页岩气储层主要特征及其对储层改造的影响分析

2016-03-14李熊中国石油西南油气田分公司蜀南气矿四川内江642450

化工管理 2016年12期

李熊（中国石油西南油气田分公司蜀南气矿，四川内江642450）

李熊（中国石油西南油气田分公司蜀南气矿，四川内江642450）

页岩气储层是一种非常规天然气储层，具有比较强的非均质性，开发页岩气储层时，需要在完井之后改造储层，才能保证产能达到理想的状态，而在进行储层改造的过程中，页岩气储层的特征会对其产生一定的影响，为了保证改造的效果，就需要了解页岩气储层的主要特征，基于此，本文首先介绍了页岩气储层的主要特征，接着分析了特征对储层改造的影响。

页岩气储层；特征；储层改造；影响

在油气资源中，页岩气属于新型的矿种，吸附态、游离态就溶解态是页岩气赋存的主要形式。近年来，世界上各个国家都大力的开采页岩气，然而，开采的过程中，受到页岩气储层特殊性的影响，开采的效果并不理想，为了实现商业开采的目的，必然要利用相应的技术对储层进行改造，需要注意的是，改造储层时，要在明确并尊重页岩气储层特征的基础上进行。

1　页岩气储层的主要特征

1.1富含有机质和粘土矿物

页岩气一个突出的特点为自生自储，因此，页岩气储层具有比较高的有机质含量，这是储层各项特征中的基本特征。根据相关的数据资料可知，在北美典型页岩发育区中，页岩气储层中均含有比较高的有机碳，比如在德拉华盆地中，页岩气储层有机碳的含量平均在4.4%左右，在加拿大西部盆地中，储层有机碳的含量均超过2%，最高层段的有机碳含量超过5.5%，从这些数据中可以看出，含有丰富的有机质为页岩气储层的特征之一［1］。实际上，我国各地区页岩气储层的有机质含量同样也比较高，通过对下古生界牛蹄塘组中页岩气储层的有机碳含量调查可知，有机碳的含量均超过1%，比较丰富。

富含有机质的页岩气储层另外一个比较突出的特点为含有丰富的粘土矿物。美国Bossier页岩中，储层粘土矿物的含量超过了70%，非常丰富，而在我国的上扬子地区下古生界页岩气储层中，粘土矿物的含量超过了20%，最高层段可达到65%左右，平均50%左右，含量非常高。

1.2细小的矿物粒度

从岩石结构上来看，页岩的结构为泥质结构，岩石组成中，主要是细小的矿物粒度，实际上，矿物粒度在很大程度上由矿物晶体的细小程度来决定。而从沉积环境方面，深水、静水等远离物源的环境为页岩的主要环境，碎屑矿物经过搬运之后，出现在沉积环境中，搬运时，必然会经历比较长的距离，碎屑矿物的组分为细粒，多为泥级，粉砂级存在的含量非常少，这也决定了其泥质结构的特性［2］。

1.3极低的孔隙度和渗透率

页岩气储层的物性特征为孔隙度及渗透率非常低，依据美国的分析数据可知，储层总孔隙度平均约为5.5%左右，测井孔隙度平均5.1%，而在渗透率方面，通常在0.1mD以下，喉道平均半径尚不及0.005mm。我国页岩气储层的孔隙度及渗透率情况与国外比较接近，都比较小。

2　页岩气储层特征对储层改造的影响

2.1岩石组成的影响

在进行储层改造时，岩石组成在岩石力学性质及岩石敏感性两个方面产生影响。第一，岩石力学性质的影响，岩石力学性质中，主要的衡量参数包含两个，一个是杨氏模量，衡量岩石刚性大小，杨氏模量越高时，页岩的脆性越大，越有利于开采的顺利进行，另一个是泊松比，泊松比越小时，页岩的脆性越大。储层改造过程中，如果页岩的脆性越差，压裂的难度越高，裂隙越不容易产生，影响改造的效果。第二，页岩敏感性的影响，页岩的敏感性是指环境条件及流动条件改变后，其物性特征的变化情况，在页岩中，储层敏感性的主要引起因素为粘土矿物、组合特征等，压裂改造过程中，如果页岩对压力液体的敏感性越高，那么储层改造的效果越好［3］。

2.2地质环境的影响

在页岩气储层的地质环境中，重要的两个因素为天然裂隙和地应力。天然裂隙对压裂裂隙效果的影响比较大，压裂过程中，人工裂隙与天然裂隙之间会存在一定的关系，而这正是天然裂隙产生影响的表现。压裂过程中，与天然裂隙之间应尽量多的沟通，从而提升改造的效果。对于地下的岩石单元体来说，会感受的3个应力，这3个应力来源于3个方向，相互之间垂直，其中，2个应力为水平轴方向上的，1个应力为垂直方向上的。我国地质构造是非常复杂的，且具备多样性，应力的分布状况会存在一定的差异，储层改造过程中，应力会对效果产生比较大的影响。页岩气储层中，天然裂隙比较多，而且水平应力之间的差异比较小，因此，地质条件的复杂性比较高，在进行储层改造的过程中，必然会产生比较大的影响，降低压裂的效果。