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:本文要介绍非常规含气系统(亦即连续型气藏)评价的有关概念。连续型气藏的存在或多或少地独立于含水层位,而且其形成不能直接归因于气体在水中的浮力。非常规气藏不是由下倾水界面限定的各个可数的气田或气藏。因为,传统资源评价方法是基于对未发现的、不连续气田大小和数量的估算,不能适用于连续气藏,所以需要有专门的评价方法。非常规气藏也就是连续气藏,其中包括煤层甲烷、盆地中心气、所谓的致密砂岩气、裂缝页岩(和白垩)气以及气水合物。盆地深部气系统和微生物气系统既可以是连续气藏,也可以不是,这取决于其地质背景。对连续气藏使用了两种基本的资源评价方法。第一种方法以对地层气的估算为基础。对地层总气量的体积估算一般都要同时估算总采收率。这样就能通过计算留存在沉积地层中的天然气体积,收缩评价范围,以预测可能增加的储量。第二种方法所依据的是连续气储层的生产动态,例如气井和气藏模拟的经验动态。在这两种评价方法中,生产特性(与地层气不同)是预测潜在新增储量的基础。
简介:落基山脉中致密含气砂岩储层岩石在矿物学上一般是复杂的,矿物成分为云母、长石和碳酸盐,并且,泥岩通常是粘土矿物伊利石、蒙脱石、高岭石和绿泥石构成的。测井工具从这些致密气层条件下的基岩测量得到的信号时常是既复杂又难以分辩。核磁共振测井仪的测量信号主要来自流体组分且受基岩影响最小。把核磁共振(用于流体组分)与其他裸眼井测量值(用于基岩组分)组合起来,可以开发出内部相容的合理的岩石物性模型。为了计算Sw,对大多数岩石物性模型而言,需要知道Rw,m和n(以及PHIT,VCLAY和CEC)。对致密气层来说通过岩心分析测定胶结指数(m)和饱和度指数(n)是很困难和费时的。其原因是:①要不损害岩石基体就不能洗净和干透岩心塞;②极低的渗透率妨碍饱和度测量。因为在这些储层含100%水的层段很少,因此由Pickett作图分析获得的m和Rw值时常是令人误解的。而且,有相当多的证据表明,在给定的致密含气地层中,不同砂岩的地层水矿化度是不同的。使用采出水来测定Rw也是成问题的,因为它受采出气的冷凝低矿化度水所污染。使用包括核磁共振测井在内的全部测井系列,就可能估计出地层条件下的m和n指数(有时和Rw)。例子说明了,要进行这些分析需要什么样的MNR测量值,以及MNR测量值怎样和其他的裸眼井测井数据相结合来确定相互一致的孔隙度-饱和度模型。象任何模型一样,可以用核磁共振岩心分析数据结果证明或加强岩石物性模型。
简介:有效应力〈σij〉的精确表达式,特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉(有效应力)是基于假设之上的,仅对Hook定律有效,即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp,这里α=1-(K/Ks),Pc和Pp是围压和孔隙压力,K和Ks分别是干燥岩石(排水状态下)和岩石基质(岩石固体部分)的体积模量。Gccrtsma(1957年)和Skempton(1960年)在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度,但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失,因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理,那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2.5kb(250MPa)时的应变。结果表明,该有效应力定理不适用于非弹性过程(如断裂)。
简介:根据天然气类型和含气系统特征能够可以区分页岩气资源的成藏层带。得克萨斯州沃思堡盆地的纽瓦克东气田就是因低孔、低渗巴尼特页岩产出热成因气而确认的。巴尼特页岩含气系统属于自生自储型含气系统,在主要产气区已经生成了大量天然气,因为它有以下特征和作用过程:1)原始有机质丰度很高和生烃潜力很大;2)干酪根和保留的石油分别发生了一次和二次裂解;3)吸附作用使石油保存下来并裂解成气;4)有机质分解产生了孔隙度;5)独特的矿物成分使地层具有脆性。首先根据生产剖面和经营公司的估算确定了最终采收量,然后在此基础上计算了天然气的总地质储量(GIP),其数值大约是204亿立方英尺/平方英里(5.78×10。立方米/1.73×10^4立方米)。我们估算的巴尼特页岩的总生烃潜力大约为609桶油当量/英亩-英尺或者365.7万立方英尺/英亩-英尺(84.0立方米/立方米)。假定页岩厚度为350英尺(107米),而且含氢量只够一部分保留石油裂解成天然气,那么估算的总生烃潜力为8200亿立方英尺/平方英里。在这些生烃潜力中大约有60%排出源岩,其余则保留了下来,在达到充分的热成熟度时就会发生石油向天然气的二次裂解。在典型的储层压力、体积和温度以及6%的孔隙度条件下,巴尼特页岩储存天然气的能力为540万立方英尺/英亩一英尺或159标准立方英尺/吨。
简介:煤层气的商业性开采在阿巴拉契亚(Appalachian)盆地北部开始于上世纪30年代,而在圣胡安(SanJuan)盆地开始于50年代初。然而,直到70年代和80年代初经美国矿务局、美国能源部、天然气研究所和油气作业者共同努力,证明可用垂直井对煤层气进行商业性开采时才认识到煤层气资源的重要性和经济意义。勘探和开发工作在80年代末和90年代初得以扩展,部分是由于非常规燃料的税收减免法。到2000年,煤层气已占美国干气储量(15.7万亿立方英尺[4400亿m^3])的8.8%和年产量(1.38万亿立方英尺[400亿m^3)的9.2%。从1989到2000年,美国煤层气的累积产量为9.63万亿立方英尺(2720亿m^3)。目前,煤层气的开发已扩展到美国12个盆地左右,而勘探工作则发展到全世界。煤层是自生自储的气藏,它们可含有热成因气、运移来的热成因气、生物成因气或混合气。煤层气主要呈吸附状态储集在煤基质的微孔隙中,其次呈游离气储集在微孔隙和裂缝中,或者呈水中的溶解气。控制气资源量和生产能力的主要参数是热成熟度、显微组分组成、气含量、煤层厚度、裂缝密度、地层应力、渗透率、埋藏史和水文环境。这些参数在美国和世界的生产气田中有很大差异。在2000年,圣胡安盆地占美国煤层气产量的80%以上。这个盆地有个巨大的煤层气成藏层发育区,即弗鲁特兰富集区带(FruitIandfairway),它已采出7万亿立方英尺(2000亿m^3)以上的气。弗鲁特兰煤层含气系统及其基本要素和保德河(PowderRiver)盆地的尤宁堡(FortUnion)煤层气成藏层形成显明对比。尤宁堡煤层气成藏层是美国开发最快的天然气成藏层之一,其产量由1997年的140亿立方英尺(4亿m^3)迅速增加到2000年的1473亿立方英尺(41亿m^3),占当时美国煤层气产量的10.7%。到2001年,年产量为2447亿立方英尺(69亿m^3)。
简介:含气性参数是页岩气储层评价的重要指标,但是在2014年国土资源部颁布实施《页岩气资源与储量计算的评价技术规范》后的四川盆地涪陵地区龙马溪组一段—五峰组页岩气勘探中,发现计算含气性参数时存在3个突出问题:①对于中低电阻率(10~50Ω·m)的优质页岩气层,利用电测井信息求取含气饱和度会出现严重偏小的状况;②用等温吸附实验直接计算地层吸附气量会出现较大正偏差;③如何有效区分总含气量中的游离气和吸附气。因此,进行针对性分析研究,在对高阻和中低电阻率页岩气层、极低阻页岩层电性测井响应特征分析的基础上,全面解析各类页岩气储层测井电阻率的影响因素,改进形成了适应该区的含气性测井评价方法技术。结果表明:①利用中子、密度孔隙度及其差值等非电法测井信息计算游离气饱和度,避免了传统计算方法导致的偏差,尤其对于中低电阻率页岩气层,具有更加显著的应用效果;②基于岩心实验刻度求取吸附气及游离气含量的计算方法,避开了电信息等非相关性因素的直接影响。