页岩气成藏地质条件及成藏机理分析
页岩气成藏地质条件及成藏机理分析摘要:页岩气是现在正在研究的能源领域的热点,本文通过对页岩气赋存地质条件的分析,阐明了有利于页岩气发育的生烃条件:有机碳含量高和热演化程度高;储层条件即其存在需要物性条件好,储集空间大,石英含量多对于采集页岩气是有利的保证。
然后,在地质条件的基础上总结了前人的页岩气成藏机理主要分为生气与吸附、生气与孔隙充注、天然裂缝网络充注以及富集成藏四个阶段,提出天然气和常规气共生的模式。
关键词:页岩气;地质条件;成藏机理;赋存模式1.前言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。
在页岩气藏中,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就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式[3]。
它与常规天然气藏最显著的区别是:它是一个自给的系统。
页岩既是气源岩,又是储层和封盖层[1]。
1976年美国能源部启动了东部页岩气项目,对页岩气地质、地球化学和石油工程开始进行系统研究,分别发现了Michigan盆地泥盆系Ant-rim页岩、Appalachi- an盆地泥盆系Ohio页岩、Illi-nois盆地的泥盆系New Albany页岩、Fort Worth盆地密西西比系Barnett页岩和San Juan盆地白垩系Lewis页岩等五大页岩气系统,地质资源量达14×1012~22×1012m3,技术可采储量0.88×1012~2.15×1012m3[2]。
1998年美国的页岩气当年采气量超过了100亿m3,其发现储量占美国天然气探明储量的2.3%,到2010年产量占美国天然气产量的20%增长速度飞快。
页岩气是目前经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标。
因此,要加强页岩气的成藏地质条件以及成藏机理的研究,为我国的开发利用打好基础。
2.成藏地质条件根据美国已发现的产页岩气盆地[14]主要分布在以阿巴拉契亚盆地为代表的东部早古生代前陆盆地带、以福特沃斯盆地为代表的南部晚古生代前陆盆地带和以圣胡安盆地为代表的西部中生代前陆盆地带以及以密执安盆地和伊利诺斯盆地为代表的古生代—中生代克拉通盆地带。
前陆盆地主要位于被动大陆边缘且后期演化为褶皱带的区域,克拉通盆地位于地台之上,沉积了寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、密西西比系(下石炭统)、宾夕法尼亚系(上石炭统)和白垩系等地层的大量富含有机质的黑色页岩,发育了大量的页岩气资源。
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。
在这些有利的勘探区域,有利赋存条件包括:生烃条件,储集条件,有利的开采条件和保存条件等。
2.1 生烃条件2.1.1烃源岩类型及有机碳含量(TOC)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。
根据R.L.Gareth等(2008)[4]对加拿大不列颠哥伦比亚省下白垩统Buckinghorse组及与其相当的页岩气成藏机理研究中,提出页岩中的含气量(包括吸附气及游离气)与其TOC(%)含量呈正相关。
研究表明:影响页岩气成藏因素很多,但其TOC含量应是控制页岩对甲烷吸附能力的地质主控因素。
有机质含量是生烃强度的主要影响因素,它决定着生烃的多少。
同时,页岩中的有机物质不仅是作为气体的母源,也可以“范德华力”将气体吸附在其表面。
页岩对气的吸附能力与页岩的总有机碳含量之间存在正相关关系(图1)。
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。
在相同压力下,总有机碳含量较高的页岩吸附的甲烷比总有机碳含量较低的页岩吸附的甲烷明显要高。
在对Antrim页岩总有机碳含量与含气量关系的研究中发现,二者呈密切的正相关关系(图1.1)[9],说明总有机碳含量对页岩气含气量有重要的影响作用图1 Antrim页岩总有机碳含量与含气量关系Fig.1 Correlation of total organic carbon and gas quantity of Antrim Shale2.1.2热成熟度(Ro)页岩要成为潜在的页岩气勘探目标,其成熟度必须进入生气窗[13],但有研究者认为,页岩气具有多种生气机理,并且可以在美国不同的页岩盆地中找到存在实例[2]。
根据众多研究成果[8,9],页岩气要具备经济开采价值,页岩处于生气窗内是甚佳的条件。
含气页岩的热成熟度越高表明页岩生气量越大,研究发现,低成熟Barnett页岩的地方,产气速率比较低,这可能是由于生成天然气的量少,供气不足造成的。
在许多Barnett页岩高成熟的井当中,产气速率比较高,这是因为干酪根和石油裂解产生的气量迅速增加。
在Antrim页岩中,热成因气含量在向盆地中心方向即向干酪根热成熟度增加的方向增加(图2)[7]。
干酪根的热成熟度大小也影响页岩中能够被吸附在有机物质表面的天然气量。
随着热演化程度的增加,页岩气的吸附气量会逐渐变大[7]。
因此,热成熟度是评价可能高产页岩气的关键地球化学参数。
图2 天然气产量随烃源岩热成熟度、脆性的增加而增加Fig2 Gas Production increase with the increase of source rock thermal maturity and brittleness 例如在美国,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[2],2002),这些类型的天然气形成的成熟度(Ro)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(Ro>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Ro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。
2.2 储集条件页岩气是一种连续性的气藏,不用发生油气的运移而是在原地聚集成藏,所以其聚集条件不受圈闭的影响。
直接和烃源岩的物质组成,特性及其中的孔隙、裂隙发育有关,具体包括储层矿物成分,储集空间和储集物性等。
2.2.1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(图3)。
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。
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。
图3 页岩储层岩矿组成三角图Fig.3 The Mineral Triangle map of Shale of reservoir rock2.2.2储集空间页岩储层的储渗空间可分为基质孔隙和裂缝。
基质孔隙有残余原生孔隙、有机质生烃形成的微孔隙、黏土矿物伊利石化形成的微裂(孔)隙和不稳定矿物(如长石、方解石)溶蚀形成的溶蚀孔等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。
2.2.3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。
下面把美国页岩气经典地区的地质参数列于下表(表1.1)表1.1 美国五套页岩气系统的地质、地球化学参数(据Curtis[2],2002)2.3 保存条件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储层的裂缝、断裂的发育对烃源岩起破坏作用。
但页岩气藏中16%~80%的气体以吸附状态存在,并且页岩气藏为不间断供气、连续聚集成藏,所以页岩气藏即使遭受构造运动破坏,整个页岩气藏保持不间断持续供气、连续聚集,游离气散失,吸附气仍然可以保存下来,所以与常规油气藏相比,页岩气藏对保存条件要求较低。
页岩气的开发现状及特征分析
Science &Technology Vision 科技视界目前,随着勘探和开发等方面的技术进步,人们越来越多的认识到非常规气的勘探价值,全世界已进入常规油气与非常规油气并重发展的时代。
而页岩气作为一种非常规油气资源,具有分布广泛、资源量大、生产寿命长、产量稳定等特点,使得页岩气在世界油气可采资源量中所占的比例越来越大,日益引起各方专家学者的重视和研究。
从全球不可再生能源的现状分析表明,页岩气将成为最具价值的非常规天然气资源之一。
页岩气具有如下特点:(1)自生自储。
页岩气是指发育于暗色泥页岩或炭质泥页岩中,以吸附状态或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。
页岩气具自生自储的特点。
与气藏不同,页岩即可作为产出天然气的源岩,也可作为储层或盖层来储存或保存天然气。
因此,高TOC 的页岩、泥岩等常作为页岩气源岩及储层。
(2)潜力巨大。
2006年美国页岩气产量达205亿立方米,页岩气已成为到致密砂岩气和煤层气之后的重要非常规油气。
21世纪初期,在我们国家很多地方,也发现很多与美国含气页岩特征相似的烃源岩条件,具有分布厚度大,有机质含量丰富且演化程度高、生烃强度高等特点,对页岩气成藏及页岩气的勘探开发具有良好的基础条件,开拓我国页岩气勘探的新领域。
(3)资源丰富。
经估算,我国页岩气可采资源量约为442×1012m 3。
页岩气在我国多个油气盆地均有发现,在我国广泛分布的海相、海陆交互相页岩及陆相地层均有分布。
我国的页岩在各个地质历史时期都有广泛发育,既有古生界的海相页岩,也有中、新生界的陆相页岩,在油气、煤炭勘探中,在油气盆地及盆地外的沉积地层中发现多处页岩气显示。
因此我国页岩气资源勘探开发前景很好,具有加快勘探开发的巨大资源基础。
1国内外相关技术现状及发展趋势最早研究页岩气的国家是美国,目前,美国已发现丰富的页岩气资源,拥有全世界最领先的勘探开发技术,而且取得了丰富的成果,并已全速进入到页岩气商业开发的快速发展阶段。
页岩气藏分布地质规律与特征
页岩气藏分布地质规律与特征聂海宽;张金川【摘要】对不同类型盆地内页岩气藏的页岩特征、深度、压力、天然气成因、裂缝、含气饱和度及气藏模式等气藏特征进行分析,对我国相似构造演化、相似类型盆地页岩气成藏条件进行类比研究.研究结果表明:江南-雪峰隆起北缘、鄂西及塔里木南缘等早古生代前陆盆地,准噶尔盆地周缘、"钦防海槽"和"十万大山"等晚古生代前陆盆地,扬子板块南北两条前陆盆地带等中生代前陆盆地以及塔里木、四川和鄂尔多斯等克拉通盆地都具备页岩气藏发育的地质条件.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(041)002【总页数】9页(P700-708)【关键词】页岩气;前陆盆地;克拉通盆地【作者】聂海宽;张金川【作者单位】中国地质大学(北京)教育部海相储层演化与油气富集机理重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)教育部海相储层演化与油气富集机理重点实验室,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.3;P618.13页岩气是一种新型的非常规天然气,不同学者对其概念、成藏机理及成藏条件等进行了研究[1-8]。
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。
在页岩气藏中,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。
页岩气为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式[4-7]。
本文旨在对产页岩气盆地发育的区域构造背景和分布大地构造位置进行研究,进而得出页岩气藏分布地质规律与特征。
本文作者在分析美国页岩气盆地分布规律的基础上,对其分布的大地构造位置及盆地类型进行分类,认为产页岩气盆地主要位于阿巴拉契亚早古生代逆冲褶皱带、马拉松—沃希托晚古生代逆冲褶皱带和科迪勒拉中生代逆冲褶皱带前缘的前陆盆地及其相邻地台之上的克拉通盆地,在此基础上分析了不同盆地类型中页岩气藏的特征及气藏模式,并对我国主要前陆盆地和克拉通盆地的页岩气藏发育情况进行研究。
煤层气与页岩气开发地质条件及其对比分析
煤层气与页岩气开发地质条件及其对比分析OFweek节能网讯:煤层气和页岩气是世界上已进行商业开发的两种重要的非常规天然气资源。
我国煤层气产业已进入商业化生产阶段1;而我国页岩气开发尚处于起步阶段,目前主要在四川盆地及其周缘开展开发试验。
美国1821年开始页岩气勘探,但规模化开发和产量快速增长始于2003年应用水平井钻井技术,2011年年产量已接近1800×10m(引自资料),约占其天然气总产量的23%,分析北美页岩气开发地质条件,主要表现为黑色页岩的有机碳(TOC)含量大于2%,有机质成熟度(R)为1.1%一3.5%,页岩单层厚度大于15m,脆性矿物(石英、斜长石)含量大于40%,黏土含量小于40%,处于斜坡或凹陷区,保存条件较好等。
随着北美页岩气勘探开发区带的快速扩展和页岩气产量的大幅飙升,页岩气迅速成为天然气勘探开发新热点。
2005年以来,国内学者从生气条件、储层条件和保存条件及页岩开发技术等方面开展了相关的研究工作,页岩气研究在四川盆地及其周缘取得了显著进展和成效。
2010年,我国在四川盆地南部率先实现页岩气突破,威201等多口井在下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组海相页岩地层获得工业气流。
煤层气/页岩气开发地质条件是指与煤层气/页岩气开发工程活动有关的地质条件和工程力学条件的综合。
这些因素包括煤层气/页岩气的成藏地质条件、赋存环境条件和开发工程力学条件等方面。
煤层/页岩层既是生气层又是储集层,其储集和产出机理就比常规天然气储层复杂的多。
因此对于煤层气/页岩气开发,既要研究煤层气/页岩气的生成、储集和保存等成藏条件;又要研究煤层气/页岩气的赋存环境条件;还要研究煤层气/页岩气开发工程力学条件及工艺技术等问题。
尽管相关部门和学者已开展了页岩气的地质调查与开发试验研究工作,但主要集中资源地质评价方面,对开发地质条件则缺乏相应的研究工作。
煤层气与页岩气均为自生自储式非常规天然气资源,在成藏地质条件、赋存环境条件和工程力学条件等方面都有诸多共性,但也存在一定的差异性,且它们在诸多盆地伴生存在,因此,研究煤层气/页岩气开发地质条件及其评价的共性和差异性对指导我国煤层气和页岩气勘探开发具有重要意义。
陕南西乡-镇巴地区龙马溪组页岩气成藏地质条件评价
陕南西乡-镇巴地区龙马溪组页岩气成藏地质条件评价谢青;许锋;王宁;许婷;黄薇【摘要】西乡-镇巴地区位于华南板块扬子陆块北缘,构造系统复杂,黑色页岩较发育,前人对其页岩研究较少.利用野外调研、钻测井及实验等方法,结合前人研究成果,以西乡-镇巴地区龙马溪组页岩为研究对象,对其烃源岩、储层特征及保存条件等进行了详细分析.研究结果表明:研究区页岩厚度大、分布广,烃源岩有机质丰度高、成熟度高,有机质类型主要为Ⅰ型干酪根,也有部分Ⅱ型.储层脆性矿物含量高,天然裂缝较多,粘土矿物含量相对少,主要为伊利石,其次为绿泥石和伊蒙混昆层;孔隙度、渗透率较低,属低孔、低渗储层.成岩作用类型主要有压实-压溶作用和有机质成熟作用.保存条件良好、埋深厚度大、岩性致密、封闭性较好.研究区龙马溪组具备较好的页岩气成藏地质条件.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2018(009)009【总页数】8页(P1675-1682)【关键词】页岩气藏;烃源岩;储集条件;龙马溪组;西乡-镇巴地区【作者】谢青;许锋;王宁;许婷;黄薇【作者单位】陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054;陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054;陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054;陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054;陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054【正文语种】中文【中图分类】P618.130 引言我国南方油气资源长期以来引人注目,也是我国页岩气取得重大突破的区域,备受地质学者或专家的重视,其主要原因就是因为南方地区发育有良好的下古生界海相页岩,具有形成大型油气田良好的物质基础(王博,2010)。
据前人研究,四川盆地页岩气主产层位主要有寒武系牛蹄塘组和志留系龙马溪组,且中石化在焦石坝实施的第一口页岩气井——焦页1井钻获高产页岩气,焦页1井开采层位即志留系的龙马溪组(王聚杰,2016)。
羌塘盆地页岩气成藏地质条件初探
中图分类号 :T E l 2 2
文献 标 识 码 :A
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彭清华- , Leabharlann 杜佰伟 1 . 成都 地质 矿产 研究 所 , 四川 成都 6 1 0 0 8 1 2 . 国土 资源部 沉 积盆地 与油 气 资源重 点实 验室 , 四川 成 都 6 1 0 0 8 1
St u dy o n Ge o l o g i c a l Co nd i t i o n o f Sha l e Ga s Ac c u m ul a t i o n i n
Qi a n g t a n g Ba s i n
P e n g Qi n g h u a 一. Du B a i we i ,
T h r o u g h t h e a n a l y s i s o f k e y g e o l o g i c a l p a r a me t e r s o f d o me s t i c a n d i n t e ma t i o n a l ma i n s h a l e g a s b a s i n s i n e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p me n t , we s u m u p t h e e v a l u a t i o n s t a n d a r d o f f a v o r a b l e s h a l e g a s e x p l o r a t i o n t a r g e t s . Ba s e d o n he t c o mp r e h e n s i v e
e v a l u a t i o n o f t h e ma i n mu d — s h a l e h y d r o c a r b o n s o u r c e r o c k t h i c k n e s s , o r g a n i c ma t t e r ma t u r i y, t o r g ni a c ma t t e r t y p e ,o r g ni a c
中美页岩气成藏条件、分布特征差异研究与启示
中美页岩气成藏条件、分布特征差异研究与启示李建忠;李登华;董大忠;王社教【摘要】美国页岩气大多为海相热成因型,产气页岩主要分布在前陆和克拉通盆地的泥盆—石炭系,埋藏深度一般为1 500 ~3 500 m.我国页岩分为海相、海陆过渡相与煤系、湖相三类,其中海相页岩主要发育在坳拉槽和克拉通盆地的下古生界,富有机质集中段分布稳定,热成熟度偏高,有较高的含气量,勘探前景最好;海陆过渡相与煤系页岩主要发育在大型坳陷和前陆盆地,层系以石炭系—侏罗系为主,没有明显的富有机质集中段,含气量差别较大,勘探潜力有待落实;湖相页岩主要发育在中、新生代陆相盆地,富有机质集中段厚度大,成熟度较高的凹陷中心区可能具有一定资源前景.预测我国页岩气勘探将经历较长的探索期,未来年产量可达500亿~600亿m3规模.%Shale gas in America mostly comes from thermogenic marine shales, and gas shales mainly dis-tribute in Devonian and Carboniferous of Foreland and Craton basins, while the buried depth is 1 500 ~ 3 500 m. Shales in China include 3 types; marine, transitional and lacustrine. Marine shales basically distribute in the lower Paleozoic of Aulacogen and Craton basins;organic-rich concentrated parts are steady-going, and thermal maturity phase and gas content are high, so the explorational prospect is the best. Transitional shales mostly distribute in Carboniferous-Jurassic of Foreland and Craton basins;there is no obvious organic-rich concentrated part, and gas content changes greatly, so the explorational potential needs to be proved. Lacustrine shales typically distribute in Mesozoic and Cenozoic of rift and Craton basins;organic-rich concentrated parts are thick and stable, and explorational potential is probably great in center ofdepression which reaches generating gas stage. It is forecast that shale gas exploration will take a long time and output will be 50 billion ~ 60 billionm3 in the future.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2012(014)006【总页数】8页(P56-63)【关键词】页岩气;成藏条件;分布特征;富有机质页岩;中美对比;启示【作者】李建忠;李登华;董大忠;王社教【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE132.2美国是全球页岩气发现最早、开发最成功的国家。
宣威热水-沾益德泽地区下寒武统筇竹寺组页岩气成藏条件分析
宣威热水-沾益德泽地区下寒武统筇竹寺组页岩气成藏条件分析蒋源【摘要】宣威热水-沾益德泽地区早寒武世筇竹寺期沉积了一套以砂、粉砂和泥质沉积为主的黑色页岩。
该黑色页岩成藏了一个良好的页岩气藏。
区内黑色页岩有机碳(TOC)的平均值大于2.0%、有机质类型为Ⅲ型、热成熟度3.5%、脆性矿物含量占52.2%~92.8%,平均73.02%、隙度为0.8850%~20.2926%,平均6.0554%、厚度400~200m、埋深1500~3500m、含气量3.70cm3/g~3.81cm3/g,平均3.755cm3/g。
区内的盖层、储层和水文条件都有利于页岩气藏的保存。
并且区内发育了多条逆断层,断裂构造使页岩形成了很多裂隙构造,对页岩气的成藏起到了促进作用。
%There were a lot of black shales in Reshui, Xuanwei-Deze, Zhanyi area of Yunnan province. These black shales include deposition of most of sand, silt and clay. Meanwhile, these black shales bring a high quality of disposition of shale gas. In this area, the average of organic Carbon lied in black shales is greater than 2.0% and the type of organic matter is Ⅲ and the thermal maturity is 3.5%. the brittle mineral content accounts 52.2%~92.8%, its average is 73.02%. the gap is 0.8850%~20.2926%, its average is 6.0554%. The thickness of black shales is 400~200m, the depth is 1500~3500m, gas content is 3.70cm3/g ~3.81cm3/g, its average is 3.755cm3/g. The caprock, reservoir and hydrological conditions are favorable for the preservation of shale gas reservoirs. Many faults are developed in the area, and the fracturestructure makes the shale a lot of fracture structures. These can promote the shale gas reservation.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】5页(P176-179,180)【关键词】页岩气;下寒武统;筇竹寺组;黑色页岩;成藏条件【作者】蒋源【作者单位】云南能源职业技术学院,曲靖655001; 云南华联矿产勘探有限责任公司,曲靖655001【正文语种】中文【中图分类】P548页岩气是一种特殊的自生、自储型气藏,它集生、储、盖于一体。
页岩气简介
页岩气页岩气,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。
较常规天然气相比,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,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
基本信息学科:石油与天然气地质学词目:页岩气英文:shale gas释文:特指赋存于页岩中的非常规气。
页岩亦属致密岩石,故也可归入致密气层气。
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。
简介页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、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成藏模式,与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。
与常规储层气藏不同,页岩既是天然气生成的源岩,也是聚集和保存天然气的储层和盖层。
因此,有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。
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。
对我国的页岩气现状及开采的研究
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 成藏
模 式 ,与 油页 岩 、油 砂 、地 沥 青等 差 别较 大 。 与常 规储 层 气 藏不 同 , 页岩 既 是 天然 气 生 成的 源 岩 ,也是 聚集 和保 存 天然 气 的 储层 和 盖 层 。
因此 ,有 机质 含 量高 的黑 色 页岩 、高 碳泥 岩 等常 是最 好 的页岩 气 发育
条件 。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
三 、我 国页岩气 的开 采
初 步研 究 表 明 ,我 国暗 色 页岩 、泥岩 广 泛分 布 ,厚 度 大 ,已在 多 处 泥页岩 地层 中发 现 油 、气 藏 ,具 有 良好的 页岩 气形 成和 富集 的地 质 条 件 。 南 方古 生 界发育 寒武 系 、志 留系 、二 叠 系海 相 黑色 页岩 构 造 ,
热 演化 程度 一般 在 2 %以上 ,以热 成熟气 为 主 。 北 方地 区发 育 多套 湖 相 泥页岩 ,包 括松 辽盆 地 白垩 系湖 相页 岩 、鄂 尔多斯 盆地 上 三叠统 湖
相 页岩 油 、准噶 尔盆地 南缘 上 二叠 统 、中一 下侏 罗统 湖相 页岩 和 吐哈
盆 地 中一 下侏 罗统 湖 相碳 质 页岩 等 ,具 有较 好 的页 岩 油气 勘 探前 景 。 其 中 ,松辽 盆地 下 白垩 统 泥页 岩 已发现 大量 油气 显 示揭 示出 良好 的勘 探 前 景 。我 国 页 岩气 资源 丰 富 ,资 源 量 达 到 1 0 0×1 0 1 2 m3 ( R o g n e r , 1 9 9 7 ) ,约 为常规 天然气 量的两倍 。其 中 ,我 国四 川 、吐 哈等 盆地 页岩 十 分发育 并且 具有页岩 气成藏 的基本 条件 ,其勘探 潜力 巨大 。
辽宁省本溪市水文地质条件简述
辽宁省本溪市水文地质条件简述本溪市位于辽宁省东部,是辽宁省的重要工业城市之一。
该市的水文地质条件受地形、地貌、气候和地质构造等多种因素的影响。
本文将简要概述本溪市的水文地质条件。
一、地形与地貌本溪市的地形主要由山地、丘陵和平原组成。
其中,山地和丘陵地区约占全市总面积的70%,而平原地区仅占30%左右。
这种地形使得本溪市的水资源分布极不均匀,大部分水资源集中在山地和丘陵地区,而平原地区的可利用水资源相对较少。
二、气候条件本溪市的气候属于温带大陆性季风气候,四季分明,雨热同期。
该市年平均降水量为700-900毫米,其中70%以上的降水集中在夏季。
这种气候条件使得本溪市的水资源较为丰富,但同时也增加了洪涝灾害的风险。
三、地质构造与地下水本溪市的地质构造复杂,主要由元古界、古生界和中生界等岩石组成。
这些岩石在漫长的地质历史过程中,形成了不同的含水层和隔水层。
地下水主要赋存于砂岩、砂砾岩和页岩等岩石的裂隙和孔隙中。
地下水的类型包括基岩裂隙水和松散岩类孔隙水。
其中,基岩裂隙水主要分布在山地区,而松散岩类孔隙水主要分布在平原地区。
四、水文地质条件评价根据对本溪市地形、地貌、气候和地质构造的分析,可以得出以下水文地质条件评价:1、水资源分布不均:由于地形和地貌的影响,本溪市的水资源分布极不均匀,需要采取措施加强水资源的管理和利用。
2、地下水开发潜力有限:本溪市的地下水资源虽然较为丰富,但是受到地质构造和地形的影响,开发潜力有限。
在平原地区,由于地下水位较浅,需要注意防止地下水污染和地面沉降等问题。
3、洪涝灾害风险较大:本溪市的气候和地形条件使得洪涝灾害的风险较大,需要加强防洪减灾工作。
4、水质较好:本溪市的水质总体较好,但部分地区存在一定程度的污染问题。
需要加强水环境保护和水质管理。
本溪市的水文地质条件具有一定的复杂性和特点。
为了更好地管理和利用水资源,需要加强水资源管理和保护工作,确保本溪市的经济和社会可持续发展。
