燃爆冲击载荷对页岩储层孔裂隙系统的改造作用特征

燃爆压裂是近年提出的一项针对页岩气储层压裂的变革性技术,研究燃爆冲击载荷的改造作用可为燃爆压裂法的应用提供基础依据。选取川南泸州区块龙马溪组一段页岩样品,采用自制的燃爆冲击载荷试验系统开展燃爆冲击实验,用计算机断层扫描仪(μ-CT)扫描燃爆前后样品,通过数字图像处理技术提取孔隙并重构,统计孔隙数据获取孔径分布,研究燃爆冲击载荷作用前后孔裂隙系统的变化特征。结果表明:(1)瞬时升温产生的热应力破坏页岩中层理弱介质,使其内部微裂缝失稳、扩展乃至贯通;受燃爆冲击载荷作用影响,页岩中心位置应力集中,应力波冲击使页岩形成多条裂缝,产生大量孔隙;(2)燃爆冲击载荷作用对页岩储层孔裂隙系统的改造显著受层理和微裂缝的影响;层理和微裂缝越发育,改造后形成的裂缝网络越复杂;受黏土矿物等塑性矿物的约束性降低,储层应用范围更广;(3)瞬时升温和燃爆冲击载荷作用对页岩复杂缝网的形成和扩展均有显著促进作用;燃爆冲击载荷作用更加有效地改造页岩储层孔裂隙系统并产生大量连通性孔裂隙,连通性孔隙增加约67%。这一研究从微观层面证实燃爆冲击载荷作用能有效改造页岩储层。

四川盆地南部下寒武统筇竹寺组页岩孔隙结构特征与页岩气赋存模式

近年来,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发取得了实质性的突破,但是,关于筇竹寺组页岩气储层孔隙结构特征及其对页岩气赋存模式影响的研究还较为薄弱。为此,以川南地区W207井筇竹寺组页岩为例,以总有机碳含量(TOC)不小于1.0%为界,将筇竹寺组页岩划分出4个高有机碳页岩层段(H1—H4层),并基于大视域扫描电镜、流体注入法孔隙定量表征、三维分子结构建模与分子模拟等方法,研究了不同富有机质层段页岩孔隙特征,并着重分析了H3层页岩孔隙发育特征与页岩气赋存模式。研究结果表明:(1)筇竹寺组页岩纵向上孔隙发育差异较大,其中H3层页岩孔隙系统最为有利,发育粒缘缝—有机质纳米连通孔隙—有机质基质分子内孔隙3级孔隙网络,其矿物粒缘缝与有机质纳米孔隙提供了较大的游离气储集空间,页岩有机质分子结构中普遍发育微孔,提供了较大的吸附空间;(2)微孔对总吸附量的贡献随压力增高而降低,但在30.0 MPa时仍贡献了56%以上的总吸附气量;(3)高温高压下(30.0 MPa、70℃),页岩中游离气甲烷含量占总含气量的57%,当压力由30.0 MPa降低至16.5 MPa,游离气贡献总开采气量超过80%;(4)粒缘缝、有机质纳米连通孔隙和有机质基质分子内孔隙良好的配置关系为页岩气富集及开发提供了良好的连通体系,远离风化壳的超压层段有利于页岩孔隙发育。结论认为,川南地区筇竹寺组H3层页岩孔隙系统发育,具备页岩气高产地质条件,是筇竹寺组下一步重点关注层段,在此基础上寻找远离风化壳、孔隙发育的超压页岩储层是筇竹寺组选区选层的关键。

新疆库拜煤田煤储层孔-裂隙系统及有利储层优选

利用低温氮吸附试验、压汞孔隙试验和光学显微镜等手段,研究库拜煤田中部矿区煤储层微观孔隙、微裂隙系统发育特征。利用地表构造裂隙填图技术和矿井下煤储层精细对比解剖技术研究煤储层内生裂隙、外生裂隙等宏观裂隙系统的发育特征,将孔隙、微裂隙和宏观裂隙作为一个有机的整体来进行研究。经过综合研究,从孔-裂隙的角度优选出A5、A7煤层为有利储层,为煤层气勘探开发提供理论依据。

基于PCAS软件对孔隙结构的定量表征——以川北地区广元千佛崖组砂岩为例

使用川北地区广元千佛崖组砂岩薄片图像样品,开展基于孔、裂隙分析系统(PCAS)定量表征孔隙结构的研究,并探讨如何提升PCAS识别孔隙度的精度。研究表明:使用PCAS默认的单阈值分割法,识别的孔隙与人工圈定的孔隙范围不一致,并且孔隙度偏高,为31.21%。为了提高软件的识别效果,使用Adobe Photoshop对图像进行初步优化,然后采用多阈值分割法,根据孔隙的颜色差异设置各阈值的容差,最终得出孔隙度为14.18%,孔隙识别正确且内部结构更加完整,说明以上操作能够显著提升软件的识别效果。将优化后的孔隙度与默认的单阈值分割法识别的孔隙度、薄片估算的面孔率进行对比,发现优化后的孔隙度与薄片估算的孔隙度接近,仅相差1%~2%,并且参考邻区储层物性测试所得孔隙度,可确定该结果具有一定准确性。此外,PCAS还能快速、准确地提取各种孔隙特征参数,对于孔隙成因、孔隙评价、赋孔特征、赋气机制、渗流网络等研究具有重要意义。这些结果证实了PCAS软件在定量表征孔隙方面的潜力。

新疆库拜煤田煤储层孔-裂隙系统及有利储层优选

为研究库拜煤田中部矿区煤储层微观孔隙、微裂隙系统发育特征使用低温氮吸附试验、压汞孔隙试验和光学显微镜等手段利用,研究。利用地表构造裂隙填图技术和矿井下煤储层精细对比解剖技术研究煤储层内生裂隙、外生裂隙等宏观裂隙系统的发育特征,将孔隙、微裂隙和宏观裂隙作为一个有机的整体来进行研究。本文主要针对新疆库拜煤田煤储层孔裂隙系统及有利储层的选择等相关问题进行分析,而后提出了自身的见解与看法,希望可为有关的研究人士带来借鉴与参考。

高压注水对煤孔隙结构影响的试验研究

基于煤层孔隙结构是影响煤层气吸附及渗流的重要因素,为了揭示高压注水过程中煤孔隙结构的变化规律。采用核磁共振试验、渗透率试验及显微镜观测微裂隙方法,从微观上研究高压注水对煤孔隙结构的影响,为研究煤层气水力压裂技术提供微观层次的理论依据。通过核磁共振试验得知经高压注水后单位体积(1 cm^3)煤各孔隙类型孔隙体积都得到增大,其中中孔孔隙体积平均增大0.73×10^(-3)cm^3,增量最小;小孔孔隙体积平均增大8.79×10^(-3)cm^3,增量最大。通过光学显微镜观测得知高压注水有利于裂隙连通、产生新裂隙及增大裂隙宽度,从而使煤渗透率比高压注水前增大146%~560%。通过煤渗透率测试得知微孔和小孔主要起吸附及解吸作用,对煤的渗透性基本没有贡献,大孔对煤的渗透率贡献最大,是煤渗流及运移的主要通道,中孔次之。

煤相分析在煤储层评价中的应用

煤储层研究的重要内容是孔裂隙系统发育特征、渗透性及其空间不均一性特征。煤储层的孔裂隙特征决定煤储层的渗透性,而煤储层的孔裂隙特征主要取决于煤岩成分和煤级。对一个特定的煤层气田而言,煤级变化不大或者规律明显。煤岩成分往往成为控制煤储层渗透率分布不均性的主导因素。煤岩成分,包括有机显微组分和矿物质均受控于煤相。可以通过系统的煤相分析认识煤储层中煤岩成分、结构、层序等的空间展布特征,为科学预测煤储层的渗透率奠定基础。煤相分析在注重横向变化的同时,更强调垂向层序分析。

沁南东古城区块3^#煤层吸附解吸特征分析

为调查沁南东古城区煤层的成藏性,通过对沁南东古城区块6口井现场采集煤样,进行现场解吸实验和室内等温吸附实验,结合煤层气的储层特性参数,如孔隙结构、孔隙率、煤质等测试分析,对该地区煤层气吸附解吸特征进行系统的分析研究,探讨了煤储层特性对煤层吸附解吸的影响;研究表明:古城区块3#煤层吸附解吸能力较强,且影响煤层吸附解吸的主要地质因素为温度和压力,煤质、煤的变质程度、孔隙度、埋深、孔隙结构在一定程度上对吸附解吸也有影响。

煤储层特性研究若干问题的思考

探讨了煤储层孔—裂隙系统的研究思路，借鉴有机岩石学的理论和方法有助于查明孔—裂隙系统的类型、分布及其对煤储层吸—脱附特性、渗透率的影响，并成为煤层气研究的重要内容。

煤储层渗透率影响因素探讨

煤储层渗透性是影响煤层气开发选区和产量最重要的因素,运用资料查阅、文献综合研究等方法,分析了煤层变质、煤层厚度、煤体结构、构造曲率等因素与煤储层渗透率之间的耦合关系,结果表明,煤储层具有双重孔隙结构,割理裂隙的发育程度直接影响煤层渗透率的大小,天然裂隙的发育密度与煤岩类型条带或分层厚度呈负相关。