四川盆地页岩孔隙连通性及其主控因素

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作者杨有东
来源中国石油大学(北京)
出版年2021
摘要
四川盆地海相页岩气由于其极低的解吸和扩散速率,导致产量在后期会急速下降,从而无法产生经济效益,孔隙连通性是影响页岩气解吸和扩散的重要因素之一。目前孔隙连通性的评价方法仍然薄弱,因此定量表征孔隙连通性并探明孔隙连通性影响因素显得尤为重要。本文选取宁211井、宁西202井和黄202井五峰—龙马溪组共计31块页岩样品,通过XRD实验、FE-SEM实验、低温气体吸附实验(CO2/N2)、高压压汞实验(MICP)、核磁共振实验、自发渗吸实验,研究页岩孔隙特征,并对页岩孔隙连通性进行多实验联合定量表征,综合分析孔隙连通性影响因素。本文指出:(1)四川盆地典型海相页岩有机质含量高、热演化程度高、脆性矿物和黏土矿物含量高,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ1型,发育富有机质硅质页岩(ORSS)、富有机质钙质页岩(ORCAS)、富有机质黏土质页岩(ORCS)、富有机质混合质页岩(ORMS)、含有机质钙质页岩(OMCAS)、含有机质黏土质页岩(OMCS)、贫有机质页岩(OPS)7种岩相;(2)储层孔隙类型为有机质孔、粒内溶孔、脆性间孔、黏土层间孔、有机质与脆性矿物间孔和微裂缝六类孔隙,有机质孔为主要类型,低温气体吸附(CO2/N2)和MICP实验联合表明,中孔和宏孔提供了主要孔体积,页岩孔隙内比表面积受微孔和中孔贡献较多,大于10μm的宏孔、10~20nm的中孔和0.5~0.6nm的微孔贡献了主要的孔体积,小于0.6nm的微孔、2.0~3.0nm的中孔贡献了主要的比表面积;(3)高压压汞实验中高有效迂曲度、自发渗吸实验中低流体斜率和高压压汞—核磁共振联合法中低孔隙连通比均指示出研究区页岩孔隙连通性差,自发渗吸实验还表明,五峰—龙马溪组页岩亲油孔隙网络具有更好的连通性,亲水孔隙网络连通性较差,TOC含量、脆性矿物含量、黏土矿物含量、总孔隙度和总孔体积为影响页岩孔隙连通性的重要因素,高TOC含量有利于有机孔发育,高脆性矿物含量有利于亲水孔隙网络的保存,高黏土含量有利于亲油孔隙的形成,高孔隙度和孔体积为孔隙相互连通增加了概率,孔隙连通性越好,页岩储层渗透率越高,越有利于油气开采。

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