创新点
通过对2套层位5个方面18个动静态指标的对比研究，利用“面上广泛对比找差异，点上深入剖析寻关键”的方法，揭示了渝东南地区下古生界2套页岩气重点勘探层位含气性差异的关键控制因素——有机质孔隙结构和富有机质页岩底板封闭性，明确提出下寒武统牛蹄塘组页岩含气性的关键是下伏问题，五峰组-龙马溪组页岩含气性的关键是上覆问题。
作 者
焦伟伟1,2,3,方光建1,2,3,汪生秀1,2,3,张志平1,2,3,余 川1,2,3
1. 页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心(重庆地质矿产研究院); 2. 国土资源部页岩气资源勘查重点实验室(重庆地质矿产研究院);3. 油气资源与探测国家重点实验室重庆页岩气研究中心
摘 要
渝东南地区紧邻涪陵页岩气田,区内的下寒武统牛蹄塘组和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组是目前页岩气勘探开发的2套重点层位,相比于涪陵焦石坝地区,改造强度更强,演化程度更高,勘探效果也差别较大,已有研究证明构造运动是盆内与盆外页岩气差异富集的关键控制作用。
而对于同样经历了强改造和高演化的渝东南地区下古生界的2套页岩层位来说,2者均具有优质的物质基础,但含气性却差异十分显著。从现场含气量解吸和室内等温吸附实验出发,通过动静态指标对比和相关性研究,分析含气性的关键控制因素。
结果表明:下寒武统牛蹄塘组页岩吸附能力较强,但现场解吸气却表现为“高氮、低烃、微含气”的特征;上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩吸附能力略逊于下寒武统牛蹄塘组,但含气性却明显好于牛蹄塘组,多口井的解吸气量达到工业下限,气体成分以烃类气体为主。
有机质的孔隙结构和富有机质页岩层系底板的封闭性是导致这2套层位含气性差异显著的关键因素。下寒武统牛蹄塘组页岩有机质孔欠发育,致使储集物性较差,而其底板发育不整合面并伴随流体活动,导致气藏遭到破坏,是其含气性差的关键。
上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩中呈蜂窝状密集发育的有机质孔大大增加了页岩气赋存的空间,加之顶底板的封闭性较好,为页岩气富集提供了良好的条件。
通过单井解剖总结建立了渝东南地区下古生界两种典型的页岩气保存散失模型:敛聚保存型聚集模式和底板冲刷破坏散失模式。针对2套目的层的含气性关键控制因素的差异,建议对于下寒武统牛蹄塘组应进一步加强选区指标的研究;上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组应进一步加强选带方法的研究。
研究方向
页岩气富集规律与选区评价研究
主要成果
近年来一直致力于页岩气富集主控因素研究，揭示了页岩气差异富集机理、明确了下寒武统页岩气“高氮、低烃、微含气”的原因、建立了盆缘复杂构造区页岩气保存散失模型，研究成果指导了渝东南、渝东北地区页岩气资源潜力评价和重点井位部署等工作，为重庆地区页岩气工作的多点突破做出了一定的贡献。
部分图片
渝东南地区位置及构造纲要
重庆地区下古生界富有机质页岩甲烷吸附能力
渝东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构特征
渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩孔隙结构特征
岩芯及野外露头中的溶蚀、充填及顺层滑脱现象
重庆地区泥页岩有机碳含量与吸附气量关系
渝东南地区两套页岩有机碳含量与现场解吸气量相关关系
L10井五峰组—龙马溪组页岩有机碳含量与孔隙度相关关系(据 献[35])
渝东南地区页岩气敛聚保存聚集模式
渝东南地区页岩气底板冲刷破坏散失模式
部分表格
渝东南地区下古生界富有机质页岩段现场解吸含气量
渝东南地区两套重点层位页岩气聚集条件对比
焦伟伟,方光建,汪生秀,等. 渝东南地区下古生界页岩含气性差异关键控制因素[J]. 煤炭学 ,2019,44(6):1786-1794.
JIAO Weiwei,FANG Guangjian,WANG Shengxiu,et al. Key control factor for the gas-bearing properties difference of lower Paleozoic shale in southeast Chongqing[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(6):1786-1794.
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