（内生裂隙）和外生裂隙的区别 割理的力学性质以xx为主 外生裂隙可以是张性、剪性及xx等。 割理在纵向上或横向上都不穿过不同的煤岩类型或界线，一般发育在镜煤和亮煤条带中，遇暗煤条带或丝质终止。 外生裂隙不受煤岩类型的限制。 割理面垂直或近似垂直于层理面。 外生裂隙面可以与层理面以任何角度相交。 割理面上无擦痕，一般比较平整。 裂隙面上有擦痕、阶步、反阶步。 割理中充填方解石、褐铁矿及粘土，极少有碎煤粒。外生裂隙中除了方解石、褐铁矿、粘土外，还有碎煤粒。 割理 外生裂隙
《煤层气地质学》实验指导书
《煤层气地质学》实验指导书 课程建设组 资源与地球科学学院 2006年10月
目录 实验一煤层宏观特征的识别 (1) 实验二压汞实验 (3) 实验三等温吸附实验 (5) 实验四煤层气解吸实验 (9)
实验一煤层宏观特征的识别 一、实验目的 掌握腐殖煤中、低变质程度烟煤的宏观物理特征；掌握腐殖煤硬煤的四种宏观煤岩成分和四种宏观煤岩类型的特征和鉴别方法；掌握腐殖煤硬煤光泽岩石类型的划分标志及鉴别方法；了解硬煤宏观结构、构造特点。 二、实验内容 （一）腐殖煤硬煤宏观煤岩成分 腐殖煤硬煤的四种煤的岩石类型(Lithotype)也可以叫做煤的拼分(ingredints)，在国内习惯上称为宏观煤岩成分，是用肉眼可以区分出来的煤岩条带，是组成煤的基本单位，包括镜煤(vitrain)、丝炭(fusain)、亮煤(clarain)和暗煤(durain)，Stopes对四种宏观煤岩成分的原始描述如下： 镜煤：粘着、光滑和均一的整体，具光泽，甚至可以是呈玻璃状的物质。 亮煤：在与层理面垂直的断面上，具有一定轮廓的平滑表面，这些表面具有明显的光泽或闪亮可以辨认出是呈原生条带状。 暗煤：坚硬致密，肉眼下表现为颗粒状结构，无真正平滑的断口，总是呈现为暗淡无光泽的凹凸不平的表面。 丝炭：主要呈碎片或楔形物产出，由易破碎成粉末、易剥离且有纤维状的束缕状物组成。 除上述四种成分外，曾有人提出过暗亮煤(duroclarain)和亮暗煤(clarodurain)的术语(如Cady，1942)，用以描述介于亮煤和暗煤之间的煤岩类型，前者接近与亮煤，后者接近与暗煤。 划分煤岩成分时应注意下列事项： 1只有条带厚度大于3～5mm时，才能单独构成一个煤岩成分，小于这个厚度则应与相邻的条带归为一个煤岩成分。 2肉眼条件下划分煤岩成分与显微镜下所鉴定的显微煤岩类型之间具有一定的联系，但没有完全必然的联系，一般说来，单元组分的煤岩成分（镜煤和丝炭）可以对应与相应的显微煤岩类型（微镜煤和微惰煤），但复组分的煤岩成分（亮煤和暗煤）却往往由一个以上的不同的显微煤岩类型构成。 （二）腐殖型硬煤光泽岩石类型 在实际工作中，采用Stopes-Heerlen系统中的四种煤岩成分来作宏观描述时，由于Stopes四种煤岩成分的单层往往太薄，通常只有几个毫米厚，那么严格用Stopes术语所做的描述会极为详细，对煤层，特别是厚煤层进行宏观描述时不大可能划分得如此详细。鉴于上述原因，在实际工作中就产生了更大级别的宏观划分方法。苏联煤岩工作者按“平均光泽”划分出光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤四种类型，叫做“煤的光泽岩石类型”或“宏观煤岩类型”，该宏观描述术语系统在国内至今仍在广泛使用（表1-1）。
页岩气特点及成藏机理
页岩气特点及成藏机理 ---陈栋、王杰页岩气作为一种重要的非常规油气资源，随着能源资源的日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，其重要性已经日益突出。随着国家新一轮页岩气勘探开发部署的大规模展开，正确认识和掌握页岩气的成因、成藏条件等知识，对于今后从事页岩气现场录井的工作人员提高录井质量具有较好的指导意义。 1.概况 页岩气（shale gas）是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与“煤层气”、“致密气”同属一类。其形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布较广的页岩烃源岩地层中。 2.特点 2.1 页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间；以吸附状态（大约50％）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地
的有利目标。页岩气的资源量较大但单井产量较小，美国页岩气井的单井采气量为2800-28000m3/d。 2.5 在成藏机理上具有递变过渡的特点，盆地内构造较深部位是页岩气成藏的有利区，页岩气成藏和分布的最大范围与有效气源岩的面积相当。 2.6 原生页岩气藏以高异常压力为特征，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。 2.7 页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点—-大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。 3.成因 通过对页岩气组分特征、成熟度特征分析，页岩气是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合。生物成因气是有机物在低温下经厌氧微生物分解作用形成的天然气；热成因气是有机质在较高温度及持续加热期间经热降解和裂解作用形成的天然气。相对于热成因气，生物成因的页岩气分布极限，主要分布盆地边缘的泥页岩中，在美国研究比较深入的五个盆地的五套页岩中，密执安盆地和伊利诺斯盆地发现了生物成因的页岩气藏，并且是勘探目标中的主要构成(Schoell，1980；Malter 等，2000)。 3.1 生物成因
SYT 6110-2002 碳酸盐岩气藏开发地质特征描述
碳酸盐岩气藏开发地质特征描述 (SY/T 6110-2002代替SY/T 6110-94) 1、范围 本标准规定了碳酸盐岩气藏开发特征描述的内容和方法；本标准使用于碳酸盐岩气藏开发地质特征的描述。 3.1 构造模型structure model 是指气藏构造几何形态及断层分布。 3.2 储层模型reservoir model 3.2.2 参数模型parameter model 3.2.3 储渗模型reservoir space-permeability channel model 3.3 流体模型fluid model 5、地层特征 5.1 地层层序 5.1.1 气田内全部沉积岩系都进行地层层序和岩序描述,含气层是描述的重点,并以地层综合柱状图展示。 5.1.2 钻遇的地层以阶(组)、段或亚段为单位，未钻达的深部地层以统或阶（组）为单位。 5.1.3 描述内容包括层位、深度、岩性、厚度、接触关系，并按此内容编制含气层的地层对比图。 5.1.4 描述含气层的地震响应特征和测井电性特征。 5.2 储盖组合 描述储层和盖层的层位、岩性、厚度及其变化与分布，并作储盖组合的评价。 5.3 储层的细分与对比 5.3.1 主要采用岩性与电性对比，用标准层控制的方法进行追踪。 5.3.2 小层命名：系和统用年代地层，组、段、亚段用岩石地层单位。层用地下地层单位。 5.3.3 编制小层对比图，描述各小层的纵横向变化。 6 构造特征 6.1 区域构造 6.2 气藏构造：利用地质、测井和地震资料精细描述含气构造的类型和名称、高点的位置和地面海拔、高点出露地层、构造圈闭的形态、闭合面积、闭合度、长轴和短轴的长度和方向、背斜两翼倾角，并编绘构造剖面图。要求沿构造长轴方向至少作纵剖面图一张，通过各构造高点至少作横剖面图一张；对于断层、褶皱复杂的构造，应适当增加反映全构造不同变化特征的横向剖面图。表1 ××气藏构造要素表
油气成藏地质学总结
第一章研究内容 1、油气成藏地质学的内涵及其在石油地质学中的位置 答：成藏研究涵盖的内容很多，包括基本的成藏条件或要素、成藏年代、成藏动力（运聚动力）、油气藏分布规律或富集规律等。 赵靖舟将从事油气藏形成与分布方面的研究称为“油气成藏地质学”（简称成藏地质学），认为它应是石油地质学中与石油构造地质学、有机地球化学、储层地质学、开发地质学等相并列的一门独立的分支学科。 2、成藏地质学的研究内容 答：成藏地质学的研究内容包括静态的成藏要素、动态的成藏作用和最终的成藏结果，涉及生、运、聚、保等影响油气藏形成和分布的各个方面，但重点是运、聚、保。其主要研究内容有以下5个方面： 1）成藏要素或成藏条件的研究。包括生、储、盖、圈等基本成藏要素的研究和评价，重点是诸成藏要素耦合关系或配置关系的研究，目的为区域评价提供依据。 2）成藏年代学研究。主要是采用定性与定量研究相结合的现代成藏年代学实验分析技术与地质综合分析方法，尽可能精确地确定油气藏形成的地质时间，恢复油气藏的形成演化历史。3）成藏地球化学研究。采用地球化学分析方法，利用各种油气地球化学信息，研究油气运移的时间（成藏年代学）和方向（运移地球化学），分析油气藏的非均质性及其成因。 4）成藏动力学研究。重点研究油气运移聚集的动力学特点，划分成藏动力学系统，恢复成藏过程，重建成藏历史，搞清成藏机理，建立成藏模式。 5）油气藏分布规律及评价预测。这是成藏地质学研究的最终目的，它是在前述几方面研究的基础上，分析油气藏的形成和分布规律，进行资源评价和油气田分布预测，从而为勘探部署提供依据。 在盆地早期评价和勘探阶段：成藏地质学研究的重点是基本成藏条件的评价研究与含油气系统划分。 在含油气系统评价和勘探阶段：成藏研究的重点是运聚动力学、输导体系的研究、成藏动力系统划分、已发现油气藏成藏机理和成藏模式研究，以及油气富集规律的研究。 在成藏动力系统的评价和勘探阶段：成藏地质学的研究重点油气藏成藏机理和成藏模式研究以及油气富集规律的研究等。 3、成藏地质学的研究方法 1）最大限度地获去资料，以得到尽可能丰富的地质信息。 2）信息分类与分析——变杂乱为有序，去伪存真，突出主要矛盾。 3）确定成藏时间，分析成藏机理，建立成藏模式，总结分布规律。 4）评价勘探潜力，进行区带评价，预测有利目标。 高素质的石油地质科学地质工作者须备的基本素质： ①1知识+4种能力+2种意识②扎实的背景知识 ③细致的观察能力④全面准确的信息识别能力丰富的想象力⑤周密的综合分析和判断能力⑥强烈的创造意识 ⑦强烈的找油意识 第二章油气成藏地球化学 成藏地球化学研究内容 1）油藏中流体和矿物的相互作用 2）油藏流体的非均质性及其形成机理 3）探索油气运移、充注、聚集历史与成藏机制
北美地区典型页岩气盆地成藏条件解剖要点
北美地区典型页岩气盆地成藏条件解剖 1、阿巴拉契亚盆地俄亥俄页岩系统 （1）概况 阿巴拉契亚盆地（Appalachian）位于美国的东部,面积280000平方公里，包括New York西部、Pennsylvania、West Virginia、Ohio、Kentucky和Tennessee 州等，是美国发现页岩气最早的地方。俄亥俄（Ohio）页岩发育在阿巴拉契压盆地西部,分布在肯塔州东北部和俄亥俄州，是该盆地的主要页岩区（图2）。该区古生代沉积岩是个巨大的楔形体，总体上是富含有机质页岩、碎屑岩和碳酸盐岩构成的旋回沉积体。 图1 美国含页岩气盆地分布图 1953年，Hunter和Young对Ohio页岩气3400口井统计，只有6%的井具有较高自然产能（平均无阻流量为2.98万m2/d），主要原因是这些井的页岩中天然裂缝网络比较。其余94%的井平均产量为1726m3/d，经爆破或压裂改造后产量达8063m3/d，提高产量4倍多。1988年前，美国页岩气主要来自Ohio页岩气系统。截止1999年末,该盆地钻了多达21000口页岩井。年产量将近34亿m3。天然气资源量58332—566337亿m3,技术性可采收资源量4106~7787亿m3。每口井的成本$200000-$300000，完井成本$25~$50。 （2）构造及沉积特征 阿巴拉契亚盆地东临Appalachian山脉，西濒中部平原，构造上属于北美地台和阿巴拉契亚褶皱带间的山前坳陷。伴随Laurentian古陆经历了由被动边缘型
向前陆盆地的演化过程。盆地以前寒武纪结晶岩为基底，古生代沉积岩呈巨大的楔形体(最大厚度12 000 m)埋藏于不对称的、向东变深的前陆盆地中。寒武系和志留一密西西比系为碎屑岩夹碳酸盐岩，奥陶系为碳酸盐岩夹页岩，宾夕法尼亚系为碎屑岩夹石灰岩及煤层。总体上由富有机质泥页岩(主要为碳质页岩)、粉砂质页岩、粉砂岩、砂岩和碳酸盐岩等形成3～4个沉积旋回构成，每个旋回底部通常为富有机质页岩，上部为碳酸盐岩。泥盆系黑色页岩处于第3个旋回之中，分布于泥盆纪Acadian 造山运动下形成的碎屑岩楔形体内（James,2000）。该页岩层可再分成由碳质页岩和较粗粒碎屑岩互层组成的五个次级旋迥(Ettensohn ，1985)。它们是在阿卡德造山运动的动力作用下和Catskill 三角洲的向西进积中沉积下来的。 （3）页岩气成烃条件分析 ①页岩分布特征 阿巴拉契亚盆地中南部最老的泥盆纪 页岩层系属于晚泥盆世。Antrim 页岩和New Albany 大致为Chattanooga 页岩和Ohio 页 岩的横向同位层系（Matthews,1993）。在俄 亥俄东边和南边,Huron 段分岔。有的地区已 经被插入的灰色页岩和粉砂岩分成两个层。 俄亥俄页岩系统，覆盖于Java 组之上 (图3)。由三个岩性段组成：下部 Huron 段 为放射性黑色页岩，中部Three Lick 层为 灰色与黑色互层的薄单元，上部Cleveland 段为放射性黑色页岩。俄亥俄页岩矿物组成 包括：石英、粘土、白云岩、重金属矿（黄 铁矿）、有机物。 图2是西弗吉尼亚中部和西部产气区泥 盆纪页岩层的地层剖面。中上泥盆统的分布 面积约128，000mi 2(331，520km 2)，它们沿 盆地边缘出露地表。页岩埋藏深度为610～ 1520m ，页岩厚度一般在100－400ft(30— 120m),泥盆系黑色页岩最大厚度在宾夕尼亚州的中北部(图3)(deWitt 等，1993)。 ②页岩地球化学特征 图4表示Ohio 页岩下Huron 段烃源岩有机碳等值线图。从镜质体反射率特征来图2 阿巴拉契亚盆地西部中泥盆统－下密西西比系剖面 （据Moody 等，1987）
页岩气成藏地质条件分析
页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集为典型的“原地”成藏模式，页岩气大部分吸附在有机质和粘土矿物表面，与煤层气相似，另一部分以游离状态储集在基质孔隙和裂缝孔隙中，与常规储层相似。页岩气藏按其天然气成因可分为两种主要类型：热成因型和生物成因型，此外还有上述两种类型的混合成因型。北美地区是全球唯一实现页岩气商业开发的地区。目前北美地区已发现页岩气盆地近３０个，发现Ｂａｒｎｅｔｔ等６套高产页岩。２００８年，北美地区的页岩气产量约占北美地区天然气总产量的１３％。至２００８年底，美国页岩气井超过４．２万口；页岩气年产量６００亿方以上，约占美国当年天然气总产量的１０％。目前，美国已发现页岩气可采储量约７．４７万亿方。ＦｏｒｔＷｏｒｔｈ盆地密西西比系Ｂａｒｎｅｔｔ页岩气藏的成功开采掀起了全球开采页岩气的热潮。美国涉足页岩气的油气公司已从２００５年２３家增至２００８年６０多家；欧洲石油公司纷纷介入美国的页岩气勘探开发。页岩气作为一种非常规油气藏在国内也逐步受到关注。页岩气藏形成的主体是富有机质页岩，它主要形成于盆地相、大陆斜坡、台地凹陷等水体相对稳定的海洋环境和深湖相、较深湖相以及部分浅湖相带的陆相湖盆沉积体系，如ＦｏｒｔＷｏｒｔｈ盆地Ｂａｒｎｅｔｔ组沉积于深水（１２０￣２１５ｍ）前陆盆地，具有低于风暴浪基面和低氧带（ＯＭＺ）的缺氧厌氧特征，沉积营力基本上通过浊流、泥石流、密度流等悬浮机制完成，属于静水深斜坡盆地相。生物成因气的富集环境不同于热成因型页岩气。富含有机质的浅海地带，寒冷气候下盐度较低、水深较大的极地海域，以及大陆干旱－半干旱的咸水湖泊都是生物成因气形成的有利沉积环境；而缺氧和少硫酸盐是生物气大量生成的生化环境。在陆相环境中，由于淡水湖相盐度低，缺乏硫酸盐类矿物，甲烷在靠近地表不深的地带即可形成。但由于埋得太浅，大部分散失或被氧化，不易形成气藏。只有在半咸水湖和咸水湖，特别是碱性咸水湖中，可以抑制甲烷菌过早地大量繁殖，同时也有利于有机质的保存。埋藏到一定深度后，有机质分解，使ＰＨ值降低到６．５￣７．５范围时，产甲烷的细菌才能大量繁殖。这时形成的甲烷就比较容易保存，并能在一个条件下聚集成气藏。（１）热成熟度（Ｒｏ）。美国五大页岩气系统的页岩气的类型较多，既有生物气、未熟－低熟气、热解气，又有原油、沥青裂解气据（Ｃｕｒｔｉｓ，２００２），这些类型的天然气形成的成熟度范围较宽，可以从０．４００％变化到２．０％，页岩气的生成贯穿于有机质生烃的整个过程。不同类型的有机质在不同演化阶段生气量不同，页岩中只要有烃类气体生成（Ｒ＞０．４％），就有可能在页岩中聚集起来形成气藏。 生物成因气一般形成于成熟度较差的岩层中。密执安盆地Ａｎｔｒｉｍ生物成因型页岩的Ｒ仅为０．４％￣０．６％，未进入生气窗，页岩Ｒｏ越高，ＴＯＣ越低，越不利于生物气的形成。而福特沃斯盆地Ｂａｒｎｅｔｔ页岩热成因型气藏的页岩处于成熟度大于１．１％的气窗内，Ｒｏ值越高越有利于天然气的生成。所以热成熟度不是判断页岩生烃能力的唯一标准。 （２）有机碳含量（ＴＯＣ）。有机碳含量是评价页岩气藏的一个重要指标，多数盆地研究发现页岩中有机碳的含量与页岩产气率之间有良好的线性关系，原因有两方面：①是因为有机碳是页岩生气的 物质基础，决定页岩的生烃能力，②是因为它决定了页岩的吸附气大小，并且是页岩孔隙空间增加的重要因素之一，决定页岩新增游离气的能力。如Ａｎｔｒｉｍ黑色页岩页岩气以吸附气为主（７０％以上），含气量１．４１５￣２．８３ｍ／ｔ，高低与有机碳含量呈现良好的正相关性。Ｒｏｓｓ等的实验结果表明，有机碳与甲烷吸附能力具有一定关系，但相关系数较低（Ｒ２＝０．３９）。他认为在这个地区有机碳与吸附气量关系还可能受其他多种因素的影响，如粘土成分及含量、有机质热成熟度等。（１）矿物成分。页岩中的矿物成分主要是粘土矿物、陆源碎屑（石英、长石等）以及其他矿物（碳酸盐岩、黄铁矿和硫酸盐等），由于矿物结构、力学性质的不同，所以矿物的相对含量会直接影响页岩的岩石力学性质、物性、对气体的吸附能力以及页岩气的产能。粘土矿物为层状硅酸盐，由于Ｓｉ－Ｏ四面体排列方式，决定了它电荷丰富、表面积大，因此对天然气有较强的吸附能力，并且不同的粘土矿物对天然气的吸附能力也不同，蒙皂石吸附能力最强，高岭石、绿泥石次之，伊利石最弱。石英则增强了岩石的脆性，增强了岩石的造缝能力，也是水力压裂成功的保证。Ｎｅｌｓｏｎ认为除石英之外，长石和白云石也是黑色页岩段中的易脆组分。但石英和碳酸盐矿物含量的增加，将降低页岩的孔隙，使游离气的储集空间减少，特别是方解石的胶结作用，将进一步减少孔隙，因此在判断矿物成分对页岩气藏的影响时，应综合考虑各种成分对储层的影响。 （２）储集空间。页岩气除吸附气吸附在有机质和粘土矿物表面外，游离气则主要储集在页岩基质孔隙和裂缝等空间中。虽然页岩为超致密储层，孔隙度和渗透率极低，但是在孔隙度相对较高的区带，页岩气资源潜力仍然很大，经济可采性高，特别是吸附气含量非常低的情况下。页岩中孔隙包括原生孔隙和次生孔隙。原生孔隙系统由微孔隙组成，内表面积较大。在微孔隙中拥有许多潜在的吸附地方，可储存大量气体。裂缝则沟通页岩中的孔隙，页岩层中游离态天然气体积的增加和吸附态天然气的解析，增强岩层渗透能力，扩大泄油面积，提高采收率。一般来说，裂缝较发育的气藏，其品质也较好。美国东部地区产气量高的井，都处在裂缝发育带内，而裂缝不发育地区的井，则产量低或不产气，说明天然气生产与裂缝密切相关。实际上，裂缝一方面可以为页岩中天然气的运移提供通道和储集空间，增加储层的渗透性；另一方面裂缝也可以导致天然气的散失和水窜。 （３）储集物性。页岩的物性对产量有重要影响。在常规储层研究中，孔隙度和渗透率是储层特征研究中最重要的两个参数，这对于页岩气藏同样适用。据美国含气页岩统计，页岩岩心孔隙度小于４％￣６．５％（测井孔隙度４％￣１２％），平均５．２％；渗透率一般为 （０．００１￣２）×１０μｍ，平均４０．９×１０μｍ。页岩中也可以有很大的孔隙度，并且有大量的油气储存在这些孔隙中，如阿巴拉契亚盆地的Ｏｈｉｏ页岩和密歇根盆地的Ａｎｔｒｉｍ页岩，孔隙度平均为５％￣６％，局部可高达１５％，游离气可以充满孔隙中的５０％。页岩的基质渗透率很低，但在裂缝发育带，渗透率大幅度增加，如在断裂带或裂缝发育带，页岩储层的孔隙度可达１１％，渗透率达２×１０μｍ。页岩气藏是自生自储型气藏，从某种意义来说，页气藏的形成是天然气在源岩中大规模滞留的结果，烃源岩中天然气向常规储层初次运移的通道为裂缝、断层等，所以连通烃源岩和常规［１］［２］［３］ ［４］［５］ ［６］［７］３－３２ －６２－３２１ 沉积环境 ２ 生烃条件 ３ 储集条件 ４ 保存条件 ｏｏ岩（转１２９页） 页岩气成藏地质条件分析 黄菲 王保全 ① ② （中法渤海地质服务有限公司 ②中海石油＜中国＞有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院） ①摘要关键词页岩气藏为自生自储型气藏，它的生烃条件、储集条件、保存条件相互影响，息息相关，热成熟度和有机碳含量控制页岩的生气能力，而有机碳含量还影响页岩的储集性，是增加页岩孔隙空间的重要因素；页岩气藏储层致密，孔隙度和渗透率极低，裂缝的存在会提高储层的渗透率，矿物成分影响其储集性能，其中粘土矿物有利于增加微孔隙，并且增加岩石对天然气的吸附能力，而石英和白云石脆性较大，则有利于增加储层中的裂缝，并且对水力压裂造缝有利；页岩气藏对保存条件的要求较低。 页岩气有机碳含量热成熟度储集条件保存条件
油气藏开发地质
油气藏开发地质 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
1.石油、天然气的概念 石油：地下天然产出的气态（天然气）、液态（石油）、固态（沥青）的烃类混合物。 原油：以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。 2.石油的元素组成与化合物组成 组成石油的化学元素依次为：碳、氢、硫、氮、氧、微量元素。 微量元素：（构成石油的灰分），含量极微（万分之几），但可多至30余种，如：Fe、Ca、Mg、Si、Al、V、Ni……其中钒、镍含量及比值（V/ Ni）已用于石油成因及运移研究。 石油的化学组成按其化学结构可分为烃类和非烃两大类，其中烃类包括烷烃、环烷烃和芳烃，石油非烃组成—S、N、 O化合物。 异戊间二烯型烷烃是由叶绿素的侧链-植醇演化而成,因此作为石油有机成因的标志化合物—“指纹”化合物。 3.石油的主要馏分和组分 馏分：根据沸点范围的不同切割而成的不同部分。 轻馏分：碳数低，分子量小的烷烃、环烷烃组成。 中馏分：中分子量和较高碳数的烷烃、环烷烃，含有一定数量的芳烃及少量含N、S、O化合物。 重馏分：大分子量和高碳数环烷烃、芳烃、环烷芳烃和含N、S、O化合物。 组分：对不同有机溶剂的溶解、吸附性质不同而分离出来的产物。 油质：饱和烃＋芳香烃，溶于有机溶剂，硅胶不吸附，荧光天蓝色。
胶质：芳香烃＋非烃化合物，部分有机溶剂溶解，硅胶吸附，含量与石油密度有关，荧光黄色、棕黄色、浅褐色。 沥青质：脆性固体物质，稠环芳烃＋烷基侧链的高分子，少数有机溶剂溶解，硅胶吸附，荧光呈褐色。 荧光性：石油在紫外光照射下产生荧光的特性。 4.天然气的主要赋存形态 气藏气（干气，贫气）：烃类气体单独聚集成藏，不与石油伴生。 气顶气（湿气，富气）：与油共存于油气藏中呈游离态气顶产出的天然气。 溶解气（dissolved gas）：地层条件下溶解在石油和水中的天然气。 凝析气（condensate gas）：当地下温度压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发形成凝析气。----湿气，采出过程中反凝析出凝析油。 天然气水合物：甲烷水合物，高压、一定温度下：甲烷分子封闭在水分子所形成的固体晶格中----冰冻甲烷。 水溶气：天然气在水中溶解度很小；但地层水大量存在，水溶气资源不可忽视。 5.干酪根的概念和化学分类 干酪根：沉积物或沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和非极性有机溶剂的分散有机质。 Ⅰ型干酪根：单细胞藻类（海藻）残体组成，富含脂类化合物，H/C高，O/C 低，含大量脂肪族烃结构（链式结构为主），少环芳烃和含氧官能团，生成液态石油潜力大，油页岩属此类。典型腐泥质类型（sapropelic）。最大转化率 80％。
煤层气地质学期末复习题
一、名词解释 1煤层气:在成煤作用过程中形成的，以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的、以甲烷为主的混合气体。 2生物成因气:是指在微生物作用下，有机质发生降解生成的煤层气，可分为原生生物成因气和次生生物成因气。 3解吸气:在正常大气压和储层温度下，将煤样放入样品罐后，解吸释放出的气体。 4残余气:煤样经充分解吸后仍残留在微孔隙中的气体。 5煤层气藏:受相似地质因素控制，以吸附煤层气状态为主，有一定煤层气资源规模，具有相对独立流体系统的煤岩体。 6煤层气地质储量：在原始状态下，赋存于已发现的、具有明确计算边界的煤层气藏中的煤层气总量。 7煤层气资源:以地下煤层为储集层且具有经济意义的煤层气富集体。 8煤层气资源量:根据一定的地质和工程依据估算的赋存于煤层中，当前可开采或未来可能开采的，具有现实经济意义和潜在经济意义的煤层气数量。 9煤层气资源勘查:在充分分析地质资料的基础上，利用地震、遥感、钻井以及生产试验等手段，调查地下煤层气资源赋存条件和赋存数量的评价研究和工程实施过程。 10割理:煤中天然存在的裂隙，一般呈相互垂直的两组出现，与煤层层面垂直或高角度相交。 11储层渗透性:在一定压力差下，储层允许流体通过其连通孔隙的性质。 12有效(相)渗透率:当储层中有多相流体共存时，储层对其中每一单相流体的渗透率。 13基质孔隙:煤的基质块体单元中未被固态物质充填的空间，由孔隙和通道组成。 14比表面积:指单位质量煤所具有的总面积。 15含气面积:单井煤层气产量达到产量下限值的煤层分布面积。 16兰式压力:吸附量达到最大吸附能力的50%时所对应的压力。 17井底压力:煤层气井井底流体流动压力。
页岩气及其成藏机理
页岩气及其成藏机理 页岩气及其成藏机理 摘要：本文介绍了页岩气的特征、形成条件和富集机理等，认为不同阶段、不同成因类型的天然气都可能会在泥页岩中滞留形成页岩气；页岩气生气量的主要因素是有机质的成熟度、干酪根的类型和有机碳含量；吸附态的赋存状态是页岩气聚集的重要特征。我国页岩地质结构特殊复杂，需要根据我国具体的地质环境进行分析以便更加合理的进行开采。 关键词：页岩气富集资源 天然气作为一种高效、优质的清洁能源和化工原料，已成为实现低碳消费的最佳选择。全球非常规天然气资源量非常巨大，是常规油气资源的1.65倍。其中页岩气占非常规天然气量的49%约456 1012m3，巨大的储量和其优质、高效、清洁的特点，使得页岩气这一非常规油气资源成为世界能源研究的热点之一。我国页岩气可采储量丰富，约31 1012m3，与美国页岩气技术可采储量相当。通过对页岩气资源的勘探和试采开发，发现其储集机理、生产机制与常规气藏有较大的差别。 一、页岩气及其特征 页岩是一种具有纹层与页理构造由粒径小于0.004mm的细粒碎屑、黏土矿物、有机质等组成。黑色页岩及含有机质高的碳质页岩是形成页岩气的主要岩石类型。页岩气是从黑色页岩或者碳质泥岩地层中开采出来的天然气。页岩气藏的形成是天然气在烃原岩中大规模滞留的结果，由于特殊的储集条件，天然气以多种相态存在，除了少数溶解状态的天然气以外，大部分在有机质和黏土颗粒表面上吸附存在和在天然裂缝和孔隙中以游离方式存在。吸附状态的天然气的赋存与有机质含量有关，从美国的开发情况来看，吸附气在85～20%之间，范围很宽，对应的游离气在15～80%，其中部分页岩气含少量溶解气。 页岩气主体上是以吸附态和游离态同时赋存与泥页岩地层且以 自生自储为成藏特征的天然气聚集。复杂的生成机理、聚集机理、赋
第四章 气藏类型识别方法
第四章气藏类型识别方法 深埋于地下的储集烃类物质的岩层统称为储集层，它通常又划分为含油层和含气层。具有同一压力系统的含油层构成一个油藏，具有同一压力系统的含气层构成一个气藏。油藏与气藏存在着一定的联系，又存在一定的区别。两者之间的主要区别在于石油烃被人采到地面之后，液态原油与气态天然气的比例大小不同。从油藏中开采出来的烃类物质中液态烃（通常称为原油）比例较大，而从气藏中开采出来的烃类物质中液态烃（通常称为凝析油）比例较小，甚至无液态烃（如干气气藏）。这种区别归究于油藏与气藏中的烃类物质的组成组分存在明显的差异。正由于这一差异导致油藏与气藏的开发开采方法存在显著的不同。因此，在开发烃类储集层时，首先确定出油气藏类型是十分重要的。 对于气藏而言，通常又存在干气气藏、凝析气藏之分；或存在定容封闭性气藏、水驱气藏之分等。在开发这些不同类型的气藏时，所采用的开发开采方案因气藏类型不同而不一样。因此，在气田开发初期，识别出气藏类型，对制定气藏开发开采方案以及调整方案都具有十分重要的指导意义。 第一节气藏判断方法 一、分类依据 目前对油气藏的分类方法较多，归纳起来按其分类依据不同而异。 1．按产状进行分类 就其产状而言，天然气分为伴生气和非伴生气。如果气藏中原油含量极少，就称为非伴生气，也称为游离气（纯气田气）。如果油藏中发现天然气，就称为溶解气或伴生气。 2．按组成进行分类 根据天然气中 C含量可将其分为干气（贫气）、富气（湿气）、凝析气藏等。 6 3．接压力系统进行分类 根据气藏的压力系数（原始气藏压力除以静水压力）大小，可将气藏分为正常压力系统气藏和异常压力系统气藏（异常高压气藏和异常低压气藏，异常低压气藏非常罕见，而异常高压气藏常见）。 4．按流体分布进行分类 根据气藏有无边底水侵人可将气藏分为定容封闭性气藏和水驱气藏（或按驱动方式可分，为气驱气藏和水驱气藏）。 5．按经济价值进行分类 根据目前经济、技术条件能否进行工业性开采，将天然气藏分为常规天然气藏（气田气和油田伴生气）和非常规天然气藏（如水溶性气藏）。 6．按岩性进行分类 根据储气层岩石性质不同，可分为砂岩气藏、页岩气藏等。 7．按来源进行分类
2.1-区域地质概况和气藏地质特征
区域地质概况与气藏地质特征 1、构造位置 区块构造位置处于XX盆地XX斜坡，该区块具备良好的天然气成藏条件。下伏陆相-海陆交互相煤系地层呈广覆式分布且成熟度高；总体近南北向的NPEDC9、NPEDC10 砂体在平缓的西倾单斜背景下，与侧向的河流间湾泥质岩遮挡及北部上倾方向的致密岩性遮挡一起构成了大面积的岩性圈闭。NPEDC9组稳定分布的近100m 河漫滩相泥岩，构成上古生界气藏的区域盖层。NPEDC9和NPEDC10 段储层属河流-三角洲相砂体，面积宽广，物性较好，构成了良好的储集体。井区含气面积约276.5km2，平均煤层厚度11m，气层有效厚度20m。 本区构造特征明显、规律性强，地层北东高-南西低，整体呈向西倾斜的单斜。统计地层坡度较缓，每千米下降2-15m，没有大的构造起伏，且NPEDC9段顶面、NPEDC10段顶面的微构造形态有很好的继承性，构造的主体基本上是向西倾斜的单斜构造，只在局部发育微幅度鼻隆构造。
2、开发区域范围 气藏开发范围：如下图所示的矩形区块内部。 3、地层分布及储层分布： XX油田钻井揭示的地层自上而下依次为：第四系，白垩系，侏罗系的NPEDC1组、NPEDC2组、NPEDC3组，三叠系的NPEDC4组、NPEDC5组、NPEDC6组、NPEDC7组，二叠系的NPEDC8组、NPEDC9组、NPEDC10组、NPEDC11组，石炭系的NPEDC12组，奥陶系的NPEDC13组。该地区地层除缺失中上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统以及古近系、新近系外，其它地层发育基本齐全。 含气目的层为NPEDC9段的NPEDC91组与NPEDC92组；NPEDC10段的NPEDC101组、NPEDC102组、NPEDC103组。（见地层分层及岩性剖面）。
页岩气成藏机理及气藏特征
页岩气成藏机理及气藏特征 页岩气是泛指赋存于富含有机质的暗色页岩或高碳泥页岩中，主要以吸附或游离状态存在的非常规天然气资源。在埋藏温度升高或有细菌侵入时，暗色泥页岩中的有机质，甚至包括已生成的液态烃，裂解或降解成气态烃，游离于基质孔隙和裂缝中，或吸附于有机质和矿物表面，在一定地质条件下就近聚集，形成页岩气藏。 从全球范围来看，页岩气拥有巨大的资源量。据统计，全世界的页岩气资源量约为456.24×1012m3，相当于致密砂岩气和煤层气资源量的总和，具有很大的开发潜力，是一种非常重要的非常规资源[1-6]。页岩气资源量占3种非常规天然气（煤层气、致密砂岩气、页岩气）总资源量的50%左右，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区，与常规天然气相当。页岩气的资源潜力甚至还可能明显大于常规天然气。 1.1 页岩气成藏机理 1.1.1 成藏气源 页岩气藏的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成，页岩既是烃源岩、储层，也是盖层。研究表明，烃源岩中生成的烃类能否排出，关键在于生烃量必须大于岩石和有机体对烃类的吸附量，同时必须克服页岩微孔隙强大的毛细管吸附等因素。因此，烃源岩所生成的烃类只有部分被排出，仍有大量烃类滞留于烃源岩中。 北美地区目前发现的页岩气藏存在3种气源，即生物成因、热成因以及两者的混合成因。其中以热成因为主，生物成因及混合成因仅存在于美国东部的个别盆地中，如Michigan盆地Antrim生物成因页岩气藏及Illinois盆地New Albany混合成因页岩气藏[21]。 1.1.2 成藏特点 页岩气藏中气体的赋存形式多种多样，其中绝大部分是以吸附气的形式赋存于页岩内有机质和黏土颗粒的表面，这与煤层气相似。游离气则聚集在页岩基质孔隙或裂缝中，这与常规气藏中的天然气相似。因此，页岩气的形成机理兼具煤层吸附气和常规天然气两者特征，为不间断充注、连续聚集成藏（图1-1）。
考试题-煤层气地质
考试题 一、论述题 1、煤型气、煤成气、煤层气的区别与联系 2、储层压力、临界解吸压力与枯竭压力的区别与联系 3、绝对渗透率、相（有效）渗透率与相对渗透率压力的区别与联系 4、实测饱和度与理论饱和度 5、煤层气含量的影响因素及控制机理 6、煤储层渗透率的影响因素及控制机理 7、煤储层压力的影响因素及控制机理 8、煤层气的勘探开发研究现状 9、中国煤层气的勘探开发前景 10、煤层气含量测试与分析方法评述 11、煤储层孔、裂隙研究方法 12、煤储层渗透率预测方法 13、深部煤层气含量预测方法 14、煤型（层）气与油型气的区别 15、煤层气的利用方向 16、等温吸附曲线的作用 17、煤层气的勘探开发方式 18、煤吸附性的影响因素 19、列表比较美国矿业局的直接法与我国MT77-84解吸法测试煤层 含气量的差异
二、看图论述题 1、下图是甲烷在不同矿化度、不同压力、不同温度条件下的溶解度实验成果图，将该图反映的信息论述出来。 2、下图是不同煤级煤在平衡水和30°C条件下的高压吸附实验成果，即朗格缪尔体积（V L）与镜质组最大反射率R o,max之间的关系，将该图反映的信息论述出来。
3、下图是煤化作用阶段及煤层气生成示意图，将该图反映的信息论述出来。 daf (cf/t)
三、计算题 1、下图是TL005井3号煤层原煤的等温吸附曲线，实测原煤含气量为11.38 m 3/t ，储层压力为5.72MPa ，列出公式和具体数值计算： 1）从图上读出朗格缪尔体积（V L,ad ）、压力（P L,ad ）； 2）计算理论饱和度、实测饱和度； 3）计算临界解吸压力和理论采收率（设枯竭压力为0.7MPa ）； 4）计算临/储比。 2、已知某煤储层在埋深1030m 处实测储层压力为8.64 MPa 、储层温度为36.5℃（恒温带深度30m ，温度为14.2℃）、闭合压力为13.97 MPa 、计算储层压力梯度、压力系数（静水压力梯度取0.98 MPa/100m ）、现代地温梯度、最小水平应力梯度，分析煤储层的饱和状态。 3、煤体在吸附气体时可引起自身的膨胀，在解吸气体时则导致自身收缩（常称之为自调节作用）。煤层气开发过程中，储层压力降低，煤层气发生解吸，煤基质出现收缩，收缩量通过吸附膨胀实验来计算。煤在有效应力和温度不变的情况下，体积形变与流体压力的关系与朗格缪尔方程的形式相同，即： 50 max p p p v += εε 式中，v ε为压力p 下吸附的体积应变；max ε为最大应变量，即无限压力下的渐近值；p 50为最大应变量一半时的压力。吸附与解吸为完全可逆的过程，煤吸附膨
油气藏地质建模技术
《油气藏地质建模技术》作业 ———留西油田L17断块314小层砂层厚度克里金展布 学院：能源学院 专业：油气田开发地质 姓名：姜自然 学号：2013020204 任课老师：董伟 提交日期：2014年6月19日
成都理工大学能源学院 “油气藏地质建模技术”课程考试大作业 留西油田L17断块314小层砂岩厚度分布结构特征研究 留西油田位于河北省献县，为冀中坳陷留西构造带中部留西油田低渗透油层，断层密集，断块破碎，是一个夹持于留路断层和大王庄东断层之间的地堑带，呈北西向延伸、北陡南经北高南低的鼻状构造。从北向南，分成留416断块、留17断块、路43断块、留80断块。区内主要为下切谷、辫状河三角洲和湖相三种沉积相类型。从前期地质勘探开发和生产效果发现，留西油田油藏构造破碎，断层多，断块多，勘探开发难度大；砂层厚度大，平面变化快，隔夹层分布不稳定，储层非均质严重；油层埋藏深，平均在3206 m 左右；储层物性差，平均渗透率17×l0-3um 2左右；在开发中出现注术压力高，吸水能力差，油井能量低，采液强度低等特点。 一．314小层砂岩厚度统计特征 0246810 12 14 16 18 20 22 40 80 120 160 图1 留西油田L17断块314小层砂岩厚度频率直方图 表1 砂岩厚度统计数据
分析：由图1和表1可以看出，314小层存在砂体的井（包含了虚拟井）有252口，砂岩厚度分布明显以0-2m厚度的薄层砂体为主（125个0-2m厚度的砂层），约占已有砂层数量的49.6%，2-10m厚度的总数量约占总数的47.62%左右（120个2-10m厚度的砂层），10m以上大厚度的砂层数量较少，共有7口井有，约占砂层数量的2.78%。由此可以看出L17断块的砂体纵向分布以薄层砂体为主，厚层砂体相对不太发育，反应了储层的纵向非均质性较强。 二．314小层砂岩厚度实验变差函数曲线拟合
第10章 煤层气地质研究中的数值模拟技术【中国矿业大学《煤层气地质学》(傅教授课件)】
第十章煤层气数值模拟技术与方法 数值模拟技术在煤层气勘探开发中应用较广。煤层气储层模拟是进行产量预测、地面开发前景评价和生产工艺优选等的重要手段；煤层气地史演化数值模拟则主要用于定量研究煤层气的生成、逸散和赋存的演化规律。此外，数值模拟技术还被广泛应用于煤层气储层研究和储量计算等方面。 第一节煤层气储层模拟技术 一、概述 煤层气储层模拟（reservoir simulation）又称为产能模拟（coalbed methane production modeling），无论是在常规油气还是在煤层气勘探开发过程中，通常都需要进行这项工作。储层模拟是将地质、岩石物性和生产作业集于一体的过程，在此过程中使用的工具就是储层模拟软件。 储层模拟实际上是在生产井的部分参数已知的条件下，解算描述储层中流体流动的一系列方程，通过历史匹配，对井的产油量、产气量和产水量等参数及其变化规律进行预测的工作。预测的时间可在几个月、几年甚至几十年。产能参数是选择开采工艺、开采设备的重要依据，同时，还可根据产能参数，对生产井的经济价值进行评价。 随着煤层气开发试验的相继实施和实践经验的积累，科技工作者对煤层气的生气、储集和运移规律有了更深入的理解，同时，也意识到需要有一个有效的工具，来进行生产井气、水产量数据的历史拟合，以便获取更为客观的煤层气储层参数，预测煤层气井的长期生产动态和产量。同时为井网布置、完井方案、生产工作制度、气藏动态管理，煤层气开发方案等提供科学依据。正是在这种背景下，煤储层数值模拟研究工作，在继续围绕煤矿瓦斯研究的同时，借鉴油气藏数值模拟理论、技术和方法，扩展到地面煤层气资源勘探、开发领域。 1981年，由美国天然气研究所（GRI）主持，美国钢铁公司（US Steel）和宾州大学等承担了煤层气产量模拟器与数学模型开发项目（Development of Coal Gas Production Simulators and Mathematical Models for Well Test Strategies）。在该项目中，Pavone和Schwerer 基于双孔隙、拟稳态、非平衡吸附模型，建立了描述煤储层中气、水两相流动的偏微分方程组，采用全隐式进行求解，并开发了相应的计算机软件ARRAYS。该软件包括WELL1D和
页岩气成藏特点及勘探选区条件
页岩气成藏特点及勘探选区条件 范柏江1，2，师良3，庞雄奇 1，2（1．中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京102249；2．中国石油大学（北京）盆地与油藏研究中心， 北京102249；3．中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京102249） 摘要：中国页岩气勘探尚属于早期阶段，对页岩气成藏的认识还不够深入，页岩气的资源评价亦处于薄弱环节。通过北美与四川盆地页岩气的对比可知，与常规天然气相比，页岩气的成藏条件只需要物源条件、储集条件、初次运移条件及保存条件，没有二次运移和圈闭条件的要求。页岩气具有3个典型的成藏特征，即独特的成因特征、气源生产力特征和赋存特征。基于页岩气成藏条件和成藏特征的分析，综合考虑地质状况、经济效益和环境影响等多方面的因素，建立了页岩气勘探开发的选区指标，以此为页岩气资源评价服务。 关键词：页岩气成藏条件成藏特征选区条件资源评价 中图分类号：TE112．1文献标识码：A 文章编号：1009－9603（2011）06－0009－05随着常规油气勘探难度的增大，非常规油气勘 探逐渐被重视，2000年以来，页岩气的勘探更是开 始引起广泛关注。中国页岩气资源丰富，以四川盆 地为例，威远和泸州地区的页岩气资源达6．8? 1012 8．4?1012m 3，相当于四川盆地常规天然气资 源的总量［1］， 2009年成功开钻中国第1口页岩气井— ——威201井。前人对页岩气成藏的地质条件、页岩气的成藏机理进行了诸多探索，但对页岩气成藏条件和成藏特征尚未进行分类总结。由于对页岩气成藏机理认识不足，导致对页岩气资源评价存在困难［2－3］。就页岩气资源评价而言，成因法计算过于粗略，统计法要求勘探程度高，因而均不适用，而类比法由于尚未建立评价参数标准，其应用受到了限制。笔者基于北美5大页岩气盆地和中国四川盆地的实例研究，进行页岩气成藏条件及成藏特征的剖析，最终建立页岩气选区的评价标准，以期为页岩气的资源评价服务。1页岩气成藏条件与常规天然气相比较而言，页岩气的成藏条件有其自身特点，页岩气成藏需要充足的气源、裂缝适度发育的规模页岩等，但却不需要特定的圈闭条件。1．1物质来源页岩气的物源主要是富沥青质或富有机质的暗 色泥页岩，亦即高炭泥页岩。高炭泥页岩为页岩气的工业聚集提供了充足的气源物质基础。从北美阿巴拉契亚、密执安、伊利诺斯、福特沃斯、圣胡安盆地和中国四川盆地页岩气气源的统计情况来看，能提供页岩气的高炭泥页岩的粘土矿物含量为30% 55%，有机质含量为2% 35%，有机碳含量（TOC ）为0．4% 25%，粉砂质含量一般小于25%，母质类型包括Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，但以Ⅰ型和Ⅱ型为主（表 1）。高炭泥页岩生成的所有气体如生物气、低熟— 未熟气、热解气、裂解气、沥青气等都可以成为页岩 气的气源。 1．2储集条件 页岩气的储层即页岩本身。地质条件下，绝大 部分页岩的孔隙度小于15%，含气的有效孔隙度一 般仅为1% 5%，单一的页岩孔隙不足以为商业聚 集的页岩气提供足够的储集空间，但通过页岩发育 规模和页岩裂缝的弥补作用，页岩能为页岩气提供 充足的储集空间。北美产气页岩的厚度规模一般在 30m 以上，而四川盆地威远地区下寒武统产气页岩 厚度最小规模大约只有20m （表1）。目前已发现 的具有工业价值的页岩气藏均发育裂缝，而构造转 换带、地应力集中带及褶皱—断裂带往往都是裂缝 发育的地区，这些地区的页岩一般都发育裂缝，因 此，盆地边缘斜坡、构造背斜缓翼的轴部、盆地中心 （受上覆载荷力诱导）等区域的页岩均是页岩气藏收稿日期：2011－09－19。 作者简介：范柏江，男，在读博士研究生，从事含油气盆地分析工作。联系电话：（010）58910086， E－mail ：632258611@qq．com 。基金项目：国土资源公益性行业科研专项 “东北地区油页岩科学研究基地研究”（201111012）。第18卷第6期 油气地质与采收率Vol．18，No．62011年11月Petroleum Geology and Recovery Efficiency Nov．2011