页岩气储层含气量计算模型研究

doi:10.3969/j.issn.1673-8926.2015.06.002

岩性油气藏 ›› 2015, Vol. 27 ›› Issue (6): 5–14.doi: 10.3969/j.issn.1673-8926.2015.06.002

页岩气储层含气量计算模型研究

张作清¹，孙建孟²，龚劲松¹，夏志林¹

1. 中国石化华东石油工程有限公司测井分公司，江苏扬州 225007 ；2. 中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东青岛 266580

收稿日期:2015-07-20 修回日期:2015-09-03 出版日期:2015-12-20 发布日期:2015-12-20
第一作者:张作清（ 1963- ），男，高级工程师，主要从事测井技术与管理工作。地址：（ 225007 ）江苏省扬州市史可法路 85 号中国石化华东石油工程有限公司。 E-mail ： zhangzuoqing@126.com 。
基金资助:
中国石化先导项目“非常规天然气测井评价技术及模块编制”（编号： SG14-29X ）资助

Gas content calculation model of shale gas reservoir

Zhang Zuoqing ¹,Sun Jianmeng²,Gong Jingsong¹,Xia Zhilin¹

1. Well Logging Company ， Huadong Petroleum Engineering Co. Ltd. ， Sinopec ， Yangzhou 225007 ， Jiangsu ， China ；2. School of Geosciences ， China University of Petroleum ， Qingdao 266580 ， Shandong ， China

Received:2015-07-20 Revised:2015-09-03 Online:2015-12-20 Published:2015-12-20

摘要/Abstract

摘要：

页岩气是一种重要的非常规天然气。依据等温吸附实验数据，对影响页岩吸附能力的各项因素进行了分析，并借鉴 KIM 方程构建了页岩吸附气含量计算模型。根据所建立的页岩岩石物理模型，对页岩的孔隙系统进行了划分，并构建了页岩岩石的导电模型，利用该导电模型计算了页岩的游离气饱和度。模型参数全部实现常规测井资料计算，最后采用含气量计算模型对页岩气井进行了处理，同时对处理结果进行了分析，验证模型的准确性。分析埋深、成熟度对页岩含气性的影响，并进行验证。利用吸附气和游离气体积之和估算页岩气储层含气量，其结果与现场岩心解吸含气量对应良好，验证了本模型的可行性。

关键词: 断层封闭性, 胶结作用, 克夏断裂带, 准噶尔盆地

Abstract:

Shale gas is important unconventional resource. Based on the experimental isotherm adsorption data, the factors affecting the adsorption of shale were analyzed and the calculation model of shale adsorbed gas content was established by KIM equation. Through the establishment of shale rock physics model, the pore system was divided and a shale rock conductivity model was set up, and shale free gas saturation was calculated by use of this conductivity model. All parameters of the model were calculated by conventional logging data. Finally, the gas content calculation model was used to evaluate a real shale gas well, and the accuracy was verified. The influence of buried depth and maturity on the gas content was also analyzed. The gas content of shale gas reservoir was calculated by using the total volume of adsorbed gas and free gas, and the result tally with the desorption gas content of core, which verifies the feasibility of this model.

Key words: fault sealing , cementation , Kexia fault zone , Junggar Basin

张作清，孙建孟，龚劲松，夏志林. 页岩气储层含气量计算模型研究[J]. 岩性油气藏, 2015, 27(6): 5–14.

Zhang Zuoqing,Sun Jianmeng,Gong Jingsong,Xia Zhilin. Gas content calculation model of shale gas reservoir[J]. LITHOLOGIC RESERVOIRS, 2015, 27(6): 5–14.

参考文献

［1］邹才能，陶士振，侯连华，等.非常规油气地质［M］.北京：地质出版社，2011.

Zou Caineng，Tao Shizhen，Hou Lianhua，et al. Unconventional oil and gas geology［M］. Beijing：Geology Press，2011.

［2］张金川，汪宗余，聂海宽，等.页岩气及其勘探研究意义［J］.现代地质，2008，22（4）：640-646.

Zhang Jinchuan，Wang Zongyu，Ni Haikuan，et al. Shale gas and its significance for exploration［J］. Geoscience，2008，22（4）：640-646.

［3］Curtis J B. Fractured shale gas systems［J］. AAPG Bulletin，2002，86（11）：1921-1938.

［4］张小龙，张同伟，李艳芳，等.页岩气勘探和开发进展综述［J］.岩性油气藏，2013，25（2）：116-122.

Zhang Xiaolong，Zhang Tongwei，Li Yanfang，et al. Research advance in exploration and development of shale gas［J］. Lithologic Reservoirs，2013，25（2）：116-122.

［5］张金川，金之钧，袁明生.页岩气成藏机理和分布［J］.天然气工业，2004，24（7）：15-18.

Zhang Jinchuan，Jin Zhijun，Yuan Mingsheng. Reservoiring mechanism of shale gas and its distribution［J］. Natural Gas Industry，2004，24（7）：15-18.

［6］张雪芬，陆现彩，张林晔，等.页岩气的赋存形式研究及其石油地质意义［J］.地球科学进展，2010，25（6）：597-604.

Zhang Xuefen，Lu Xiancai，Zhang Linye，et al. Occurrences of shale gas and their petroleum geological significance ［J］. Advances in Earth Science，2010，25（6）：597-604.

［7］张金川，聂海宽.四川盆地页岩气成藏地质条件［J］.天然气工业，2008，28（2）：151-156.

Zhang Jinchuan，Ni Haikuan. Shale gas accumulation geological conditions in the Sichuan Basin［J］. Natural Gas Industry，2008，28（2）：151-156.

［8］李玉喜，乔德武，姜文利，等.页岩气含气量和页岩气地质评价综述［J］.地质通报，2011，30（2/3）：308-317.

Li Yuxi，Qiao Dewu，Jiang Wenli，et al. Gas content of gas-bearing shale and its geological evaluation summary［J］. Geological Bulletin of China，2011，30（2/3）：308-317.

［9］董谦，刘小平，李武广，等.关于页岩含气量确定方法的探讨［J］.石油与天然气，2012，30（2/3）：34-37.

Dong Qian，Liu Xiaoping，Li Wuguang，et al. Discuss about shale gas content determination method ［J］. Natural Gas and Oil，2012，30（2/3）：34-37.

［10］孙建孟.基于新“七性”关系的煤层气、页岩气测井评价［J］.测井技术，2013，37（5）：457-465.

Sun Jianmeng. Coalbed methane and shale gas evaluation based on new seven related losing goals［J］. Well Logging Technology，2013，37（5）：457-465.

［11］钟光海，谢冰，周肖.页岩气测井评价方法研究———以四川盆地蜀南地区为例［J］.岩性油气藏，2015，27（4）：96-102.

Zhong Guanghai，Xie Bing，Zhou Xiao. Well logging evaluation methods of shale gas reservoir：A case study from Shunan area，Sichuan Basin［J］. Lithologic Reservoirs，2015，27（4）：96-102.

［12］Kim A G. Estimating methane content of bituminous coalbeds from adsorption data［M］. US：Dept. of the Interior，Bureau of Mines， 1977：1-11.

［13］刘洪林，王红岩.中国南方海相页岩吸附特征及其影响因数［J］. 天然气工业，2012，32（9）：5-9.

Liu Honglin，Wang Hongyan. China southern marine shale adsorption characteristic and influence factor［J］. Natural Gas Industry，2012，32（9）：5-9.

［14］郭为，熊伟，高树生，等.温度对页岩等温吸附/解吸特征影响［J］.石油勘探与开发，2013，40（4）：481-485.

Guo Wei，Xiong Wei，Gao Shusheng，et al. Impact of temperature on the isothermal adsorption/desorption characteristics of shale gas ［J］. Petroleum Exploration and Development，2013，40（4）：481-485.

［15］曾鑫，孙建孟，崔红珠.变等温页岩吸附气体积计算模型［J］.测井技术，2014，38（3）：286-291.

Zeng Xin，Sun Jianmeng，Cui Hongzhu. Shale adsorbed gas volume calculation model under varied temperature［J］. Well Logging Technology，2014，38（3）：286-291.

［16］蒲泊伶，蒋有录，王毅，等.四川盆地下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及有利地区分析［J］.石油学报，2010，31（2）：225-260.

Pu Boling，Jiang Youlu，Wang Yi，et al. Reservoir-forming conditions and favorable exploration zones of shale gas in Lower Silurian Longmaxi Formation of Sichuan Basin ［J］. Acta Petrolei Sinica， 2010，31（2）：225-260.

［17］Wang S B，Song Z G，Cao T T，et al. The methane sorption capacity of paleozoic shales from The Sichuan Basin，China［J］. Marine and Petroleum Geology，2013，44：112-119.

［18］程鹏，肖贤明.很高成熟度富有机质页岩的含气性问题［J］.煤炭学报，2013，38（5）：737-741.

Cheng Peng，Xiao Xianming. Gas content of organic-rich shales with very high maturities［J］. Journal of China Coal Society，2013，38 （5）：737-741.

［19］Javadpour F. Nanopores and apparent permeability of gas slow in mudrocks（shales and siltstones）［J］. Journal of Canadian Petroleum Technology，2009，48（8）：16-21.

［20］Ross D J K，Bustin R M. Shale gas potential of the Lower Jurassic Gordondale member，Northeastern British Columbia Canada ［J］.Bulletin of Canada Petroleum Geology，2007，55（1）：51-75.

［21］吉利明，邱军利，张同伟，等.泥页岩主要黏土矿物组分甲烷吸附实验研究［J］.地球科学，2012，37（5）：1043-1050.

Ji Liming，Qiu Junli，Zhang Tongwei，et al. Experimental on methane adsorption of common clay minerals in shale［J］. Earth Sciences， 2012，37（5）：1043-1050.

［22］Daniel J K，Ross R，Marc Bustin. The importance of shale composition and pore structure upon gas storage potential of shale gas reservoirs［J］. Marine and Petroleum Geology，2009，26：916-927.

［23］王茂桢，柳少波，任拥军，等.页岩气储层黏土矿物孔隙特征及其甲烷吸附作用［J］.地质论评，2015，61（1）：207-216.

Wang Maozhen，Liu Shaobo，Ren Yongjun，et al. Pore characteristics and methane adsorption of clay minerals in shale gas reservoir［J］. Geological Review，2015，61（1）：207-216.

［24］Ambrose R J. Micro-structure of gas shales and its effects on gas storage and production performance［D］. Oklahoma：The University of Oklahoma，2011.

［25］郭洋.页岩气与煤层气成藏条件与开发技术对比［J］.内江科技，2010（12）：131.

Gou Yang. Comparison of shale gas and coalbed methane accumulation conditions and development technology ［J］. Neijiang Science & Technology，2010（12）：131.

［26］李霞，周灿灿，李潮流，等.页岩气岩石物理分析技术及研究进展［J］.测井技术，2013，37（4）：352-359.

Li Xia，Zhou Cancan，Li Chaoliu，et al. Advances in petrophysicalanalysis technology of shale gas［J］. Well Logging Technology，2013， 37（4）：352-359.

［27］李军，路菁，李争，等.页岩气储层“四孔隙”模型建立及测井定量表征方法［J］.石油与天然气地质，2014，35（2）：266-271.

Li Jun，Lu Jing，Li Zheng，et al. “Four-pore” modeling and its quantitative logging description of shale gas reservoir［J］. Oil & Gas Geology，2014，35（2）：266-271.

［28］赵培强，毛志强.页岩气储层 Ramirez 体积物理模型的改进［J］.石油学报，2014，35（3）：480-485.

Zhao Peiqiang，Mao Zhiqiang. Improvement of Ramirez’s petrophysical model for volume of shale gas reservoir［J］. Acta Petrolei Sinica，2014，35（3）：480-485.

［29］Sondergeld C H，Newsham K E，Comisky J T，et al. Petrophysical considerations in evaluation and producing shale gas resources ［R］. SPE 131768，2010：1-29.

［30］王玉满，董大忠，杨桦，等.川南下志留统龙马溪组页岩储集空间定量表征［J］.中国科学：地球科学，2014，44（6）：1348-1356.

Wang Yuman，Dong Dazhong，Yang Hua，et al. Quantitative characterization of reservoir space in the Lower Silurian Longmaxi Shale， Southern Sichuan Basin［J］. Scientia Sinica（Terrae），2014，44（6）： 1348-1356.

［31］Sondergeld C H，Ambrose R J，Rai C S，et a1. Micro-structural studies of gas shales［R］. SPE 131771，2010：1-17.

［32］孙建孟，张晋言，赵建鹏，等.一种泥页岩油气饱和度的计算模型：中国，CN104712329 A［P］. 2015-01-29.

Sun Jianmeng，Zhang Jinyan，Zhao Jianpeng，et al. A computational model of shale oil and gas saturation：China，CN104712329 A［P］.2015-01-29.

［33］熊镭，张超谟，张冲，等. A 地区页岩气储层总有机碳含量测井评价方法研究［J］岩性油气藏，2014，26（3）：74-78.

Xiong Lei，Zhang Chaomo，Zhang Chong，et al. Research on logging evaluation method of TOC content of shale gas reservoir in A area ［J］. Lithologic Reservoirs，2014，26（3）：74-78.

［34］Jarvie D M，Hill R J，Ruble T E，et al. Unconventional shalegassystems：The Mississippian Barnett shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment［J］. AAPG Bulletin，2007，91（4）：475-499.

［35］雍世和，张超谟.测井数据处理与综合解释［M］.东营：中国石油大学出版社，2007.

Yong Shihe，Zhang Chaomo. Logging data processing and comprehensive interpretation［M］. Dongying：Press of China University of Petroleum，2007.

［36］张晋言，孙建孟.利用测井资料评价泥页岩油气“五性”指标［J］.测井技术，2012，36（2）：146-153.

Zhang Jinyan，Sun Jianmeng. Log evaluation on shale hydrocarbon reservoir［J］. Well Logging Technology，2012，36（2）：146-153.

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[1]	余琪祥, 罗宇, 段铁军, 李勇, 宋在超, 韦庆亮. 准噶尔盆地环东道海子凹陷侏罗系煤层气成藏条件及勘探方向[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(6): 45-55.
[2]	李道清, 陈永波, 杨东, 李啸, 苏航, 周俊峰, 仇庭聪, 石小茜. 准噶尔盆地白家海凸起侏罗系西山窑组煤岩气“甜点”储层智能综合预测技术[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(6): 23-35.
[3]	白玉彬, 李梦瑶, 朱涛, 赵靖舟, 任海姣, 吴伟涛, 吴和源. 玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩地球化学特征及页岩油“甜点”评价[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(6): 110-121.
[4]	乔桐, 刘成林, 杨海波, 王义凤, 李剑, 田继先, 韩杨, 张景坤. 准噶尔盆地盆1井西凹陷侏罗系三工河组凝析气藏特征及成因机制[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(6): 169-180.
[5]	杨海波, 冯德浩, 杨小艺, 郭文建, 韩杨, 苏加佳, 杨皩, 刘成林. 准噶尔盆地东道海子凹陷二叠系平地泉组烃源岩特征及热演化史模拟[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(5): 156-166.
[6]	魏成林, 张凤奇, 江青春, 鲁雪松, 刘刚, 卫延召, 李树博, 蒋文龙. 准噶尔盆地阜康凹陷东部深层二叠系超压形成机制及演化特征[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(5): 167-177.
[7]	卞保力, 刘海磊, 蒋文龙, 王学勇, 丁修建. 准噶尔盆地盆1井西凹陷石炭系火山岩凝析气藏的发现与勘探启示[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(3): 96-105.
[8]	曹江骏, 王茜, 王刘伟, 李诚, 石坚, 陈朝兵. 鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长7段夹层型页岩油储层特征及主控因素[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(3): 158-171.
[9]	王金铎, 曾治平, 徐冰冰, 李超, 刘德志, 范婕, 李松涛, 张增宝. 准噶尔盆地沙湾凹陷二叠系上乌尔禾组流体相态及油气藏类型[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 23-31.
[10]	王天海, 许多年, 吴涛, 关新, 谢再波, 陶辉飞. 准噶尔盆地沙湾凹陷三叠系百口泉组沉积相展布特征及沉积模式[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 98-110.
[11]	尹路, 许多年, 乐幸福, 齐雯, 张继娟. 准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组储层特征及油气成藏规律[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 59-68.
[12]	李二庭, 米巨磊, 张宇, 潘越扬, 迪丽达尔·肉孜, 王海静, 高秀伟. 准噶尔盆地东道海子凹陷二叠系平地泉组烃源岩特征[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 88-97.
[13]	杨兆臣, 卢迎波, 杨果, 黄纯, 弋大琳, 贾嵩, 吴永彬, 王桂庆. 中深层稠油水平井前置CO₂蓄能压裂技术[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 178-184.
[14]	刘国勇, 许多年, 胡婷婷, 潘树新, 潘拓, 王国栋, 马永平, 关新. 准噶尔盆地沙湾凹陷侏罗系八道湾组滩砂的发现及石油地质意义[J]. 岩性油气藏, 2023, 35(5): 1-10.
[15]	潘树新, 许多年, 唐勇, 曲永强, 王国栋, 董雪梅, 胡婷婷, 马永平. 准噶尔盆地沙湾凹陷柳树沟河沉积体系的发现及其石油地质意义[J]. 岩性油气藏, 2023, 35(5): 26-36.

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