海陆过渡相煤系页岩气储层压汞孔隙特征

煤系"三气"受到广泛关注,开展煤系页岩气储层孔隙特征研究具有基础意义。运用压汞法测定淮南煤田海陆过渡相煤系地层页岩气储层孔隙特征,研究结果表明,研究区煤系泥岩矿物含量以黏土矿物和石英为主,压汞曲线反映出3类孔隙形貌,总体连通性较好。页岩压汞孔隙体积在0.003 7~0.020 1 cm~3/g之间,平均为0.010 07 cm~3/g。总孔比表面积为0.425~7.074 m~2/g之间,平均为3.752 m~2/g。与中国南方龙马溪组、牛蹄塘组相比,孔容贡献均来自微孔和过渡孔,具有一致性,孔比表面积介于龙马溪组测试数据高、低值之间,孔容稍低于牛蹄塘组,但高于龙马溪组测试低值。基于Menger海绵模型计算得到的分形维数与平均孔径、比表面积与孔隙度具有一定统计学关系,将其视为表征储层物性的一个有效指标,具有一定实际意义。     

多段压裂页岩气水平井不稳定线性流分析

基于三重介质模型的解析解,分析多孔介质参数,如水力裂缝储容比、天然裂缝储容比、天然裂缝窜流系数和基质窜流系数,对无因次产量递减曲线的影响,提出中晚期不稳定线性流控制判断标准;基于三重介质模型的分析方法分析国外某多段压裂页岩气水平井生产数据,并对水力裂缝半长进行评价,通过油藏数值模拟进行验证,最终得出该井水力裂缝半长为42.2 m。研究表明:基于三重介质模型计算的水力裂缝半长更为准确,结合不稳定线性流分析方法和油藏数值模拟方法能有效提高计算结果精度。     

齐家-古龙凹陷青一段页岩气有利区预测及资源潜力评价

运用体积法对齐家-古龙凹陷青一段页岩气进行资源潜力评价。对目的层泥页岩的各项地球化学指标、泥页岩含气特征进行分析,总体评价目的层泥页岩含气性。利用改进后的ΔlgR测井识别技术对目标层位进行TOC非均质性评价,得到齐家-古龙凹陷内59口井的连续计算TOC值,继而依据TOC与含气量的关系,预测目的层含气量,在确定体积法其他相关参数后,参照页岩气有利区划分标准划分出齐家-古龙凹陷青一段页岩气有利区并计算有利区内页岩气资源量。通过对相关资料的整理分析预测可知:齐家-古龙凹陷泥页岩发育,有机质丰度高,类型好,页岩气有利区主要集中于古龙凹陷,面积约为840 km2,地层厚度大,成熟度高,地质资源量约为3 960.71×108m3,具有较好的页岩气勘探前景。     

中国“山地式”页岩气层内构造变动研究方法、理论及其勘探开发意义

中国“山地式”页岩气的勘探开发与美国、加拿大等“平原式”页岩气勘探开发在地下地质构造上存在着极大差异,主要表现为页岩层内构造变形-变位复杂、勘探“甜点”认识不清、生产开发钻井过程中水平井段目标靶体寻找困难并时常出现工程事故等问题。本文从野外调查、岩心观察、钻井测井资料分析、地震剖面处理解释等方面分析总结了页岩气层内构造变动的研究方法与理论,在初步应用过程中已取得良好成效,能够有效识别页岩气层内构造变动。     

基于数字岩心模拟的深层页岩气储层可压性评价模型

首先构建深层页岩气储层典型的三维数字岩心模型,再采用有限元分析模拟岩石弹性参数,然后利用摩尔斯分类法确定弹性参数控制因素敏感性相对大小,最终建立基于层次分析法的深层页岩气储层可压性评价模型。结果表明：经过与理论值与实验测试值误差分析,数字岩心模拟值可靠;经微地震监测和压裂施工曲线验证,基于数字岩心模拟建立的可压性评价指数与储层改造体积和压裂曲线取得较好的一致性,可为深层页岩气储层靶点层位选取和压裂工艺优化提供指导。     

基于环境约束的页岩气-水资源系统多层决策

针对马塞勒斯页岩气供应系统中的经济效益、水资源配置和温室气体减排这3个要素，开发基于生命周期评价的多层规划模型，并设置了高、低钻井和产气的两种规划情景。结果表明，在规划期内，高情景和低情景条件下的产气量分别达到882.31 bcf和472.40 bcf；生命周期耗水量主要用于水力压裂和终端发电；原地处理设施将在废水处理过程中占主导作用，且绝大部分的工艺废水将实现回用；系统平均单位电力的温室气体排放强度、经济效益和用水量将分别达到6.00 kg/MJ、0.48 MJ^-1和0.10 gal/MJ。结合TOPSIS多属性决策分析，表明多层方案能够规避传统单目标规划模型偏向性过强等不足，并为决策者提供不同模型规划方案的优劣排放。     

页岩自支撑裂缝导流能力预测方法研究

页岩气井的产能主要取决于支撑剂充填层裂缝和储层剪切滑移形成的自支撑裂缝提供的导流能力，目前对页岩自支撑裂缝导流能力变化规律和影响机理的认识仍不够充分，采用分形理论方法，引入裂缝开度分形维数和迂曲度分形维数对裂缝空间进行定量表征，建立了考虑闭合应力作用的自支撑裂缝导流能力数学模型。开展自支撑裂缝导流能力实验，结果显示初期裂缝导流能力可达30~50 D·cm，在40 MPa的闭合压力下仍可保持在1 D·cm以上；理论模型预测的结果与实验测试结果基本吻合；模型敏感性分析表明，裂缝开度分形维数与导流能力呈正相关关系；迂曲度分形维数与导流能力呈负相关关系。利用此方法可实现自支撑裂缝导流能力的快速、准确预测，为合理预测气井产能提供支撑。     

福建闽西南翠屏山组泥页岩的地球化学特征

通过福建闽西南地区翠屏山组钻孔样品的地球化学分析,从有机碳含量、有机质类型、热成熟度三方面讨论了闽西南翠屏山组泥页岩的地球化学特征及生烃潜力。分析结果表明,福建闽西南翠屏山组泥页岩储层有低有机质、高演化的特征,有机质类型为Ⅲ型。分析认为,翠屏山组泥页岩储层生烃物质基础较差,热演化程度过高,产气潜力不理想。     

页岩超临界态吸附气量计算模型

页岩吸附气量是决定页岩气井开发价值和开发寿命的关键性参数，也是能否成功进行开发的重要参考因素。由于现有的适用于亚临界态的单分子层吸附的兰格缪尔等温吸附模型不适用于中国页岩气的储层条件，为此，通过不同温度下的等温吸附实验，拟合等温吸附曲线并分析影响页岩吸附能力的因素，发现影响页岩吸附能力的主要因素为地层温度和压力、孔隙度、有机质含量及成熟度、矿物组成及含量（其中以黏土矿物为直接影响因素）。以波拉尼吸附理论为基础，构建了考虑温度、压力、孔隙度、有机质含量及成熟度、矿物组成及含量的页岩吸附气定量计算模型。对比该模型的计算结果在整体趋势上与现场岩芯取样分析含气量结果基本一致。新模型考虑了超临界吸附，弥补了目前普遍采用的单层吸附模型的不足，对页岩吸附气量定量计算具有重要的现实意义。     

水环境下蒙脱石层间CH_4吸附行为的分子模拟研究

选取钠蒙脱石作为研究对象,通过分子模拟的方式来研究蒙脱石层间水对CH_4吸附的影响。首先,构建钠蒙脱石层间结构模型,采用分子力学方法对模型进行优化,然后对优化后的结构模型使用巨正则系综蒙特卡罗方法(GCMC)进行吸附模拟,将吸附模拟得到的模型结构进行分子动力学模拟。研究表明,当温度一定时,随着层间水含量的增加,CH_4的吸附量逐渐减小。钠蒙脱石层间水和CH_4存在竞争吸附。H_2O与钠蒙脱石层间结构容易形成氢键,故钠蒙脱石优先吸附H_2O。