构造生烃理论及其在页岩气上的应用

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• 责任者：熊斌辉^c中海油研究总院^d1963^e硕士^f高级工程师 ; 米立军^c中海石油有限公司勘探部 ; 王存武
• 刊名：海洋石油
• 出版年：2010
• 卷期：30^b4总147
• 关键词：生烃作用 ; 非常规天然气 ; 页岩20^a油气勘探 ; 镜质体反射率30^a构造生烃 ; 页岩气 ; 化学平衡 ; 反应能 ; 活化能 ; 排烃能
• 页码：1～6
• 索书号：P226.706/449-3
• 图表：^c表1参8插图
• 分类号：0831
• 文摘期号：2011/06

摘要

生烃是地层有机质生成油气的化学平衡。由于油气的密度低于干酪根，它是典型的体积增大化学反应。与实验室开放系统不同，地层有机质生烃反应能等于活化能加排烃能。成熟阶段的地层比较致密，排烃能较大，与开放系统相比，形成了欠生烃。构造运动形成裂隙网，大大降低地层排烃能，使欠生烃的有机质短时间集中生烃，作者称之为构造生烃。成熟地层通常较致密，排烃能较高，较多欠生烃有机质成为页岩气的物质基础。致密地层在过成熟条件下还有大量欠生烃有机质。经典生烃理论认为R_O大于2．O就基本不生烃，而许多R_O达到3.0，个别甚至4．O的页岩气发现，证明欠生烃的存在。分子越小，排烃能越低，相对致密地层生气的反应能通常最低，更多的有机质形成了页岩气，页岩气资源潜力巨大。页岩气的开采速度比地层自然排烃速度高出多个数量级，天然气排出最快的，最有利于生成天然气的化学平衡。勘探开发实践表明页岩含气量与其TOC成正比，作者认为这正好预示着页岩中存在游离气、吸附气和有机质的化学平衡。游离气压降低，吸附气就会解吸附；吸附气解吸附，有机质就会生烃。有些过成熟岩石存在未一低成熟度T_max值。这样低的T_max值预示着，有机质能够在地层被压裂后随着排烃能的降低而满足反应条件，而成为潜在资源。页岩气的开采与普通气层相比更复杂、更漫长、更巨大。