岩气研究综述-成藏机理、储层性质、渗流机理、吸附机理、含气性分析及主要开发技术

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1、页岩气成藏机理、储层性质、渗流机理、吸附机理与含气性分析及主要开发技术综述概述1国内外页岩气开发和研究现状2储层性质及页岩气渗流4页岩气开发主要技术研究53页岩气成藏机理研究定义：页岩气（ShaleGas），是指以吸附和/或游离状态赋存于富有机质页岩地层中，具有商业价值的生物成因和/或热成因的非常规天然气。NelsonⅡ型裂缝储层：天然裂缝提供渗流通道，基质为大部分的气体提供存储空间。基质孔渗：页岩基质的渗透率低至9-10md。基质孔隙度为1%-6%。赋存状态：游离相态（约50%）存在于裂缝、孔隙及其他储集空间；吸附态（约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及空

2、隙表面；溶解状态储存于干酪根、沥青质及含油层中。成藏类型：原地成藏。一、概述全球页岩分布据美国天然气技术委员会公布的资料，仅密歇根盆地的Antrim页岩、阿帕拉挈亚盆地Ohio页岩、沃斯堡盆地Barnett页岩、伊利诺伊盆地NewAlbany页岩和圣胡利安盆地Lewis页岩等五大页岩系统页岩气资源量即为12.85万亿—25.14万亿立方米。加拿大仅不列颠哥伦比亚泥盆纪页岩气资源量即达7.08万亿立方米。中国南方海相页岩地层可能是页岩气的主要富集层位，松辽、鄂尔多斯、吐哈、准噶尔等陆相沉积盆地的页岩地层也有页岩气富集的地质基础、条件和显示。重庆綦江、万盛、南

3、川、武隆、彭水、酉阳、秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成矿区带，以此被确定为我国首批实施页岩气勘探工作目标区。一、概述一、概述美国页岩气主要的盆地资源分布根据目前的勘探开发状况，美国共有23个含页岩气盆地，潜力最大的为Appalachian盆地的Marcellus页岩气和E.Tx盆地的Haynesville页岩气。一、概述中国大陆页岩气富集分区图概述1国内外页岩气开发和研究现状2储层性质及页岩气渗流4页岩气开发主要技术研究53页岩气成藏机理研究开发现状埃克森美孚在德国展开钻探工程；美国戴文能源（DevonEnergy）和法国道达尔联手，在法国钻探页岩气

4、；康菲石油公司将在波兰展开页岩气勘探工作；中国石油天然气集团公司和壳牌宣布将练手开发四川的页岩气资源；挪威国家石油公司、美国页岩气开发最为成功的切萨皮克能源公司（Chesapeake）和南非石化巨头萨索尔（Sasol）共同向南非政府有关部门申请对南非Karoo盆地页岩气资源的勘探权。2009年10月,重庆市綦江县启动我国首个页岩气资源勘查项目,标志继美国和加拿大之后,中国正式开始页岩气资源的勘探开发。二、国内外页岩气开发和研究现状开发现状9月17日，随着最后一台压裂车停泵，中国石化首口页岩气水平井——建页HF-1井大规模分段压裂施工顺利完成。建页HF-1井

5、是中国石化部署在上扬子地台边缘川东褶皱带石柱复向斜中部建南构造的浅层页岩气井。该井6月3日开钻，7月15日钻至1777.77米完钻。垂深613.58米，水平段长1022.52米，水平段气显示良好，3次点火成功，展示了建南浅层页岩气勘探的良好前景。二、国内外页岩气开发和研究现状研究现状目前有关页岩气的研究,绝大多数集中在页岩气的地质理论上,包括成藏、储层特征等方面。有关页岩气开发的钻完井、增产技术论述较多,也相对成熟一些在测井技术和储层改造技术方面也有大体上的论述,但不够深入,没有形成系统的开发技术体系。在页岩气资源评价方面,只局限于常规气藏的类比法、容积法

6、以及动态法,对页岩气的特殊地质特征没有充分考虑。渗流机理研究甚少。二、国内外页岩气开发和研究现状国内现状和面临的主要问题二手资料多，第一手资料少理论研究多，实践验证少可能的结论多，确定性结论少二、国内外页岩气开发和研究现状主要问题概述1国内外页岩气开发和研究现状2储层性质及页岩气渗流4页岩气开发主要技术研究53页岩气成藏机理研究成藏机理页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征，显示复杂的多机理递变特点。页岩气成藏过程中，赋存方式和成藏类型的改变，使含气丰度和富集程度逐渐增加。完整的页岩气成藏与演化可分为3个主要过程，构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活

7、塞式推进或置换式运移的机理序列。成藏条件和成藏机理变化，岩性特征变化和裂缝发育状况均可对页岩气藏中天然气的赋存特征和分布规律有控制作用。三、页岩气成藏机理与煤层气相比较三、页岩气成藏机理类型页岩气藏煤层气藏烃源岩页岩，厚度大，分布广，低-高成熟度煤层，厚度大，分布广，富含有机质储积特性裂缝充当储集空间，低孔、低渗裂缝及微孔隙充当储集空间，裂缝决定渗透率的大小排烃、运移、聚集主要以吸附相、游离相形式存在；运移距离短-无；原地聚集以游离气、吸附气和溶解气形式存在，以吸附气为主；运移距离短-无；原地聚集封盖和圈闭自身封盖，无特定圈闭煤层气“圈闭”在煤层微孔隙中，

8、部分扩散至周围的砂岩中成藏压力特征多具有异常低压，也有异常高压多具