四川盆地南部地区志留系龙马溪组页岩基质孔隙水赋存规律

已有的页岩气勘探开发实践揭示,页岩储层中孔隙水的赋存特征对于页岩气勘探开发具有重要意义。为了解决页岩储层中孔隙水赋存特征及主控因素认识不清楚的问题,以四川盆地南部(以下简称川南)富顺地区志留系龙马溪组页岩为研究对象,采用分子模拟技术结合离心—核磁共振实验研究了页岩储层中孔隙水的赋存特征,并利用X射线衍射、大面积高分辨率背散射成像、扫描电镜矿物定量评价等技术对页岩矿物成分和孔隙结构进行分析。研究结果表明:(1)研究区龙马溪组页岩储层中孔隙水含量介于8.05~18.43 mg/g,平均10.97 mg/g,其存在吸附态和游离态2种赋存相态,吸附态水的优势赋存孔径约2~5 nm,游离态水的优势赋存孔径介于5~10 nm,大于20 nm孔径的页岩储层孔隙内几乎无水赋存;(2)页岩有机质演化过程中的生烃排水作用使得有机孔内几乎不含有孔隙水,仅有微量孔隙水附着于部分干酪根的含氧官能团表面,伊利石为主的黏土矿物颗粒内发育的无机孔表面具有较强的亲水性,成为页岩储层中孔隙水赋存的主要场所;(3)伊利石含量过高导致页岩储层中孔隙水含量偏高,占据气体赋存空间,不利于气体富集,而气体产出过程运移至吸附水赋存的1.4 nm以下孔隙时,由于毛细管力作用造成气体运移需要更大的突破压力,导致气体难以排出。结论认为,页岩储层中孔隙水微观赋存特征及页岩组构对孔隙水赋存的控制作用研究,将有助于四川盆地页岩气高效开发,为中国页岩气的高质量发展奠定了坚实的理论基础。

泸州北区深层页岩现今地应力场分布特征及扰动规律

地应力场特征分析评价是深层页岩气勘探开发的重要环节,对压裂裂缝走向预测、井网部署和水平井位部署具有重要的指导意义。以四川盆地泸州北区龙一1亚段为例,通过室内实验、测井解释对比和应力场模拟预测,建立了岩石力学动静态参数转换关系式,明确单井地应力特征,完成应力场扰动分析,实现了对研究区应力场的分区刻画。结果表明:(1)岩石力学参数呈现出“高杨氏模量、低泊松比”的特征,表明目的层具有较高的脆性。三向应力随埋深的增加而增大,且表现为水平最大主应力>垂向主应力>水平最小主应力。(2)4种应力方向判别方法的对比分析得出,研究区水平最大主应力方向在105°~115°。福集向斜相对于区域应力方向发生逆时针偏转,在75°~85°,得胜向斜常保持区域应力方向。(3)对比区域应力状态,背斜区受张应力影响,应力值减小、应力方向顺时针偏转;受挤压应力的影响,向斜区表现出相反的趋势。断裂对应力扰动最大范围可达1.8 km,不同走向断裂对应力扰动强度排序为NEE、NE和NNE。(4)依据断裂和应力场扰动的特征,将研究区划分为调整带、转换带和稳定带3种类型。这为后续研究区开发单元的优化提供了有效支撑,实现单井平均经济可采储量稳步上升。

川南地区典型页岩气藏类型及勘探开发启示

川南地区是中国页岩气勘探开发的热点地区,页岩气藏类型种类多、资料丰富。为总结该区基本地质特征及富集高产规律,利用大量地震、钻井、测井及分析化验等资料,从沉积作用、构造变形、保存条件等方面分析了页岩气藏关键地质因素,并剖析典型页岩气藏类型特征、富集条件差异及其勘探开发启示。研究表明:①沉积作用整体控制了五峰组—龙一_(1)亚段页岩地层厚度、储层品质与厚度;②构造变形对页岩气藏的影响体现在构造样式、埋深、地应力场、天然裂缝发育特征等方面;③页岩气藏保存条件受构造改造强度、沉积作用、埋深等多因素影响;④川南地区页岩气藏可分为斜坡型、向斜型、低陡背斜夹宽缓向斜型及箱状断背斜型等4种类型,不同类型气藏的地质特征、富集条件存在差异;⑤针对不同类型页岩气藏的地质与工程特征开展分析,并提供相应技术对策,有助于提高单井产量与页岩气产能建设。该研究成果丰富了四川盆地页岩气富集高产理论,为其他区域页岩气藏的规模效益开发提供了技术参考。