页岩储层孔隙特征与结构的观察研究_赵迪斐
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摘要:孔隙结构对于深层页岩气储层中异常高压的保持乃至页岩气的保存与富集均具有一定的指示作用,是事关深层页岩气能否保存与富集的重要研究内容。
为此,通过调研和分析国外深层页岩气储层孔隙特征,对比四川盆地深层、超深层页岩孔隙的最新研究成果,系统分析了深层页岩气储层孔隙的非均质性和连通性,进一步明确了超压对深层页岩油气储层孔隙结构的影响,总结了近年来深层页岩气储层孔隙特征研究成果。
研究结果表明:①典型深层、超深层页岩中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具有多重分形的特征,-α5+值与多重分形维数相关参数H 指数分别对多重分形谱相关参数α5-深层页岩储层孔隙的非均质性及连通性具有较好的指示作用;②四川盆地下古生界页岩储层孔隙的连通性、非均质性与埋藏深度不具有明显的相关性,但受页岩总有机碳含量、矿物含量、有机质成熟度等因素的影响则较大;③高上覆地层压力所带来的机械压实作用对超深层页岩的影响显著,但其对深层页岩的孔径、孔隙形态等参数以及介孔体积/ 微孔体积、介孔比表面积/ 微孔比表面积等特征比值的影响则较为有限;④页岩层系超压能够在一定程度上抵消上覆地层压力对孔隙(特别是微孔)的机械压实作用,可以延缓甚至改变孔隙度随埋藏深度加深而下降以及孔隙形状系数随埋藏深度加深而减小的趋势,对于页岩气的保存与富集具有积极意义;⑤深层页岩中固体沥青孔隙形状系数与其所处封闭流体系统超压特征具有中度相关性。
关键词: 深层页岩气;储集层;孔隙结构;孔隙形态;孔隙演化;页岩气保存;页岩气富集;四川盆地;下古生界0引言四川盆地下古生界海相页岩普遍经历了复杂的构造演化过程,受深埋藏、强隆升、强剥蚀、强变形作用影响[1],大部分富有机质海相页岩现今埋藏于深层(3 500 m 以深)或超深层(6 000 m 以深)。
据统计,四川盆地下志留统龙马溪组底界埋深小于3 500 m 的面积约为6.3×104km2,埋深大于3 500 m 的面积为12.8×104km2,深层面积是中浅层的2 倍[2-4]。
页岩储层微观孔隙结构特征
页岩储层具有不同于传统储层的微观孔隙结构特征,主要包括以下几
个方面:
1.多级孔隙结构:页岩储层具有多级孔隙结构,包括纳米级孔隙、亚
微米级孔隙和微米级孔隙等。
其中,纳米级孔隙是最主要的,其孔径在
1-100纳米之间,表面积极大,可导致高吸附和强吸附作用,是储层存储
和输出气体的主要通道。
2.次生孔隙:由于地层压实和自然作用,页岩储层中会产生次生孔隙,这些孔隙可能是裂缝、缝隙、微裂缝、微栓、解理缝等,其形态复杂,大
小和分布不均匀,对储层的渗透性和孔隙结构起着重要作用。
3.高孔隙度:页岩储层中孔隙度普遍较高,大约在2%-10%之间,孔
隙度高可提高储层的渗透性,但也容易导致相对较低的孔隙连通率,进而
影响输出能力。
4.多种孔隙类型:页岩储层中含有不同类型的孔隙,包括毛细管孔隙、微缝孔隙、孔洞孔隙等,这些孔隙类型的不同对储层的渗透性和输出能力
产生不同的影响。
综上所述,页岩储层中的微观孔隙结构非常复杂,其研究是深入理解
储层储存和输送天然气的关键。
五峰组—龙马溪组页岩储层纳米孔隙结构分类量化表征——以巫溪地区WX-1井为例刘丹丹;王茗;赵天垚;卢红雷;陈小东;关欣;张家明;赵迪斐【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2023(10)1【摘要】由于页岩储层孔隙结构复杂,发育尺度处于纳米量级,为了实现孔隙结构的精细表征,以巫溪地区WX-1井五峰组—龙马溪组页岩储层不同层段的代表性页岩样品为例,通过对代表性页岩储层样品的氩离子抛光-场发射扫描电镜观测以及基于ImageJ软件的定性-定量表征分析,获取高精度纳米孔隙图像,进行针对性的孔隙结构表征。
结果表明,页岩储层孔隙类型以有机质孔隙、矿物颗粒间纳米孔、矿物粒内孔隙及微裂缝为主,孔隙结构复杂;不同层段页岩储层孔隙发育程度存在显著差异,有机质热演化成因孔隙发育数量占比最高(约为64.90%),孔隙直径发育为5~350 nm;矿物周缘孔隙统计数量次之,平均孔径超过100 nm;矿物粒内孔隙与微裂隙统计数量占比较少;不同层段孔隙发育比例及结构特征差异显著。
通过页岩储层纳米孔隙图像处理(Image Processing)以及量化统计分析,可以实现对不同页岩储层层段微观储集空间差异的量化表征以及对不同类型孔隙的专门表征,为丰富储层孔隙评价方法体系提供参考。
【总页数】11页(P93-103)【作者】刘丹丹;王茗;赵天垚;卢红雷;陈小东;关欣;张家明;赵迪斐【作者单位】中国矿业大学孙越崎学院;中国矿业大学安全学院;中国矿业大学资源与地球科学学院;中国矿业大学人工智能研究院【正文语种】中文【中图分类】R583【相关文献】1.宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩储层录测井综合评价——以Y2井录井实践为例2.渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩储层力学脆性的非均质性特征——以Z-3井为例3.渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩储层力学脆性的非均质性特征——以Z-3井为例4.页岩储层成岩作用及其对储层脆性的影响——以渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩为例5.渝东北地区巫溪2井五峰组—龙马溪组页岩气储层及含气性特征因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
分析页岩气储层孔隙分类与表征页岩气储层孔隙类型及特征,对页岩气储层的勘察和开发,有着非常重要的作用和意义,运用统计方法及压汞曲线分析方法,对页岩气储层孔隙压裂改造中的一些影响,进行相应的了解和分析,这样才能有效提升相关行业良好的经济效益。
因此,文章以川南页岩气储层为例,对页岩气储层孔隙的特征以及改造等相关内容,进行了简要的分析和阐述,主旨就是为其相关行业的发展,给予一定的支持。
标签:川南页岩气储层;孔隙分类;改造分析川南页岩气储层组主要是由矿物晶粒、孔隙、胶结物等組成,地质结构长期的变化和运动,对川南页岩气储层的孔隙和裂隙等方面产生了显著的影响。
其次,在川南页岩气储层研究的过程中,对于孔隙而言,通过利用显微观察法、射线探测法、及气体吸附、流体贯入法等手段,对川南页岩气储层孔隙与其他区块的不同、相同之处,进行有效的分析。
另外,在川南页岩气储层孔隙分析的过程中,可以根据该区块与其他区块储层的相同和不同之处,对页岩气储层孔隙压裂改造中所造成的影响进行分析,这样对该行业的发展是非常有利的。
1 川南页岩气储层孔隙与其他区块不同、相同之处的分析由于川南页岩气储层所处的位置、埋深、成藏条件等与其它区块的孔隙和结构存在着很大程度上的不同。
因此,本段内容就其与其他区块的相同和不同之处,进行了简要的分析和阐述:1.1 孔隙度在页岩气储层孔隙度分析的过程中,主要是根据游离气含量,以及页岩渗透性等方面,确定川南页岩气储层孔隙度的大小。
同时,在页岩气储层孔隙度分析的过程中,其中含有的微细孔隙在一定的条件下,可以保证页岩气储层的长期赋存。
另外,在页岩气储层孔隙度分析和研究的过程中,一般情况下孔隙度为:1.71%-12.75%,根据所分布的情况来说,孔隙度>4.0%占据总比例的41.2%。
另外,页岩气储层孔隙与美国页岩气储层孔隙度相比,美国页岩气储层孔隙度为3%-14%,其等级为中等。
同时,埋深对孔隙度也有较大的影响,随着埋深的增加,孔隙度呈逐渐减小的趋势。
鄂尔多斯盆地王盘山区延长组储层微观孔隙
结构及渗流特征表征
鄂尔多斯盆地王盘山区延长组是中生界的砂岩储层,是中国的一个重
要页岩气勘探区。
近年来,随着页岩气勘探的进行,对储层微观孔隙
结构及渗流特征的表征显得尤为重要。
本文将围绕“鄂尔多斯盆地王
盘山区延长组储层微观孔隙结构及渗流特征表征”展开讨论。
一、储层微观孔隙结构的研究
王盘山区延长组储层中的微观孔隙结构研究可以通过扫描电镜观察到。
由于延长组储层是石英砂岩主导,其孔隙结构主要包括溶孔、颗粒间孔、颗粒内孔和微裂缝等。
通过寻找砂粒表面的溶孔和颗粒间孔以及
颗粒内部的孔隙度,可以初步了解储层的孔隙结构特征,并为后续的
渗流模拟提供了基础数据。
二、渗流特征的研究
延长组储层具有较高的渗透性和渗流能力,与页岩气勘探密切相关。
测井试验是一种常用的确定储层渗透性的方法。
通过测量周向和径向
渗透率,可以深入探究储层渗透性的分布特征和渗流通道的走向。
同时,利用数值模拟技术对储层的渗流特征进行模拟也是一种常用的研
究方法。
在储层渗透性数据的基础上,结合地质构造等相关资料,通
过数值模拟技术可以进一步探讨储层渗流通道的特征和方向。
三、综合分析
通过以上两步骤的研究,我们可以对鄂尔多斯盆地王盘山区延长组储
层的微观孔隙结构和渗流特征进行表征,从而为后续的勘探和开发提
供科学依据。
总体来看,鄂尔多斯盆地王盘山区延长组储层的微观孔隙结构和渗流特征表征的研究,将为页岩气的勘探和开发提供重要的科学依据。
同时,这项工作也需要不断深入,进一步提高研究数据的准确性和可靠性。
滇东北龙马溪组页岩储层微观孔隙特征1摘要:为查明滇东北龙马溪组页岩储层微观孔隙特征,应用扫描电镜、氮气吸附实验、高压压汞实验等,从定性定量两方面研究页岩样品的孔隙类型、微孔形态、连通性、孔径分布及比表面积。
结果表明:龙马溪组页岩储层主要发育有机质生烃孔、粒内孔、粒间孔及微裂缝等5种孔隙类型,其中有机质生烃孔和矿物粒间孔最为发育;孔隙结构以两端都开放的圆柱形孔和平板孔等开放透气孔为主,含少量不透气孔影响页岩气的渗流;孔径主要集中在过渡孔和微孔,贡献了大部分的孔比表面积,为页岩储层的主要孔隙类型。
关键词:滇东北;龙马溪组;孔隙结构;扫描电镜;氮气吸附;高压压汞页岩作为非常规油气页岩气的储集体,具有低孔、低渗的特点,页岩储集条件是页岩气富集的主控因素之一,其孔隙特征研究一直受到国内外学者的广泛关注[1-4]。
为深入研究滇东北龙马溪组页岩的微观孔隙特征,本文运用扫描电镜、氮气吸附实验、高压压汞实验等,定性描述页岩孔隙类型和孔隙形态,定量表征孔径、孔体积及孔比表面积,对孔隙类型和特征进行分类和成因分析,探讨页岩微观孔隙对页岩气储集的影响,以指导滇东北地区页岩气下一步的勘探和开发工作。
1区域地质背景及样品采集近年来,随着昭通-镇雄页岩气示范区页岩气勘探取得突破性进展[5-6],整个滇东北页岩气研究进入快速勘探开发阶段。
目前,滇东北龙马溪组已成为全省页岩气勘探开发的主战场,本次样品采集主要来自于昭通永善和大关地区。
研究区地处云岭高原与四川盆地的结合部,位于滇东北冲断褶皱带内,有利于页岩气的保存(图1)。
区内下志留统龙马溪组页岩厚度在15-50m之间,最大可达80m,埋藏深度主要在1000~2500 m变化。
早志留世龙马溪期,区内逐渐形成一个闭塞的海湾环境,沉积一套厚度较大含钙质、粉砂质碳质页岩,是目前最具商业开发潜力的页岩层位。
图1 滇东北龙马溪组页岩沉积地层分布图2页岩孔隙类型及特征运用氩离子扫描电子显微镜技术发现龙马溪组页岩中存在多种类型的微-纳米级孔缝[7-8],以有机质生烃孔、粒内孔、粒间孔及微裂缝为主,其中,有机质生烃孔、粘土矿物层间孔、颗粒粒间孔发育较好,为页岩气提供了良好的储集空间。
第30卷第4期油气地质与采收率Vol.30,No.4 2023年7月Petroleum Geology and Recovery Efficiency Jul.2023引用格式:王继超,崔鹏兴,刘双双,等.页岩油储层微观孔隙结构特征及孔隙流体划分[J].油气地质与采收率,2023,30(4):46-54.WANG Jichao,CUI Pengxing,LIU Shuangshuang,et al.Microscopic pore structure characteristics and pore fluid division of shale oil reservoirs[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2023,30(4):46-54.页岩油储层微观孔隙结构特征及孔隙流体划分王继超1,崔鹏兴1,刘双双1,石彬1,党海龙1,黄兴2(1.陕西延长石油(集团)有限责任公司,陕西西安710075;2.西安石油大学石油工程学院,陕西西安710065)摘要:页岩复杂的孔隙结构导致多样化的孔隙流体类型。
针对鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩,采用低场核磁共振实验技术,弛豫时间界限,并定量表征了目标页岩的全孔径将离心实验与热处理实验相结合,识别划分出3类页岩中多类孔隙流体的T2分布特征。
研究结果表明,目标页岩孔隙结构可划分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类,其对应的平均孔隙半径和流体赋存量依次减小。
Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类页岩的可动流体截止值分别为1.10,1.24和1.92ms,不可采出流体截止值分别为0.20,0.30和0.54ms。
Ⅰ类页岩的可动流体赋存于孔径大于24.8nm的中、大孔隙,平均饱和度为30.5%;不可采出流体则赋存于孔径小于4.5nm的微孔隙,平均饱和度为35.3%。
Ⅱ类页岩的可动流体赋存于孔径大于41.9nm的大孔隙,平均饱和度为26.6%;不可采出流体赋存于孔径小于10.3nm的微、小孔隙,平均饱和度为40.7%。
页岩气储层孔隙结构与渗透性特征研究页岩气作为一种非常重要的天然气资源,一直以来都备受关注。
然而,由于页岩气储层的特殊性质,包括孔隙结构和渗透性特征等,使得其有效开采面临着很大的挑战。
因此,研究页岩气储层的孔隙结构与渗透性特征具有重要的理论和实际意义。
首先,让我们来了解一下什么是页岩气储层。
页岩气是一种通过水平钻井和压裂技术开采的天然气,其主要存在于致密的页岩层中。
相比于传统的天然气储层,页岩气储层的孔隙结构非常复杂,主要包括微观孔隙、纳米孔隙和裂缝等组成。
同时,由于页岩的致密性,其渗透性也非常低,使得气体难以流动,从而限制了页岩气的有效开采。
对于页岩气储层的孔隙结构而言,主要存在两种类型的孔隙,即自然孔隙和人工孔隙。
自然孔隙主要指的是岩石本身的孔隙,主要是微观孔隙和纳米孔隙,这些孔隙是天然形成的,通常较小且连通性较差。
人工孔隙则是通过压裂技术形成的,主要是裂缝,这些孔隙具有较好的连通性,能够提高气体的渗透性。
研究表明,页岩气储层的孔隙结构对气体的吸附和扩散具有重要影响,对渗透性也具有决定性作用。
而对于页岩气储层的渗透性而言,其主要受孔隙结构、裂缝的连通性和构造应力等因素的影响。
首先,孔隙结构的复杂性使得气体在储层内的流动受到很大限制。
微观孔隙和纳米孔隙通常较小,气体分子难以通过,从而使渗透性降低。
而一旦裂缝形成,气体会通过裂缝进一步扩散,从而提高渗透性。
其次,构造应力的作用也对渗透性产生了影响。
应力会改变岩石的物理性质,如弹性模量、应力刚度等,从而影响气体的渗透性。
为了更好地研究页岩气储层的孔隙结构与渗透性特征,科学家们采用了多种研究方法和技术。
例如,扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等显微镜技术,可以观察储层样品的微观结构,并分析孔隙的大小和连通性。
此外,蒙特卡罗模拟和分子动力学模拟等计算方法,可以模拟气体在孔隙内的扩散过程,研究渗透性的变化规律。
这些研究手段的应用,为我们深入理解页岩气储层的特性和开采问题提供了强有力的支撑。
页岩油储层孔隙发育特征及表征方法孙超;姚素平【摘要】页岩油是非常规油气资源重要的组成部分,主要赋存于泥页岩不同类型的孔隙和裂缝中.与产生页岩气的高成熟阶段泥页岩不同,处于生油窗的富有机质泥页岩中的油气储集空间往往被早期生烃产物完全或部分充填,影响对页岩油储集空间的结构表征和形态描述.通过镜下观察发现,页岩油储层中发育的孔隙总体上可以划分为矿物颗粒间孔隙、矿物颗粒内孔隙和有机质孔隙,其中前两者主要的孔隙类型包括不同矿物颗粒间的粒间孔隙、溶蚀孔隙和黏土矿物片层间孔隙等,有机质孔隙包括有机质颗粒边缘收缩孔(缝)和少量的热解孔隙.从页岩油储层孔隙表征方法的要求出发,对页岩油储层样品进行溶剂抽提处理,探讨分别适用于碎状样品和块状样品的孔隙表征方法.不同页岩油储层孔隙表征方法的原理和应用具有差异性,也存在局限性,可以综合多种表征方法,通过对比分析和统一量纲的方式提高页岩油储层孔隙表征结果的准确性.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2019(026)001【总页数】12页(P153-164)【关键词】页岩油;储集空间;孔隙结构;孔隙表征;微米-CT【作者】孙超;姚素平【作者单位】滁州学院地理信息与旅游学院,安徽滁州239000;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023【正文语种】中文【中图分类】TE122.2+3中国页岩油分布较广,其中在东部断陷盆地古近系湖相页岩层段广泛发育页岩油聚集成藏,且在辽河坳陷、济阳坳陷等地区获得了页岩工业油流。
北美地区高产页岩油区与中国东部富含页岩油地区的成藏条件存在明显差异,前者为海相页岩、热演化程度较高、干酪根类型以Ⅱ型为主,后者为陆相页岩、埋藏较浅、普遍处于低成熟-成熟阶段、干酪根类型以Ⅰ型为主;就页岩油性质而言,北美地区的油质较轻、黏度低、可动性好,而中国东部地区的含蜡量高、油质较重、黏度偏高、可动性差。
尽管中国页岩油勘探取得了重要进展,但其页岩油可采储量十分有限,这不仅与中国东部页岩油具有低成熟、高黏度和高含蜡等特点而导致的流动困难有关,也与页岩油储层的孔隙发育特征有关。
页岩储层脆性特征及其影响因素探讨赵迪斐;郭英海;陈蕾;秦岩;屈浩;旷凌;王雪莲【期刊名称】《非常规油气》【年(卷),期】2016(003)006【摘要】矿物成分与微观结构是页岩储层力学性质的核心影响因素,利用X射线衍射、扫描电镜、能谱、力学测试及薄片观测等实验技术手段,分析了重庆南川三泉剖面泉浅一井龙马溪组下段页岩储层、五峰组页岩储层样品的物质成分、微观结构与脆性特征。
结果表明,页岩主要由脆性矿物与黏土矿物组成;储集空间由孔隙—微裂隙—裂隙3级系统构成;应力应变关系曲线表现出了较强的脆性特征,力学性质评价法与矿物组分法的脆性评价结果存在一定差异;脆性矿物含量高的层段微裂隙发育程度更高。
沉积环境与成岩作用共同影响着龙马溪组页岩脆性的变化特征,龙马溪组下部页岩储层自生石英与大颗粒的陆源碎屑石英等一起构成页岩刚性力学结构。
页岩力学脆性研究应从评价方法向优质脆性的形成机理深入。
【总页数】6页(P6-11)【作者】赵迪斐;郭英海;陈蕾;秦岩;屈浩;旷凌;王雪莲【作者单位】[1]中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221116;[2]煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州221008【正文语种】中文【中图分类】TE122【相关文献】1.页岩储层脆性特征及其影响因素探讨 [J], 赵迪斐;郭英海;陈蕾;秦岩;屈浩;旷凌;王雪莲2.基于灰色关联分析法的页岩储层脆性影响因素研究 [J], LI Shuai;CHEN Junbin;CAO Yi;NIE Xiangrong;LI Yu;LIU Jing3.渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩储层力学脆性的非均质性特征——以Z-3井为例 [J], 魏源;赵迪斐;焦伟伟;张海杰4.渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩储层力学脆性的非均质性特征——以Z-3井为例 [J], 魏源;赵迪斐;焦伟伟;张海杰5.湖相泥页岩储层脆性评价及影响因素分析——以苏北盆地海安凹陷曲塘次凹泥页岩为例 [J], 孙彪;刘小平;舒红林;焦创赟;王高成;刘梦才;罗瑀峰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。