致密油聚集特征及潛力區(qū)帶選擇標(biāo)準(zhǔn)研究

劉育晉

（西南石油大學(xué)，四川成都 610000）

致密油聚集特征及潛力區(qū)帶選擇標(biāo)準(zhǔn)研究

劉育晉

（西南石油大學(xué)，四川成都 610000）

以國內(nèi)外致密油研究成果為基礎(chǔ)，對(duì)成熟探區(qū)致密油的聚集特征進(jìn)行分析，然后在此基礎(chǔ)上，深入研究了評(píng)價(jià)優(yōu)選致密油潛力區(qū)帶的標(biāo)準(zhǔn)，旨在為相關(guān)人員探究致密油聚集潛力區(qū)帶分布特征提供有借鑒性的參考信息。

致密油；聚集特征；潛力區(qū)帶；選擇標(biāo)準(zhǔn)

隨著北美頁巖氣革命的展開，在全世界范圍內(nèi)均引發(fā)了勘探與開發(fā)頁巖油氣的熱潮。參考北美成熟頁巖的勘探開發(fā)參數(shù)可知，頁巖儲(chǔ)層的具體特征主要表現(xiàn)為含有較多脆性礦物、頁巖的泊松比較低且楊氏模量較高、具有超高壓條件、頁巖夾層孔滲性較好、具有一定規(guī)模厚度的富有機(jī)質(zhì)頁巖、多為Ⅰ型與Ⅱ型有機(jī)質(zhì)、有機(jī)質(zhì)的熱成熟度處于生油窗范圍、有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)較高。

1 頁巖儲(chǔ)層聚集特征

其一，頁巖類型特定。頁巖儲(chǔ)層的聚集巖類主要有3種，分別為裂縫頁巖、混合頁巖以及致密頁巖。致密頁巖的典型代表為Tuscaloosa以及巴奈特頁巖，特點(diǎn)為孔隙度＜4%，最小滲透率＜10-14mD，產(chǎn)氣頁巖＜10-6mD。混合頁巖的典型代表為上侏羅統(tǒng)基末利階（英國）、Eagle Ford組、Niobrara組以及中巴肯組頁巖，特點(diǎn)為：5%＜孔隙度＜12%，0.1mD＜滲透率＜1mD。裂縫頁巖的典型代表為上巴肯組、Pierre組以及Monterey組頁巖，特點(diǎn)為：2%＜孔隙度＜9%，50×10-6mD＜滲透率＜1 000×10-6mD。

其二，生油巖有機(jī)質(zhì)的豐度符合特定指標(biāo)。有機(jī)質(zhì)烴化即有機(jī)質(zhì)循環(huán)去氧、加氫以及富碳。一般情況下，碳酸鹽巖中的有機(jī)碳含量介于0.1%～0.5%之間，頁巖中含量介于0.5%～4%之間，烴源巖中至少有0.5%為有機(jī)碳，如果烴源巖質(zhì)量較高，有機(jī)碳含量普遍會(huì)超過2%，而致密油頁巖含量均在3%以上。

其三，有機(jī)質(zhì)的熱成熟度符合生油窗范圍。通過烴源巖演化可知，鏡質(zhì)體的反射率若＜0.5%，有機(jī)質(zhì)屬于未成熟；反射率介于0.5%～1.3%之間，有機(jī)質(zhì)屬于成熟，以生油為主；反射率介于1.3%～2.0%時(shí)，有機(jī)質(zhì)處于凝析氣以及濕氣帶；反射率＞2.0%，有機(jī)質(zhì)屬于成熟，以生干氣為主。干酪生油峰類型不同，鏡質(zhì)組反射率也不同，Ⅰ型反射率介于0.6%～1.3%之間，Ⅱ型及Ⅲ型反射率介于0.5%～1.3之間。而致密油基本等同于常規(guī)石油，烴源巖有機(jī)質(zhì)需要為成熟階段，即反射率介于0.5%～1.3%之間。

其四，多為Ⅰ型與Ⅱ型有機(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)類型不同，其生烴潛力也不同。Ⅰ型干酪源于藻類堆積物，多為湖相沉積，含有較高的原始?xì)?，但氧較少，具有較大的生油潛能；Ⅱ型干酪屬于海相微生物與浮游生物的混合有機(jī)質(zhì)，相比Ⅰ型干酪，原始?xì)浜可缘?，生油潛能一般；Ⅲ型干酪產(chǎn)自陸地高等植物，氧含量偏高，原始?xì)漭^少，不具生油潛能，如果埋深值較大，可以生氣。

其五，富有機(jī)質(zhì)頁巖分布規(guī)模符合特定標(biāo)準(zhǔn)。衡量頁巖盆地以及致密油中富有機(jī)質(zhì)頁巖分布規(guī)模的指標(biāo)為富有機(jī)質(zhì)頁巖在含油氣盆地中的分布厚度與面積，概述而言，主體厚度＞10m，6m＜厚度＜300m，1.7×104km2＜面積＜24×104km2。

其六，保存條件良好，頁巖夾層孔滲性能較好。一般情況下，致密油頁巖中均存在灰?guī)r夾層、泥質(zhì)灰?guī)r夾層以及白云質(zhì)砂巖夾層，夾層特點(diǎn)為：0.05mD＜滲透率＜0.3mD，2%＜孔隙度＜18%，為致密油創(chuàng)造了極為優(yōu)越的聚集條件。

其七，具有超高壓條件。隨著頁巖中有機(jī)質(zhì)成熟度的提升，頁巖層的孔隙流體壓力也會(huì)逐漸擴(kuò)增，此時(shí)高溫過成熟區(qū)內(nèi)部頁巖孔隙流體壓力相對(duì)于成熟區(qū)而言，普遍會(huì)偏大，由此可見，致密性頁巖孔隙流體內(nèi)部形成異常高壓，有很大一部分原因是受有機(jī)質(zhì)生烴作用影響。

其八，頁巖的泊松比較低低且楊氏模量較高。如果頁巖的泊松比較低且楊氏模量較高，則極易出現(xiàn)裂縫，將會(huì)在很大程度上推進(jìn)致密油勘探與開發(fā)。一般情況，頁巖的白云石以及硅質(zhì)礦物含量會(huì)直接決定泊松比以及楊氏模量，因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，相關(guān)人員可以采用聲波測井的方式，獲取頁巖的楊氏模量與泊松比。

其九，含有較多的脆性礦物。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，致密性頁巖中，脆性礦物，例如，長石、方解石以及石英的含量均在30%以上，而粘土礦物含量不足40%，由此可見，致密油頁巖具有較強(qiáng)的脆性，極易被壓裂。

其十，原油具有較輕的優(yōu)質(zhì)，流動(dòng)性良好，開采便利。一般情況，20℃條件下，致密油密度＜0.86g/cm3，黏度＜0.82g/ cm3，開發(fā)的總體經(jīng)濟(jì)性能良好。

2 頁巖儲(chǔ)層潛力區(qū)帶選擇及分布

2.1 地質(zhì)條件

據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，頁巖氣主要分布的頁巖地層如下：新生界頁巖、侏羅系-白堊系頁巖、石炭系頁巖、泥盆系頁巖以及志留系頁巖。而且主要分布區(qū)域多為丹佛盆地的鷹灘組、Niobrara組；威利斯頓盆地的二疊盆地以及巴肯組，總結(jié)而言便是古生界以及中生界的頁巖層系。

2.2 區(qū)帶選擇

通過對(duì)比分析全球范圍內(nèi)，頁巖氣聚集的含油氣盆地的地質(zhì)條件可知，必須滿足黏度＜10MPa·s，致密油密度＜0.86g/cm3，鏡質(zhì)體反射率結(jié)介于0.5%～1.3%之間，有機(jī)碳含量＞2%的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。按照此標(biāo)準(zhǔn)分析世界范圍內(nèi)的含油氣盆地頁巖地層發(fā)現(xiàn)，頁巖氣勘探潛力較好的盆地多分布于古生界以及中生界。

3 結(jié)束語

綜上所述，筆者在收集國內(nèi)外有關(guān)致密油研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)致密油聚集特征及分布標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析，以期可以為致密油勘探開發(fā)提供理論依據(jù)。

［1］ 賈承造，鄭民，張永峰.中國非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景［J］.石油勘探與開發(fā)，2012，（02）.

［2］ 李玉喜，張金川.我國非常規(guī)油氣資源類型和潛力［J］.國際石油經(jīng)濟(jì)，2011，（03）.

Study on Agglomeration Characteristics and Potential Strip Selection Criteria of Dense Oil

Liu Yu-jin

Based on the domestic and international research results of dense oil，the characteristics of dense oil accumulation in mature exploration area are analyzed.On this basis，the criteria for evaluating the potential oil zone of tight oil is studied，The potential distribution of oil accumulation potentials provides reference information for reference.

tight oil；agglomeration characteristics；potential zones；selection criteria

P618.13

B

1003-6490（2016）07-0104-02

2016-07-15

劉育晉（1987—），男，四川成都人，工程師，主要從事非常規(guī)油氣研究。