页岩气储层地化参数影响因素

2020-04-25王亚森

云南化工 2020年2期

关键词：演化过程干酪根烃源

王亚森

（西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安 710065）

页岩气是指主体位于泥页岩体系之中，主要以吸附态和游离态为主的一类非常规天然气藏[1]。为了更好地对页岩气储层地化参数进行评价，需要厘清页岩气储层地化参数的影响因素，本文通过文献调研，对泥页岩储层地化参数的影响因素进行总结。

1 总有机碳含量

总有机碳含量是烃源岩中的碳含量占岩石体积的百分比[2-3]。按沉积环境划分，含气页岩可初步划分为分为海相和陆相两种。页岩总有机碳影响因素见表1。

表1 总有机碳含量的影响因素及机制 [4-6]

2 镜质体反射率

镜质体反射率是指镜质组磨片表面的反射光强度与入射光强度之比[7]。镜质体反射率的影响因素有温度、镜质组类型及有机质类型等，温度是镜质组热演化过程中的主要因素。见表2。

3 热成熟

热成熟度是指烃源岩有机质向油气转化的程度[9]。当热成熟度达到一定程度时，有机质才能生成天然气。目前认为影响有机质成熟度主要有三大因素：温度、压力和沉积速率[10-11]。

表2 镜质体反射率的影响因素及影响机制 [8]

图1 Antrim页岩总有机碳含量与含气量关系图 [2]

1）温度因素

温度在有机质的热成熟演化过程中起着主要的作用，一般随着烃源岩埋深的增加，温度会逐渐增加，有机质成熟度也会随之升高。梁刚等[12]认为：温度因素包括烃源岩表面的温度和烃源岩在热演化过程中周围介质的温度，深水区的低海底温度对有机质的热演化过程具有抑制作用，而且随着时间的增长，抑制作用也会随之增大。

2）沉积速率因素

熊小峰等[11]认为：当烃源岩埋深相同时，晚期快速沉积的有机质的热成熟度较低。梁刚等[12]认为：低沉积速率对有机质的热演化程度有着促进作用。王秀平等[13]认为：低沉积速率不利于有机质的富集。

3）压力因素

Hill等[14]认为：在某种限定范围内，压力对有机质的热演化有着促进作用，而过高的压力又会对有机质的热演化有着抑制作用。也就是说，适当的压力对有机质的热演化过程具有促进作用。

4 生烃潜力

生烃潜力指的是烃源岩中的残留烃（S1）与热解烃（S2）之和，它是对烃源岩进行储层评价时的重要指标[15]。

1）总有机碳含量

不管是由生物成因气或者热成因气及两者混合形成的烃源岩，总有机碳含量在烃源岩生烃过程中都发挥着重大作用。Gareth等认为：Antrim页岩中总有机碳含量和含气量呈明显正比例关系（图1）。而且，烃源岩中的有机质既是天然气生成的来源，又可以让气体吸附在有机质孔的表面。

2）有机质成熟度

在烃源岩有机质向烃类热演化的整个过程中都会或多或少地伴随着气体的生成，随着热演化的不断进行，气体的生成量也会随之增加。因此，一般烃源岩的生烃能力与有机质成熟度存在线性关系，即页岩气随烃源岩的成熟度升高，气体的生成量也会不断增加。

3）干酪根类型

一般认为，干酪根主要有三种类型，不同类型的干酪根所主导的生气期也会有所不同。例如Ⅰ型干酪根的主要生气期是Ro处于1.2%～2.3%，Ⅱ型干酪根的主要生气期是Ro处于1.1%～2.6%，Ⅲ型干酪根的主要生气期是Ro处于0.7%～2.0%[2]。但是，对于热演化程度比较高的烃源岩来说，干酪根类型对生烃潜力的影响较小，这时总有机碳含量和有机质成熟度是生烃潜力的主要影响因素。