中國南方海相地層牛蹄塘組頁巖氣“甜點段”識別和優選

作者：吳詩情,郭建華,李智宇,秦明陽,黃儼然,何昊楠

摘要：為了探索中國南方海相地層牛蹄塘組原始儲層中頁巖氣賦存狀態,筆者采用了液氮低溫吸附/脫附實驗和甲烷等溫吸附實驗等手段,分別表征了頁巖對吸附氣和游離氣的儲集能力;同時結合典型井的含氣性特點,研究頁巖氣的賦存機理,識別和優選出了研究區儲層的"甜點段"。結果表明,牛蹄塘組發育1~2層富有機質頁巖(有機碳含量TOC>2.0%),巖性以黑色硅質頁巖為主;儲層微觀主要發育有機質孔(兩端開口的圓柱孔),粘土礦物層間孔(四面開口的狹窄平板孔)以及粒間孔和晶間孔(四面開口的錐形平板孔),而最重要的孔隙類型是有機質孔。牛蹄塘組含氣性普遍較差,但慈頁1井殘余氣體積分數高達69.7%。理論計算和現場實驗結果均表明,牛蹄塘組頁巖儲層賦存甲烷特征變化隨TOC發生改變,由于有機質孔的孔徑較小(一般僅為幾十納米以下),導致原始儲層中賦存吸附氣能力較強,而賦存游離氣能力較弱。隨著有機質質量分數的增加,巖石的彈性模量逐漸降低,但泊松比卻逐漸增加。牛蹄塘組"甜點段"具有"甜"和"脆"的特點,即厚度為20~40 m,TOC含量為4%~8%,石英質量分數超過40%,粘土礦物質量分數30%~40%,碳酸鹽巖質量分數低于20%,VBJH在(10~17)×10-3 cm3/g,VL在4~6 cm3/g,游離氣體積分數超過40%,彈性模量為25~35 GPa,泊松比為0.20~0.25,整體上,牛蹄塘組"甜點段"主要發育在深水陸棚泥質相帶,且游離氣富集能力強的層段。

發文機構：中南大學地球科學與信息物理學院 有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室（中南大學） 湖南科技大學頁巖氣資源利用湖南省重點實驗室 中國石油大學（北京）克拉瑪依校區

關鍵詞：甜點頁巖氣牛蹄塘組海相地層中國南方shale gassweet spotNiutitang Formationmarine formationSouth China

分類號： TE122.2[石油與天然氣工程—油氣勘探]