一种页岩气生成与保存潜力评价方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种页岩气生成与保存潜力评价方法和应用。该评价方法包括：步骤1、基于页岩的成烃动态演化过程，选取未熟页岩，利用热模拟实验获得页岩的生油气量和排油效率；步骤2、将未熟页岩制备成干酪根，通过干酪根生气模拟实验获得干酪根的生气潜力和生气量；步骤3、通过步骤1和步骤2的实验结果得到页岩生油阶段生成的油在高过演化阶段贡献的生气量，并获取不同排油效率下页岩气的生成潜力与Ro的关系图，然后建立TOC恢复系数与Ro的关系图；步骤4、将研究区实测页岩TOC和含气量投点到所述关系图中，获取研究区页岩气的保存潜力。该评价方法能够准确且可靠的评价页岩气生成与保存潜力。存潜力。存潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气生成与保存潜力评价方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种页岩气生成与保存潜力评价方法和应用。

技术介绍

[0002]受美国“页岩气革命”的影响和启示，近十年来中国页岩气行业迅速发展，广泛开展了页岩气资源调查、地质评价和富集机理研究。已在南方地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组海相页岩气勘探上取得重大突破，涪陵、长宁、威荣、富顺-永川及彭水等地区页岩气已经成功建产。中美两国在页岩气发育地质条件上具有较大的区别，主要是由于中国南方海相古生界页岩地层经历了多期构造活动作用，具有不同规模断裂发育、热演化程度高、地层年代老、储层物性较差等特征，其富集规律也具有自身的特点，页岩气勘探评价技术也与北美具有较大区别。中国南方地区富有机质页岩广泛分布，厚度也较大，但页岩气开发效果差别较大，主要是由于不同地区页岩气的生成和保存条件的差异性决定的。
[0003]页岩气生成评价方面主要集中在页岩的各种参数上，如有机质丰度、成熟度、岩心含气量、厚度、矿物组分、孔隙结构等，通过这些参数的叠合去筛选页岩气“甜点”。页岩气保存评价研究工作，一方面借鉴和应用常规油气的保存条件评价方法，侧重于页岩含气层段的顶、底板的封盖能力研究，以及页岩含气层段侧向的封堵条件评价，从构造条件、水文地质条件、天然气同位素分析测试资料以及顶、底板的厚度、脆性、岩性、微观孔隙结构等方面进行评价研究。这种研究思路以及采用的方法有益于页岩气生成与保存条件的客观评价。
[0004]专利“页岩气选区评价方法及装置”(申请号：CN201710113628.6)通过获取待选区域的区域地质背景，划分待选区域的区域地质背景分类，采取待选区域的目的层岩样，并对岩样进行烃源岩特征分析，根据待选区域的地震资料获得待选区域的页岩气保存条件静态指标，根据在待选区域内钻取的预探井的沉积埋藏史和生排烃史获得待选区域的页岩气保存条件动态指标，若待选区域页岩气保存条件动态指标符合预设页岩气保存条件动态指标划分标准，则判断待选区域能够进行大规模开采。
[0005]专利“一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法”(申请号：CN201710994058.6)通过分析页岩地层经历的主要构造运动期次和每次主要构造所对应的烃源岩的成熟度，获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的参数；根据各阶段页岩中有机质产烃参数得到原始生成的气量Q1和正常排烃系数K1；根据各阶段页岩地层中表征天然气性质的参数得到每一期的散失比例Pi；i为期数；根据下式得出最终保存气量Q2：Q2＝Q1(1-K1)。
[0006]专利“一种陆相页岩气评价方法”(申请号：CN201811239466.1)包含：(1)采用页岩厚度、埋深、有机质丰度、成熟度和面积的贡献赋值求加权平均值，以考察生气条件；采用页岩物性和含气量的贡献赋值求加权平均值，以考察储集能力；(2)当生气条件和储集能力均满足步骤(1)中的条件时，再考察保存条件、易开采性和工程评价；(3)再根据所述生气条件、储集能力、保存条件、易开采性和工程评价对陆相页岩气是否能够开采进行综合评价。
[0007]专利“一种评价复杂改造区页岩气保存有效性的方法”(申请号：
CN201811512088.X)，包括以下步骤：1)选定有效生烃页岩层段；2)评估垂向上页岩气保存的有效性；3)评估页岩气横向上封堵的有效性；4)评估页岩气保存的有效性；5)根据页岩气垂向上保存的有效性及页岩气横向上封堵的有效性参考烃地层水浓度、压力大小和烃氧化菌的数量来评估复杂改造区页岩气保存条件的优劣，最后根据复杂改造区页岩气保存条件的优劣圈定页岩气发育有利区。
[0008]专利“一种页岩气保存条件评价方法及装置”(申请号：CN201810895264.6)，通过获得多口页岩气井中的每口页岩气井关于多项预设指标的每项预设指标的评价参数值；获得多项预设指标的每项预设指标的权重；根据所述多项预设指标和所述多项预设指标的每项预设指标的权重构成的页岩气保存条件评价方程，计算所有客观存在的页岩气保存条件综合评价标准值和页岩气保存条件评价标准的划分界限值；根据所有客观存在的页岩气保存条件综合评价标准值，获得适应于区域范围内的页岩气保存条件综合评价标准；获得待评价区的每口页岩气井的保存条件评价结果。
[0009]综上，可以看出对页岩气评价方法的探索以定性为主，缺乏相对定量和科学化的方法，主要通过一系列静态参数的赋值建立一个综合影响因子进行评价。但如果采用常用的这些静态评价参数，就忽略了页岩成烃的动态过程和实际地质条件的影响，造成页岩气储量估计误差很大，不能反映页岩气的真实生成和保存能力。在页岩持续埋藏的热演化过程中，一般认为Ro在1.0％之前的甲烷主要来自于干酪根初次裂解，随着热演化的进行，当Ro大于1.0％时，除了干酪根裂解生气外，滞留在页岩中的油也会发生裂解形成天然气。页岩中的滞留油是页岩气的重要来源，高演化页岩气富集区的形成一般都与页岩中滞留油裂解成气相关。富有机质页岩生油高峰期的排油效率直接控制着高演化阶段页岩气的生成，后期页岩气的排出和损失量决定着页岩气的富集能力。因此亟需一种依据页岩的成烃动态演化过程，能够准确且可靠的页岩气生成与保存评价方法，对于研究区优选出可供商业开发的页岩气勘探开发有利区，具有重要的现实价值和理论意义。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种页岩气生成与保存潜力评价方法，该评价方法能够准确且可靠的评价页岩气生成与保存潜力，对于研究区优选出可供商业开发的页岩气勘探开发有利区，具有重要的现实价值和理论意义。
[0011]本专利技术第一方面提供了一种页岩气生成与保存潜力评价方法，包括以下步骤：
[0012]步骤1、基于页岩的成烃动态演化过程，选取未熟页岩，利用热模拟实验获得页岩的生油气量和排油效率；
[0013]步骤2、将未熟页岩制备成干酪根，通过干酪根生气模拟实验获得干酪根的生气潜力和生气量；
[0014]步骤3、通过步骤1和步骤2的实验结果得到页岩生油阶段生成的油在高过演化阶段贡献的生气量，并获取不同排油效率下页岩气的生成潜力与Ro的关系图，然后建立TOC恢复系数与Ro的关系图；
[0015]步骤4、将研究区实测页岩TOC和含气量投点到所述关系图中，获取研究区页岩气的保存潜力。
[0016]根据本专利技术所述的评价方法的一些实施方式，优选地，对未熟页岩(样品)粉碎至
20-40目，缩分成若干份备用。
[0017]根据本专利技术所述的评价方法的一些实施方式，步骤1的热模拟实验的参数可以包括但不限于：模拟温度、上覆岩层压力、地层流体压力和加热时间。例如还可以包括排烃压差和VRo等。
[0018]根据本专利技术所述的评价方法的一些实施方式，所述模拟温度为250～600℃。
[0019]根据本专利技术所述的评价方法的一些实施方式，所述模拟温度为250～400℃时采用半开放体系。
[0020]根据本专利技术所述的评价方法的一些实施方式，所述模拟温度大于400℃时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩气生成与保存潜力评价方法，包括以下步骤：步骤1、基于页岩的成烃动态演化过程，选取未熟页岩，利用热模拟实验获得页岩的生油气量和排油效率；步骤2、将未熟页岩制备成干酪根，通过干酪根生气模拟实验获得干酪根的生气潜力和生气量；步骤3、通过步骤1和步骤2的实验结果得到页岩生油阶段生成的油在高过演化阶段贡献的生气量，并获取不同排油效率下页岩气的生成潜力与Ro的关系图，然后建立TOC恢复系数与Ro的关系图；步骤4、将研究区实测页岩TOC和含气量投点到所述关系图中，获取研究区页岩气的保存潜力。2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤1的热模拟实验的参数包括：模拟温度、上覆岩层压力、地层流体压力和加热时间。3.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，所述模拟温度为250～600℃。4.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，所述模拟温度为250～400℃时采用半开放体系。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：马中良，宁传祥，郑伦举，申宝剑，王强，俞凌杰，宋振响，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：