[发明专利]一种页岩气层分类图版的建立方法及应用

说明书

本发明提供了一种页岩气层分类图版的建立方法，以难动气含量为纵坐标，以可动气含量为横坐标，综合考虑商业开发的页岩气含量下限值，在坐标系中画出表征难动气含量+可动气含量＝1.0cm³/g的C线，同时画出表征可动气含量＝1.0cm³/g的B线，B线、C线将坐标系分为三个区域，即I区，表示非页岩气层，II区，表示难开采页岩气层，III区，表示可开发页岩气层。通过该方法建立的图版不但可以容易地识别出页岩气层，而且可以区分非页岩气层、难开采页岩气层和可开采页岩气层，为页岩气层识别提供了一个简单明了的图版方法。

技术领域

本发明涉及一种页岩气层分类图版的建立方法及应用，属于油气田开发地质领域。

背景技术

页岩气是指以多种产状赋存在富含有机质页岩及粉砂质或砂质夹层中的自生自储型非常规甲烷天然气。页岩气层识别是页岩气勘探和开发评价的关键，目前识别页岩气层方法包括地质评价方法、地球物理方法和含气量测试方法等，其中含气量测试方法是目前常用的方法。

页岩气含量是定量表征页岩含气性、进行选区评价、资源量计算和产能预测等最重要参数，只有含气量达到或超过商业开发下限值的页岩层，属于页岩气层，而且可动气含量越高，越有利于开采，否则为非页岩气层或含气页岩层。页岩含气量是指单位重量页岩中所含的天然气折算到标准温度和压力条件下(101.325kPa，25℃)的天然气体积，单位是m³/t。

解吸法是目前最常用的一种直接测量页岩含气量的方法，测试装置是带有恒温和计量装置的密闭解吸罐，解吸法测定页岩含气量一般是在钻井现场进行的，在模拟的地层条件下直接测定单位质量页岩岩心样品中的气体体积(cm³/g)。解吸法将页岩气分为解吸气、损失气和残余气三部分，解吸法测试获得的页岩含气量参数包括解吸气含量、损失气含量和残余气含量。

解吸气含量(cm³/g)：当页岩岩心取出井口后，迅速装入解吸罐并将其放置在设计温度(岩心深度对应的地层温度)的恒温水箱中，在大气压力下页岩在密闭解吸罐中自然解吸，记录起钻、提钻、岩心到达井口及装罐结束的时间以及不同时间解吸气量，最后将解吸实验得到的总解吸气量(V_m)通过热力学计算换算成标准状态下的体积(V_s)即为页岩解吸气总量，除以页岩样品质量即为页岩样的解吸气含量(V_d)。

损失气含量(cm³/g)：是指钻头钻遇页岩层到页岩岩心样品从井口取出装入解析罐之前这段时间内，从单位质量页岩中逸散释放出的天然气量。目前一般是在解吸气实验基础上，应用趋势分析法来确定页岩损失气，常用的有USBM线性回归法和Arps指数递减法。

残余气含量(cm³/g)：是解吸终止后仍留在单位质量页岩中的天然气量，残余气也是页岩总含气量的重要组成部分。在自然解吸结束后，取部分页岩样称量后放入密封的球磨机中粉碎到60目以下，然后放入和储层温度相同的恒温装置中再次经自然解吸的气体量即为残余气量，直到样品12小时内测试气量不大于0.1cm³/g时，残余气解吸结束。将解吸出的残余气量转化为标准状态下的体积，然后除以样品质量即为泥页岩的残余气含量。

一般地，将含气量达到商业开发的下限的页岩层视为页岩气层，从商业开发角度考虑，目前国际上一般将总含气量大于1.0cm³/g的做为含气页岩层，而总含气量小于1.0cm³/g的视为非气层。

然而，含气量高并不一定代表有更多的页岩气容易被采出，国际标准并未考虑含气页岩层是否容易开采。这是因为大量实践分析研究表明，解吸法测试得到的页岩中解吸气含量、损失气含量和残余气含量与页岩的物性关系密切，解吸气含量和损失气含量越高，则说明页岩物性越好，页岩微裂隙和页理发育，页岩气易开采；反之，解吸气含量和损失气含量越低，则页岩物性越差，页岩微裂隙和页理不发育，页岩气难开采。