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长江大学学报自然科学版年月第卷第期
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页岩气勘探开发技术研究
许洁,许明标长江大学石油工程学院,湖北荆州
摘要论述了页岩气的成藏机理、物理性质、开发特性,重点介绍了国外页岩气勘探和开发以及增产方
面的技术, 旨在为我国的页岩气开采提供技术参考。
关键词页岩气;储量;成藏机理; 开采
中图分类号文献标识码文章编号———
页岩气成藏机理
页岩在地层组成上,多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。在页岩中,天然气的赋存状态多种多样。
除极少量的溶解状态天然气外,大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面,溶解于干酪根和沥青
里,或以游离状态赋存于粒间孔隙和天然裂缝中。其中吸附状态天然气的含量变化于~ 。
页岩气成藏具有隐蔽性,成藏机理上具有递变过渡的特点,一般原生页岩气藏具有高异常压力。页
岩气藏不以常规圈闭的形式存在,但页岩中裂缝发育有助于游离相天然气的富集和自然常能的提高。当
发生构造升降运动时,其异常压力相应升高或降低,因此页岩气藏的地层压力多变。
页岩气产自富有有机质的页岩中,气源主要来自于热成熟作用或生物作用,是天然气在烃源岩中大
规模滞留的结果,为典型的自生自储型天然气藏,其成藏至少分为个阶段:第阶段是天然气的生
成生物作用和热成熟作用与吸附;第阶段是天然气的造隙及排出。由于天然气的生成来自于化学
能的转化,可以形成高于地层压力的排气压力,从而导致沿岩石的薄弱面产生小规模的裂缝,天然气就
近在裂缝中保存。
页岩气特性
. 页岩气基本特征
页岩气具有如下基本特征:①页岩岩性为沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩,岩石组成一般
为~ 的粘土矿物、~ 的粉砂质石英颗粒和/~ 的有机质,多为暗色泥岩与
浅色粉砂岩的薄互层, 总有机碳一般介于~ 之间,镜质体反射率介于. ~ 之
间;②页岩本身既是气源岩又是储集层, 目前可采的工业性页岩气藏埋深最浅为,页岩产层厚度
一般为~ ,页岩总孔隙度一般为~ ,而含气的有效孔隙度一般只有~ ,渗透率小
于.×~。“。;③页岩气成藏具有隐蔽性特点,不以常规圈闭的形式存在,但当页岩中裂缝发育
时,有利于游离相天然气的富集和自然产能的提高。
. 页岩气藏开发特征
页岩气藏具有如下典型的开发特征:
低产或无自然产能据美国东部早期的页岩气井完井数据统计, 的页岩气井初期裸眼测试
时无天然气流, 的页岩气井初期流量较小,没有工业价值,所有的页岩气井都要实施储层压裂改
造。直井压裂改造后的产能平均为。/,水平井压裂改造后的产能平均为×/。
生产周期长页岩气在投人生产后,页岩中的天然裂缝引起的渗透性在一定程度上弥补了基质
渗透率低的缺陷。因为,页岩气藏生产中首先排出的是裂缝中的游离气,随即是与裂缝沟通或自然连通
收稿日期—一
作者简介许洁一,女,年大学毕业,硕士生,现主要从事油田化学方面的研究工作。
第卷第期许洁等:页岩气勘探开发技术研究··
的孔隙中的游离气。页岩气井在进入稳产期后的递减速度较慢,使得生产周期比较长。根据估算,认为
一般页岩气井生产寿命可在年。
气藏采收率变化较大据美国个主要页岩气产气盆地的统计,页岩气藏的采油率变化范围为