论页岩气选区评价影响因素及分布特征研究

作者:未知

  摘要:区块的资源条件是影响勘探开发效果的最基本因素,因此,资源条件评价要放在所有工作的首位。分析了各学者的资源评价指标研究成果,本文从各区块的勘探程度及评价的尺度出发,选择有机质丰度、有机质成熟度、含气量、页岩厚度四个指标作为页岩气区块优选评价的资源条件指标。
  关键词:页岩气;有机质丰度;龙马溪组
  1 页岩气选区评价影响因素
  关于页岩气勘探开发有利区评价的影响因素及评价标准,虽然相关科研单位制定了一定的标准,但是由于页岩气勘探开发是一个系统工程,其成藏聚集机理复杂,要实现商业开发还涉及到后期的天然气处理和运输,因此,关于有利区的影响因素及标准尚未形成完整的认识,目前考虑的比较多的主要有三个方向,一种是单纯的考虑成藏地质条件;一种是以成藏地质条件为基础,并且考虑到开发利用条件,但是关于利用条件只是提及,鲜有用指标去定量评价;还一种是综合考虑成藏地质条件、开发利用条件、经济效益、环境等因素。在页岩气勘探开发的初期,配套的天然气处理设备、管道运输设备不完善的条件下,为了进一步降低开发利用成本,页岩气应以本地消费为主,因此,其区块所在地的市场条件也很重要。本文从页岩气的勘探开发利用全产业链的角度出发,参考前人的研究成果,提出了页岩气有利区块优选方法,该方法的评价体系中包含了资源条件、开发条件和市场条件指标。其中资源条件指标又包括有机质丰度、有机质成熟度、页岩厚度、含气量;开发条件指标包括目的层埋深、页岩气开发用水占总用水的比例、页岩气开发用水占可用水的比例、地形条件、地层倾角;市场条件包括人均GDP、城市化率。
  2 资源条件指标
  2.1 有机质丰度特征
  根据渝东南地区7口参数井和露头剖面样品实测的有机碳含量数值可以得出,渝东南地区上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪组页岩有机碳含量变化范围较大,分布在0.228.49%,平均1.61%。其中,有机碳含量小于1%的样品接近一半,大于1%的样品有205个,占总数的51%;25%的样品有机碳大于2%;有机碳大于3%的样品占总数的15%,表明渝东南地区该套页岩有机碳含量总体一般。平面上,渝东南不同地区有机碳含量变化较大,有机碳值从0.22%-8.49%不等,大部分地区有机碳含量大于2%。平面上,渝东南龙马溪组页岩有机碳高值区主要分布在武隆一彭水一线,有机碳含量普遍大于2.4%;往南至酉陽地区有机碳含量明显降低,酉阳丁市一甘溪一海洋一线页岩有机碳含量都小于1.6%,为研究区有机碳含量低值区;在该线以南的秀山大田坝等地区有机碳含量有所增高,具备较好的生烃潜力。
  2.2 有机质成熟度特征
  四川盆地及其周缘经历有机质热演化史表明,下古生界页岩在沉积后经历了多期次的构造运动,特别是在侏罗纪经历快速沉降,五峰组一龙马溪组有机质热演化程度普遍偏高。研究区几口参数井岩心样品实测的成熟度数据表明,该区上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪组黑色页岩演化程度总体较高,成熟度一般为1.8%-3.38%,平均为2.56%,表明该套页岩热演化程度基本处于高成熟一过成熟演化阶段,页岩己达到生气高峰期,有利于页岩气的充分生成,但页岩现今生烃能力有限。渝东南地区五峰组一龙马溪组泥页岩热演化程度与泥岩的沉积中心相对应,Ro整体变化不大,主要分布在1.6%-3.2%之间。靠近雪峰山造山带和黔中隆起的酉阳东一秀山地区,龙马溪组沉积较薄,泥页岩的成熟度较低,Ro普遍低于2.0%;武隆一彭水地区龙马溪组沉积较厚,为龙马溪期的一个沉积沉降中心,泥页岩的成熟度较高,Ro值普遍大于2.5%,处于过成熟晚期。
  2.3 页岩厚度分布特征
  渝东南地区晚奥陶世一早志留世整体处于陆棚一盆地相沉积,在五峰组一龙马溪组发育了一套厚度较大的泥页岩,该套地层在渝东南部分地区被剥蚀,残余地层在整个渝东南地区主体呈北东向的带状分布。区域上,五峰组一龙马溪组页岩由北西往南东逐渐减薄,表明沉积环境对泥页岩分布有重要的控制作用。研究区内地层厚度主要分布在18-120m之间,北部靠近沉积中心,地层沉积厚度大最厚可达120m;酉阳东一秀山一线以南靠近黔中古隆起区和雪峰造山带,五峰组一龙马溪组沉积厚度明显变小,秀山南部靠近贵州地区目的层仅有十几米。五峰组一龙马溪组富有机质泥岩在区域上也有北西向南东向南明显减薄的趋势,其中,地层厚度高值区武隆一彭水地区,富有机质页岩分布在目的层上部和下部,其累积富有机质页岩段累计最厚可达60余米,具较好的勘探潜力。
  2.4 含气量特征
  含气量评价是有利区优选及资源潜力评价的重要指标,它是生气条件、储集条件、保存条件等的综合反映。含气量的影响因素众多,这些影响因素总体上可以分为两类,一类是通过影响其生气量来影响含气量;另一类是通过影响其储气性能而影响含气量。这些因素主要包括有机质丰度及成熟度、矿物组成和含量、裂缝发育程度、地层压力和温度、孔隙度、孔隙结构、孔隙水饱和度。目前,页岩含气量的测试方法主要有解吸法、测井解释法和等温吸附法。解吸法是页岩含气量测试的直接方法,也是最常用的方法;测井解释法和等温吸附法是页岩含气量测试的间接方法,该方法计算的是页岩的理论含气量。无论是等温吸附法、还是解吸法及测井解释法都是以钻井为前提。因此,本文以各区块中所钻页岩气井的含气量来表示该区块页岩的含气性。
  参考文献:
  [1]滕吉文,刘有山.中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析[J].中国地质,2013,40(1):1-30.
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