页岩气地质构造特性与分析

[摘 要]页岩气是一种非常规天然气资源，吉林油田松原采气厂所在区域有相当的页岩气储量，为有效开发页岩气等天然气资源，需要对其基本分布情况进行分析，并结合地质资料和测井资料等对储层物性、孔隙结构和渗流机理等地质构造特性进行探究。

[关键词]页岩气；天然气；储层物性；孔隙结构

中图分类号：P618.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0393-01

页岩气作为一种非常规的天然气资源，主要是以游离、吸附状态分布于地下，我国具有相当大的资源储量，吉林油田所在的松辽盆地区域陆相沉积盆地的页岩地层中蕴含着丰富的页岩气资源。页岩气藏一般孔隙度、渗透率低，在地质构造上具有鲜明的特点，造成其在解吸和吸附特征上与常规天然气和致密砂岩气多流、多尺度渗流特性具有明显的区别。所以，需要对页岩气资源分布情况进行一定的把握，并结合天然气开发实际，对页岩气地质构造特性进行分析，并结合不同颗粒尺寸页岩气的渗流情况，对页岩气开发条件进行全面地研究，从而为下步页岩气的勘探开发创造条件。

1 吉林油田页岩气资源特征

1.1 吉林油田页岩气资源状况

吉林油田在长岭、农安等气田区块都发现了页岩气资源，在青山口组和嫩江组等白垩系地层广泛分布页岩气资源，其中青山口组页岩气资源厚度大、储层稳定，而嫩江组页岩气分布范围广，青山口一段页岩气质量最高，含油气资源量多。青山口组页岩气平均厚度在5米左右，位于松原市附近的中央拗陷区厚度最大，可达40米左右，西部斜坡区不发育页岩气资源。嫩江组一段页岩气发育在地层中部，页理发育较好；嫩江组二段在底部一般发育2到3个储层，西部斜坡区不发育，中央拗陷区发育厚度最大，可达3-10米，东南隆起区厚度达3-4米，由于嫩江组二段存在剥蚀作用，导致地层大面积缺失。

1.2 吉林油田地质构造和物化特征

青山口组广泛分布深湖和半深湖相，总体埋藏较深，在沉积环境和沉积中心的控制下分布稳定，但是在东南隆起带埋藏浅，且在剥蚀作用较大的区域存在部分出露现象，比如在登娄库区块北部高点存在局部出露，露头埋藏深度达到5-20米。嫩江组东南隆起带和南部埋藏较浅，一般在10-400米之间，在西部和北部埋藏深度较深，页岩气层产状与地层产状一致。

页岩气一般呈现灰色或灰褐色，具有泥质结构和贝壳状断口，致密块状或平行层理构造，火烧会冒烟，并伴有浓烈的沥青味。

1.3 成矿规律及页岩气分布

在松辽盆地地质发育中，伴随着长期的地质沉积过程，造成整体沉降，使湖侵面积增大，构造强烈时期层序发育为湖侵域，构造微弱时期发育为低位域。在地质沉积过程中，温暖湿润的环境使湖泊生产力增加，为页岩气生成提供了丰富的有机质。全球海平面上升导致湖海产生沟通，页岩气广泛发育于湖侵域，半深湖和深湖相带成为页岩气的有利形成区域，青山口组中央拗陷区是最有利发育地位；嫩江组时期，湖盆面积最大，页岩气在中央拗陷区、东南隆起带广泛发育。

2 吉林油田页岩气储层构造、孔渗特征和渗流机理分析

2.1 储层构造特征分析

一是储渗结构特征。页岩储层主要以天然裂缝和基质孔隙为储渗空间，后者又可细分为微裂隙、溶蚀孔、有机质生烃形成的微孔隙和残余原生孔隙等。微裂缝在为页岩气提供储渗空间的同时，还有利于吸收天然气的解析，成为页岩气运移和开采的通道，同时，与大型断裂连通的微裂缝不利于页岩气保存，地下水也会通过裂缝进入储层，导致开采中见水早、含水上升快，不利于长期开采。

二是物性特征。低孔、较致密和特低渗是页岩气储层的重要物性特征，同时，页岩气储层吸附气的含量受到黏土矿物含量的影响，特别是伊利石对吸附气体影响严重，黏土中碳酸盐、硅质等脆性矿物导致页岩气储层产生大量天然裂缝，对储层的压裂改造造成重要影响。

2.2 孔渗结构特征分析

一是页岩孔隙系统结构。储层的孔渗结构是气田地质构造的组成部分之一，页岩孔隙系统是页岩气系统的重要参数，页岩天然气储层的渗透率低，孔隙度介于2%到15%之间，吉林油田页岩气地质构造孔隙结构主要由天然裂缝、水力压裂裂缝、有机质和非有机质四种孔隙介质构成，孔隙结构主要包括微米尺度孔隙和纳米尺度孔隙。

二是页岩渗透率特征。在气藏资源开采中，气体运移能力是其重要概念和表征量，影响页岩气的开采效率，页岩气资源渗透率处于纳米数量级，对页岩气渗透率测量造成了困难，存在测量时间长、结果准确性低等问题。

2.3 吉林油田页岩气渗流机理

页岩气受到储层结构、孔渗结构和成矿规律等影响，在气藏开采中主要经过三个过程：一是气井钻井完成后，地层中压力下降，页岩气储层表面吸附的气体在压降作用下脱离岩层表面，产生解析与裂缝中存在的游离气体形成混合气。二是高浓度区域的游离页岩气因浓度差作用，向低浓度区域流动，形成天然气扩散，由于页岩气储层的地质构造决定了其渗透性低、孔隙度小，导致扩散以分子扩散、表面扩散为主，扩散过程伴随浓度变化始终，直至气井中浓度一致。三是在页岩气储层中气渗性低，而在气井井通中渗透性较高，所以会在气井井筒和储层裂缝中产生流动势，在流动势作用下页岩气由裂缝和孔隙流向气井井筒，更加有利于开采。

基于吉林油田页岩气等特殊天然气资源的地质构造、储层物性和孔渗结构特征分析，结合天然气勘探开发已具备的经验，在下步的页岩气资源开采中，首先要采集具备代表性的页岩气样品进行物性分析，收集储层丰富区块的地层特点，在横向和纵向上进行页岩气展布特征和分布范围分析，并研究相应的勘探开发参数，为下步进行页岩气开采打下基础。

3 结论

综上所述，吉林油田长岭、农安气田区域广泛分布页岩气资源，虽然现在仍未进行有效开发，但对资源分布状况进行把握，对储层地质构造和物性特征进行简要分析，可以更加深入的了解区域开发条件，为下步勘探开发奠定坚实的基础。

参考文献

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