王宇

摘要：陸相頁巖氣藏的特殊賦存運(yùn)移方式、流動規(guī)律、特殊的開發(fā)方式使陸相頁巖氣藏的產(chǎn)能預(yù)測方法研究的難度大大增加，本文以鄂爾多斯盆地延長組長7段陸相頁巖氣儲層為例，系統(tǒng)的介紹了陸相頁巖氣產(chǎn)能主控因素、產(chǎn)層主要特征、產(chǎn)能宏觀影響因素及產(chǎn)能微觀影響因素，對陸相頁巖氣勘探開發(fā)具有指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：陸相頁巖氣;產(chǎn)能

1 ?陸相頁巖氣產(chǎn)層主要特征

研究區(qū)長7段泥頁巖單層厚度大，分布面積廣，有機(jī)質(zhì)含量高;富氫顯微組分含量較高，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型為主;有機(jī)質(zhì)熱演化程度適中，碳同位素特征顯示為干酪根熱解成因的原油伴生氣陸相頁巖氣具有其特殊性，對于儲層的深入認(rèn)識是分析影響產(chǎn)能影響的基礎(chǔ)，根據(jù)對儲層特征的研究，總結(jié)了延長組長7段陸相頁巖儲層的主要特性，并與國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)的頁巖儲層特征參數(shù)進(jìn)行了對比，通過分析以上參數(shù)，發(fā)現(xiàn)陸相頁巖儲層的主要特征有：（1）單層的厚度較大，且分布面積廣;（2）有機(jī)碳含量相對較高、Ro適中，有利于生油氣;（3）儲層的基質(zhì)滲透率較低，不利于開發(fā);（4）儲層為陸相沉積環(huán)境，其粘土礦物含量高，非均質(zhì)性強(qiáng);（5）儲層埋藏淺，具有低地層壓力特征。

2 ?頁巖氣產(chǎn)能控制因素

2.1 頁巖氣產(chǎn)能影響因素概述

頁巖氣是一種典型的低品位資源，國外頁巖氣開發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明，頁巖氣井產(chǎn)能受到頁巖地質(zhì)地化特征、含氣性、儲層性質(zhì)、壓裂改造措施、生產(chǎn)措施等諸多因素的影響，包括頁巖埋深、頁巖厚度、有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)成熟度、頁巖含氣性、頁巖力學(xué)性質(zhì)、頁巖物性、頁巖礦物成分等多方面的因素。

延長石油陸相頁巖和美國海相頁巖具有較大的差異，因此不能簡單的套用國外的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，需要結(jié)合陸相頁巖的實(shí)際儲層特征，全面系統(tǒng)的分析氣產(chǎn)能影響因素，因此，以下將結(jié)合深入的儲層特征分析，分別從宏觀和微觀兩方面，深入的分析控制延長石油陸相頁巖產(chǎn)能的主要因素，分析氣控制機(jī)理，為陸相頁巖的產(chǎn)能建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 頁巖氣產(chǎn)能的宏觀影響因素

通過對比發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量豐富，有利于生氣，研究表明其計(jì)算資源量豐度變化在（0.45～3.58）×108m3/km2，資源豐度相對較大，陸相頁巖氣井產(chǎn)能的建立具有一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。為頁巖氣井的產(chǎn)能建立物質(zhì)基礎(chǔ)。延長組長7段陸相頁巖儲層屬于淺層頁巖氣藏，此類儲層的典型特征是吸附氣所占的儲量要高于游離氣，模擬研究表明，研究區(qū)的吸附氣儲量占總儲量的大約吸附氣對于產(chǎn)量的貢獻(xiàn)約為50～65%，提高解吸效率，可以提高頁巖氣井的產(chǎn)能。根據(jù)國外頁巖氣藏的開發(fā)數(shù)據(jù)表明，隨著頁巖的脆性降低，壓裂液中流體的體積徐降低，支撐劑的數(shù)量需增加。高粘土礦物帶來的另外一個影響產(chǎn)能的因素是儲層敏感行，研究區(qū)頁巖儲層中粘土礦物中主要是伊蒙混層，易吸水膨脹，因此需對研究區(qū)儲層巖石開展系統(tǒng)的液體敏感性分析，提高壓裂液與地層的配伍性，降低壓裂液傷害。高粘土礦物含量，增強(qiáng)了頁巖儲層的蠕變特性，壓裂改造后裂縫的存在將使儲層蠕變速率大幅度提高，并對裂縫導(dǎo)流能力具有不可忽視的影響，裂縫蠕變將降低氣井產(chǎn)能，頁巖儲層地應(yīng)力計(jì)算、支撐劑類型與鋪設(shè)方式優(yōu)選中也應(yīng)考慮蠕變的影響，而保持流體壓力有利于維持裂縫導(dǎo)流能力，提高氣井產(chǎn)能和采收率。通過對比國外Barnett海相沉積頁巖與延長石油頁巖的橫向非均質(zhì)性，研究區(qū)頁巖儲層為陸相沉積，長7儲層滲透率平面非均質(zhì)性評價結(jié)果表明，其滲透率變異系數(shù)為2.118，滲透率突進(jìn)系數(shù)為5.322，滲透率級差為71.086，非均質(zhì)性強(qiáng)。研究區(qū)的地層壓力較低，壓力系數(shù)也比較低，這就使地層壓裂液的返排更為困難，不利用建立氣井產(chǎn)能。

2.3 頁巖氣產(chǎn)能的微觀影響因素

（1） 孔隙度與滲透率

頁巖氣儲層納米級孔隙以有機(jī)質(zhì)內(nèi)孔、顆粒內(nèi)孔及自生礦物晶間孔為主，一般認(rèn)為頁巖內(nèi)孔隙度來自納米孔隙的貢獻(xiàn)，納米級孔隙是頁巖的主要組成部分，是頁巖的主要儲氣空間。頁巖儲層的巖石物性，如孔隙度、流體（氣、水）飽和度、和在原位條件下的滲透率，對于理解頁巖氣產(chǎn)出和頁巖氣井產(chǎn)能至關(guān)重要。其中滲透率是表征氣體運(yùn)移能力一個重要的物理量，是影響氣井高效開發(fā)極為重要的因素?；|(zhì)中的微納米孔隙是頁巖氣藏重要的儲集和運(yùn)移空間，基質(zhì)滲透率是控制頁巖氣產(chǎn)能的關(guān)鍵因素，受控于有機(jī)質(zhì)豐度和有機(jī)質(zhì)孔隙度、熱演化成熟度、粘土礦物和微觀孔隙結(jié)構(gòu)類型等多種地質(zhì)地化因素。

（2）水鎖傷害

由于致密儲層的超低孔滲特點(diǎn)，其氣水相對滲透率隨含水飽和度的變化與常規(guī)儲層有很大不同，油氣在孔隙中的流動受到含水飽和度的強(qiáng)烈影響，壓裂液等外來流體的侵入和滯留使氣體流動阻力大大增加，成為致密儲層壓裂液傷害的重要機(jī)理之一。

3 ?產(chǎn)能變化規(guī)律

陸相頁巖氣藏單井產(chǎn)量具有低產(chǎn)、遞減快和生產(chǎn)周期長的特點(diǎn)。頁巖氣藏壓后產(chǎn)量偏低，初期產(chǎn)量較高，而后產(chǎn)量迅速降低，，同時產(chǎn)量趨于穩(wěn)定，低產(chǎn)階段穩(wěn)產(chǎn)時間較長。與常規(guī)氣藏相比，陸相頁巖氣藏具有特殊的地質(zhì)地化特征，其有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)成熟度、有機(jī)質(zhì)類型等因素將會影響頁巖的含氣性，進(jìn)而影響到頁巖氣藏的產(chǎn)能。頁巖氣儲層由于納米級孔隙的存在，其滑脫效應(yīng)更加的顯著，隨著開發(fā)的進(jìn)行，由于壓力的不斷降低，滑脫效應(yīng)所產(chǎn)生的附加通量能夠有效的增加頁巖氣井的產(chǎn)能;頁巖由于本身物性差，因此應(yīng)力敏感較常規(guī)儲層更加的顯著，隨著地層壓力的降低，儲層的滲透率下將，將會降低頁巖氣井的產(chǎn)能。

4 ?結(jié)論

鄂爾多斯盆地有豐富的陸相頁巖氣資源量，但是，雖然采用了在美國取得很好效果的以大型的滑溜水壓裂為代表的體積壓裂技術(shù)，氣井產(chǎn)能卻低于預(yù)期。陸相頁巖氣產(chǎn)能的宏觀影響因素是高粘土含量、低地層壓力、強(qiáng)儲層非均質(zhì)性;主要微觀影響因素是有機(jī)質(zhì)的連續(xù)性和粘土礦物與有機(jī)質(zhì)之間的復(fù)雜空間分布關(guān)系。在系統(tǒng)的儲層分析和產(chǎn)能主控因素的評價基礎(chǔ)上，認(rèn)為提高陸相頁巖氣產(chǎn)能需要精確預(yù)測到甜點(diǎn)有利區(qū)，優(yōu)選有利儲層、提高井控改造體積、降低儲層粘土水化膨脹傷害。

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