對于頁巖氣儲層的研究探討

馬喬　楊曦

[摘要]頁巖氣是一種非常規(guī)的天然氣，具有自生自儲的特點，在油氣資源中，頁巖氣屬于新型的框中。在頁巖氣儲層中，頁巖氣的主要狀態(tài)為吸附和游離，僅有少量的頁巖氣是溶解態(tài)?，F(xiàn)階段，我國正在大力的開發(fā)頁巖氣，但是由于我國復雜的地質(zhì)條件，導致開采工作的難度非常大。因此，本文對頁巖氣儲層的形成條件及主要特征進行分析，以便于為頁巖氣的開采提供參考。

[關鍵詞]頁巖氣 形成條件 主要特征

[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-97-1

0前言

頁巖氣屬于非常規(guī)天然氣，具有很多的特點，比如含氣面積廣泛、資源量大、產(chǎn)量穩(wěn)定等。近年來，我國進行了頁巖氣的勘探與開發(fā)，現(xiàn)如今已經(jīng)在相關的方面取得了突破性的進展，然而，我國的地質(zhì)條件非常復雜，導致頁巖氣的形成也比較復雜，這在一定程度上加大了開采頁巖氣的難度，因此，為了進行有效的開，就需要對頁巖氣儲層的形成條件和主要特征進行研究，由此可見，本文的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1頁巖氣儲層的形成條件

1.1陸相沉積盆地

在湖灣地區(qū)，由于地形的原因，水體會呈現(xiàn)出比較平靜的狀態(tài)，這樣一來，沉積物的顆粒就會比較細，而且基本以泥頁巖為主，在沉積的過程中，沉積的環(huán)境比較優(yōu)異，適合生物的大量繁殖，從而提升了泥頁巖中的有機質(zhì)含量，這樣的條件有利于頁巖氣儲層的形成。另外，在半深湖-深湖地區(qū)，也幾乎不存在粗碎屑物質(zhì)，因此在沉積的過程中，以泥質(zhì)沉積為主，且沉積物的顆粒比較細小，同樣也會形成頁巖氣儲層。

1.2海相沉積盆地

在海洋沉積環(huán)境中，有利于形成儲層的海洋沉積環(huán)境主要包括三種，分別為欠補償?shù)纳詈?半深海盆地、臺地邊緣深緩坡、半閉塞-閉塞的欠補償海灣。所謂半深海，處于淺海環(huán)境與深海環(huán)境的交界處，從位置上來，與大陸坡的位置接近，深海-半深海的底部比較深，陽光很難射到底部，因此，在這個盆地中，基本上不存在任何的植物，不過，底部靜水環(huán)境對于有機質(zhì)的保存來說，是十分有利的，這樣經(jīng)過一定的沉積之后，就會形成頁巖氣儲層。在臺地邊緣深緩坡地帶，水體比較深，其海洋沉積環(huán)境基本與半深海環(huán)境相似，不過在這個區(qū)域中，所形成的泥頁巖會具有較高的灰質(zhì)含量。在半閉塞-閉塞的欠補償海灣中，水體基本上不會有任何的流動，波浪和洋流的作用也比較弱，因此，該區(qū)域也是頁巖氣儲層形成的有利條件。

2頁巖氣儲層的主要特征

2.1頁巖氣儲層的非均質(zhì)性特征

頁巖基于特殊的結(jié)構特性，這使得頁巖氣儲層的非均質(zhì)特征非常強，非均質(zhì)特征包含兩種方式，一是縱向非均質(zhì)特征，也就是變化規(guī)律；二是橫向非均質(zhì)特征，也就是分布特征。與其他的儲層相比，頁巖氣儲層的非均質(zhì)特征是在沉積的過程中形成的，沉積作用、成巖作用等都會對非均質(zhì)特征產(chǎn)生不能同程度的影響。在頁巖氣儲層開采的過程中，非均質(zhì)特征極為重要的應用價值。

2.2巖石組成特征

在頁巖氣儲層中，由多種物質(zhì)組成，比如有機質(zhì)、粘土礦物、碳酸鹽礦物等。在頁巖的組成部分中，有機質(zhì)是必不可少的組成部分，生烴及氣體吸附會對有機質(zhì)的含量帶來很大的影響，二者之間是正相關的關系，也就是說，生烴的潛力越高、吸附能力越強，那么頁巖中所含有的有機質(zhì)含量就越多。實際上，頁巖具有不同的組成特征，這是有由其所處的盆地決定的，比如，在我國的四川盆地和鄂爾多斯盆地中，頁巖的組成特征就存在著很大的差異性。

2.3物性特征

通過對相關的資料研究可知，頁巖氣儲層的物性特征為低孔、特低滲，盡管如此，頁巖氣儲集的條件仍然具備。之所以會這樣，是因為頁巖中天然存在裂隙及孔隙。第一，天然裂隙，裂隙是天然氣滲流和儲集空間，在頁巖中，主要有五種裂隙分類：構造裂隙、層間頁理、層面滑移裂隙、成巖收縮微裂隙、有機質(zhì)演化異常壓力裂隙。在天然裂隙發(fā)育的過程中，礦物和有機質(zhì)的含量后收到發(fā)育程度的影響，反過來，發(fā)育程度也會受到這兩物質(zhì)的反作用。天然裂隙具有不同的尺度，非物質(zhì)性特征極為明顯，而之所以會具有不同的尺度，是受到各種力的影響。第二，孔隙，這是一種非常重要的有效儲集空間，頁巖孔隙具有不同的分類，不同類別的孔隙具有不同的孔徑、連通性及基質(zhì)。一般來說，在充分考慮油氣濕潤性及流動差異的基礎上，將孔隙劃分為有機質(zhì)孔、粒間孔隙以及粒內(nèi)孔隙。在不同類型的孔隙中，所具有的儲氣特征也不相同。

2.4地質(zhì)環(huán)境

盆-山體制和巖石圈結(jié)構對煤層氣的富集機制會產(chǎn)生一定的影響，與煤層氣相同，頁巖氣在富集方面也存在著這樣的特征。對于頁巖氣儲層的制約，地質(zhì)環(huán)境中的溫度、壓力等都會產(chǎn)生不同程度的制約，受到地質(zhì)環(huán)境的影響，頁巖氣儲層的有機質(zhì)含量會發(fā)生不同程度的變化，同時，頁巖中天然裂隙的發(fā)育程度也會受到相應的影響。地應力是賦存與巖石中的自然應力，由多種力共同組成，在油氣運移的過程中，地應力發(fā)揮了比較好的驅(qū)動作用。

3結(jié)論

在我國，由于地質(zhì)條件的復雜性，導致頁巖氣儲層在分布上極不均勻。對于頁巖氣儲層來說，其形成過程具體特定的自然環(huán)境，一般來說陸相沉積盆地及海相沉積盆地更有利于頁巖氣儲層的形成。在頁巖氣儲層形成的過程中，呈現(xiàn)出了不同的特點。由于形成條件及特點的復雜性，再加上地質(zhì)條件的影響，在進行開采的過程中，困難度非常大，為了進行有效地勘探及開采，就需要對頁巖氣儲層進行充分的研究及分析，以便于更好的實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

參考文獻

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