陳勇

李玉喜等編著的《頁巖氣地質分析與選區(qū)評價》一書中探討了頁巖氣儲層低電阻率成因和相關測井評價方法，本書邏輯清晰、層次鮮明且實用性較廣泛，對我國從事頁巖氣開發(fā)工作的相關研究人員具一定的參考學習價值。

頁巖是由黏土脫水膠結形成的一種巖石，據(jù)成分不同分為鈣質頁巖、砂質頁巖、碳質頁巖等。頁巖中含有豐富的礦物質成分，主要有黏土、有機質等。研究表明，頁巖中黏土體積占30%～50%，主要類型包括伊利石，蒙脫石和綠泥石等。黏土含量影響頁巖氣儲層電阻率的主要原因是由于黏土礦物含有多種孔隙結構，可儲存氣體和水分，影響頁巖氣儲層電阻率。頁巖黏土中對電阻率影響較大的是蒙脫石和伊利石，由于這兩種礦物質含有多種孔隙結構，可儲存大量氣體和水分，水的存在使得頁巖氣儲層的導電能力增強，電阻率降低。同時頁巖礦物質中含有大量離子成分，含水量增多可形成雙電子層，增加導電能力。

頁巖氣與普通天然氣的一個重要區(qū)別就是可以自產(chǎn)自儲，我們通常說的頁巖氣儲層就是產(chǎn)生天然氣的巖層。根據(jù)大量研究發(fā)現(xiàn)，頁巖氣儲層的有機質對其電阻率的高低有著很大的影響。頁巖的結構特征隨其存在的有機質成熟度不同而發(fā)生變化，且有機質成熟度越高，導電能力也越強。在過成熟的頁巖氣儲層中，有機質會不斷降解，生成干酪根，進而轉變成甲烷氣體，在此過程中會出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，生成一些中間產(chǎn)物。這些中間產(chǎn)物具有良好的導電特性，進而會使得頁巖氣儲層的電阻率降低。

頁巖氣儲層中黃鐵礦是鐵的二硫化物，通常含有鈷、鎳、硒等金屬物質，由于金屬是電的良導體，因此對電導率具很大影響。頁巖氣儲層中黃鐵礦含量一般較低，為10%左右，分布較零散，對頁巖電阻率影響不顯著。如頁巖氣儲層中黃鐵礦含量增加且分布較集中時，對導電性影響就會增大。頁巖氣儲層具多種孔隙結構，有氣體和水分分布，地層水含量較多。地層水中礦化程度也是影響電阻率的重要因素，礦化程度越高，地層水中所含離子數(shù)量就越多，形成導電網(wǎng)絡，引起頁巖氣儲層電阻率降低。觀測數(shù)據(jù)表明，對電阻率影響較大的是存在于頁巖氣儲層中的束縛水，游離水影響較小忽略不計。頁巖中除黏土顆粒、礦物質、膠結物等還有大量空間，較大空間稱為孔隙，連接各孔隙的小空間稱為喉道，這一部分空間對頁巖結構性能有較大影響。通常所說的結構特性一般指孔隙和喉道的空間大小、形狀及聯(lián)通關系等。頁巖氣儲層中孔隙的存在使頁巖儲存較多水分，增加束縛水飽和度，增強導電能力，降低電阻率。除頁巖本身結構特性外，周圍環(huán)境對氣儲層電阻率也有一定影響。頁巖形成中受周圍環(huán)境影響和沉積回旋作用，礦物成分增多，形成大小各異孔隙，同時巖石小顆粒也會增多?？紫缎纬蛇^程中，頁巖氣儲層中束縛水含量也會增加，造成電阻率降低。頁巖氣開采前，需進行測井評價，了解開采巖石特性，制定科學合理開采方案。目前測井評價內容主要包括以下3個方面：第一是地層巖石的特性參數(shù)及含氣量、孔隙結構和滲透率等;第二是頁巖的生烴能力，主要評價指標是其中有機質的含量、有機質的成熟度、生成的干酪根含量及種類;第三是頁巖的力學參數(shù)和其中的裂縫結構及數(shù)量。通過近幾年來對我國各地頁巖氣儲層的測井評價數(shù)據(jù)進行研究，我們發(fā)現(xiàn)各地區(qū)頁巖氣儲層都存在著不同程度低阻現(xiàn)象，且成因并不單一，這是由于多種因素共同作用的結果。

綜上內容均在《頁巖氣地質分析與選區(qū)評價》一書中進行了詳盡探討及分析，頁巖氣儲層出現(xiàn)低阻現(xiàn)象的因素很多，主要因素有有機質的成熟度、頁巖結構、地層水礦化程度等，在實際應用時應結合各地區(qū)地理環(huán)境因素進行綜合分析。