一种评价复杂改造区页岩气保存有效性的方法技术

技术编号:20933604 阅读:27 留言:0更新日期:2019-04-20 14:22
本发明专利技术公开了一种评价复杂改造区页岩气保存有效性的方法,包括以下步骤:1)选定有效生烃页岩层段;2)评估垂向上页岩气保存的有效性;3)评估页岩气横向上封堵的有效性;4)评估页岩气保存的有效性;5)根据页岩气垂向上保存的有效性及页岩气横向上封堵的有效性参考烃地层水浓度、压力大小和烃氧化菌的数量来评估复杂改造区页岩气保存条件的优劣,最后根据复杂改造区页岩气保存条件的优劣圈定页岩气发育有利区,该方法能够有效的评估页岩气保存条件的优劣,进而圈定页岩气发育有利区。

A Method for Evaluating the Effectiveness of Shale Gas Preservation in Complex Reconstruction Area

The invention discloses a method for evaluating the effectiveness of shale gas preservation in complex reconstruction areas, which includes the following steps: 1) selecting effective hydrocarbon-generating shale intervals; 2) evaluating the effectiveness of vertical shale gas preservation; 3) evaluating the effectiveness of lateral shale gas sealing; 4) evaluating the effectiveness of shale gas preservation; 5) evaluating the effectiveness of vertical shale gas preservation and lateral shale gas sealing according to the effectiveness of vertical shale gas preservation and the effectiveness of lateral shale gas sealing. Finally, the favorable areas for shale gas development are delineated according to the preservation conditions of shale gas in complex reformed areas. This method can effectively evaluate the preservation conditions of shale gas, and then delineate the favorable areas for shale gas development.

【技术实现步骤摘要】
一种评价复杂改造区页岩气保存有效性的方法
本专利技术属于石油天然气勘探开发
,涉及一种评价复杂改造区页岩气保存有效性的方法。
技术介绍
近年来,我国页岩气的勘探开发蓬勃发展,四川盆地页岩气已得到商业性大规模开发。页岩气的开发可以有效地减少环境污染,弥补油气短缺,保障能源安全。页岩气作为非常规油气资源,具有储层致密、油气丰度低和分布面积广等特征。美国是页岩气勘探开发最早、也是目前技术比较成熟的国家,页岩气产量居世界第一位。中美两国在页岩气发育地质条件上具有较大的区别,主要是由于我国南方海相古生界页岩地层经历了多期构造活动作用,具有不同规模断裂发育、热演化程度高、地层年代老、储层物性较差等特征,其富集规律也具有自身的特点,页岩气勘探评价技术也与北美具有较大区别。我国南方地区富有机质页岩广泛分布,厚度也较大,具备良好的大规模生烃的条件,但页岩气开发效果差别较大,主要是由于保存条件的差异性决定的。页岩气富集区通常发育在具有良好保存条件的地区,可以使得页岩生成的天然气得以保存在地层中供开发。目前判断页岩气是否可以保存在地层中主要依据是上覆盖层的断裂发育程度。但不同规模断裂的识别目前由于地震资料品质存在一定的困难,地表剖面的断裂研究地下差距较大,在复杂改造区对地下页岩地层裂缝发育分析的指导性不强。在南方复杂改造区,钻井数量较少,直接钻井获得含气量大小进而评价保存条件比较困难。复杂改造区大多数没有三维地震数据体,即使存在三维地震数据体,也由于地表灰岩存在而导致品质较差,对地层厚度、断裂发育位置和规模、含气性直观识别存在不小的困难,因此很难评估复杂改造区页岩气保存条件的优劣,进而不能圈定复杂改造区页岩气发育有利区。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种评价复杂改造区页岩气保存有效性的方法,该方法能够有效的评估页岩气保存条件的优劣,进而圈定页岩气发育有利区。为达到上述目的,本专利技术所述的评估复杂改造区页岩气保存有效性的方法包括以下步骤:1)根据区域页岩地层沉积环境进行野外地质调查,选取研究区富有机质页岩段,测定富有机质页岩段厚度、有机质丰度和成熟度,再根据有机质生烃演化模式选定有效生烃页岩层段;2)通过野外剖面实测、露头取样及钻井岩心确定复杂改造区页岩气发育层直接上覆盖层的厚度及岩性、区域盖层的厚度、岩性及分布范围,测定直接盖层的孔隙度、渗透率及毛细管压力,以评估垂向上页岩气保存的有效性;3)分析页岩气发育层的空间展布特征,研究目标区距逸散断裂的距离及距地层出露点的距离,分析地层构造形态及地层倾角,以评估页岩气横向上保存的有效性;4)分析页岩气发育层段中水离子种类及密度,通过钻井评估页岩层压力大小,再在地表上进行微生物化探分析,确定烃氧化菌的数量,然后根据地层水离子浓度及压力大小和烃氧化菌的数量评估页岩气保存的有效性;5)根据页岩气垂向上保存的有效性及页岩气横向上保存的有效性,并参考烃氧化菌的数量、地层水浓度和压力大小来评估复杂改造区页岩气保存条件的优劣,最后根据复杂改造区页岩气保存条件的优劣圈定页岩气发育有利区。步骤1)中,当页岩段的TOC>2%,有机质热演化程度等效Ro在1.3%-3.5%之间,累计厚度>20m时,则该页岩段为有效生烃页岩层段。步骤2)中直接盖层的毛细管压力其中,σ为界面张力,θ为接触角,r为孔口半径,当页岩段的排驱压力大于等于毛细管压力,则页岩段垂直向上保存的有效性差,当页岩段的排驱压力小于毛细管压力,且上覆盖层渗漏量小于等于0.1mD时,页岩段垂直向上保存的有效性优良。步骤3)中,当目标区与地层出露点之间的距离大于1.5km,正向构造有利,负向构造地层倾角小于15°,埋藏深度大于500m时,则说明页岩气横向上封堵的有效性优良。当烃氧化菌的数量小于16,地层压力梯度大于1时,则页岩气保存的有效性较好。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术所述的评价复杂改造区页岩气保存有效性的方法在具体操作时,根据页岩气垂向上保存的有效性及页岩气横向上封堵的有效性,并参考烃氧化菌的数量、地层水浓度和压力大小来评估复杂改造区页岩气保存条件的优劣,最后根据复杂改造区页岩气保存条件的优劣圈定页岩气发育有利区,从而简单、快速及准确的圈定页岩气发育有利区,为页岩气资源潜力评价和钻探部署提供重要依据,需要说明的是,本专利技术通过有效地进行页岩气有利区优选及探井的部署工作,以提高页岩气的勘探成功率。附图说明图1为本专利技术的流程图;图2为实施例一中页岩上覆盖层岩性和厚度对比图;图3为实施例一中页岩空间分布与露头距离示意图;图4为不同区块页岩气发育构造形态图;图5为实施例一中烃氧化菌微生物平面分布图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述:参考图1,本专利技术所述的评估复杂改造区页岩气保存有效性的方法包括以下步骤:1)根据区域页岩地层沉积环境进行野外地质调查,选取研究区富有机质页岩段,测定富有机质页岩段厚度、有机质丰度和热成熟度,再根据有机质生烃演化模式选定有效生烃页岩层段;步骤1)中,当页岩段的TOC>2%,有机质热演化程度等效Ro在1.3%-3.5%之间,累计厚度>20m时,则该页岩段为有效生烃页岩层段。2)通过野外剖面实测、露头取样及钻井岩心确定复杂改造区页岩气发育层直接上覆盖层的厚度及岩性、区域盖层的厚度、岩性及分布范围,测定直接盖层的孔隙度、渗透率及毛细管压力,以评估垂向上页岩气保存的有效性;步骤2)中直接盖层的毛细管压力其中,σ为界面张力,θ为接触角,r为孔口半径,当页岩段的排驱压力大于等于毛细管压力,则页岩段垂直向上保存的有效性差,当页岩段的排驱压力小于毛细管压力,且上覆盖层渗漏量小于等于0.1mD时,页岩段垂直向上保存的有效性优良。3)分析页岩气发育层的空间展布特征,研究目标区距逸散断裂的距离及距地层出露点的距离,分析地层构造形态及地层倾角,以评估页岩气横向上保存的有效性;步骤3)中,当目标区与地层出露点之间的距离大于1.5km,正向构造有利,负向构造地层倾角小于15°,埋藏深度大于500m时,则说明页岩气横向上封堵的有效性优良。4)分析页岩气发育层段中水离子种类及密度,通过钻井评估页岩层压力大小,再在地表上进行微生物化探分析,确定烃氧化菌的数量,然后根据地层水浓度及压力大小和烃氧化菌的数量评估页岩气保存的有效性;其中,当烃氧化菌的数量小于16,地层压力梯度大于1时,则页岩气保存的有效性较好。5)根据页岩气垂向上保存的有效性及页岩气横向上封堵的有效性,并参考地层水浓度、压力大小和烃氧化菌的数量来评估复杂改造区页岩气保存条件的优劣,最后根据复杂改造区页岩气保存条件的优劣圈定页岩气发育有利区。实施例一本实施例的具体操作过程为:1)选取研究区为四川盆地东南部某一复杂改造区,通过页岩沉积环境分析和野外地质调查,选定富有机质页岩层段,总有机碳含量高于2%,厚度大于20m,且页岩有机质处于成熟到高过成熟阶段,Ro在2.0%-3.0%之间,选定该有效生烃页岩的空间展布特征。2)通过野外剖面实测、露头取样及钻井岩岩心分析,确定复杂改造区页岩气发育层直接上覆盖层为砂质泥岩及粉砂岩,如图2所示,直接盖层累计厚度为68m、64m及66m,小于商业页岩气开发区域的96m及104m;区域上本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种评估复杂改造区页岩气保存有效性的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)根据区域页岩地层沉积环境进行野外地质调查,选取研究区富有机质页岩段,测定富有机质页岩段厚度、有机质丰度和成熟度,再根据有机质生烃演化模式选定有效生烃页岩层段;2)通过野外剖面实测、露头取样及钻井岩心确定复杂改造区页岩气发育层直接上覆盖层的厚度及岩性、区域盖层的厚度、岩性及分布范围,测定直接盖层的孔隙度、渗透率及毛细管压力,以评估垂向上页岩气保存的有效性;3)分析页岩气发育层的空间展布特征,研究目标区距逸散断裂的距离及距地层出露点的距离,分析地层构造形态及地层倾角,以评估页岩气横向上保存的有效性;4)分析页岩气发育层段中地层水离子种类及密度,通过钻井评估页岩层压力大小,再在地表上进行微生物化探分析,确定烃氧化菌的数量,然后根据地层水浓度及压力大小和烃氧化菌的数量评估页岩气保存的有效性;5)根据页岩气垂向上保存的有效性及页岩气横向上保存的有效性,并参考烃氧化菌的数量、地层水浓度和压力大小来评估复杂改造区页岩气保存条件的优劣,最后根据复杂改造区页岩气保存条件的优劣圈定页岩气发育有利区。

【技术特征摘要】
1.一种评估复杂改造区页岩气保存有效性的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)根据区域页岩地层沉积环境进行野外地质调查,选取研究区富有机质页岩段,测定富有机质页岩段厚度、有机质丰度和成熟度,再根据有机质生烃演化模式选定有效生烃页岩层段;2)通过野外剖面实测、露头取样及钻井岩心确定复杂改造区页岩气发育层直接上覆盖层的厚度及岩性、区域盖层的厚度、岩性及分布范围,测定直接盖层的孔隙度、渗透率及毛细管压力,以评估垂向上页岩气保存的有效性;3)分析页岩气发育层的空间展布特征,研究目标区距逸散断裂的距离及距地层出露点的距离,分析地层构造形态及地层倾角,以评估页岩气横向上保存的有效性;4)分析页岩气发育层段中地层水离子种类及密度,通过钻井评估页岩层压力大小,再在地表上进行微生物化探分析,确定烃氧化菌的数量,然后根据地层水浓度及压力大小和烃氧化菌的数量评估页岩气保存的有效性;5)根据页岩气垂向上保存的有效性及页岩气横向上保存的有效性,并参考烃氧化菌的数量、地层水浓度和压力大小来评估复杂改造区页岩气保存条件的优劣,最后根据复杂改造区页岩气保存条件的优劣圈...

【专利技术属性】
技术研发人员:荆铁亚赵文韬王金意张健
申请(专利权)人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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