含气页岩实验评价指标与测试方法综述
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  • 英文篇名:Evaluating Indicators of Experiments and Test Methods of Gas Shale
  • 作者:马超 ; 秦颦 ; 周尚文 ; 孙莎莎 ; 王红岩 ; 施振生 ; 武瑾 ; 昌燕 ; 梁峰 ; 张琴 ; 李宁
  • 英文作者:Ma Chao;Qin Pin;Zhou Shangwen;Sun Shasha;Wang Hongyan;Shi Zhengshen;Wu Jin;Chang Yan;Liang Feng;Zhang Qin;Li Ning;Department of Unconvention,Research Institute of Petroleum Exploration and Development,PetroChina;Research Institute of Petroleum Exploration and Development,PetroChina Zhejiang Oilfield Company;
  • 关键词:含气页岩实验 ; 评价指标 ; 测试方法 ; 有机地球化学 ; 储层 ; 含气性
  • 英文关键词:gas-bearing shale experiment;;evaluating indicator;;test method;;geochemistry;;reservoir;;gas-bearing
  • 中文刊名:DZKQ
  • 英文刊名:Geological Science and Technology Information
  • 机构:中国石油勘探开发研究院非常规研究所;中国石油浙江油田分公司勘探开发研究院;
  • 出版日期:2019-03-15
  • 出版单位:地质科技情报
  • 年:2019
  • 期:v.38;No.185
  • 基金:国家科技重大专项“四川盆地内部海相页岩气有利区优选及重点目标评价”(2017ZX05035001-006)
  • 语种:中文;
  • 页:DZKQ201902019
  • 页数:9
  • CN:02
  • ISSN:42-1240/P
  • 分类号:167-175
摘要
页岩具有源储一体、低孔隙度和超低渗透率的特点而与常规的砂岩、碳酸盐岩等储集体存在较大差异。因此,明确含气页岩实验评价指标与测试方法对于页岩分析显得尤为重要。现阶段对含气页岩的分析主要分为有机地球化学特征、储层特征、含气性特征3个方面进行。对总有机碳含量测定、干酪根显微组分分析、镜质体反射率测定、矿物组分分析、孔渗测量、扫描电镜、低温氮气吸附、纳米CT扫描、含气性测定、等温吸附共10个实验的指标意义与分析方法进行了论述,提出了现阶段国内外存在的实验共性问题和探索思考,为含气页岩实验测试方法的进一步研究提供了指导与思路。
        Shale is characterized by source and reservoir in one body, low porosity and extremely low permeability, different from conventional sandstone and carbonate reservoirs. Therefore, it is vital to clarify the evaluating indicators and test methods of gas shale experiments for shale analysis. At the present stage, contents for shale analysis are mainly classified into three directors:organic geochemical characteristics, reservoir characteristics and gas bearing with shale's adsorption characteristics. Ten experiments are discussed in this paper, TOC measurement, analysis of micro-components of kerogen, vitrinite reflectivity measurement, analysis of mineral components, porosity and permeability measurement, SEM experiment, Nitrogen adsorption experiment at low temperature, nano-CT scanning, gas-bearing measurement and adsorption experiment at constant temperature. Meanwhile, common issues at home and abroad and tentative thoughts are proposed to provide guide and thinking for further study methods of gas shale experiments.
引文
[1] 邹才能, 张国生, 杨智,等.非常规油气概念、特征、潜力及技术:兼论非常规油气地质学[J].石油勘探与开发, 2013, 40(4):385-399.
    [2] 翟刚毅, 王玉芳, 包书景, 等.我国南方海相页岩气富集高产主控因素及前景预测[J].地球科学, 2017, 42(7): 1057-1068.
    [3] 王世谦.页岩气资源开采现状、问题与前景[J].天然气工业, 2017, 37(6): 115-130.
    [4] 董大忠,高世葵,黄金亮,等.论四川盆地页岩气资源勘探开发前景[J].天然气工业,2014,34(12):1-15.
    [5] 王玉满,王淑芳,董大忠,等.川南下志留统龙马溪组页岩岩相表征[J].地学前缘,2016,23(1):119-133.
    [6] 王艳忠, 操应长, 宋国奇,等.东营凹陷古近系深部碎屑岩有效储层物性下限的确定[J].中国石油大学学报:自然科学版,2009,33(4):16-21.
    [7] 李霞, 周灿灿, 李潮流,等.页岩气岩石物理分析技术及研究进展[J].测井技术, 2013, 37(4):352-359.
    [8] 蒋裕强, 董大忠, 漆麟,等.页岩气储层的基本特征及其评价[J].天然气工业, 2010, 30(10):7-12.
    [9] 李艳霞, 林娟华, 龙幼康,等.中扬子地区下古生界海相泥-页岩含气勘探远景[J].地质通报, 2011, 30(2/3):349-356.
    [10] 舒兵, 张廷山, 梁兴,等.滇黔北坳陷及邻区下志留统龙马溪组页岩气储层特征[J].海相油气地质, 2016, 21(3):22-28.
    [11] 黄第藩, 李晋超.干酪根类型划分的X图解[J].地球化学, 1982,35(1):21-30.
    [12] 张春明, 张维生, 郭英海.川东南—黔北地区龙马溪组沉积环境及对烃源岩的影响[J].地学前缘, 2012, 19(1):136-145.
    [13] Ross D J K, Bustin R M.The importance of shale composition and pore structure upon gas storage potential of shale gas reservoirs[J].Marine & Petroleum Geology, 2009, 26(6):916-927.
    [14] Jarvie D M, Hill R J, Ruble T E, et al.Unconventional shale-gas systems: The Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment[J].AAPG Bulletin, 2007, 91(4):475-499.
    [15] 郭少斌, 王义刚.鄂尔多斯盆地石炭系本溪组页岩气成藏条件及勘探潜力[J].石油学报, 2013, 34(3):445-452.
    [16] 牟传龙,周恳恳,梁薇,等.中上扬子地区早古生代烃源岩沉积环境与油气勘探[J].地质学报, 2011,85(4): 526-532.
    [17] 王志峰,张元福,梁雪莉,等.四川盆地五峰组-龙马溪组不同水动力成因页岩岩相特征[J].石油学报,2014,35(4):623-632.
    [18] Milliken K L, Rudnicki M, Awwiller D N, et al.Organic matter-hosted pore system, Marcellus Formation (Devonian),Pennsylvania[J].AAPG Bulletin, 2013, 97(2):177-200.
    [19] 陈祖庆.海相页岩TOC地震定量预测技术及其应用:以四川盆地焦石坝地区为例[J].天然气工业, 2014, 34(6):24-29.
    [20] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.沉积岩中总有机碳的测定 GB/T 19415-2003[S].北京:中国标准出版社,2003.
    [21] 曹庆英.透射光下干酪根显微组分鉴定及类型划分[J].石油勘探与开发, 1985,12(5):14-31.
    [22] 丰国秀, 陈盛吉.岩石中沥青反射率与镜质体反射率之间的关系[J].天然气工业, 1988,8(3): 20-25.
    [23] 刘德汉, 史继扬.高演化碳酸盐烃源岩非常规评价方法探讨[J].石油勘探与开发, 1994,21(3):113-115.
    [24] Jacob H.Classification, structure, genesis and practical importance of natural solid oil bitumen (“migrabitumen”)[J].International Journal of Coal Geology, 1989, 11(1):65-79.
    [25] Schoenherr J, Littke R, Urai J L, et al.Polyphase thermal evolution in the Infra-Cambrian Ara Group (South Oman Salt Basin) as deduced by maturity of solid reservoir bitumen[J].Organic Geochemistry, 2007, 38(8):1293-1318.
    [26] Bertrand R, Malo M.Dispersed organic matter reflectance and thermal maturation in four hydrocarbon exploration wells in the Hudson Bay Basin: Regional implications[Z].Geological Survey of Canada,Open File 7066,2012:1-52,doi:10.4095/289709.
    [27] 刘祖发, 肖贤明, 傅家谟,等.海相镜质体反射率用作早古生代烃源岩成熟度指标研究[J].地球化学, 1999(6):580-588.
    [28] Petersen H I,Schovsbo N H, Nielsen A T.Reflectance measurements of zooclasts and solid bitumen in Lower Paleozoic shales, southern Scandinavia: Correlation to vitrinite reflectance[J].International Journal of Coal Geology, 2013, 114(4):1-18.
    [29] 陈科洛,张廷山,梁兴,等.滇黔北坳陷五峰组—龙马溪组下段页岩岩相与沉积环境[J].沉积学报, 2018, 36(4):743-755.
    [30] 国家能源局.沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法 SYT 5163-2010[S].北京:中国标准出版社,2010.
    [31] 张晓明, 石万忠, 徐清海,等.四川盆地焦石坝地区页岩气储层特征及控制因素[J].石油学报,2015,36(8):926-953.
    [32] 王飞宇, 关晶, 冯伟平,等.过成熟海相页岩孔隙度演化特征和游离气量[J].石油勘探与开发,2013,40(6):764-768.
    [33] Luffel D L, Hopkins C W, Schettler P D.Matrix permeability measurement of gas productive shales[C]//SPE Annual Technical Conference and Exhibition.[S.l.]:Society of Petroleum Engineers, 1993:261-270.
    [34] Altindag R.Assessment of some brittleness indexes in rock-drilling efficiency[J].Rock Mechanics & Rock Engineering, 2010, 43(3):361-370.
    [35] 刘文平, 张成林, 高贵冬,等.四川盆地龙马溪组页岩孔隙度控制因素及演化规律[J].石油学报, 2017, 38(2): 175-184.
    [36] 耳闯, 赵靖舟, 王芮,等.鄂尔多斯盆地三叠系延长组富有机质页岩孔隙特征及发育机制[J].天然气地球科学, 2016, 27(7):1202-1214.
    [37] 王亮, 章雄冬, 刘玉霞.不镀膜页岩样品的氩离子抛光-扫描电镜分析方法研究[J].电子显微学报, 2015,34(1):33-39.
    [38] 王羽, 金婵, 汪丽华,等.应用氩离子抛光-扫描电镜方法研究四川九老洞组页岩微观孔隙特征[J].岩矿测试, 2015,34(3):278-285.
    [39] 龚小平, 唐洪明, 赵峰,等.四川盆地龙马溪组页岩储层孔隙结构的定量表征[J].岩性油气藏, 2016, 28(3):48-57.
    [40] 杨峰, 宁正福, 张世栋, 等.基于氮气吸附实验的页岩孔隙结构表征[J].天然气工业, 2013, 33(4): 135-140.
    [41] 张廷山, 杨洋, 龚其森, 等.四川盆地南部早古生代海相页岩微观孔隙特征及发育控制因素[J].地质学报, 2014, 88(9): 1728-1740.
    [42] 徐祖新.基于CT扫描图像的页岩储层非均质性研究[J].岩性油气藏, 2014, 26(6):46-49.
    [43] 郭雪晶, 何顺利, 陈胜,等.基于纳米CT及数字岩心的页岩孔隙微观结构及分布特征研究[J].中国煤炭地质, 2016, 28(2):28-34.
    [44] 王羽, 汪丽华, 王建强,等.利用纳米CT研究石柱龙马溪组页岩有机孔三维结构特征[J].岩矿测试, 2017, 36(6): 580-590.
    [45] 陈尚斌, 张楚, 刘宇.页岩气赋存状态及其分子模拟研究进展与展望[J].煤炭科学技术, 2018, 46(1): 36-44.
    [46] 谢忱, 张金川, 李玉喜,等.渝东南渝科1井下寒武统富有机质页岩发育特征与含气量[J].石油与天然气地质, 2013, 34(1):11-15.
    [47] Sondergeld C H, Newsham K E, Comisky J T, et al.Petrophysical considerations in evaluating and producing shale gas resources[C]//Society of Petroleum Engineers, 2010: 1-29.
    [48] 郭少斌, 赵可英.鄂尔多斯盆地上古生界泥页岩储层含气性影响因素及储层评价[J].石油实验地质, 2014, 36(6):678-683.
    [49] 韩双彪, 张金川,Horsfield B,等.页岩气储层孔隙类型及特征研究:以渝东南下古生界为例[J].地学前缘, 2013, 20(3):247-253.
    [50] 李朋, 何仁亮, 宗维,等.鄂西恩施奥陶系-志留系界线附近沉积地球化学与沉积环境[J].地质科技情报, 2018,37(2):17-23.
    [51] 赵建华,金之钧,金振奎,等.四川盆地五峰组—龙马溪组页岩岩相类型与沉积环境[J].石油学报,2016,37(5):572-586.
    [52] 张明亮, 郭伟, 沈俊,等.古海洋氧化还原地球化学指标研究新进展[J].地质科技情报, 2017,36(4): 95-106.
    [53] 赵瞻, 余谦, 周小琳,等.重庆黔江地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件[J].地质科技情报, 2017,36(3):122-129.
    [54] 孙海, 姚军, 张磊,等.基于孔隙结构的页岩渗透率计算方法[J].中国石油大学学报:自然科学版, 2014, 38(2):92-98.
    [55] 薛华庆, 胥蕊娜, 姜培学,等.岩石微观结构CT扫描表征技术研究[J].力学学报, 2015, 47(6):1073-1078.