页岩油气储层孔隙结构表征技术研究进展

综述了页岩油储集空间结构的表征技术和形态精准描述的方法,主要总结了气体吸附法、原子力显微镜和小角中子散射的实验原理与它们在不同孔隙结构表征上的适用性,概括了氮气吸附法中分形模型的计算方法与应用。指出了页岩油气储集空间结构表征技术存在的问题,展望了页岩油气储集空间结构表征技术的发展趋势和未来关注的方向。

CT扫描技术在页岩油气储层微观结构表征中的应用进展

重点论述了CT扫描技术在岩石矿物组分、孔隙结构表征和微裂缝识别三个方面的应用进展。利用不同矿物组分的密度差异可以识别出有机质、黄铁矿和基质矿物等组分,由于一些矿物组分灰度值相近难以精确区分,未来可结合X衍射技术对比识别。实现了岩心内部真实孔喉分布的三维表征,并可进行定性定量的连通性分析。不仅可以识别页岩中发育的天然微裂缝,还可研究不同热解条件下的微裂缝扩展规律。CT扫描已然成为表征页岩油气储层微观结构的有力工具。

我国在页岩油气储层原位脆性评估方面取得进展

我国页岩气及页岩油的技术可采资源量分别居全球第一位和第三位。与北美相比,我国页岩油气资源具有埋藏深、物性差、地质构造复杂、成熟度偏低、开采难度大等显著特征。如何实现页岩油气的高效开发已成为我国力学、地质等学科亟待解决的问题。由于深部页岩处于力、化、热、流等多场耦合的复杂环境,其原位力学属性评估的准确程度将直接决定压裂效果的优劣,亦由此引出如含初场弹性力学问题解等一系列跨尺度科学问题。

页岩油气储层测井评价技术及应用

随着我国能源保障压力加大,页岩油气在我国能源结构中的地位变得越来越举足轻重。作为一种非常规油气资源,页岩油气具有自生自储、矿物成分复杂、发育微米—纳米级孔隙、通常为超低孔渗、吸附气与游离气共存等地质特征,与常规油气资源有明显差异,现有的常规油气藏测井评价理论和方法不适用。以非常规油气地质研究为指导,针对页岩油气勘探开发与工程改造需求,建立了陆相和海相不同成熟度页岩TOC测井定量评价方法,形成了页岩复杂矿物组分测井定量评价技术,提出了基于常规测井资料的岩石脆性表征新方法,建立了多参数权重法页岩储层品质测井分类方法,最终形成了页岩油气储层测井评价配套技术。该技术成果目前已在松辽盆地古龙凹陷青一段、四川盆地威远—长宁地区龙马溪组和筇竹寺组得到推广应用,有效指导了油田新钻探井、水平井和老井复查等的有利压裂层段选取工作。

多矿物处理方法在北美页岩油气藏测井评价中的应用

页岩油气储层与常规油气储层、泥质或灰质围岩的测井响应特征不同,通常呈高自然伽马、高中子孔隙度、高电阻率、高纵波时差、低体积密度和低光电吸收截面指数等特征。页岩油气储层较常规油气储层的岩石物理体积模型复杂,仅仅利用常规测井资料进行评价精度较低。为此,本文以美国德克萨斯州南西湾(Western Gulf)盆地的页岩储层F为例,综合利用常规测井与自然伽马能谱测井,建立了多矿物体积模型,采用最优化方法,利用多矿物处理模块对该页岩油气层进行处理,得到了地层岩性剖面、孔隙度、含水饱和度及总有机碳含量等参数,探讨了页岩油气储层参数测井评价方法,取得了较好的处理效果。

海相页岩油气藏压裂用减阻剂的研制及应用

本研究针对页岩油气储层改造,研发适用于海相页岩气藏压裂用阴离子聚丙烯酰胺减阻剂ZLFR系列产品。ZLFR减阻剂从分子设计的角度,赋予微嵌段分子模型聚合,保持线性分子结构,提高溶解性能;引入耐温抗盐的磺酸基团,降低减阻剂对水质及温度的敏感性。评价结果表明,ZLFR系列减阻剂产品稳定性好,减阻率大于79%,溶解3 min达到最大稳定黏度的90%以上。抗盐减阻剂ZLFR317X在美国压裂施工现场应用取得良好效果。

中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验地质技术之核磁共振岩心分析技术

对储层孔隙微观结构以及赋存其中的不同流体的表征和可动性评价是页岩油气储层评价工作的重点内容。页岩矿物成分多样,孔隙结构复杂,通常具有低孔隙度、低渗透率和非均质性强的特征,难以使用常规的岩石物性表征技术开展研究。低场核磁共振技术(Low-Field Nuclear Magnetic Resonance,LF-NMR)具有快速、无损、近原位测试的技术优势,结合多样化的前处理方式可获取样品孔隙度、渗透率、可动流体饱和度、润湿性等岩石物理参数。近些年来,T1-T2二维核磁共振技术使得页岩中不同含氢组分得以区分,为页岩储层以及赋存于其中的流体的精细化表征提供了技术手段。

中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验地质技术之核磁共振岩心分析技术

微观孔隙结构表征及流体可动性评价是页岩油气储层评价工作的重点内容。页岩岩性致密,矿物成分多样,孔隙结构复杂,通常具有低孔隙度、低渗透率和非均质性强等特征,难以使用常规的岩石物性表征技术开展研究。低场核磁共振技术(NMR)具有无损、快速、准确等特点,能够有效表征页岩孔隙与微裂缝的发育特征与分布状态,并结合多样化的前处理方式获取页岩孔隙度、渗透率等岩石物性参数,岩石基质内部流体的赋存状态,以及孔隙类型、孔径分布等孔隙结构信息,为页岩储层精细化表征提供技术支撑。

Evaluation of hydrocarbon generation of the Xiamaling Formation shale in Zhangjiakou and its significance to the petroleum geology in North China

The semi-closed pyrolysis simulation system under constant pressure was conducted to explore the characteristics and mechanisms of hydrocarbon generation from Xiamaling Formation shale in Xiahuayuan,North China.The experiment results indicate the oil generated by the Xiamaling Formation shale in oil window should be classified as "aromatic-intermediate" type,whereas the decreasing of dry coefficient can be ascribed to the cracking of residual bitumen in source rock in the stage of high to post maturity.The amount of hydrocarbon gas generated from residual bitumen can be up to 1-2 m3 per ton rock in high to post mature stage by calculating hydrogen contents in the kerogen,the expelled hydrocarbon,and the residual hydrocarbon.This reveals the importance of residual bitumen as a gas source during high to post mature stage of the kerogen evolution,and also as the broad exploration prospect of these gases.This research highlights the attention should be paid to oil/gas reservoirs sourced from residual bitumen of organic-rich source rock in high mature stage,even the primary oil/gas reservoirs considered as the main exploration targets in middle-upper Proterozoic sediments of North China.