泥页岩储层分类与评价.pptx

1、泥页岩储层的分类和评价,主讲人：姚荣涛 组员：郝雷 雷和金 汪雷 江永富,页岩气简介,页岩气在本质上就是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合，它具有普遍的地层饱含气性、隐蔽聚集机理、多种岩性封闭和相对很短的运移距离，它可以在天然裂缝和孔隙中以游离方式存在，在干酪根和粘土颗粒表面上以吸附状态存在甚至在干酪根和沥青质中以溶解状态存在。 页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中。在页岩气藏中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，甚至砂岩地层中，为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果，表现为典型的“原地”成藏模式。 页岩气的储集空间包括孔隙和微裂隙,暗色泥页岩的形成,海侵体系

2、域沉积时期海平面上升导致可容空间增大，沉积物供给速率小于可容空间的增大速率，盆地处于欠补偿状态，陆源粗碎屑物质难以到达盆地深处，只有细粒的泥质沉积物才可以搬运并沉积在盆地较深处，加上盆地内部的细粒内碎屑物质、海水表面生物体的遗体等。最终形 成了暗色的泥页岩沉积体。 有利于形成泥页岩，特别是作为页岩气储层的富有机质暗色泥页岩的环境包括：湖湾、半深湖深湖和深海半深海盆地、台地边缘深缓坡、半闭塞闭塞的欠补偿海湾等。,泥页岩储层的分类,在综合调研大量国内外泥页岩文献资料的基础上，提出以黏土矿物组分含量、组构和主要理化性能指标即膨胀性、回收率、阳离子交换容量等为依据的泥页岩分类方案。 泥页岩由于含有大量

3、的黏土矿物，遇水后极易发生水化膨胀和分散。 泥页岩的组成和结构对泥页岩的性质有决定性的影响。 泥页岩一般由非黏土矿物(如石英、长石、方解石、白云石等)、晶质的黏土矿物(如蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石、伊一蒙混层、绿一蒙混层等)和非晶体黏土矿物(如蛋白石等)组成。,泥页岩储层的分类,依据地层的岩性、胶结程度、层理裂隙发育情况、地应力大小、地层矿物组分和理化性能等因素，我国含油气盆地地层分为6个大类8个亚类：,泥页岩储层的分类,推荐分类方案： 该分类法依据泥页岩的组成含量、结构特点，主要理化性能指标即膨胀率、回收率、阳离子交换容量、密度进行分类，较全面反映了泥页岩的性质特点,泥页岩储层的评价,评

4、价内容： (1)地层和构造特征 (2)岩石和矿物成分 (3)储层厚度和埋深 (4)储集空间类型和储集物性(孔隙度和渗透率，裂缝的长度、宽度和导流性，裂缝与孔隙度的关系) (5)泥页岩储层的非均质性 (6)岩石力学参数 (7)有机地球化学参数 (8)页岩的吸附特征和聚气机理 (9)区域现今应力场的特征 (10)流体压力和储层温度 (11)流体饱和度与流体的性质 (12)开发区的基本条件等,泥页岩储层的评价,1. 富有机质泥页岩的基本特征： 通过地质和地球物理、地球化学资料确定富有机质泥页岩的层位、分布、厚度和埋深。分析确定页岩层系的岩石类型和剖面组合，分析沉积微相的特征。研究岩石的矿物组成。 研

5、究岩石的TOC含量及其在剖面、平面上随岩石类型和沉积微相的变化规律；确定有机质成熟度。 用测井资料可以标定岩石的矿物组成、有机质类型和演化程度。划分沉积微相。地震资料可以识别富有机质泥页岩层系和窄间展布，并编制富有机质泥页岩厚度、埋深平面图。,泥页岩储层的评价,2岩石孔渗特征和储层力学参数、敏感性参数 通过岩心、测井资料，研究富有机质泥页岩层系各类岩石的孔隙度和渗透率。 通过岩心和薄片分析研究岩石宏观和显微裂缝的特征；通过扫描电镜研究分析岩石微观孔隙、裂缝的特征和矿物成分：通过低压注N2、Co2、CH4和高压压汞，研究岩石的孔隙。 一般来说，页岩的有效孔隙度为0.5912.6%，无裂缝的岩心其

6、渗透率为0.63毫达西，平行于层面的渗透率为180毫达西。,泥页岩储层的评价,3.富有机质泥页岩层系的含气性 以岩心资料为基础，标定饱和度数据资料，并建立岩电关系，通过测井资料，确定富有机质泥页岩层系的游离气含量；通过岩心解吸。确定岩心吸附气含量和残留气含量。最终确定富有机质泥页岩层系的总含气量。,泥页岩储层的评价,岩气田容易在泥岩厚度最大的地方。也就是盆地的沉积中心位置形成。 作为储层的泥页岩的TOC含量与页岩产气率之间有良好的线性关系刚。把TOC含量作为评价页岩气的重要参数，一方面是由于页岩气具自生自储的特点，其运移距离通常较短，含气面积常与页岩的分布面积相当，TOC越高，生气潜力越大，泥

7、页岩储层孔隙度、渗透率都很低,生成的天然气不易运移出去,因而单位面积上泥页岩的含气量也较高；另一方面是由于有机质当中含有大量微孔隙，它对气体有较强的吸附能力。同时烃类气体在无定形和无结构基质沥青质体中的溶解作用也增加了泥页岩对气体的吸附作用。,富有机质页岩在扫描电镜下的孔隙和微裂隙的特征,页岩气相关参数测井解释,泥页岩储层的评价,储层岩石学特征的研究主要包括储层岩石的矿物成分、结构特征和胶结物特征。结构和胶结物特征对泥页岩储层的孔隙度和渗透率有重要的影响，当泥页岩中粘土矿物含量较少，硅质、碳酸盐岩等矿物较多时，岩石脆性较大，裂缝系统容易形成。裂缝体系的发育程度对页岩气的聚集和开发具有重要的影响

8、。,页岩的储集空间,裂缝型 主要发育在硅质含量高、石英含量一般在 40% 50% 的富钙脆性泥页岩中。 在页理不发育的块状泥岩地层中以构造缝为主，而在页理发育的页岩中，除构造缝外，还有溶蚀页理缝，次要的还包括钙质条带中的溶孔、晶间孔、生物体腔孔和粒间孔等。 暗色页岩裂缝类型多样，有高压异常气膨胀时形成的破裂缝，有成岩作用形成的层理缝，有剪切应力作用形成的剪切缝，也有张应力作用形成的张性裂缝。这与褶皱、构造和断层的出现密切相关。,页岩的储集空间,空隙型 孔隙是页岩气赋存的重要储集空间。由于构造运动造成的裂缝使某些页岩的孔隙率可达 20% 以上。且具有较大的比表面积，可为页岩气的储集提供充足的空间。孔隙主要有粉细颗粒的粒间孔和晶间孔。孔隙的喉道很小，基质渗透率很低，这恰是页岩气被吸附的重要场所，而且孔隙还是页岩气初次运移的重要通道。,页岩的储集空间,孔缝复合型 孔缝复合型主要存在于钙质泥页岩互层为主夹薄砂层的地层中，具泥页岩裂缝、层理缝和薄层砂岩孔隙等储集空间。 不整合型 地层中的不整合面和沉积间断面也可以成为储集页岩气的良好场所，同时还能提高页岩层的孔隙连通性和渗透性。,影响泥页岩孔隙度和渗透率的