海陆相页岩型页岩油地质特征的差异与甜点评价--以北美二叠盆地Wolfcamp D页岩油与松辽盆地古龙页岩油为例

全球页岩油技术可采资源量为2512×10^(8)t,2021年页岩层系原油累计产量达3.9×10^(8)t,已成为全球油气勘探开发的重要领域之一。根据地质条件和沉积特征,中国陆相页岩层系储层“甜点”分为夹层型、混积型与页岩型3类,其中夹层型、混积型已是国内外页岩油勘探开发主体。近期,页岩型页岩油也实现了勘探突破,但急需深化甜点评价,为实现效益开发提供依据。因此,文章尝试以北美二叠盆地海相石炭系Wolfcamp D段和松辽盆地古龙陆相白垩系青山口组两套页岩型页岩油地质特征对比为基础,探讨页岩型页岩油甜点评价关键指标,为中国陆相页岩型页岩油勘探开发提供借鉴。对比认为两套页岩岩性均以高黏土矿物、高石英的长英质页岩和黏土质页岩为主,具有地层超压、油质偏轻且脆性矿物含量较高的相近地质特征;但古龙页岩储集空间为与大量黏土矿物相关的有机质孔—页理缝复合的双重空间,连通性较Wolfcamp D段页岩好,有机碳丰度则略低于Wolfcamp D段页岩。Wolfcamp D页岩油地质甜点为有机碳丰度较高的黏土质泥页岩和硅质泥页岩,结合页岩压裂效果,工程甜点确定为富含生物硅的富有机质硅质泥页岩。同样,中国古龙陆相页岩油将滞留烃作为地质甜点评价依据,提出富有机质的黏土质页岩和长英质页岩均为地质甜点,而工程甜点则应聚焦富含硅质的长英质页岩。

中美典型含油气页岩地质特征及开发现状

为进一步了解页岩油气资源,洞悉国外成功开发经验,通过对比北美地区俄亥俄(Ohio)、马塞勒斯(Marcellus)、巴耐特(Barnett)、沃夫坎组(Wolfcamp)页岩与中国龙马溪组、沙河街组页岩的地质背景,明确了中外典型含油气页岩有机地球化学和储层发育特征的异同以及中美页岩油气资源开发动态,并给出了借鉴意义。结果表明:北美开发效果好的含油气页岩大多具有构造简单、厚层页岩发育、厚度变化小、总有机碳含量及有机质成熟度适中、多为Ⅱ型干酪根、脆性矿物含量高、储层压力高等特点。北美页岩油气开发商采用大液量、大砂量、小压裂簇间距和阶段间距来改进压裂工艺,采用井工厂模式来降低土地占用面积,并且在其上进行"拉链式"压裂缩短整体的工程时间,在油田的生产资料数据库中运用大数据分析不同生产参数对产量的影响权重,从而更好地配置生产参数、提高产量。美国页岩油气开发为中国提供的可借鉴的开发经验包括合并油气输送管网、引入民间资本和加大创新奖励。