简介:利用光性岩石学、生油岩评价热解分析、气相色谱和气相色谱—质谱联用法研究了快速热应力对粉砂岩及油页岩的影响。粉砂岩是被石英粒玄岩岩脉侵过的,而油页岩是被碱性粒玄岩岩脉侵过的。由脂肪烃和芳香烃组分导出的反映成熟度的各种比值,进一步证实了Raymond和Murchison(1988b)的观察结果,即沉积后不久就侵入的碱性粒玄岩岩床比后期石英粒玄岩岩脉侵入体产生的影响要小些。以烷基萘及烷基菲异构体比率表示的成熟度参数,在研究受热样品的成熟度变化方面,比那些常用的脂肪烃类生物标记化合物参数更为合适。这些芳香族化合物能经受更高的温度,且其异构体比率是连续变化的。
简介:美国的商业性天然气最早(1821)产自阿巴拉契亚盆地富含有机质的泥盆系页岩。了解有机质页岩层的地质和地球化学特征,提高其天然气生产率,是20世纪70年代以来耗资巨大的研究工作中极具挑战性的问题。页岩气系统基本上是生物成因(主要类型)、热成因或者生物——热成因的连续型天然气聚集,它以大面积含气、隐蔽圈闭机理、可变的盖层岩性和较短的烃类运移距离为特征。页岩气可以是储存在天然裂隙和粒间孔隙内的游离气,也可以是干酪根和页岩颗粒表面的吸附气或是干酪根和沥青中的溶解气。美国正在进行商业性采气的5套页岩层,在热成熟度(Ro)、吸附气馏份、储层厚度、总有机碳含量和天然气地质储量等五项关键参数上有出人意料的巨大变化。此外,低基质渗透率页岩储层中的天然裂缝发育程度是天然气生产率的控制因素。目前,只有少数天然裂缝十分发育的页岩井不采取增产措施便可生产商业性天然气。在其它的大多数情况下,成功的页岩气井需要进行水力压裂。密歇根盆地的泥盆系Antrim页岩和阿巴拉契亚盆地的泥盆系Ohio页岩约占1999年全美页岩气产量(380×10^9立方英尺)的84%。但是,后来经过充分勘探和开发的其它3套主要有机质页岩层,即伊利诺伊盆地的泥盆系新Albany页岩、福特沃斯盆地密西西比系的:Barnett页岩以及圣胡安盆地白垩系的Lewis页岩,其天然气年产量正在稳步上升。在作过资源评价的盆地中,页岩气资源量十分丰富,其地质资源量高达497~783×10^12立方英尺。技术可采资源量(Lewis页岩除外)变化在31~76×10^12立方英尺之间。其中以Ohio页岩的地质资源量和技术可采资源量最多。
简介:巴肯页岩油藏的生产井主要存在3种类型的产量变化趋势。其每一种递减曲线特征对于确定巴肯页岩油藏的产量变化趋势尤其是Ⅰ型和Ⅱ型产量变化趋势都具有重要的意义。在总共146口生产井的生产历史中,有51%的井表现出Ⅰ型产量变化趋势。具有Ⅰ型产量变化趋势的油井所占比例很高,这真实地反映了巴肯页岩油藏的主要生产特征,这一点将在文中重点论述。具有Ⅰ型产量变化趋势的油井的生产特征是:油藏压力低于泡点压力,并有天然气逸出。这些特征AKGOR与时间的关系图上可以看出。对油藏压力降到泡点压力以下的原因进行了分析,而且确定了溶解气驱是主要的驱动机理。此外,在产量与时间的双对数坐标图上观察到了到2个线性流阶段。具有Ⅱ型产量变化趋势的油井的生产特征是:产量主要来自于基质,在生产过程中油藏压力高于泡点压力,原油始终以单相流动,GOR在生产过程中基本保持不变。在巴肯页岩油藏中,具有Ⅱ型产量变化趋势的油井表现出单线性流态,在产量与时间的双对数坐标图上表现为一个1/2斜率的直线。具有Ⅲ型产量变化趋势的油井,其生产数据点一般比较分散,很难对其生产特征进行规律性的分析总结。本文还介绍了计算原始石油地质储量(OOIP)、裂缝间基质泄油面积(Acm)的方法。
简介:美国最初(1821年)的商业性天然气产量产于阿拉巴契亚盆地富含有机质的泥盆系页岩中。自70年代以来,了解有机页岩地层的地质和地球化学特征和提高天然气产能已先后取得数百万美元的研究价值。页岩含气系统实质上是连续的生物成因(占主导地位)、热成因或生物—热复合成因气藏,其特征表现为含气饱和度分布广、具有隐蔽圈闭机理、具有不同岩性的基层和相对较短的运移距离。页岩气既可以游离气状态储藏在天然裂缝和粒间孔隙中,也可以气态形式吸附在干酪根和粘土颗粒表面或溶解在干酪根和沥青中。美国现有5套商业性产气页岩,它们的5个关键参数变化极大,这5个关键参数是:热成热度(用镜质体反射率表示)、吸附气馏分、储层厚度、总有机碳含量和天然气地质储量。另一方面,在基岩低渗透率页岩储层中,天然裂缝的发育程度是控制天然气产能的一个重要因素。迄今为止,仅在少数未实施增产措施的页岩井中获得商业产气量,这些井钻遇到天然裂缝网络中。在大多数其它情况下,在成功的页岩气井中必需进行水力压裂。1999年总共生产了380bcf页岩气,其中,产自密执安盆地泥盆系Antrim页岩和阿巴拉契亚盆地泥盆系俄亥俄页岩中的气约占84%。但是,产自后来相继投入勘探和开发的另外3套主要有机页岩的天然气年产量稳定增加,这3套有机页岩分别是伊利诺伊盆地泥盆系NewA1bany页岩、沃思堡盆地密西西比系Barnett页岩和圣胡安盆地白垩系Lewis页岩。在已估算天然气储量的那些盆地中,页岩气的资源量为497—783tcf。所估算的技术上可采纳资源量(Lewis页岩除外)为31—76tcf。在2套页岩中,0hio页岩中的天然气资源量占有最大约份额。
简介:实践证明,水平井结合多段横向水力压裂增产处理是开发页岩气藏的一种有效策略。一些石油公司把这种方法成功地运用到了页岩油藏的开发。但由于油的粘度高而且在油藏压力低于原油的泡点压力时最终会出现两相流,页岩油的采收率低于页岩气。但是,近期发现的伊格尔福特(EagleFord)页岩油藏明显超压,初始油藏压力远高于泡点压力。这一有利条件再配合水力压裂技术就可实现页岩油的商业开采。本研究的目的就是评估在油藏压力低于和高于泡点压力时超低渗非常规油藏的开采动态。水力裂缝的相对渗透率(包括临界含气饱和度等)与页岩基质的相差很大,而对页岩这种绝对渗透率很低的储层,也没有现成的实验室多相流测量技术可供使用。此外,水力裂缝中支撑剂嵌入和可能出现的多相流会导致真实的裂缝导流能力比实验室得出的结果低几个量级。与页岩气一样,要获得较高的页岩油采收率,生成的裂缝间距应足够密,以便在开采期间能够出现裂缝干扰现象。本文将就低于和高于泡点压力这两种情景,运用现有页岩油藏的成功经验,研究裂缝间距、裂缝导流能力、裂缝半长、临界含气饱和度、并底流动压力和基质渗透率等参数对油井的经济开采和最终采收率的影响。模拟表明结果严重依赖所假设的相对渗透率特性,而且通过敏感性研究获取了有关这些油井可能存在的长期开采动态的详细信息。
简介:以往几十年间,页岩气已成为越来越重要的一种全球性天然气资源,美国尤其如此。据Polczer(2009)和Krauss(2009)预测,页岩气开发将在全球范围内大面积推开,到2020年北美地区的天然气总产量有望一半来自页岩气。由于页岩储层基质渗透率极低,因而页岩气被视为非常规天然气资源,这类资源的开发需要由裂缝为天然气提供流入井筒的通道。由于页岩气地质储量的定量计算和流动特性的识别都存在很大的不确定性,页岩气藏最终开采量的估算需要有新的方法。文中介绍了估算页岩气井最终开采量的4种方法,其中包括2种经验法(常规的和改进后的递减曲线分析法)、解析模型法和数值模型法。这四种方法在美国四个不同的页岩成藏层带内得到了应用(巴奈特、海因斯维尔、马塞勒斯和伍德福德)。
简介:本文研究了在挪威大大陆边缘一线长2000km区域内分布的上侏罗统富有机质硅质碎屑岩的地震成像资料。这些岩石被视为北海和挪威海大部分大油气田的主力烃源岩。我们研究了富有机质地层围限的薄皮重力滑脱构造的典型地震响应。最典型的构造是铲状断层,它们在富有机质地层的上段出现分支并旋转,而在其底部附近则滑脱。这种现象可能在较大范围内可见(10,000km^2),但更常见的情况是仅限于掀斜地区。断层的走向与沉积物质下倾移动方向垂直,因此断层的走向可用于指示古倾向。我们观察到了几类收缩构造,其埋深最大只有几百米。尽管它们不仅限于富有机质页岩,但这些地层围限的构造可能有助于确定盆地中是否存在富有机质层段。我们认为,粘土中有机质含量的增加会减少渗透率。与压实作用有关的垂向流体流动可能在埋藏早期在渗透性较差的富有机质层的底部形成流体超压。这样的超高流体压力层构成了低摩阻拆离面,拆离面上覆沉积层滑动形成了典型的薄皮变形构造。
简介:在过去几年中,从页岩油藏中产油已经获得了广泛的认可。为了高效率和更经济的开发页岩油藏,必须了解清楚水力压裂裂缝参数,水力压裂裂缝引起的复杂天然裂缝系统,和岩石特性对井的动态性能影响。基于数值模拟的方法与其他常规的建模方法相比,在页岩气藏单井动态建模方面提供了更好的方式,然而目前还不清楚页岩油藏可否使用相同的方法建模。我们开发了一个简单且粗化的双孔模型来快速评价增产措施的有效性和理解页岩油的开采机理。将精细网格参考模型与简化模型的模拟结果进行比较,简化模型大大减少了模拟时间并能提供准确的结果。我们将此方法应用于伊戈尔福特(EadeFord)页岩油井。对选定的直井进行油、气、水产量的历史拟合。获得了油藏和储层改造区域的参数,包括基质和天然裂缝系统的原始石油地质储量,估算最终可采储量,孔隙度和渗透率,以及裂缝半长,宽度和复杂裂隙网络的渗透率。随后通过水平井的敏感性分析来量化油藏的特性以及储层改造区域的参数,包括生产层有效厚度,基质孔隙度,基质和天然裂缝系统的渗透性,天然裂缝间距,半长,宽度,和复杂裂缝网络的渗透率。模拟结果表明,天然裂缝渗透率对估算最终可采储量的影响最大。烃类贮集空间(生产油层厚度和孔隙度)对估算最终可采储量的影响次之。基质渗透率的变化对采油影响不大。模拟结果提供了关于页岩油藏有效的储层改造设计和流动机理的本质。
简介:在研究页岩气藏特征及渗流规律的基础上,建立了考虑解析作用的页岩气井渗流微分方程,求解了定生产压力圆形封闭地层中心一口垂直页岩气井的无因次Laplace空间流量解,并通过Stehfest数值反演绘制了页岩气井无因次的产能递减曲线。研究表明,页岩气井达到拟稳态流动时间比常规气井晚,其生产周期长;Langmuir体积对产能递减的影响是线性的,而Langmuir压力的影响是非线性的。
简介:利用微地震事件的空间-时间分布,为一套产油气的密西西比系页岩估算了压裂作业前、后的渗透率。在压裂作业开始时,微地震事件的空间和时间分布,指明了可导致水力裂缝发育的非线性孔隙压力松驰。这样就有可能应用Dinske等(2008)的方法来估算压裂作业前、后这套页岩的渗透率。水力裂缝周围这一原始页岩层的渗透率约为4×10^-5达西,而水力裂缝自身的渗透率约为1达西。对于水力裂缝的长度和宽度也作了估算。微地震事件位置与能量的比较表明,产生了水力裂缝的微地震事件其能量要大于在压力向围岩扩散时所发生的事件。孔隙压力扩散微地震事件的空间分布与天然裂缝的方位十分一致。
简介:页岩动态弹性的应力相关性和各向异性对于许多物探应用手段都非常重要,比如地震解释、流体检测和4D地震监测等。采用Sayers—Kachanov&式建立了一个横向各向同性(TI)介质的新模型,采用四个具有物理意义的参数来描述所有五个弹性系数的应力敏感性特征。利用该模型对从实验室测量结果和文献中获取的约20个页岩样品的弹性进行了参数化。四个拟合参数,即单裂缝的比切向柔量、法向柔量与切向柔量之比、特征压力、裂缝定向各向异性参数,显示与页岩样品的埋深呈中等到良好的相关性。随着深度增加,切向柔量呈指数下降。就多数页岩而言,裂缝定向各向异性参数普遍随深度增加而增强,说明裂缝在层面上的定向排列更加明显。在2500m埋深以浅,法向柔量与剪切柔量之比以及特征压力随深度增大而降低,而在2500m~3600m埋深之间,它们转而呈上升趋势。本文提出的模型有助于评价横向各向同性介质的5个弹性柔量的应力相关性,即便它们中仅部分参数是已知的。例如,根据测井数据可以重建页岩5个弹性柔量的应力相关性。