西加拿大沉积盆地泥盆系—密西西比系地层页岩气资源潜力特征：综合地层评价的应用

详细信息   

• 责任者：Ross ; D^J.K. ; Bustin ; R.M^2300^a赵利华
• 刊名：石油地质与实验
• 出版年：2010
• 卷期：^b2总80
• 关键词：非常规天然气 ; 页岩12^a加拿大20^a有机碳 ; 孔隙度 ; 裂隙 ; 储集层 ; 油气资源 ; 泥盆纪 ; 密西西比系30^a页岩气
• 页码：23～58
• 索书号：P452.06/167-14
• 图表：^c表5插图
• 分类号：0831
• 文摘期号：2011/06

摘要

在西加拿大沉积盆地西北部的泥盆系—密西西比系地层研究了页岩气的资源潜力。在Besa河组、Horn河组、Muskwa组以及Fort Simpson组的深部热成熟地层厚达1 km以上，其展布面积达125 000 km²，显示出了具有巨大的天然气资源潜力，估计总含气量在60～600 bcf(bcf＝10亿立方英尺)／剖面范围。Horn河组（包括在横向上剖面位置与其相当的下Besa河组）以及上Besa河组地层中的页岩和泥岩具有特殊的勘探意义。这套地层中的总有机碳(TOC)含量高达5.7 wt．%（重量百分比）。其中Fort Simpson组页岩中有机碳含量大多不超过1 wt．%。但Horn河组和Muskwa组地层都具有丰富的页岩气资源潜力。其分布于122°W和123°W，59°N和60°N的区域范围内。在这一区域覆盖的总面积为6 250 km²，总有机碳平均含量高（由电缆测井标定的有机碳平均含量＞3%），地层厚度大于200 m。估计天然气的总容量在100～240 bcf/剖面范围，可能某些地方的天然气总容量可达400 tcf(tcf＝万亿立方英尺)以上。实际上，天然气的真正有利部分是由储层的高温高压所形成的游离气。当储层中的温度在60～80 ℃时，Muskwa组页岩所具有的吸附气的容量在0.3～0.5 cm³/g范围之间。而Besa河组的泥岩和页岩则保持较低的吸附气体容量，低于0.01 cm³/g，原因是储层中的温度超过了130 ℃。而当总体孔隙空间有0.4%～6.9%被气体饱和后，潜在的游离气的容量在1.2～9.5 cm³/g范围内。 沉积岩的矿物学特征对天然气的总容量具有重要的影响。富含碳酸盐的岩石样品，指示出临近碳酸盐岩台地和海湾区沉积序列的地质演化特征，通常具有较低的有机碳含量和低孔隙度（TOC＜1%，孔隙度＜1%），产气能力也相对较低。在Slave Point地区边界近海碳酸盐岩分布区、Muskwa组和下Besa河组的泥岩均已被硅质化并富含有机碳(石英含量超过92%，TOC含量为5 wt．%）。因地层岩石属于富有机质的和富硅的脆性相态，有相当多的裂缝大量增长，此处对于页岩气储层的勘探十分有利。然而，在某些地区存在的硅化度与孔隙度之间成反比关系现象，说明了那些区域虽然存在适合裂缝形成的良好趋势，但可能并未能够提供最佳的存储性能，而在良好的储层特征中应当存在并寻求找到一个平衡点。