基于扫描电镜的页岩有机孔隙空间定量表征

对于富含有机质的页岩储层来说,孔隙度是评价油气储量的关键参数之一,有机孔隙的存在又对岩石孔隙空间具有重要贡献,因此,研究页岩储层有机孔隙空间是有必要的。本文结合氩离子抛光扫描电镜(SEM)资料和图像分割技术,以川南永川区块YY2井龙马溪组页岩储层为例,对纳米有机孔隙的形态特征和有机孔隙度进行分析研究,研究表明:YY2井龙马溪组有机孔隙较发育,SEM图像中有机孔隙直径差异很大,对龙马溪组6块岩样的SEM图像进行处理,得到的有机质面孔率在0.97%~8.90%之间,个别样品孔径较小,面孔率在1%以下。利用面孔率和有机质含量计算有机孔隙度,计算得到的有机孔隙度在0.12%~0.75%范围内,均值为0.39%,占据岩石孔隙度的10.66%。

基于核磁共振弛豫法与冻融法的页岩有机孔计算方法

利用核磁共振弛豫实验和核磁共振冻融实验对四川盆地泸州地区龙马溪组深层页岩有机孔进行孔隙度和孔隙分布研究。根据实验结果提出利用分段幂函数构建深层页岩孔隙分布的新方法,并根据核磁共振弛豫实验和测井资料提出计算页岩有机孔孔隙度计算模型。结果表明:四川盆地泸州地区龙马溪组页岩孔隙半径分布在5.0~800.0 nm,大量的孔隙半径小于10.0 nm,属于介孔,孔隙半径分布峰值在7.3 nm附近;研究区有机孔孔隙度介于2.9%~5.7%,并且随着地层深度的增加,有机孔孔隙度呈现逐渐增大的趋势。研究成果为深层页岩气标定孔隙分布和油气资源赋存量的估算提供了基础数据。

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。

改进的烃源岩生烃潜力模型及关键参数模板

岩石热解测试分析数据中最重要的参数——氢指数I H和原始氢指数I Ho是衡量烃源岩生烃潜力的重要指标。针对已有I Ho模型存在的不足,提出一种改进模型,提高了计算结果与实测值的符合率,并推导出碳恢复系数、原始有机碳含量、可转化碳含量、可转化碳百分比、转化率、降解率、产烃率、原始有机质孔隙度等参数的定量模型。通过统计国内外7个盆地1249组岩石热解和TOC数据,拟合得出Ⅰ型、Ⅱa型、Ⅱb型和Ⅲ型4种有机质类型烃源岩I Ho模型的关键参数值,并建立4种类型烃源岩生烃潜力、碳恢复系数、转化率、降解率、产烃率、原始有机质孔隙度等参数随T max变化的模板,弥补了有效烃源岩定量研究手段的不足,有望促进油气资源评价技术的发展。

页岩气储层品质测井综合评价

页岩气储层品质对压裂改造至关重要,直接影响到试油层位的优选和压裂施工的效果,进而影响页岩气产能的高低。为此,针对四川盆地南部地区海相页岩储层开展综合评价研究:首先,通过岩心实验数据与测井曲线相关性分析,优选铀含量、密度计算有机碳含量,优选声波、密度、铀含量计算储层孔隙度和有机孔隙度,建立多参数计算页岩储层参数模型,参数精度高;其次,利用页岩气水平井单段测试产量与储层参数开展主成分方法分析,优选页岩孔隙度、有机碳含量、脆性指数、总含气量,建立页岩气水平井储层品质综合评价模型,形成了页岩气水平井储层品质测井综合评价方法,评价结果与生产测井测试成果有着较好的对应性。研究结果表明:(1)声波能较好地表征无机孔隙度,铀含量能较好地表征页岩有机孔隙度;(2)水平井靶体应尽量控制在页岩储层品质好、脆性矿物含量高、脆性指数高的小层内,易于被压裂,形成的压裂缝网复杂,测试产气量贡献大。结论认为,页岩气水平井储层品质测井评价方法对水平井储层品质级别具有较好的指示性,为现场水平井靶体优化和优质页岩储层压裂分段优选提供了技术支撑,可以有效地指导现场生产。