页岩气储层地化参数影响因素

doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2020.002.042云南化工

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Fed.2020Vol.47，No.2

页岩气储层地化参数影响因素渊西安石油大学地球科学与工程学院袁陕西摘王亚森西安710065冤要：为了厘清页岩气储层地化参数袁归纳总结了地化参数的概念和影响因素遥研究表明院有机质来源与沉积环境对有机质富集影响大袁温度在镜质组的演化过程中扮演着至关重要的作用袁影响烃源岩有机质成熟度的主要因素是温度尧沉积速率及压力袁总有机碳含量尧干酪根类型及热成熟度都在不同程度上影响着烃源岩的生烃潜力遥关键词：页岩气曰影响因素曰地化参数中图分类号：P618.13文献标志码：A文章编号：1004-275X渊2020冤002-109-03ofgeochemicalparametersofshalegasreservoirWangYasenAbstract:inordertoclarifythegeochemicalparametersofshalegasreservoir,basedonalarge(SchoolofEarthSciencesandEngineering,Xi’anShiyouUniversity,Xi’anShaanxi,710065）numberofliteratureresearch,thispapersummarizestheconceptandinfluencingfactorsofgeochemicalfluenceontheenrichmentoforganicmatter,andtemperatureplaysanimportantroleintheevolutionoftionrateandpressure.Thetotalorganiccarboncontent,kerogentypeandthermalmaturityallaffectthehydrocarbongenerationpotentialofsourcerockstovaryingdegrees.Keywords:shalegas；geochemicalparameters；Influencingfactorsparameters.Theresultsshowthatthesourceandsedimentaryenvironmentoforganicmatterhavegreatin原vitrinite.Themainfactorsaffectingthematurityoforganicmatterinsourcerocksaretemperature,deposi原页岩气是指主体位于泥页岩体系之中袁主要以吸附态和游离态为主的一类非常规天然气藏[1]遥为了更好地对页岩气储层地化参数进行评价袁需要厘清页岩气储层地化参数的影响因素袁本文通过文献调研袁对泥页岩储层地化参数的影响因素进行总结遥影响因素见表1遥2镜质体反射率1总有机碳含量镜质体反射率是指镜质组磨片表面的反射光强度与入射光强度之比[7]遥镜质体反射率的影响因素有温度尧镜质组类型及有机质类型等袁温度是镜质组热演化过程中的主要因素遥见表2遥总有机碳含量是烃源岩中的碳含量占岩石体积的百分比[2-3]遥按沉积环境划分袁含气页岩可初步划分为分为海相和陆相两种遥页岩总有机碳表1影响因素有机质来源沉积环境沉积速率矿物岩石微量元素物理化学作用

3热成熟[9]热成熟度是指烃源岩有机质向油气转化的程度遥当热成熟度达到一定程度时袁有机质才能[4-6]总有机碳含量的影响因素及机制影响机制

海相

主要以海中的浮游生物为主，也存在少量的陆源高等植物

咸水、弱碱性和弱水动海相烃源岩主要在还原、

力条件的环境下形成

适当的沉积速率是保证高有机质丰度的重要条件

不同矿物岩石对有机质吸附能力的强弱不同烃源岩中微量元素的含量与有机碳含量存在一定的线性关系

在碳酸盐成岩阶段会反复发生胶结作用、淋滤作用、交代作用等，从而不利于有机质保存

陆相

深湖环境有机质来源主要湖沼环境有机质来源主要以高等植物为主；

以层状藻、结构藻为主；半深湖环境有机质来源主要以藻类体为主有利于湖泊有封闭条件下的湖泊会在水体底部形成缺氧的还原环境，机质的保存

有机质丰度就沉积速率越大，沉积物中的有机质被破坏的就越严重，

会越小

两者存在正相黏土矿物吸附有机质的能力取决于其比表面积的大小，

关性

从而提高湖沼环境中微量元素丰富的母岩可以提高有机质的生产力，

有机质丰度

再悬浮作用会不利于有机质的保存

-109-

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表2影响因素温度镜质组类型有机质类型物理化学环境人为因素

在一定范围内，镜质体反射率与温度呈正相关

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镜质体反射率的影响因素及影响机制影响机制

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团块镜质体、基质镜质体和均值镜镜质组主要由结构镜质体和无结构镜质体组成，而无结构镜质体又能分为胶质镜质体、质体四部分

这种不同会影响了烃源岩的整个热演化过程不同的沉积和构造环境下形成的有机质组成和结构不同，

镜质组压力在镜质组的热演化过程中所起的作用比较复杂，通常认为压力对镜质体反射率存在抑制作用。在沉积盆地中，

周围的流体、微量元素、矿物成分等化学环境也会对镜质组产生一定的影响淤取样时，样品可能会受到井液及在施工现场保护不当的影响；于进行样品分析时会存在操作不当或读数误差的影响

生成天然气遥目前认为影响有机质成熟度主要有三大1因素院温度尧压力和沉积速率[10-11]温冤度温在度有因机素遥质的热成熟演化过程中起着主要的作用袁一般随着烃源岩埋深的增加袁温度会逐渐增加袁有机质成熟度也会随之升高遥梁刚等[12]认为院温度因素包括烃源岩表面的温度和烃源岩在热演化过程中周围介质的温度袁深水区的低海底温度对有机质的热演化过程具有抑制作用袁而且随着2时间的增长袁抑制作用也熊冤小沉积峰等速会随之增大遥[11]率认因为素院当烃源岩埋深相同时袁晚期快速沉积的有机质的热成熟度较低遥梁刚等[12]认为院低沉积速率对有机质的热演化程度有着促进作用遥王秀平等[13]认为院低沉积速率不利于有机质的3富集遥Hill冤压力等[14]因认素为院在某种限定范围内袁压力对有机质的热演化有着促进作用袁而过高的压力又会对有机质的热演化有着抑制作用遥也就是说袁适当的压力对有机质的热演化过程具有促进作用遥4生烃潜力生烃潜力指的是烃源岩中的残留烃渊S冤热解烃渊S2冤之和袁它是对烃源岩进行储层评价1与时的1重要指标[15]不冤管总是由有机生碳遥物含成量因气或者热成因气及两者混合形成的烃源岩袁总有机碳含量在烃源岩生烃过程中都发挥着重大作用遥Gareth等认为院Antrim页图岩1冤中遥总而有且机袁碳烃含源量岩和中的有含气量机呈质明既显正是天然比例气关生系成的来2源在冤袁又可以让气体吸附在有机质孔的表面遥烃有源机岩质成有机熟质向度烃类热演化的整个过程中都会或多或少地伴随着气体的生成袁随着热演化的不断进行袁气体的生成量也会随之增加遥因此袁一般烃源岩的生烃能力与有机质成熟度存在线性关系袁即页岩气随烃源岩的成熟度升高袁气体的3生一冤成量也会不断增加遥般干认酪为根袁类型干酪根主要有三种类型袁不同类型的干酪根所主导的生气期也会有所不同遥例如-110-

432100

4

8

12

16

图1Antrim页岩总有机碳含量与含气量关系图[2]玉域型芋型干干酪酪根根的主的主要要生生气气期期是是RoRo处处于于1.2%1.1%耀耀2.3%2.6%袁2.0%型[2]干遥酪但根是的袁对主于要热生演气化期程度是比Ro较处高的于烃0.7%袁源岩耀来说袁干酪根类型对生烃潜力的影响较小袁这时总有机碳含量和有机质成熟度是生烃潜力的主要影响因素遥5结语通过上述研究发现院有机质来源与沉积环境对有机质富集影响大曰在一定范围内袁镜质体反射率与温度呈正相关曰温度在有机质的热成熟演化过程中具有重要的作用曰总有机碳含量尧干酪根类型及热成熟度等都在不同程度上影响着烃源岩的生烃潜力遥参考文献：[1]张业金,2004,24(7):15-18.川,金之钧,袁明生.页岩气成藏机理和分布[J].天然气工[2]陈中媛国.海科相学富院有广机州质地页球岩化的学生研究气机所理,2015,5.和生气能力评价[D].广州,[3]邹社才,2013.1:130-135.能,陶士振,侯连华,等.非常规油气地质[M].北京,地质出版[4]倪气春地华质袁周2009,14(2):20-23.小进.海相烃源岩有机质丰度的影响因素[J],海相油[5]梁度珏的影响,张金川[J],,大侯庆读石杰油,等地.缺质氧与环境开发下热,2014,33(4):158-165.液活动对页岩有机质丰[6]张展慧[J].芳沉积,吴欣学松报,,2016,王斌,等34(3):464-475..陆相湖盆沉积有机质富集机理研究进[7]李委员.江西省富有机质页岩岩石学特征（与下转第页岩气富112集[D],页江）渊2020年2月第47卷第2期

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的置换率袁得出渗透率和置换率的关系如图1所示院353025201510500

0.05

0.1渗透率/mD

0.15

0.2

0.25

0.074mD的岩样置换率从常温时的11.37%提高到27.01%袁提高了2.38倍袁渗透率为0.078mD的岩样置换率从常温时的23.23%提高到39.12%袁提高了1.68倍袁渗透率为0.093mD的岩样置换率从常温时的36.84%提高到49.12%袁提高了1.33倍遥4结语-5

图1渗透率与置换率的关系曲线通过图1的拟合曲线看出院渗透率与置换率之间存在一定的关系袁即渗透率越高袁置换率越大袁且呈对数正相关遥在探究温度对渗吸效果的影响时袁选取了14块中的10号尧11号尧14号3块岩样利用体积法来研究遥根据实验结果绘制温度与置换率的关系如图2所示.6050403020100

常温

温度/益

高温/益

本文对苏里格气田盒8段致密砂岩气藏储层的天然岩样进行了室内自发渗吸实验袁分析研究了致密砂岩储层的自吸影响因素遥1冤渗透率对岩心的渗吸效果影响显著袁置换率与渗透率呈对数增加的关系袁即渗透率与岩心渗吸效果呈对数正相关遥2冤渗吸置换率与温度呈线性正相关的关系袁且温度对低渗透率岩石的影响程度要明显大于对高渗透率岩石的影响程度袁具体表现在提高温度后低渗岩样置换率的提高程度比高渗岩样大遥因本实验采用的三块岩样渗透率相差的不是特别大袁所以低渗岩样在60益时的最终置换率没有超过高渗岩样袁若岩样之间的渗透率相差更大袁提高温度后很有可能得到低渗岩样的置换率超过高渗岩样的实验结果袁这说明温度对渗吸置换率的影响较大袁而且是积极影响遥参考文献：[1]庞宏磊.苏里格气田盒8气藏储层特征及地层水的地质成因研究[D].成都理工大学,2007.2018,45(11):54-55.[2]李博文,张锁锁.致密油藏开发技术研究进展[J].云南化工,图2温度与置换率的关系曲线收稿日期：2020-01-08基金项目：国家科技重大专项资助项目渊2016ZX05050-009冤作者简介：杨婧渊1996-冤袁现就读于西安石油大学油气田开发工程专业袁研究方向院水力压裂和渗吸研究遥从图2中可看出院置换率会随温度的增大而增大袁且在常温时袁渗透率越高的岩样置换率越大曰在温度提高到60益后袁渗透率为（上接第110页）苏,中国矿业大学,2015.[8]韩旭.镜质组反射率异常的影响因素及其校正研究[D].北京,中国石油大学,2016.[9]张凯.内蒙古东部上二叠统林西组烃源岩生烃潜力分析[D].湖北,长江大学,2014.[10]徐新德,张迎朝,梁刚,等.南海北部琼东南盆地深水区烃源条1991.岩石学特征及其成因[J].石油与天然气地质.2019,40(01):50-66.[14]HillR,JendenP,TangY,TeermanS,KaplanI.Influencepressureonpyrolysisofcoal,ACSSymposiumSeries,ACSPublications,1994:161-193.[15]高德燚,胡宝林,刘会虎,等.淮南煤田泥页岩地球化学特征分析及生烃潜力评价[J].煤炭科学技术,2017,45(5):198-204.[16]GarethR,ChalmsersR,MarcBustin.LowerCretaceousgasshale件及天然气成藏机制[J].天然气地球科学,2016,27(11):1985-[11]熊小峰,徐新德,郭潇潇,等.沉积过程对莺歌海盆地烃源岩生气的控制作用[J].天然气地球科学,2016,27(12):2169-2173.化差异性影响因素研究[J].特种油气藏,2019,1(1):3-4.[12]梁刚,甘军,李兴,等.琼东南盆地浅水区与深水区烃源岩热演[13]王秀平,牟传龙,肖朝晖,等.鄂西来凤-咸丰地区五峰组-龙马溪组ofNortheasternBritishColumbia:Geolegicalcontrolsongascapacityandregionalevaluationofapotentialresource[C].AmericanConvention,2008.AssociationofPetroleumGeologistsAnnual收稿日期：2020-01-19-112-