四川盆地太阳背斜浅层页岩气储层特征及试采评价

为深入认识埋深小于2000 m的浅层页岩气储层及开发特征,针对四川盆地昭通示范区太阳背斜五峰组-龙马溪组页岩开展了储层特征分析及试采评价。利用矿物组分、总有机碳含量、孔隙度及含气量实验测试和测井数据综合评价浅层页岩储层的可压性、生烃能力、储集性能及含气性,并对水平井试采特征和产能水平进行了分析预测。结果表明目的层五峰组-龙一11亚段脆性矿物含量65.1%~75.2%、TOC为2.10%~6.37%、孔隙度3.00%~8.01%、含气量1.63~7.23m3/t,纵向各小层品质由高至低依次为龙一11小层、五峰组、龙一12小层、龙一13小层和龙一14小层。浅层页岩气井试采动态表现为低压低产及低递减的开发特征,预测试采井EUR为2516×104m3,折算单位段长EUR为338×104m3/100m。随优质储层钻遇率及压裂规模增加,预期浅层页岩气具备更好的开发效果。

昭通太阳背斜区浅层页岩气勘探突破及其资源开发意义

综合中国南方海相页岩气10年勘探开发成果与评价认识,针对云贵高原昭通探区山地页岩"高演化、强改造、剪应力"的特点及浅层页岩气扩散与渗漏时间长、保存条件最为关键等现实问题,对浅层页岩气甜点控制因素及其选区评价关键技术进行研究。2017-2018年,昭通国家级页岩气示范区率先在埋深700~2000 m的太阳背斜上获得了浅层页岩气的勘探突破和规模探明地质储量,通过太阳背斜区浅层页岩气成藏条件分析及甜点控制因素研究,明确盆地外复杂构造区山地浅层页岩气成藏与产能潜力受控于5大要素:①富气区构造改造弱,整体保存条件良好,呈现典型压扭性改造圈闭赋存模式;②富气区处于超压状态,页岩含气量高;③富气区发育优质页岩,烃源条件优越;④富气区页岩储集层品质优良,Ⅰ类储集层占主导;⑤富气区页岩脆性矿物含量高,水平应力差小,易于体积压裂改造。昭通示范区太阳背斜区浅层页岩气的勘探突破和产能规模建设的创新实践及其形成的核心技术,具有重要的示范与引领作用。

昭通太阳背斜山地浅层页岩气“三维封存体系”富集成藏模式

本文系统分析了太阳地区构造断裂系统、顶底板条件、沉积岩相、优质页岩展布、源储条件及富集高产规律,提出了"多场协同多元耦合"共同作用下太阳背斜区山地浅层页岩气"三维封存体系"富集成藏赋存模式,具有5个特征:(1)页岩储层上覆龙马溪组一段二亚段—石牛栏组厚层致密页岩和泥灰岩,下伏临湘组—宝塔组厚层致密瘤状灰岩,具有良好的封隔层条件,形成了封存体系的顶板和底板;(2)压扭应力背景下形成的断裂系统属于挤压性逆冲断层、压扭性走滑断层,断层的纵向封闭性好,有效地保护了优质页岩气藏;(3)断层两盘页岩气层对接岩性均为致密泥灰岩和灰岩,侧向封堵性防止了页岩气泄漏点出现,使得山地浅层页岩气仍具有连续型气藏特征;(4)前陆盆地"水体滞留+火山灰沉降"造就了"海洋漂浮生物繁盛+缺氧强还原"深水陆棚沉积环境,形成了"富碳、高硅、低黏、高脆"的优质烃源岩储集体,构建了"规模生烃、高效吸附富集"的页岩微纳米级储集孔隙空间;(5)页岩储层具有相对小的地应力和两向水平应力差,既利于在中低泵压下的储层压裂施工作业,又具备体积压裂打碎页岩形成复杂缝网和气井获得高产的关键要素。提出了复杂构造区山地浅层页岩气"多元富集高产"的规律性认识,即:前陆盆地深水缺氧强还原环境促使了"富碳、高硅、低黏"页岩储层发育(沉积成岩控制源储特征)、持续良好的三维封闭保存体系有效保护了富有机质页岩生烃留烃富烃和超压保孔(保存条件控制天然气藏)、页岩脆性与地应力以及水平应力差决定了体积压裂改造的难易程度并影响了人造页岩气藏的构建效果(应力可压性控制人造气藏)、Ⅰ类优质页岩气储层连续厚度和地层压力系数决定了页岩气禀赋的资源储量丰度与气井高产(烃储禀赋控制单井产量)。研究成果对中国南方复杂构造区海相浅层页岩气的高效勘探开发具有重要的借鉴引领和指导意义。

浅层页岩气高效勘探开发关键技术——以昭通国家级页岩气示范区太阳背斜区为例

昭通国家级页岩气示范区太阳背斜区浅层页岩气赋存与产能潜力受控于富有机质页岩储层厚度、物性、顶/底板封闭性、含气性及可压性五大地质要素,气藏显现出吸附气含量偏高、地层弱超压、初期产量相对偏低、气井产量稳定、递减率低等特征。通过创新集成,形成了浅层页岩气甜点选区评价技术、产能目标导向高效布井技术、国产近钻头地质导向技术、安全高效优快钻井技术、浅层页岩气体积压裂与精细控压排采等高效勘探开发关键技术,建立了太阳背斜区浅层页岩气开发示范基地,推动了昭通国家级页岩气示范区浅层页岩气勘探开发进程,引领了四川盆地以外中国南方复杂构造区海相山地浅层页岩气勘探开发进程。

太阳区块浅层页岩气水平井地质导向技术

昭通国家级页岩气示范区东北部太阳背斜区复杂山地浅层页岩气地质结构复杂,水平段存在微起伏、裂缝发育、微小断层,加上超薄箱体、水垂比大、水基泥浆体系等因素,现场导向中,水平段轨迹稳定控制在优质储层中难度大。通过不断的实践与优化,兼顾好地质与工程的需要,提出了采用常规MWD配接GIT方位伽马的导向技术,形成一套成熟、稳定、适用、安全的工具组合并有效应用于生产。目前该技术已经在该区块承担超过30口井的地质导向施工任务,总进尺超过6万米,有效储层钻遇率达到95%以上,达到为油田降本增效、提速提效的目的。