页岩气及其研究方法-张金川
中国页岩气成藏模式
中国页岩气成藏模式张金川;李振;王东升;许龙飞;李中明;牛嘉亮;陈雷;孙宇航;李谦超;杨振坤;赵星旭;武向真;朗岳【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2022(42)8【摘要】尽管我国在页岩气地质理论和勘探开发方面已经取得了重大进展,但对于页岩气成藏的地质特殊性和富集规律性方面的研究依然较为薄弱。
为此,针对中国页岩气成藏模式开展了研究。
研究结果表明:(1)前中生代大陆边缘型海相和海陆过渡相沉积、中新生代盆地型陆相沉积发育了多样性的富有机质页岩;(2)以中新生代陆相沉积为主的盆地叠覆在前中生代海相或海陆过渡相大陆边缘沉积之上,前者在盆地中形成了厚度大、有机质丰度高但时代新、热演化程度低的陆相页岩,盆地构造深部位有利于页岩气富集,后者时代老、热演化程度高、历经构造运动次数多的页岩得到了良好的保存,构造稳定区是页岩气富集的有利区;(3)主要形成于中新元古代、震旦纪—奥陶纪及泥盆纪—三叠纪的裂陷槽,是海相富有机质页岩沉积的有利区域,它们与成藏组合条件好的海陆过渡相页岩、中小型盆地中的煤系页岩及接受岩浆侵入影响的中低热演化程度页岩等一起,共同构架了我国丰富多彩的页岩气成藏模式;(4)基于已有的钻探成果,可以将中国页岩气成藏模式归纳为构造型和地层型两大类,前者主要与构造形态有关,而后者则主要与岩性地层变化有关;(5)页岩发育及含气量变化主要受沉积、成岩及后期构造运动等多方面地质因素的影响和控制,有利的沉积环境、适宜的热演化程度、良好的盖层封闭性和构造保存条件,是页岩气富集的必要前提。
【总页数】18页(P78-95)【作者】张金川;李振;王东升;许龙飞;李中明;牛嘉亮;陈雷;孙宇航;李谦超;杨振坤;赵星旭;武向真;朗岳【作者单位】自然资源部页岩气资源战略评价重点实验室·中国地质大学(北京);河南省地质调查院【正文语种】中文【中图分类】P61【相关文献】1.页岩气成藏条件及中国页岩气勘探风险2.页岩气成藏地质条件及中国上扬子区页岩气潜力3.鄂西地区震旦系—寒武系页岩气成藏模式4.页岩气成藏主控因素与成藏模式研究：以渝东南地区五峰组-龙马溪组为例5.页岩气成藏控制因素及中国南方页岩气发育有利区预测因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
页岩气勘探概况与研究进展
汇报提纲(Outline) )
一、页岩气的概念与基本特征 二、页岩气的勘探概况与成效 三、页岩气研究取得的主要进展 四、页岩气研究存在的主要问题 五、页岩气研究中的几点启示 六、中国页岩气研究前景展望
三、页岩气的勘探与开发概况------欧洲研究程度低 页岩气的勘探与开发概况------欧洲研究程度低 欧 洲 页 岩 气 勘 探 概 况
谢谢大家
Thanks
参考文献
shale[1] Curtis J.B., Fractured shale-gas systems [J]. AAPG Bulletion, 2002, 86(11): 1921~1938. [2] U.S. Geological Survey. 1995 National Assessment of United States Oil and Gas Resources[R].U.S. Geological Survey, United States Government 1118： Printing Office, Washington, D.C., Circular 1118：20. Reservoirs[3] Kent Perry, John Lee. Unconventional Gas Reservoirs-Tight Gas, Coal Seams, and Shale. Working Document of the NPC Global Oil and Gas Study[R]. [4] Bowker, K.A. Recent developments of the Barnett Shale play, Fort Worth Basin [J]. West Texas Geological Society Bulletin, 2005, 42(6):4~11. [5] Scott L.Montgomery, Daniel M.Jarvie, Kent A.Bowker, et al. Shale， basin，northGasMississippian Barnett Shale，Fort Worth basin，north-central Texas: Gasmultishale play with multi-trillion cubic foot potentia[J].AAPG Bulletin, 1552005, 89(2): 155-175. [6] Schamel. S. Shale Gas Reservoirs of Utah: Survey of an Unexploited OpenPotential Energy Resource[R].Utah Geological Survey Open-file Report, 2005.
页岩气有关资料(整理)
页岩气概述页岩气，是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。
页岩气常分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中，分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
2012年3月中国公布发现可采资源潜力为25.1万亿立方米页岩气可供中国使用近200年。
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。
页岩气的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、分布广的页岩烃源岩地层中。
页岩气很早就已经被人们所认知，但采集比传统天然气困难，随着资源能源日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，人们逐渐意识到页岩气的重要性。
取得工业开发成功的仅为北美洲(以美国为主)。
它起始于阿巴拉契亚盆地的泥盆系页岩,为暗褐色和黑色,富有机质,可大量生气。
储集空间以裂缝为主并可以吸附气和水溶气形式赋存,为低(负)压、低饱和度(30%左右),因而为低产。
但在裂缝发育带可获较高产量,井下爆炸和压裂等改造措施效果也好。
20世纪90年代中期已扩大到密歇根和伊利诺伊盆地,产层扩大到下石炭统页岩,产量达84亿立方米。
其资源量可达数万亿立方米.页岩气发育具有广泛的地质意义，存在于几乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大分别具有不同的工业价值。
中国传统意义上的泥页岩裂隙气、泥页岩油气藏、泥岩裂缝油气藏、裂缝性油气藏等大致与此相当，但其中没有考虑吸附作用机理也不考虑其中天然气的原生属性，并在主体上理解为聚集于泥页岩裂缝中的游离相油气。
因此属于不完整意义上的页岩气。
因此，中国的泥页岩裂缝性油气藏概念与美国现今的页岩气内涵并不完全相同，分别在烃类的物质内容、储存相态、来源特点及成分组成等方面存在较大差异。
中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿－30万亿立方米，与美国28．3万亿立方米大致相当，经济价值巨大。
页岩气及中国页岩气发展趋势
．
２ ０ 世纪 ８ ０年代至今 ， 美国页岩气 工业得 到了
页岩气试验性勘探开发工作 ， 而其他地区页岩气 的 勘探开发和研究普遍还处于刚起步阶段 ， 目前只有
作者简介 ： 董云鹏 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 江苏东 台人 ， 硕士 ， 从事非常规油气地质油气成藏地质研究 。
第 ４期
董 云鹏 ， 等： 页岩气及 中国页岩气发展趋 势
表４ 中国代表 性盆地含 气页岩主要特征
・ ５ ３・
３ 中国页岩 气发展 趋 势 ３ ． １ 加强页 岩气 资源评 价
层 中的天然气聚集 ， 具有 自生 自储、 吸附成藏、 隐蔽 聚集等特点 ， 表现为典型的” 原地” 成藏模式。邹才
能 等则认 为页 岩气是 指从 富有 机 质黑 色页 岩 中开 采 的天然气 ， 或 自生 自储 、 在页 岩纳 米级 孔 隙 中连续 聚
集 的天 然气 Ｊ 。
开发探索 ， 并取得 了一定效果。 自２ ０ ０ ０年起 ， 页岩
摘要 ： 页岩气是一种潜在资源量 巨大 的非常规天然气资源 ， 主要特点是范围广、 气层厚 、 含气量大 ， 页岩气井 可长 期地以稳定产气 。
近些年来 ， 严 峻的能源 紧张形势和能源价格 的快速增长 ， 使页岩气资源在全世界受 到了广 泛的重视。纵观世界 各地区页岩气勘探
开发现状 ， 跟踪了中国页岩气研究进展 ， 提 出了中国页岩气发展趋势 ， 以早 日实现页岩气在中国商业性开发 ， 促进经济快速发展。
页岩气专题学术演讲会
页岩气专题学术演讲会应能源学院张金川教授邀请，美国德克萨斯大学阿灵顿分校胡钦红教授将来我校进行学术交流，并作学术报告。
题目：Nanopore Connectivity and Macro-scale Fluid Migration in Shales （页岩的纳米孔隙连通性和宏观的流体运移）地点：地大国际会议中心一层多功能厅 时间：2014年6月5日14:30-17:30胡钦红教授领衔主讲页岩气专题报告会主讲 时间演讲内容主持 张金川胡钦红教授14:30-16:30 页岩气热点问题精彩讲解页岩气资源战略评价国土资源部重点实验室、页岩气研究基地开放系列活动 演讲何伟 16:30-16:40 湘西北页岩含气性 谢忱16:40-16:50 黔西北页岩含气结构 李婉君 16:50-17:00 海陆过渡相页岩气三种模式 任珠琳 17:00-17:10 海陆过渡相页岩气可采系数 陈永昌 17:10-17:20 中原油田页岩可动油杨超17:20-17:30评价贵州页岩气主讲内容简介：美国页岩油气的经济性开采，改变了世界的能源格局。
但页岩油气开采者面临的最主要的挑战是，新钻井的相对较高的费用以及其生产率快速的下降。
水力压裂后页岩中天然气和油的总采收率仅为12%-30%及5%-10%。
在石油工业中,人们对于页岩中的油气回收和产量递减机理仍然知之甚少。
岩石中流体的流动和化学运移是受其孔隙度，渗透率和孔隙曲折度影响的。
这些参数是孔隙结构的宏观表现，孔隙结构包括了几何学（例如孔径分布）和拓扑学（例如孔隙连通性）。
我们采用实验（主要）和渗滤理论相结合的方法，研究了巴奈特（Barnett ）页岩中裂隙基岩作用对天然气收集的影响。
从抽真空、伍德合金高压注入、和扩散实验，以及之后的微米尺度上激光剥蚀-电感耦合-等离子体质谱仪（LA-ICP-MS ）获得的示踪元素分布图中，我们的结果首次表明，巴奈特页岩中的纳米孔隙连通性不好，仅为边界可达的孔隙连通空间只有几个毫米，从而导致油气生产率快速的下降。
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456.24xl0i2m3，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NewAlbany混合成因页岩气藏［2l］。
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l-l）。
有机质和黏土颗粒气体流入气体进入最终形成表面吸附与解吸页岩基质孔隙天然裂缝网络页岩气藏图1-1页岩气赋存方式与成藏过程示意图在页岩气成藏过程中，随天然气富集量增加，其赋存方式发生改变，完整的页岩气藏充注与成藏过程可分为4个阶段。
页岩气储层微观孔隙分类方案
页岩气储层微观孔隙分类方案页岩气是目前最重要的非常规天气资源之一，本文充分调研了国内外有关页岩气储层微观孔隙类型研究的文献，介绍了较为有代表性的三种页岩气储层微观孔隙分类方法，包括R.G.Loucks，R.M.Reed（2009）的分类；ner等（2010）的分类；聂海宽，张金川等（2011）的分类。
结合碳酸盐岩孔隙分类方法，提出了本文的分类方案，将页岩气储层微观孔隙分为粒间孔、粒内孔和有机孔三大类，再根据具体的成因产状进行细分，能够较为客观准确的反映页岩气储层微观孔隙特征。
标签：页岩气储层孔隙分类1前言页岩气以吸附态和游离态存在于富有机质泥页岩层中。
泥页岩中的基质孔隙网络是由纳米到微米级别的孔隙组成。
在页岩气体系内这些伴生有天然裂缝的孔隙，构成了在开发过程中让气体从泥页岩流动到诱导裂缝中的渗流网络。
近年来国外学者利用纳米CT、FIB-SEM等研究手段来对页岩储层进行了大量的观测与分析，证实了泥岩中的复杂的孔隙网络的存在。
在国内，邹才能等通过纳米CT 技术在泥页岩中首次发现了纳米级孔隙，掀开了我国页岩气储层纳米级孔隙研究的序幕[1]。
2页岩气储层微观孔隙分类目前国内外众多学者对泥页岩的孔隙结构进行了大量的研究，运用了包括高分辨率的扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），宽离子束抛光-扫描电镜（BIB-SEM）聚离子束抛光-扫描电镜（FIB-SEM），散射电子图像（SE）以及背散射电子图像（BSE）等先进的技术定性观察泥页岩中多种孔隙并且对其特征进行了详细的描述和分类。
ner等（2010）通过二次电子像和离子抛光背散射扫描电镜研究了Haynesville，Horn River，Barnett 和Marcellus 四个著名的非常规页岩气藏，归纳描述了其中几种主要的孔隙类型：粒内溶孔、粒间孔、生物化石孔、干酪根控制有机孔、有机团块残余孔。
R.G.Loucks，R.M.Reed等（2009）通过对33个来自北部Fort Worth盆地的Barnett页岩的硅质泥岩相岩心样品详细的岩相学和SEM研究，一些孔隙类型被识别且根据大小分成两个一般的类别：微孔（孔隙直径？0.75μm）和纳米孔（孔隙直径10μm）；按产状可分为有机质（沥青）孔和/或干酪根网络、矿物质孔（晶内孔、晶间孔、溶蚀孔和杂基孔隙等）以及有机质和各种矿物之间的孔隙等3类[2]。
东濮凹陷北部沙三段页岩油气形成及分布预测_吕艳南_张金川_张鹏_黄宇琪_邓恩德
网络出版时间：2014-06-04 15:09网络出版地址：/kcms/detail/21.1357.TE.20140604.1509.003.html东濮凹陷北部沙三段页岩油气形成及分布预测吕艳南,张金川,张鹏,黄宇琪,邓恩德*(中国地质大学，北京 100083)摘要：东濮凹陷北部沙三段发育陆相泥页岩，但至今尚未对陆相页岩油气形成及分布进行系统研究。
通过岩心观察、扫描电镜、现场解吸及测试资料分析认为，沙三段泥页岩厚度大、埋深有利成藏、有机质丰度高、热演化程度适宜、储集空间发育程度高且含油气性较好，具备形成页岩油气的物质基础和储集条件。
根据不同沉积环境下泥页岩特征及不同干酪根类型生油气特征，在文明寨—桥口垂向剖面上预测了页岩油气分布类型和特征。
关键词：页岩油气；地球化学特征；含油气性；分布预测；东濮凹陷北部中图分类号：TE122 文献标识码：A引言东濮凹陷为渤海湾盆地富油气凹陷之一，大部分石油和天然气都分布于凹陷北部地区[1-3]。
东濮凹陷北部地区沙三泥页岩段频繁见到气测异常和油气显示，页岩油气潜力巨大。
中原油田对该区老井进行了大范围的录井资料复查，发现沙三段泥页岩钻遇油气显示井共74口，主要分布在濮卫、前梨园、柳屯次洼及斜坡带。
笔者利用实验测试资料对东濮凹陷北部沙三段泥页岩的形成条件进行系统分析，对比了湖泊环境中盐度高低对泥页岩有机地球化学特征的影响，推测研究区不同地区页岩油气分布类型和特征，以期为东濮凹陷北部沙三段的页岩油气勘探开发提供借鉴[4-5]。
1 区域地质概况东濮凹陷是一个早期箕状东断西超、晚期双断式的凹陷，主要受断裂构造活动的影响，构造分区大致以庆祖集—习城集—白庙为界，以北的地区称为东濮凹陷北部(图1)。
东濮凹陷北部地区沙三段整体为湖相背景下的各类三角洲沉积。
沙三期湖盆呈现非补偿的半深湖沉积环境，在水体较深的深湖、半深湖及浅湖区形成了厚度大、有机质丰富的暗色泥页岩；沙三段自下而上发育3套盐岩，每1套岩盐由若干个岩韵律组成，韵律由岩盐和泥岩构成。
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Complex transition migration in shale Natural gas Basement
Tight sands
Conventional reservoir
Shale
Gas-bearing fracture
①
页岩 Shale 致密砂岩
②
Tight sands 常规砂岩 Conventional sandstone
有勘探价值， 但开发困难 具一定的 现实意义
（ 狭 义 ） 页 岩 油 富 集 类 型
夹 层 富 集
裂 缝 性 甜 点
裂缝含油
具较强的 现实意义
复合含油
断裂系统含油
富有机质泥页岩
0 0.5
Ⅰ型
Ⅱ 1型
Ⅱ 2型
Ⅲ型 生气量
生物 成因
0.5% 0.7% 0.9%-1.0%
1.0
1.2%-1.3%
1.5 2.0
含气性分析 含气量测定 岩-电实验
地球化学测试
岩石学分析
岩石力学性质
含气量分析
岩石力学测试仪器 中国地质大学
岩石力学测试仪器 德国GFZ
氩离子抛光技术
抛 光 前
抛 光 后
氩离子光束抛光页岩样品表面后，结合扫描电镜、薄片岩相鉴定 和X-衍射仪等分析，可定量观察微孔隙结构，确定孔隙度，分析 矿物成分。
0.51
0.36 0.24 0.52 0.59
0.37
0.01 0.01 0.62 0.45
0.02
0.04 0.03 0.04 0.04
0.90
0.41 0.28 1.18 1.08 0.73
0.404
0.652 0.376 0.472 0.218
0.45
0.412 0.345 0.574 0.316
Drake,2007
页岩气的聚集至少存在两种机理
(A)游离相态的天然气聚集，其中天然气的分布受控于
页岩中孔隙空间的发育，受控于其中裂缝的分布。
(B)吸附作用机理，页岩气的赋存聚集机理在吸附作用
特征上与煤层气具有相似之处，即受控于页岩颗粒 表面物质的吸附作用。
（after Martin）
bitumen
球化学
地球化学 分析
学
水分析
页岩水阴阳离子及微量元素分析
岩石成 泥页岩中碳酸盐岩含量 分分析 页岩元素化学分析
致密岩石专项分析
测试内容
参考测试项目 脉冲式岩石孔隙度、渗透率测试
致密岩石专项分析
（氩离子抛光）扫描电镜 比表面测定 放射性测定
含气性分析
测试内容
参考测试项目 现场解吸 等温吸附实验
希
托逆 冲
褶
黑勇士: Floyd/Neal
皱
带
阿
巴
图
例
拉
拉顿盆地 圣胡安盆地: Lewis & Mancos
勒
阿纳达科 : Woodford & Caney 帕洛杜罗 盆地: Bend
石等矿物含量大于30%～ 40%
产气区：盆地中心区、斜坡区，即优质烃源岩发育区 产液特点：部分页岩产轻质油，生物成因页岩气可产水
页岩气富集影响因素
温度
环境
深度
压力
孔隙
储集
裂缝
比表面
页岩 规模 分布
气源
有机质类型及含量
有机 质成 熟度
吸 5.0 附 含 气 4.0 量 /m3
3.0
2.0
1.0
0.0 0 5 10 15 20
经济性
Effecacy
环境评价
Environmental evaluation
勘探评价
Exploration 北美页岩气地质评价主要开展12个方面工作
Geologic condition appraisal in America is focused on 12 factors.
0.753
0.838 0.712 0.659 0.710
1.606
1.902 1.433 1.704 1.243 1.572
1200.00 1100.00 1000.00 900.00 800.00 700.00 600.00 500.00 400.00 300.00 200.00 100.00 0.00 -100.00 -200.00 -20 -300.00 -400.00 -500.00 -600.00 -700.00 -800.00 -900.00 -1000.00
热 成 因
2.5
Ro（%）
页岩油与页岩气
比较 页岩气 页岩油
沉积相类型 相对广泛 有机质类型 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型 热成熟度 可高或低
有机质丰度 可高或低 埋藏深度 可深或浅
较为有限 Ⅰ、Ⅱ型有利 适中
较高 适中
地层时代 有利区
前震旦-新生界 裂缝及非裂缝发育区
中新生界为主 裂缝发育区
美国页岩气分布图（据EIA，2010有改）
背散射扫描电镜
结合能谱仪，对暗区元素 全分析，检测出有机质元素 的存在，确定有机质的存在 形式和分布。
脉冲式岩石渗透率测试
页岩渗透率低，用常规方法难以准确测定 切萨皮克公司:速度快，仅需10分钟，精度可达10-3-10-9 md
常规渗透率测试 恒定高压 10-2md
瞬时脉冲渗透率 瞬时超高压 10-9nd
矿物颗粒
小 一般大于12% 宏-中孔为主 游离 含气饱和度变化较大 运移成藏
天然或人工裂隙
勘探目标
开发必要条件
有效页岩
开发非必要条件
圈闭
页岩油内涵
现状：概念不明确；规律不清楚；典型实例缺乏。 美国地质调查局(USGS，2011):
Shale oil reservoirs are those in which oil remains in the shale matrix rather than gas ;the oil not having been thermally cracked to gas.
多种测试条件
页岩吸附气含量测量仪发明专利（ZL：2010201470938 ）
总含气量
q
总含气量=损失气量+解析气量+残余气量
损失气
解吸气
残余气
t
国内X井部分含气量分析结果
国内 损失 解析气 深度（m） 气 (m3/t) 3 (m /t) 2417.852418.13 2423.072423.37 2427.072427.37 2431.002431.30 2435.612435.90 2440.902441.20 平均值 0.45 0.22 威德福公司 残余气 总含气 损失气 解析气 深度 (m) (m3/t) 量(m3/t) (m3/t) (m3/t) 0.03 0.70 2418.452418.5 2422.622422.92 2426.622426.92 2431.302431.60 2435.912436.21 2441.202441.50 0.57 0.251 残余气 总含气 (m3/t) 量(m3/t) 0.725 1.545
含气量分析
游离气
+
=
吸附气 页岩 含气量 解吸气
+
=
溶解气
损失气
+
+
残余气
吸附气：是指吸附在干酪根和粘土颗粒表面的天然气； 游离气：主要指储存在天然裂缝和粒间孔隙中的天然气；
溶解气：是指溶解在页岩有机质、液态烃和沥青等物质中的天然气
现场解吸实测法
解吸实验装置基本模式图 a.Bertard，1970 b. Camp，1992 c. TRW，1981
地质露头和钻井岩心
outcrop and core
内容提要
页岩气
实验测试技术
野外分析技术 井位优选技术 测井评价技术
页岩岩心室内评价具有两个难点：
岩心致密（最低可达10－9md），含气量、渗透率测
定困难
硅质含量高（>35％），易破碎、制样难度大
岩石学分析
测试内容 测试类别 参考测试项目
贵州省页岩气资源调查评价
页岩气及其研究方法
张金川
中国地质大学（北京）
二○一二年八月
内容提要
页岩气
实验测试技术 野外分析技术 井位优选技术 测井评价技术
深盆气
常规气
游离状态 页岩气 天然气 吸附状态 煤层气 溶解状态 水溶气 油溶气 水合物
页岩气：主体上以吸附和游离状态赋存于泥、页岩 地层层系中的天然气聚集。
异，页岩吸附气含量低于煤岩；
P（MPa）
• 样品预处理； • Langmuir模型为统计模型， 可能存在一定缺陷； • 样品取到地面后，岩石物性
正常吸附曲线
和物理结构发生改变，难以反映 地下真实吸附状态。
应用于页岩气时出现的问题
内容提要
页岩气 实验测试技术
野外分析技术
井位优选技术 测井评价技术
地层、沉积和构造特征 页岩层系厚度、埋深 岩石和矿物成分 储集空间类型、储集物性 泥页岩储层的非均质性 岩石力学参数 有机地球化学 页岩的吸附特征和聚气机理 区域现今应力场特征 流体压力和储层温度 流体饱和度及流体性质 开发区基本条件等
勘探评价主要方法和技术
地质分析
Major methods
Geology analysis
可采条件：TOC>2%; Ro<1.1%
页岩油气分类
（依据勘探开发特点）
页岩油气 页岩气 生化型 热裂解型 原 生 型 再 生 型 直 接 型 间 接 型 页岩油 油页岩 页岩油 露 天 型 浅 埋 型 粘 稠 型 凝 析 型