黔南坳陷九门冲组富有机质页岩无机孔隙定量评价

泥页岩储层因超低孔、超低渗和富含有机质以及其内页岩气赋存方式特殊等特点,使其储层评价与常规砂岩储层评价存在显著的差别。为了对富有机质页岩中的无机孔隙进行定量评价,选取黔南坳陷下寒武统九门冲组（∈1j）泥页岩为例,借助扫描电镜、成像测井和岩石薄片等技术和方法来分析泥页岩中的无机孔隙。研究表明：黔南坳陷∈1j富有机质页岩主要发育有絮状物粒间孔隙、微通道和微裂缝3类无机孔隙;识别出∈1j泥页岩无机孔隙的孔径小于5μm,主要在0.25-1.0μm之间;确定∈1j泥页岩无机孔隙度范围为1.71%-3.86%,平均值为2.67%。

页岩有机-无机复合型孔隙及其控气作用——以川西南地区筇竹寺组为例

以川西南地区寒武系筇竹寺组页岩为例,应用岩石薄片鉴定、矿物X射线衍射、压汞-吸附联合测定、氦气孔隙度测试、氩离子抛光-扫描电镜观察及页岩气储层测井定量表征等多种技术方法,开展页岩孔隙结构、类型及特征研究,探讨了有机-无机复合型连通孔隙系统的形成机制及其对页岩气富集的控制作用。研究结果表明:(1)研究区筇竹寺组富有机质页岩孔隙以介孔和微孔为主,其次为大孔;(2)页岩孔隙类型以粒(晶)间孔、黏土矿物层间孔为主,多呈三角形、多边形及狭缝形;其次为有机黏土复合体内的有机质孔,多呈不规则形;(3)富有机质页岩具备发育有机-无机复合型连通孔隙系统的条件,有机质孔和无机矿物孔的复合提高了页岩储集能力,控制了页岩气的富集。

含水对页岩无机微观孔隙结构影响——以龙马溪露头页岩为例

采用水力压裂进行页岩开发时,页岩吸水能力较强,水与矿物之间的物理化学作用导致孔隙结构的变化。以龙马溪组露头页岩岩心为研究对象,采用平衡水分法、氮气吸附实验和扫描电镜观察,获取不同含水饱和度前后的孔径吸附曲线及原位孔隙结构图片。利用图像处理软件、SPSS软件分析无机微观孔隙的结构参数,分析结构参数在不同含水饱和度前后的均值、峰度、中位数变化趋势,以及矿物颗粒间特征长度变化。结果表明:水侵入页岩初期速度较快,后期侵入速度逐渐变慢,微观孔隙的结构参数与含水饱和度非线性相关;水对页岩微观孔隙结构存在两类相反的作用机制,新裂缝或孔隙的产生源于黏土矿物较强的脱水皱缩效应。水基压裂液中的水对微观孔隙结构的作用较为复杂,颗粒运移、矿物颗粒排列扭转对储层物性及地层结构稳定性产生负面影响。

太湖沉积物孔隙水无机氮空间变化特征

采集太湖不同生态类型湖区(草型湖区胥口湾;风浪大、水华较少的湖心区和水华较严重的梅梁湾)沉积物柱状样,研究沉积物理化性质以及孔隙水无机氮浓度垂直变化特征。结果显示,各点含水率、有机质、总氮均随深度增加而降低,而梅梁湾含量最高,湖心区最低。沉积物溶解氧随深度增加而降低,胥口湾最高,梅梁湾最低。孔隙水NH_4^+-N随深度增加而增大,NO_3^--N、NO_2^--N均随随深度增加而减小。比较表层0-5cm沉积物孔隙水和上覆水无机氮浓度,发现各湖区NO_3^--N和NO_2^--N释放风险小,胥口湾(草型湖区)和梅梁湾(藻型湖区)NH_4^+-N释放风险较大,湖心区较小。

渝东南盆缘转换带五峰组——龙马溪组页岩气储层孔隙特征与演化

目前关于页岩气储层孔隙演化及其机理的研究仍处于探索阶段,研究成果尚未达成共识。为此,基于岩心分析和样品热模拟实验,采用氩离子抛光扫描电镜、原子力显微镜等实验分析技术,对四川盆地东南部及其转换带(以下简称渝东南盆缘转换带)上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气储层的孔隙类型、孔隙结构、孔径变化规律等进行研究,探讨有机孔隙演化特征,分析伴生矿物对孔隙演化的影响,建立该区页岩孔隙演化模式。研究结果表明:(1)该区五峰组—龙马溪组优质页岩储层主要发育裂缝、无机孔隙、有机孔隙等3种储集空间类型,其中后者是页岩气赋存的主要储集空间,其又可细分为无定形干酪根孔、结构型干酪根孔、沥青质孔及生物化石孔等4类;(2)有机质收缩缝先在有机质颗粒一侧出现,随温度升高缝宽变大,与有机质颗粒的收缩有关;(3)有机孔隙以密集分布于有机质内部的"海绵状"孔为主,当R_o介于1.56%～3.50%时以大孔—介孔为主,R_o> 3.50%时大孔减少,介孔和微孔增加;(4)有机质类型及黏土、硅质颗粒、黄铁矿等伴生矿物的含量对孔隙发育有着重要的影响。结论认为,该区五峰组—龙马溪组页岩的孔隙演化模式为:无机孔隙度随埋深增加大幅度减小、有机孔隙度先增大后减小,总孔隙度呈现出先降低、再增加、再持续减小的变化趋势。

页岩气储集特征及赋存量实验研究

基于页岩无机孔隙和有机孔隙润湿性和孔径的差异,考虑甲烷、氦气、水在页岩无机孔隙和有机孔隙中储集位置的不同,通过3种流体饱和实验建立了储层温度和压力条件下页岩气藏各赋存状态气体体积的实验测量和计算方法,得到页岩的无机孔隙度和有机孔隙度,并分析了页岩气储层含气量的影响因素。研究表明:对于所选岩样,无机孔隙和有机孔隙分别占总孔隙体积的65%和35%,无机孔隙中的游离气、有机孔隙中的游离气和吸附气分别平均占总含气量的51%、22%和27%;川南下志留统龙马溪组页岩具有较高的热演化程度,随总有机碳含量的增加,纳米级有机孔隙大量发育,为甲烷提供了吸附空间。明确了总有机碳含量主要影响吸附气含量,指出在页岩气资源量评价、产能预测和后期开发过程中,需要考虑有机质及其内部吸附气的影响。

陆相页岩源储特征及其发育模式——以鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段为例

以鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段为研究目标,对陆相页岩有机地化特征,物性特征,微观结构等方面对储层源储特征关系以及发育模式进行研究。结果表明:有机碳含量分布在0.13%~13.3%,分布范围较大,主要位于2%~7%,平均值为4.8%;有机质类型主要是Ⅰ型和Ⅱ_(1)型为主,以生气为主。镜质体反射率(Ro)分布在0.827%~1.042%,主体分布范围是0.8%~1.0%,平均值为0.92%,烃源岩已经完全进入成熟阶段;孔隙度介于0.75%~14.97%,均值为3.77%。研究区泥页岩主要发育粒间孔、晶间孔及有机孔等,为页岩气提供储集空间与运移通道,页岩气排烃动力主要为源储压差,一般为5~12 MPa,运移类型主要为初次及二次运移。按照岩性组合以及有机地化参数可分为两大类型,分别是厚层暗色泥岩夹薄层泥质细砂岩和厚层泥岩与纹层互层。

测量有机质密度的新方法

页岩气近年来已经成为北美最为重要天然气来源。尽管一些勘探资源的比较经济的方法取得进展,但是地层评价仍存在很多原则问题。其中之一就是总储量。由于页岩中有机质不仅生烃,还可以保存,要想解答总储量,精确估算总孔隙度(有机孔隙度和无机孔隙度)是关键。其中一个最大的未知量,干酪根或者有机质密度在估算过程产生较大的误差。结合低比重的颗粒密度(LPP)和总有机碳的测量实验日工测量有机质密度的新方法。

有机质孔隙对页岩气流动能力影响研究

页岩中存在有机质孔隙和无机质孔隙,目前页岩气表观渗透率模型忽略了孔隙类型、孔隙半径分布对气体流动能力的影响.本文基于页岩二维剖光扫描电镜图像数值重建页岩三维数字岩心,并提取孔隙相中轴拓扑结构.根据地质上对有机质孔隙空间分布、有机质孔隙和无机质孔隙半径分布的认识,在对应孔隙喉道位置,充填满足对应孔隙半径分布以及空间分布关系的有机质孔隙和无机质孔隙,建立3种不同有机质孔隙分布模式的页岩孔隙网络模型:有机质孔隙条带状分布、有机质孔隙连片分布、有机质孔隙分散在无机质孔隙中.有机质孔隙中气体流动考虑吸附解吸、表面扩散、黏性流、努森扩散,无机质孔隙中气体流动考虑黏性流、努森扩散,气体性质计算考虑真实气体效应以及在微纳米孔道中相态变化.结果表明,当有机质孔隙半径分布小于无机质孔隙半径分布,有机质孔隙成条带状分布模型气体流动能力最强,有机质孔隙连片分布模型气体流动能力最弱.当有机质孔隙半径分布大于无机质孔隙半径分布,有机质孔隙成条带状分布模型气体流动能力最强,有机质孔隙分散在无机质孔隙模型气体流动能力最弱.本文的研究对认识页岩气流动能力具有显著意义.

页岩油藏各赋存态油相体积的计算理论与方法

页岩油是赋存于富有机质页岩层系中的石油,勘探开发潜力巨大。页岩油赋存状态多样,油相主要以游离态赋存于无机矿物孔隙和有机质内部发育的孔隙中,以及以溶解态存在于有机质高分子缩聚物内部的溶解态油相,准确劈分不同赋存状态的油相体积对页岩油藏储量精细评价具有重要意义。目前,页岩油储层含油量主要是在孔径分析法、流体饱和实验、热解法或氯仿沥青“A”法等实验测试的基础上计算得到,但受限于测试原理和条件,这些方法无法准确表征不同赋存态页岩油体积。现基于页岩储集特征和流体赋存状态分析,建立页岩油藏各赋存态油相体积的理论计算模型,模型能够根据页岩物性参数定量计算页岩无机孔隙中的游离态油相体积、有机孔隙中的游离态油相体积、有机质内部的溶解态油相体积和总含油量,并能够得到页岩无机矿物介质和有机质的非常规物性参数,实现页岩各赋存态油相体积和总含油量的准确计算。结果表明:总有机碳含量主要影响有机质内部的有机游离态油相体积与溶解态油相体积,有机质溶解度主要对溶解态油相体积产生影响,页岩总孔隙度主要受无机孔隙度的影响,对于总孔隙度较高的页岩,其内部的无机游离态油相含量越高,有利于弹性开采。研究成果为页岩油藏的储层表征和储量准确评价提供了理论依据。