构造生烃理论及其在页岩气上的应用

作     者：熊斌辉 米立军 王存武 Xiong Binhui;Mi Lijun;Wang Cunwu

作者机构：中海油研究总院北京100027 中海石油有限公司勘探部北京100027 

出 版 物：《海洋石油》 (Offshore Oil)

年 卷 期：2010年第30卷第4期

页      面：1-6页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主　　题：构造生烃 页岩气 化学平衡 反应能 活化能 排烃能 欠生烃 

摘      要：生烃是地层有机质生成油气的化学平衡。由于油气的密度低于干酪根,它是典型的体积增大化学反应。与实验室开放系统不同,地层有机质生烃反应能等于活化能加排烃能。成熟阶段的地层比较致密,排烃能较大,与开放系统相比,形成了欠生烃。构造运动形成裂隙网,大大降低地层排烃能,使欠生烃的有机质短时间集中生烃,笔者称之为构造生烃。成熟地层通常较致密,排烃能较高,较多欠生烃有机质成为页岩气的物质基础。致密地层在过成熟条件下还有大量欠生烃有机质。经典生烃理论认为Ro大于2.0就基本不生烃,而许多Ro达到3.0,个别甚至4.0的页岩气发现,证明欠生烃的存在。分子越小,排烃能越低,相对致密地层生气的反应能通常最低,更多的有机质形成了页岩气,页岩气资源潜力巨大。页岩气的开采速度比地层自然排烃速度高出多个数量级,天然气排出最快的,最有利于生成天然气的化学平衡。勘探开发实践表明页岩含气量与其TOC成正比,笔者认为这正好预示着页岩中存在游离气、吸附气和有机质的化学平衡。游离气压降低,吸附气就会解吸附;吸附气解吸附,有机质就会生烃。有些过成熟岩石存在未—低成熟度Tmax值。这样低的Tmax值预示着,有机质能够在地层被压裂后随着排烃能的降低而满足反应条件,而成为潜在资源。页岩气的开采与普通气层相比更复杂、更漫长、更巨大。