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海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流数学模型

力学学报 2021年第8期53卷 2257-2266页

作者：陈志明王佳楠廖新维曾联波赵鹏飞 Yu Wei 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 美国德州大学奥斯汀分校美国奥斯汀78712

海陆过渡相页岩常与煤层和砂岩呈互层状产出,储层连续性较差、横向变化快、非均质性强,水力压裂技术是其获得经济产量的关键手段.然而,目前缺乏有效的海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流数学模型,对其渗流特征分析及储层参数评价不利.针对这... 详细信息

海陆过渡相页岩常与煤层和砂岩呈互层状产出,储层连续性较差、横向变化快、非均质性强,水力压裂技术是其获得经济产量的关键手段.然而,目前缺乏有效的海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流数学模型,对其渗流特征分析及储层参数评价不利.针对这一问题,首先建立海陆过渡相页岩气藏压裂直井渗流数学模型,其次采用径向复合模型来反映强非均质性,采用Langmuir等温吸附方程来描述气体的解吸和吸附,分别采用双重孔隙模型和边界元模型模拟天然裂缝和水力裂缝,建立并求解径向非均质的页岩气藏压裂直井不稳定渗流数学模型,分析海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流特征,并进行数值模拟验证和模型分析应用.分析结果表明,海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流特征包括流动早期阶段、双线性流、线性流、内区径向流、页岩气解吸、内外过渡段、外区径向流及边界控制阶段.将本模型应用在海陆过渡相页岩气试井过程中,实际资料拟合效果较好,其研究成果可为同类页岩气藏的压裂评价提供一些理论支撑,具有较好应用前景.

关键词：海陆过渡相页岩气藏渗流模型参数反演鄂尔多斯盆地

海陆过渡相煤系页岩气成藏条件及储层特征——以四川盆地南部龙潭组为例

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煤炭学报 2015年第8期40卷 1871-1878页

作者：张吉振李贤庆王元付庆华蔡月琪牛海岩中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

结合扬子地区海陆过渡相煤系页岩分布与地质特征,以四川盆地南部二叠系龙潭组为例,采用有机碳、Rock-eval热解、显微组分定量、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高压压汞、低温气体吸附等多种实验分析方法,对海陆过渡相煤系页岩气成藏... 详细信息

结合扬子地区海陆过渡相煤系页岩分布与地质特征,以四川盆地南部二叠系龙潭组为例,采用有机碳、Rock-eval热解、显微组分定量、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高压压汞、低温气体吸附等多种实验分析方法,对海陆过渡相煤系页岩气成藏条件及储层特征进行了研究。结果表明:海陆过渡相煤系页岩,累计厚度较大,多在100 m以上,而单层厚度较小,一般小于40 m,通常与煤层和致密砂岩甚至与灰岩互层。四川盆地南部海陆过渡相龙潭组煤系页岩有机碳含量较高(TOC含量为0.85%~35.70%,平均6.73%),有机质类型以腐殖型为主(干酪根碳同位素δ13C为-28.0‰^-23.5‰),有机质成熟度达高—过成熟阶段(Ro为1.95%~2.40%,平均2.22%);页岩中黏土矿物较为发育(20.3%~92.3%,平均61.9%),脆性矿物含量较低(6.3%~65.7%,平均27.7%),页岩储层可压裂性较海相页岩差。龙潭组煤系页岩孔隙度多大于3%,孔隙类型多样,常见粒间孔(含量占29.08%)和溶蚀孔(占30.18%),其次是有机质孔(占16.74%)和粒内孔(占10.56%),还有晶间孔(占4.94%)和微裂缝(占8.5%),为页岩气赋存提供了储集空间;页岩含气性较好,含气量主要介于1.0~3.0 m3/t。

关键词：海陆过渡相页岩气成藏条件储层特征龙潭组页岩四川盆地南部

海陆过渡相页岩气成藏特征初探:以湘中坳陷二叠系为例

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地学前缘 2016年第1期23卷 44-53页

作者：包书景林拓聂海宽任收麦中国地质调查局油气资源调查中心北京100029 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083

通过对湘中坳陷邵阳市泉塘村、隆回县北山和邵阳市黄亭等地露头观察及涟源县龙场建新村和涟源县七星街龙潭组、大隆组页岩露头剖面实测、取样和测试分析,重点研究了二叠系页岩龙潭组和大隆组页岩的地化特征、储层特征、含气特征,建立了... 详细信息

通过对湘中坳陷邵阳市泉塘村、隆回县北山和邵阳市黄亭等地露头观察及涟源县龙场建新村和涟源县七星街龙潭组、大隆组页岩露头剖面实测、取样和测试分析,重点研究了二叠系页岩龙潭组和大隆组页岩的地化特征、储层特征、含气特征,建立了页岩岩性-岩矿-地化-物性-含气性综合剖面。研究区龙潭组和大隆组页岩干酪根显微组分以壳质组为主,镜质组和惰质组含量较少,有机碳含量大于2%的占样品总数的40%以上,纵向上主要分布在龙潭组上部和大隆组下部,成熟度分布在1.10%~2.22%,平均为1.42%,处在成熟-高成熟阶段。储层微观类型主要有矿物质孔和微裂缝,次要类型为有机质气孔,其中矿物质孔包括残留粒间孔隙、粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔和粒内孔隙。综合分析上二叠统龙潭组-大隆组泥页岩层系厚度、有机碳含量等指标,结合油气显示分析认为,页岩气有利的富集层段为大隆组下部-龙潭组上部厚约80m的优质泥页岩,具备良好的页岩气勘探潜力。值得注意的是,在四川盆地内部的二叠系页岩在地化指标、矿物组成、储层特征和含气量等页岩气成藏条件与湘中地区大致相同,且具有生烃高峰期晚,抬升幅度小等特征,发现了以二叠系泥页岩为源岩的普光等大气田,是海陆过渡相页岩气勘探研究需要注意的地区和领域。

关键词：页岩气海陆过渡相二叠系湘中坳陷

海陆过渡相页岩含气性及气体地球化学特征——以鄂尔多斯盆地山西组页岩为例

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中国矿业大学学报 2017年第4期46卷 859-868页

作者：孙则朋王永莉魏志福张明峰汪亘王自翔卓胜广徐亮甘肃省油气资源研究重点实验室/中国科学院油气资源研究重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北武汉430233 东北大学秦皇岛分校资源与材料学院河北秦皇岛066000

鄂尔多斯盆地二叠系山西组海陆过渡相页岩是重要的页岩气勘探层位,为了深入研究山西组海陆过渡相页岩含气性及气体地球化学特征,选取2口钻井岩芯样品进行了现场解析气量测定、解析气组分和稳定碳同位素分析以及相关有机地球化学分析,认... 详细信息

鄂尔多斯盆地二叠系山西组海陆过渡相页岩是重要的页岩气勘探层位,为了深入研究山西组海陆过渡相页岩含气性及气体地球化学特征,选取2口钻井岩芯样品进行了现场解析气量测定、解析气组分和稳定碳同位素分析以及相关有机地球化学分析,认为山西组海陆过渡相页岩具备页岩气生成的良好地质条件.研究结果表明:山西组页岩有机质丰度较高(TOC为1.73%~3.09%),干酪根类型为Ⅲ型,并处于成熟—高成熟演化阶段;解析气中,甲烷体积分数为80.07%~96.29%,平均值为88.79%,甲烷和乙烷的碳同位素值分别介于-49.2‰^-36.9‰和-17.1‰^-15.4‰之间,碳同位素均具有δ^(13)C_1海陆过渡相页岩具有较好的页岩气勘探潜力.

关键词：页岩气海陆过渡相山西组含气性成因类型鄂尔多斯盆地

海陆过渡相页岩气聚集条件及勘探潜力研究——以黔北地区金沙参1井龙潭组为例

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中国矿业大学学报 2020年第6期49卷 1166-1181页

作者：邓恩德易同生颜智华姜秉仁王冉付炜贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心贵州贵阳550081 贵州省煤田地质局贵州贵阳550081 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

为了深入了解黔北地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩气聚集条件及勘探潜力,以贵州林华矿区页岩气参数井金沙参1井为例,采用薄片鉴定、X-射线衍射分析、有机地化、覆压孔渗、扫描电镜、低温氮吸附、现场解析及甲烷等温吸附等实验测试方法... 详细信息

为了深入了解黔北地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩气聚集条件及勘探潜力,以贵州林华矿区页岩气参数井金沙参1井为例,采用薄片鉴定、X-射线衍射分析、有机地化、覆压孔渗、扫描电镜、低温氮吸附、现场解析及甲烷等温吸附等实验测试方法,结合实际地层地质条件,研究了龙潭组页岩气聚集条件,综合考虑页岩气发育的关键地质参数,认为层段一含较厚的黑色炭质页岩、有机碳含量高、黏土矿物含量较低、脆性较好、含气量高,资源潜力大,勘探条件好,为最优勘探层段.研究结果表明:1)黔北地区龙潭组泥页岩单层厚度薄、累计厚度较大(约44.65 m),与砂岩、煤层互层出现;2)泥页岩有机碳含量高(TOC平均为4.20%)、热演化程度较高(Ro平均为2.53%),黏土矿物含量较高(质量分数平均为46.41%)、石英次之(质量分数平均为28.34%),泥页岩脆性指数整体较高,发育粒间孔、粒内孔、微裂缝及有机质孔,比表面积、总孔体积较大,以中孔为主,泥页岩现场解析含气量较高(平均为3.25 m^3/t),饱和吸附气量较高(平均为2.33 m^3/t),含气性较好,具有良好的页岩气聚集条件;3)TOC是泥页岩含气性的主控因素,现场解析含气量和饱和吸附气量均与TOC呈良好的正相关,含气量与BET比表面积呈较好的正相关,泥页岩饱和吸附气量与黏土矿物含量、BET比表面积均呈较好的正相关;4)金沙参1井位于新化向斜西翼靠轴部端,表现为向斜控藏下的原地型页岩气富集模式,构造稳定,后期改造程度较低,保存条件较好;综合考虑各项页岩气发育地质参数,将龙潭组自下而上划分为3个层段,并结合砂岩、煤层发育特点,揭示出较好的页岩气勘探前景.

关键词：页岩气海陆过渡相聚集条件含气性富集模式有利层段勘探潜力黔北地区

海陆过渡相岩性频繁互层型页岩气潜力评价方法--以鄂尔多斯盆地临兴区块下二叠统山西组为例

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天然气工业 2022年第2期42卷 28-39页

作者：吴鹏高丽军李勇吴建光石雪峰康弘男孔为吴翔中联煤层气有限责任公司中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司中国矿业大学(北京)地测学院中海油研究总院有限公司

海陆过渡相页岩气高效勘探亟需建立有利区评价流程及选区参数体系。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块下二叠统山西组2段(以下简称山2段)页岩气为例,在对区内4口页岩气探井的泥页岩层段岩心观察和含气量、地球化学、岩矿、储层物性、岩... 详细信息

海陆过渡相页岩气高效勘探亟需建立有利区评价流程及选区参数体系。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块下二叠统山西组2段(以下简称山2段)页岩气为例,在对区内4口页岩气探井的泥页岩层段岩心观察和含气量、地球化学、岩矿、储层物性、岩石力学等实验测试参数分析的基础上,建立了海陆过渡相页岩气勘探评价流程和参数指标,评价了山2段页岩气有利区及勘探潜力。研究结果表明:①相比于海相页岩,该区海陆过渡相煤系泥页岩层段中相对富气的泥页岩层段中—薄层泥页岩与煤层(线)、致密粉砂岩(砂岩)频繁互层,具有“含气泥页岩层段岩性复杂多样、砂质夹层发育”的特点;②该区海陆过渡相泥页岩有机质类型以混合型、腐殖型干酪根为主,有机质丰度和成熟度较高,生气能力强;储集层具备高储集能力,介孔和微裂缝发育;富有机质夹薄层砂岩条带的岩性组合相对有利富气,且脆性矿物含量高,有利于改造;③结合页岩气富集性与可压性地质参数测井解释、地质综合相类比等方法,建立了“五步四关键三原则”的海陆过渡相页岩气评价流程,形成了海陆过渡相页岩气的有利区评价方法。结论认为,该区山2段海陆过渡相页岩气勘探前景中等偏上,并落实区内山2段3类页岩气勘探潜力区,其中一类区资源潜力和开发潜力较大,为后期页岩气勘探重点区;三类区单独开发页岩气难度较大,需考虑多层系多类型气协同开发。

关键词：海陆过渡相鄂尔多斯盆地山西组2段砂泥叠置页岩气评价流程参数体系评价方法有利区优选

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海陆过渡相页岩岩相、孔隙特征及有利岩相富气条件——以四川盆地东南缘林滩场地区二叠系龙潭组为例

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石油勘探与开发 2022年第6期49卷 1132-1142页

作者：王恩泽郭彤楼刘波黎茂稳熊亮董晓霞张南希王同北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油化工股份有限公司西南油气分公司成都610041 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083 中国石油化工股份有限公司西南油气分公司勘探开发研究院成都610041

以四川盆地东南缘二叠系龙潭组海陆过渡相页岩为例,通过岩石学和地球化学分析,划分研究区海陆过渡相页岩岩相类型,分析页岩物性及富气主控因素。研究认为:研究区龙潭组海陆过渡相页岩发育4类岩相,即贫有机质钙质页岩、贫有机质混合页岩... 详细信息

以四川盆地东南缘二叠系龙潭组海陆过渡相页岩为例,通过岩石学和地球化学分析,划分研究区海陆过渡相页岩岩相类型,分析页岩物性及富气主控因素。研究认为:研究区龙潭组海陆过渡相页岩发育4类岩相,即贫有机质钙质页岩、贫有机质混合页岩、贫有机质黏土页岩和富有机质黏土页岩。不同岩相孔隙类型差异明显,黏土矿物相关孔是最主要的孔隙类型。页岩物性的主控因素是黏土矿物含量,TOC是控制含气性的最主要因素。相对于海相页岩,海陆过渡相页岩在TOC含量、孔隙度、孔隙结构参数等方面表现出均值低、分布范围广和非均质性强的特征,但仍不乏物性和含气性较高的有利勘探层段,其中潮坪—潟湖沉积体系中的富有机质黏土页岩是研究区最有利的岩相,有利于形成页岩气甜点区,建议在页岩气勘探实践中给予更多关注。

关键词：海陆过渡相孔隙类型页岩岩相成因机制二叠系龙潭组页岩气四川盆地

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海陆过渡相页岩储层特征及含气赋存机理——基于与海相页岩储层对比的认识

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天然气地球科学 2023年第1期34卷 122-139页

作者：曹涛涛邓模肖娟宜刘虎潘安阳曹清古湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 页岩气评价与开采四川省重点实验室四川成都610091 四川省地质调查研究院四川成都610072

中国海陆过渡相页岩储层分布广泛,但至今未取得较大的勘探突破。详细调查和分析了海陆过渡相页岩储层特征和含气赋存机理,并展望了海陆过渡相页岩气的研究方向,旨在明确海陆过渡相页岩气成藏机理,以期为有利层段优选提供理论支持。海陆... 详细信息

中国海陆过渡相页岩储层分布广泛,但至今未取得较大的勘探突破。详细调查和分析了海陆过渡相页岩储层特征和含气赋存机理,并展望了海陆过渡相页岩气的研究方向,旨在明确海陆过渡相页岩气成藏机理,以期为有利层段优选提供理论支持。海陆过渡相泥页岩储层具有单层厚度薄、岩性变化快、干酪根类型差等特点。由于有机质纳米级孔数量少,储集空间以黏土矿物孔缝为主。富有机质海相页岩实际解吸气量与理论含气量基本一致,但海陆过渡相页岩实际含气量远低于理论含气量,主要机制为砂泥煤“三明治”空间结构致使大部分天然气高效排出以及高含水饱和度致使游离气储集空间不足。与海相页岩气赋存状态不同,海陆过渡相页岩气以吸附气为主,游离气普遍较低,优势岩相类型为高TOC、高硅质/钙质页岩。海陆过渡相特别是潮坪—潟湖相地层中纵向上发育多层含菱铁矿层、横向上连续分布,在含菱铁矿泥岩内部易形成页岩气“微圈闭”储存气体,且菱铁质泥页岩低孔低渗和高突破压力的特性致使其具有强封闭性,可在页岩内部实现局部超压富集,这为海陆过渡相页岩气垂向有利层段优选和勘探突破提供新的研究视角。今后的研究应加强海陆过渡相系统性沉积学研究,进一步揭示页岩气的赋存状态及动态转化,优化有利层段评价体系以及探索砂泥煤“三气”合采的可行性。

关键词：页岩气孔隙结构含气特征菱铁矿赋存机理海陆过渡相

海陆过渡相页岩气储层特征与主控因素——以鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块二叠系山西组为例

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天然气地球科学 2022年第3期33卷 396-407页

作者：张琴邱振张磊夫王玉满肖玉峰刘丹刘雯李树新李星涛中国石油勘探开发研究院北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中石油煤层气有限责任公司北京100028

鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区二叠系山西组山_(2)段为海陆过渡相沉积,其中山_(2)^(3)亚段具有页岩厚度大、夹层少而薄的特点,是目前中国海陆过渡相页岩气勘探开发的重点目标层段,但其储层特征等相关研究相对较少,特别是优质储层发育... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区二叠系山西组山_(2)段为海陆过渡相沉积,其中山_(2)^(3)亚段具有页岩厚度大、夹层少而薄的特点,是目前中国海陆过渡相页岩气勘探开发的重点目标层段,但其储层特征等相关研究相对较少,特别是优质储层发育的主控因素有待进一步明确。综合利用有机地球化学分析、矿物成分分析以及储层微观刻画等技术手段,对大宁—吉县区块山_(2)^(3)亚段的储层特征进行系统研究并探讨优质储层发育的主控因素。研究结果表明:山西组山_(2)^(3)亚段上部潟湖相(底部)页岩层段具有高TOC含量、高脆性矿物含量、高BET和高BJH的特征,是最优质的页岩气储集层段;山_(2)^(3)亚段页岩孔隙构成以黏土矿物晶间孔为主体,占总孔隙体积的76.9%,有机质孔占18.7%;扫描电镜观察显示不同矿物组分的孔隙大小分布特征不同,其中有机质孔和方解石溶蚀孔以中孔为主,黏土矿物与石英则主要发育中孔与宏孔,黄铁矿与长石孔径范围分布广,且分布较为均匀。单因素分析显示黏土矿物含量是影响山_(2)^(3)亚段海陆过渡相页岩孔隙发育的第一控制要素,有机质含量对页岩孔隙发育存在着一定影响,有机质类型则对页岩孔隙发育的影响不明显。

关键词：海陆过渡相页岩气二叠系山西组储层特征

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