馬喬 楊曦
[摘要]頁巖氣是一種非常規(guī)的天然氣,具有自生自儲的特點,在油氣資源中,頁巖氣屬于新型的框中。在頁巖氣儲層中,頁巖氣的主要狀態(tài)為吸附和游離,僅有少量的頁巖氣是溶解態(tài)?,F(xiàn)階段,我國正在大力的開發(fā)頁巖氣,但是由于我國復雜的地質條件,導致開采工作的難度非常大。因此,本文對頁巖氣儲層的形成條件及主要特征進行分析,以便于為頁巖氣的開采提供參考。
[關鍵詞]頁巖氣 形成條件 主要特征
[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-8-97-1
0前言
頁巖氣屬于非常規(guī)天然氣,具有很多的特點,比如含氣面積廣泛、資源量大、產量穩(wěn)定等。近年來,我國進行了頁巖氣的勘探與開發(fā),現(xiàn)如今已經在相關的方面取得了突破性的進展,然而,我國的地質條件非常復雜,導致頁巖氣的形成也比較復雜,這在一定程度上加大了開采頁巖氣的難度,因此,為了進行有效的開,就需要對頁巖氣儲層的形成條件和主要特征進行研究,由此可見,本文的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1頁巖氣儲層的形成條件
1.1陸相沉積盆地
在湖灣地區(qū),由于地形的原因,水體會呈現(xiàn)出比較平靜的狀態(tài),這樣一來,沉積物的顆粒就會比較細,而且基本以泥頁巖為主,在沉積的過程中,沉積的環(huán)境比較優(yōu)異,適合生物的大量繁殖,從而提升了泥頁巖中的有機質含量,這樣的條件有利于頁巖氣儲層的形成。另外,在半深湖-深湖地區(qū),也幾乎不存在粗碎屑物質,因此在沉積的過程中,以泥質沉積為主,且沉積物的顆粒比較細小,同樣也會形成頁巖氣儲層。
1.2海相沉積盆地
在海洋沉積環(huán)境中,有利于形成儲層的海洋沉積環(huán)境主要包括三種,分別為欠補償?shù)纳詈?半深海盆地、臺地邊緣深緩坡、半閉塞-閉塞的欠補償海灣。所謂半深海,處于淺海環(huán)境與深海環(huán)境的交界處,從位置上來,與大陸坡的位置接近,深海-半深海的底部比較深,陽光很難射到底部,因此,在這個盆地中,基本上不存在任何的植物,不過,底部靜水環(huán)境對于有機質的保存來說,是十分有利的,這樣經過一定的沉積之后,就會形成頁巖氣儲層。在臺地邊緣深緩坡地帶,水體比較深,其海洋沉積環(huán)境基本與半深海環(huán)境相似,不過在這個區(qū)域中,所形成的泥頁巖會具有較高的灰質含量。在半閉塞-閉塞的欠補償海灣中,水體基本上不會有任何的流動,波浪和洋流的作用也比較弱,因此,該區(qū)域也是頁巖氣儲層形成的有利條件。
2頁巖氣儲層的主要特征
2.1頁巖氣儲層的非均質性特征
頁巖基于特殊的結構特性,這使得頁巖氣儲層的非均質特征非常強,非均質特征包含兩種方式,一是縱向非均質特征,也就是變化規(guī)律;二是橫向非均質特征,也就是分布特征。與其他的儲層相比,頁巖氣儲層的非均質特征是在沉積的過程中形成的,沉積作用、成巖作用等都會對非均質特征產生不能同程度的影響。在頁巖氣儲層開采的過程中,非均質特征極為重要的應用價值。
2.2巖石組成特征
在頁巖氣儲層中,由多種物質組成,比如有機質、粘土礦物、碳酸鹽礦物等。在頁巖的組成部分中,有機質是必不可少的組成部分,生烴及氣體吸附會對有機質的含量帶來很大的影響,二者之間是正相關的關系,也就是說,生烴的潛力越高、吸附能力越強,那么頁巖中所含有的有機質含量就越多。實際上,頁巖具有不同的組成特征,這是有由其所處的盆地決定的,比如,在我國的四川盆地和鄂爾多斯盆地中,頁巖的組成特征就存在著很大的差異性。
2.3物性特征
通過對相關的資料研究可知,頁巖氣儲層的物性特征為低孔、特低滲,盡管如此,頁巖氣儲集的條件仍然具備。之所以會這樣,是因為頁巖中天然存在裂隙及孔隙。第一,天然裂隙,裂隙是天然氣滲流和儲集空間,在頁巖中,主要有五種裂隙分類:構造裂隙、層間頁理、層面滑移裂隙、成巖收縮微裂隙、有機質演化異常壓力裂隙。在天然裂隙發(fā)育的過程中,礦物和有機質的含量后收到發(fā)育程度的影響,反過來,發(fā)育程度也會受到這兩物質的反作用。天然裂隙具有不同的尺度,非物質性特征極為明顯,而之所以會具有不同的尺度,是受到各種力的影響。第二,孔隙,這是一種非常重要的有效儲集空間,頁巖孔隙具有不同的分類,不同類別的孔隙具有不同的孔徑、連通性及基質。一般來說,在充分考慮油氣濕潤性及流動差異的基礎上,將孔隙劃分為有機質孔、粒間孔隙以及粒內孔隙。在不同類型的孔隙中,所具有的儲氣特征也不相同。
2.4地質環(huán)境
盆-山體制和巖石圈結構對煤層氣的富集機制會產生一定的影響,與煤層氣相同,頁巖氣在富集方面也存在著這樣的特征。對于頁巖氣儲層的制約,地質環(huán)境中的溫度、壓力等都會產生不同程度的制約,受到地質環(huán)境的影響,頁巖氣儲層的有機質含量會發(fā)生不同程度的變化,同時,頁巖中天然裂隙的發(fā)育程度也會受到相應的影響。地應力是賦存與巖石中的自然應力,由多種力共同組成,在油氣運移的過程中,地應力發(fā)揮了比較好的驅動作用。
3結論
在我國,由于地質條件的復雜性,導致頁巖氣儲層在分布上極不均勻。對于頁巖氣儲層來說,其形成過程具體特定的自然環(huán)境,一般來說陸相沉積盆地及海相沉積盆地更有利于頁巖氣儲層的形成。在頁巖氣儲層形成的過程中,呈現(xiàn)出了不同的特點。由于形成條件及特點的復雜性,再加上地質條件的影響,在進行開采的過程中,困難度非常大,為了進行有效地勘探及開采,就需要對頁巖氣儲層進行充分的研究及分析,以便于更好的實現(xiàn)頁巖氣產業(yè)化開發(fā)。
參考文獻
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