陆相页岩气产能影响因素研究进展

王宇

摘要：陆相页岩气藏的特殊赋存运移方式、流动规律、特殊的开发方式使陆相页岩气藏的产能预测方法研究的难度大大增加，本文以鄂尔多斯盆地延长组长7段陆相页岩气储层为例，系统的介绍了陆相页岩气产能主控因素、产层主要特征、产能宏观影响因素及产能微观影响因素，对陆相页岩气勘探开发具有指导作用。

关键词：陆相页岩气;产能

1  陆相页岩气产层主要特征

研究区长7段泥页岩单层厚度大，分布面积广，有机质含量高;富氢显微组分含量较高，有机质类型以Ⅱ型为主;有机质热演化程度适中，碳同位素特征显示为干酪根热解成因的原油伴生气陆相页岩气具有其特殊性，对于储层的深入认识是分析影响产能影响的基础，根据对储层特征的研究，总结了延长组长7段陆相页岩储层的主要特性，并与国内外已经开发的页岩储层特征参数进行了对比，通过分析以上参数，发现陆相页岩储层的主要特征有：（1）单层的厚度较大，且分布面积广;（2）有机碳含量相对较高、Ro适中，有利于生油气;（3）储层的基质渗透率较低，不利于开发;（4）储层为陆相沉积环境，其粘土矿物含量高，非均质性强;（5）储层埋藏浅，具有低地层压力特征。

2  页岩气产能控制因素

2.1 页岩气产能影响因素概述

页岩气是一种典型的低品位资源，国外页岩气开发经验表明，页岩气井产能受到页岩地质地化特征、含气性、储层性质、压裂改造措施、生产措施等诸多因素的影响，包括页岩埋深、页岩厚度、有机质丰度、有机质成熟度、页岩含气性、页岩力学性质、页岩物性、页岩矿物成分等多方面的因素。

延长石油陆相页岩和美国海相页岩具有较大的差异，因此不能简单的套用国外的开发经验，需要结合陆相页岩的实际储层特征，全面系统的分析气产能影响因素，因此，以下将结合深入的储层特征分析，分别从宏观和微观两方面，深入的分析控制延长石油陆相页岩产能的主要因素，分析气控制机理，为陆相页岩的产能建设打下良好的基础。

2.2 页岩气产能的宏观影响因素

通过对比发现，研究区的有机质含量丰富，有利于生气，研究表明其计算资源量丰度变化在（0.45～3.58）×108m3/km2，资源丰度相对较大，陆相页岩气井产能的建立具有一定的物质基础。为页岩气井的产能建立物质基础。延长组长7段陆相页岩储层属于浅层页岩气藏，此类储层的典型特征是吸附气所占的储量要高于游离气，模拟研究表明，研究区的吸附气储量占总储量的大约吸附气对于产量的贡献约为50～65%，提高解吸效率，可以提高页岩气井的产能。根据国外页岩气藏的开发数据表明，随着页岩的脆性降低，压裂液中流体的体积徐降低，支撑剂的数量需增加。高粘土矿物带来的另外一个影响产能的因素是储层敏感行，研究区页岩储层中粘土矿物中主要是伊蒙混层，易吸水膨胀，因此需对研究区储层岩石开展系统的液体敏感性分析，提高压裂液与地层的配伍性，降低压裂液伤害。高粘土矿物含量，增强了页岩储层的蠕变特性，压裂改造后裂缝的存在将使储层蠕变速率大幅度提高，并对裂缝导流能力具有不可忽视的影响，裂缝蠕变将降低气井产能，页岩储层地应力计算、支撑剂类型与铺设方式优选中也应考虑蠕变的影响，而保持流体压力有利于维持裂缝导流能力，提高气井产能和采收率。通过对比国外Barnett海相沉积页岩与延长石油页岩的横向非均质性，研究区页岩储层为陆相沉积，长7储层渗透率平面非均质性评价结果表明，其渗透率变异系数为2.118，渗透率突进系数为5.322，渗透率级差为71.086，非均质性强。研究区的地层压力较低，压力系数也比较低，这就使地层压裂液的返排更为困难，不利用建立气井产能。

2.3 页岩气产能的微观影响因素

（1） 孔隙度与渗透率

页岩气储层纳米级孔隙以有机质内孔、颗粒内孔及自生矿物晶间孔为主，一般认为页岩内孔隙度来自纳米孔隙的贡献，纳米级孔隙是页岩的主要组成部分，是页岩的主要储气空间。页岩储层的岩石物性，如孔隙度、流体（气、水）饱和度、和在原位条件下的渗透率，对于理解页岩气产出和页岩气井产能至关重要。其中渗透率是表征气体运移能力一个重要的物理量，是影响气井高效开发极为重要的因素。基质中的微纳米孔隙是页岩气藏重要的储集和运移空间，基质渗透率是控制页岩气产能的关键因素，受控于有机质丰度和有机质孔隙度、热演化成熟度、粘土矿物和微观孔隙结构类型等多种地质地化因素。

（2）水锁伤害

由于致密储层的超低孔渗特点，其气水相对渗透率随含水饱和度的变化与常规储层有很大不同，油气在孔隙中的流动受到含水饱和度的强烈影响，压裂液等外来流体的侵入和滞留使气体流动阻力大大增加，成为致密储层压裂液伤害的重要機理之一。

3  产能变化规律

陆相页岩气藏单井产量具有低产、递减快和生产周期长的特点。页岩气藏压后产量偏低，初期产量较高，而后产量迅速降低，，同时产量趋于稳定，低产阶段稳产时间较长。与常规气藏相比，陆相页岩气藏具有特殊的地质地化特征，其有机质丰度、有机质成熟度、有机质类型等因素将会影响页岩的含气性，进而影响到页岩气藏的产能。页岩气储层由于纳米级孔隙的存在，其滑脱效应更加的显著，随着开发的进行，由于压力的不断降低，滑脱效应所产生的附加通量能够有效的增加页岩气井的产能;页岩由于本身物性差，因此应力敏感较常规储层更加的显著，随着地层压力的降低，储层的渗透率下将，将会降低页岩气井的产能。

4  结论

鄂尔多斯盆地有丰富的陆相页岩气资源量，但是，虽然采用了在美国取得很好效果的以大型的滑溜水压裂为代表的体积压裂技术，气井产能却低于预期。陆相页岩气产能的宏观影响因素是高粘土含量、低地层压力、强储层非均质性;主要微观影响因素是有机质的连续性和粘土矿物与有机质之间的复杂空间分布关系。在系统的储层分析和产能主控因素的评价基础上，认为提高陆相页岩气产能需要精确预测到甜点有利区，优选有利储层、提高井控改造体积、降低储层粘土水化膨胀伤害。

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