西加拿大沉积盆地Simonette区块上泥盆统Duvernay 页岩地质特征与流体分布规律

孔祥文 汪 萍 夏朝辉 张晓玲 曲良超 郭泽坤

（中国石油勘探开发研究院）

0 引言

北美是全球页岩油气发现时间最早、开发利用最成功的地区。据EIA资料，2020年美国页岩气产量约为7378×108m3，约占全球页岩气产量的95%以上，主要来自Marcellus、Permian、Utica、Haynesville和Eagle Ford等地区[1]。美国借助水平井体积压裂、微地震监测、多井工厂化开采等核心技术，实现了页岩气突破与工业化生产，在全球范围内掀起了一场能源领域的“页岩气革命”，深刻改变了全球油气供给格局，影响了全球能源发展态势与油气价格走势[2]。美国继页岩气开发取得巨大成就后，在持续开发页岩气的同时，又将开发重点转向页岩油[3]。推动美国页岩油开发的主要原因是页岩气的快速发展使天然气价格大幅下降，拉大了油气价差，促使美国将开发重点从天然气转向石油。因此，富含液烃页岩油气藏的开发受到越来越多的关注，油公司加大了页岩油的勘探开发力度。2017年初以来，以美国二叠盆地（Permian）页岩油增产为主导的页岩油产量呈现快速增长。2020年美国页岩油产量约为3.8×108t，占美国原油总年产量的44%。

Duvernay页岩是西加拿大沉积盆地（简称西加盆地）上泥盆统的主要烃源岩，为一套最大海侵期形成的富含沥青质暗色页岩。Duvernay页岩总面积约为2.43×104km2，天然气、液烃和原油资源量分别为23.22×1012m3、115.54×108t、250.60×108t[4]。Duvernay页岩资源量大，是全球页岩油气勘探开发成熟的一套页岩，在北美地区具有重要代表性[5]。受特殊地质条件的控制，Duvernay页岩表现出由东北向西南“油—凝析油—湿气—干气”的变化特征，目前主要开发盆地中部富含液烃的条带。本文以中国石油Simonette区块Duvernay页岩为研究对象，系统阐述Duvernay页岩的构造和沉积演化特征、地层及小层分布特征与储层特征，分析油气成藏特征，基于凝析油含量分布，揭示Simonette区块流体分布规律。该研究有助于为国内页岩油气勘探选区选带提供参考，以期促进优先动用国内优质页岩油气资源，进而加快勘探开发节奏。

1 构造和沉积演化特征

研究区位于西加盆地中部阿尔伯达次盆的西部，主要目的层是泥盆系Duvernay页岩。西加盆地位于落基山脉与加拿大地盾之间，属于典型的前陆盆地。地理上，该盆地横跨加拿大西北地区的不列颠哥伦比亚、阿尔伯达、萨斯喀彻温和马尼托巴等省，部分向南延伸至美国的蒙大拿州、北达科他州和南达科他州，盆地面积达140×104km2[6]。

从前寒武纪至今，西加盆地先后经历了3个构造演化阶段，包括前寒武纪—中侏罗世的稳定克拉通阶段、中侏罗世—始新世的弧后前陆阶段及始新世—现今的内克拉通阶段[7-8]。

西加盆地在泥盆纪靠近赤道，温暖湿热的气候和远离物源的清洁水体促使细粒沉积物和营养物质在洋流等地质营力的作用下进入盆地内，使得泥盆系礁体和台地碳酸盐岩发育，礁体间及盆地内发育富有机质页岩。晚泥盆世，西加盆地构造较为稳定，生物礁主要分布在盆地西缘和Rimbey—Meadowbrook地区[9]。北东—南西向发育的Rimbey—Meadowbrook生物礁带将Duvernay页岩沉积区分隔为东、西两个页岩盆地（图1a）。

图1 西加盆地地质简图Fig.1 Generalized geologic map of the Western Canada Sedimentary Basin

Duvernay页岩形成于晚泥盆世弗拉阶早期正常海相、富含有机质沉积环境，与盆地内Leduc组礁滩体的生长演化同步，Leduc组礁滩体降低了水体循环能力，缺氧水体有利于Duvernay组有机质保存。从泥盆纪早期开始持续海侵，到晚泥盆世，随着海侵幅度的增加，水体逐渐加深，生物礁的发育范围逐渐缩小，在Woodbend群沉积时期Leduc组生物礁范围最小，使得该时期Duvernay页岩沉积范围最大。Duvernay组沉积期古水深大于100m，靠近礁滩体的水深小于40～80m，空间上，自Rimbey—Meadowbrook生物礁带向西水体加深[10]。

Duvernay页岩分布面积约为2.43×104km2，总体 为一南西倾单斜，页岩埋深为500～5500m（图1b）。Duvernay页岩岩性以富含沥青质泥页岩为主，上覆Ireton组泥灰岩，在西页岩盆地下伏Majeau Lake组泥灰岩；在东页岩盆地下伏Cooking Lake组石灰岩（图1c）。Duvernay页岩主要分布在Rimbey—Meadowbrook生物礁带与皮斯河隆起之间。靠近礁体的页岩沉积厚度大，可达100m，而西页岩盆地北部靠近皮斯河隆起、远离礁体的区域，页岩沉积厚度小，仅为10～20m。

Simonette区块Duvernay页岩位于前陆盆地斜坡带，页岩沉积受盆地内Leduc组礁体控制，Simonette区块西南部靠近Leduc组礁体，总体上位于页岩厚度较大的区域，尽管Duvernay页岩沉积后经历了构造运动，但页岩地层并未受到大规模破坏，未见大规模断裂或褶皱，地层平缓稳定。盆地的构造沉降控制了Duvernay页岩热演化，但基底断裂造成的局部热流异常会影响局部热演化程度。

2 地层特征

2.1 区域地层分布特征

自加拿大地盾到落基山山前，西加盆地沉积了一套自东北向西南逐渐变厚的楔状体，楔状体下部为寒武系碎屑岩，中部为奥陶系—下石炭统碳酸盐岩，上部为古近系碎屑岩。西加盆地泥盆系发育下泥盆统、中泥盆统和上泥盆统，其中中泥盆统和下泥盆统以Elk Point群为主，上泥盆统自下而上发育Beaverhill Lake群、Woodbend群、Winterburn群和Wabamum群。上泥盆统Duvernay页岩是Woodbend群的一部分，该页岩上覆Ireton组泥灰岩，下伏Majeau Lake组泥灰岩或Cooking Lake组石灰岩（图1c）。

区域沉积环境和Duvernay页岩发育特征表明，Duvernay页岩发育规模受沉积水深和生物礁的控制作用明显[11]。西页岩盆地西部的环礁内，生物种类多，生物产率高，页岩沉积物源丰富[12]，同时，礁体的生长增加了页岩沉积的可容空间，水体较深，造成了该区的页岩厚度大，因此，位于礁内的Pinto地区Duvernay页岩厚度最大，一般为50～70m（图1a）。Simonette地区位于环礁与塔礁之间，水体较深且距离礁体较远，礁体和盆内的自生物源是Duvernay页岩的主要沉积来源，页岩厚度为30～60m，靠近礁体页岩厚度增大。Edson地区距离礁体较远，页岩厚度较薄，仅为30～40m，礁体可能是页岩沉积的主要物源。Willesden Green地区位于Rimbey—Meadowbrook生物礁带前，该区靠近礁带东侧的盆外物源，因此，页岩沉积物源主要由礁带提供的盆地自生物源和盆外物源组成，该区页岩厚度为30～50m。

综上所述，靠近礁体和碳酸盐台地的Duvernay页岩相对较厚，地层中页岩和碳酸盐岩混杂，页岩钙质含量较高；而远离礁体和碳酸盐台地的Duvernay页岩则厚度相对较薄，页岩钙质含量较低。

2.2 Duvernay页岩小层划分

Duvernay页岩可细分为上页岩段、中部碳酸盐岩段和下页岩段（图2）。

图2 西加盆地Duvernay组NW—SE向地层对比剖面（Duvernay组顶面拉平，剖面位置见图1a）Fig.2 NW-SE stratigraphic correlation section of Duvernay Formation in the Western Canada Sedimentary Basin (flatten by the top Duvernay Formation,section location is in Fig.1a)

区域上，不同地区页岩发育特征存在差异，尤其是中部碳酸盐岩段发育厚度及其与上、下页岩段的关系对于Duvernay页岩的水平井开发具有关键作用。总体上，中部碳酸盐岩段厚度受控于礁体发育情况，礁体提供的砾质碎屑是其重要物源，靠近礁前的碳酸盐岩厚度大，可达20m，远离礁体厚度减薄。在Simonette地区上页岩段厚度大，为40～50m；下页岩段厚度较薄，仅5～10m；中部碳酸盐岩段主要发育一层，厚度为5～10m，部分地区不发育；该区页岩组合有利于水平井压裂作业。南部Willesden Green地区上、下页岩段厚度相差不大，中部发育多层碳酸盐岩，部分地区碳酸盐岩厚度可达10m，容易形成压裂屏障，只能在上页岩段或下页岩段部署水平井并实施压裂，致使单井产量较低。中部的Pinto地区为生物礁所围限，Duvernay页岩厚度大，但靠近礁体处碳酸盐矿物含量增高。因此，从地层分布特征上来看，Simonette区块距离礁体距离适中，地层厚度较大，上页岩段厚度大且隔夹层不发育，有利于水平井钻井和压裂改造。生产实践表明，Simonette区块上页岩段下部的碳酸盐岩厚度为5～10m，压裂时不能有效压穿该层，因此，该区块的勘探开发目的层主要集中在上页岩段。

纵向上，以Simonette区块为例，Duvernay页岩上页岩段为主力开发目的层，厚度约为30m，可进一步细分为A、B、C和D 4个小层（图3）。

图3 Simonette区块Duvernay页岩典型井测井曲线及矿物成分特征Fig.3 Logging curves and mineral composition of Duvernay shale of a typical well in Simonette block

A小层：电性上，电阻率高（100～900Ω·m），密度中等（2.55～2.65g/cm3），声波时差较高（70～75μs/ft），自然伽马中等（120～180API）；岩性上，该小层上部泥质含量较高，中部钙质含量高，下部石英含量和有机质含量较高，TOC平均为3%。

B小层：电性上，电阻率低（90～100Ω·m），密度中等（2.55g/cm3），声波时差高（80μs/ft），自然伽马中等（120～150API）；岩性上，该小层泥质含量较高，有机质含量较低，TOC平均为2%。

C小层：电性上，电阻率高（800～1000Ω·m），密度中等（2.55g/cm3），声波时差较低（65～70μs/ft），自然伽马偏低（90～150API）；岩性上，该小层钙质含量较高，有机质含量较低，TOC平均为3%。

D小层：电性上，电阻率高（100～2000Ω·m），密度较低（2.50g/cm3），声波时差较高（70～75μs/ft），自然伽马高（180～300API）；岩性上，该小层石英含量较高，泥质含量较低，有机质含量较高，TOC平均为4%。

Simonette区块Duvernay页岩由西向东厚度逐渐增大（图4a），NW—SE向地层剖面表明，各小层厚度变化特征有所差异，A、B小层厚度较为稳定，C、D小层厚度由西北向东南方向逐渐增大（图4b），其中，D小层厚度最大，是该区大部分水平井的入靶层位。

图4 Simonette区块Duvernay页岩构造与厚度叠合图（a）及地层剖面图（b）Fig.4 Superimposed structural and thickness map of Duvernay shale (a) and stratigraphic section (b) in Simonette block

3 地球化学特征

页岩中有机质（干酪根）类型、有机质丰度（含量）和热演化程度（成熟度）是评价页岩生烃潜力及资源量的重要基础，是页岩油气地质评价中的核心地球化学指标[13-15]。

研究普遍认为，富氢有机质以生油为主，而含氢较低的有机质以生气为主，且不同类型干酪根在不同演化阶段生气量有较大区别。海洋或湖泊环境下形成的有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主，易于生油；海陆过渡环境下形成的有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ型为主，易于生气[16]。在经历相同的热演化背景时，Ⅱ型有机质比I、Ⅲ型有机质进入生凝析油和湿气的门限要低，在Ro为1%时，Ⅱ型有机质就开始进入大量生凝析气和湿气阶段。前人研究表明，Duvernay页岩以Ⅱ、Ⅲ型海相有机质为主[17-19]。Simonette区块岩石热解分析数据表明，该区Duvernay页岩有机质类型以Ⅱ型海相倾油型为主。Simonette区块Duvernay页岩有机质类型与沉积环境有关，Duvernay页岩沉积时水体较深，洋流携入营养物质促使有机质产量高，同时，水体相对静滞形成缺氧环境，有利于有机质保存。与Simonette区块不同，南部的Willesden Green地区靠近Rimbey—Meadowbrook生物礁带，相对震荡的水体易造成有机质的氧化分解，从而易形成偏Ⅲ型海相倾气型有机质。

有机质是页岩生烃的物质基础。有机质丰度主要受沉积环境和热演化程度控制。总有机碳含量（TOC）是评价有机质丰度的指标。本文基于实验测试与测井数据建立了TOC测井解释模型，预测了单井TOC曲线，通过序贯高斯随机模拟，建立了Simonette区块Duvernay页岩TOC地质模型。模型分析表明，Simonette区块Duvernay页岩有机质含量较高，TOC为2%～6%，平均为4%，具有丰富的生烃物质基础，平面上表现为西部高、东部低的特征（图5a）。纵向上，D小层TOC最高，可达4%～6%，该小层厚度为10～20m，是Simonette区块Duvernay页岩纵向“甜点段”，已钻分段压裂水平井着陆点主要位于该小层（图5b）。此外，A小层下部TOC相对较高，为3%左右，是Simonette区块潜在的勘探开发目标层段。

镜质组反射率（Ro）是反映有机质热演化程度的重要指标。中等成熟度（0.8%＜Ro＜1.4%）页岩更易形成富含液烃油气藏。Simonette区块Duvernay页岩Ro主要分布区间为1.05%～1.5%（图5a），热解峰温Tmax分布在430～470℃，处于凝析油—湿气窗，平面上由西北向东南Ro逐渐增加。有利的热演化程度区间使得Simonette区块Duvernay页岩富含液烃，总体上单井凝析油含量与Ro具有较好的相关性，Ro高的区域单井凝析油含量低。

图5 Simonette区块Duvernay页岩Ro与TOC叠合图（a）及TOC剖面图（b）Fig.5 Superimposed map of Ro and TOC (a) and TOC profile (b) of Duvernay shale in Simonette block

4 储层特征

4.1 矿物组成

石英、长石、方解石等是页岩中常见的脆性矿物，脆性矿物含量越高、岩石脆性越强，水力压裂过程中越易形成人工裂缝或诱导裂缝，有利于页岩储层压裂改造。因此，页岩中矿物组成及其含量分析对于开发有利区优选和储层改造具有重要的意义。Duvernay页岩储层非均质性强，以石英、方解石和黏土矿物为主要矿物[20]。

为了更直观地反映Duvernay页岩矿物组成，本文采用AmicSCAN矿物分析电镜扫描获得了Duvernay页岩矿物组分的微观分布情况，开展了大面积矿物组分成像。该电镜集高分辨场发射扫描电镜、矿物自动分析软件AMICS（Automatic Mineral Identification and Characterization System）和超大面积高分辨成像软件为一体。

本次自动矿物分析扫描尺度为698μm×697μm，与传统的电镜+能谱测点相比，对矿物分布的表征更为精细（图6）。测试结果表明，Simonette区块Duvernay页岩样品矿物组成中，脆性矿物以石英、钾长石和方解石为主，其中石英含量最高，质量占比为30.77%；黏土矿物主要为伊利石，质量占比为41.66%，此外，黄铁矿的质量占比为3.2%（表1）。

图6 X1井Duvernay页岩样品（样品深度3450m）背散射图像（左）及矿物分析图像（右）Fig.6 Backscattered image (left) and mineral composition analysis image (right) of Duvernay shale samples from Well X1 (sample depth 3450 m)

表1 X1井Duvernay页岩样品（样品深度3450m）矿物含量数据Table 1 Lab test results of mineral contents of Duvernay shale samples from Well X1 (sample depth 3450m)

4.2 孔隙类型

页岩储层为特低孔特低渗储层，以发育纳米级孔隙为特征。对于页岩储层中的纳米级孔隙的测试，通常需要使用纳米CT、FIB-SEM（聚焦离子束—扫描电镜）等新的方法和技术[21-23]。

为了更好地表征Duvernay页岩样品中有机质、孔隙、矿物的微观分布情况，本文选取Simonette区块X1井测深3450m处的Duvernay页岩样品，通过超大面积高分辨电镜成像和聚焦离子束—扫描电镜开展孔隙结构测试。选取样品中的代表性区域开展大面积高分辨电镜成像，分辨率为6nm，成像尺度达到毫米级，成像面积达0.47mm2，与传统的微米级成像相比，大大提高了样品的代表性。

Loucks等将页岩储层基质孔隙划分为粒间孔隙、粒内孔隙和有机质孔隙3种基本类型[24-25]。超大面积高分辨电镜背散射图像分析表明，Simonette区块Duvernay页岩孔隙类型丰富，主要包括有机质孔隙、颗粒间孔隙、裂缝、黏土集合体矿片间孔隙、石英颗粒内孔隙、方解石内溶蚀孔隙和颗粒边缘孔隙（图7）。

图7 X1井Duvernay页岩孔隙类型Fig.7 Pore type of Duvernay shale in Well X1

二维（扫描电镜）图像定量分析表明，该样品的有机质含量为6.82%，总孔隙度为1.04%，其中有机质孔隙孔隙度为0.86%、有机质裂缝孔隙度为0.03%（定义椭圆拟合后长轴/短轴大于10的孔隙为裂缝）、无机孔孔隙度为0.13%、无机裂缝孔隙度为0.02%。结果表明，有机质孔隙和有机质裂缝孔隙度占总孔隙度的86%。

为了进一步表征Duvernay页岩孔隙结构的三维空间分布特征，在上述大面积扫描样品中，选取有机质和矿物孔隙较为发育的区域，采用聚焦离子束—扫描电镜进行三维扫描。聚焦离子束—扫描电镜分辨率为5nm×5nm×5nm，样品扫描尺寸为5.5μm×5.5μm×12.5μm。扫描结果表明，样品中有机质含量为6.5%，总孔隙度为2.7%，有机质孔隙度为2.5%，占总孔隙度的93%；样品连通孔隙度为1.8%，约占总孔隙度的67%；总体来说，样品中孔隙主要发育在有机质内部，连通性较好（图8）。

图8 X1井Duvernay页岩样品（样品深度3450m）三维区图像重构和组分分割结果Fig.8 Image reconstruction and component segmentation of Duvernay shale samples from Well X1 (sample depth 3450m)

4.3 孔隙度

页岩储层具有孔隙度低和渗透率极低的物性特征。孔隙度是衡量游离气含量的重要参数，页岩储层的孔隙度一般低于10%[26]。Simonette区块Duvernay页岩处于生油气窗内，有机质孔隙大量发育，有机质的分布、类型和热演化程度决定有效孔的发育程度和丰度。岩心实验结果表明，Duvernay页岩总孔隙度为1%～10%，有效孔隙度为1%～8%。有效孔隙度与TOC呈正相关，进一步证实孔隙大多为有机质孔（图9a）。Duvernay页岩有效孔隙度随着石英含量的增加而增加 （图9b），随着碳酸盐矿物含量的增加而减小（图9c）。黏土矿物含量与Duvernay页岩有效孔隙度的相关性较差（图9d）。

图9 Duvernay页岩有效孔隙度与TOC、矿物含量关系图Fig.9 Relationship between effective porosity and TOC and mineral content of Duvernay shale

4.4 天然裂缝

Duvernay页岩沉积后经历了多期构造演化，尽管页岩地层中未见大规模断裂和褶皱，但成像测井、岩心照片、岩石薄片、微米CT、扫描电镜等多种实验手段均观察到天然裂缝，证实了Duvernay页岩中存在不同尺度的天然裂缝。

从Simonette区块Duvernay页岩取心井的岩心照片上可以看出，目的层段岩心岩石破裂程度较高，岩心上可见明显的水平裂缝和高角度裂缝（图10a），岩石薄片中可以观察到被方解石充填的页理缝 （图10b），微米CT扫描也识别出多条与页理近平行的微裂缝（图10c），扫描电镜中能够观察到矿物颗粒间的微裂缝（图10d）。不同尺度裂缝的存在有助于改善页岩储层的渗透性[27]。

图10 多种实验手段观察到Duvernay页岩中多尺度裂缝Fig.10 Multi-scale fractures of Duvernay shale observed by various experimental methods

5 油气成藏特征

Duvernay页岩是西加盆地一套重要烃源岩，Wang等通过生烃动力学模拟了Duvernay页岩生排烃过程，认为Ro在0.65%～1.85%时为主要生烃区间，Ro达到1.1%时生气量显著增大，Ro达到1.3%时开始排烃，Ro为1.66%时达到排烃高峰[28]。Simonette区块Duvernay页岩干酪根类型为Ⅱ型海相倾油型，TOC平均为4%，生烃物质基础较好，Ro处于1.05%～1.5%，已完成大规模生烃，但仍有大量烃类尚未排出。Simonette区块岩石热解实验表明，Duvernay页岩中滞留了大量游离烃，随着热演化程度的增加，滞留的游离烃量减少（图11），这也是造成热演化程度高的区域凝析油含量低的重要因素。

图11 Simonette区块岩石热解实验游离烃量与热演化程度 相关关系Fig.11 Relationship between the amount of free hydrocarbon and maturity by Rock-Eval experiment in Simonette block

西加盆地中部1031005918W5井地层埋藏史和热演化史表明，中白垩世（距今约120Ma）开始，西加盆地进入前陆盆地的形成阶段，盆地整体发生快速沉降，Duvernay页岩快速深埋，在晚白垩世（距今80—70Ma）进入“生油窗”，到古近纪（距今约50Ma）达到了现今的热演化程度，即Ro为1.0%～1.2%，古近纪晚期（距今约30Ma），受拉勒米运动的影响，Duvernay页岩快速抬升，由埋深近6000m抬升至3000～4000m（图12）[29]。由于Duvernay页岩上覆Ireton组泥灰岩，下伏Majeau Lake组泥灰岩或Cooking Lake组石灰岩，上覆和下伏石灰岩致密，对Duvernay页岩具有较好的封闭效果。同时，尽管Duvernay页岩沉积后经历了多期构造沉降和抬升，但地层并未受到大规模破坏，内部未发育大规模的断裂和褶皱等构造样式。因此，晚期的快速抬升加上较好的封闭和保存条件，使得Duvernay页岩现今表现为超压状态，同时又处于生油窗内，流体在地下以气态的形式存在，形成了现今的富含液烃页岩气藏。例如，Simonette区块Duvernay页岩地层压力系数为1.8，全区富含液烃。

图12 西加盆地1031005918W5井Duvernay页岩埋藏史和热演化史（据文献[28]）Fig.12 Burial history and thermal evolution history of Duvernay shale in Well 1031005918W5,Western Canada Sedimentary Basin (according to reference [28])

Duvernay页岩中的有机质在生烃过程中产生大量纳米级孔隙，成为烃类的主要储集空间，总体上，孔隙度随着TOC的增加而增大。烃类主要以游离态赋存于有机质孔隙中，少量烃类以吸附态吸附于有机质孔隙表面。结合实验室吸附气量测试结果，计算了Simonette区块吸附气和游离气资源量，结果表明，Simonette区块Duvernay页岩资源量中游离气占比达78%，吸附气占比为22%。

6 流体分布规律

区域上，西加盆地Duvernay页岩的气油比受热演化程度和埋深的控制，总体趋势为由东北向西南，气油比逐渐增大，东北部地区以油为主，西南部地区以干气为主，中间为富含液烃的条带[30]（图13a）。Duvernay页岩开发始于2011年，主要集中在富含液烃的条带内。

图13 西加盆地及Simonette区块气油比分布图Fig.13 Gas-oil ratio of Duvernay shale in the Western Canada Sedimentary Basin and in Simonette block

基于Simonette区块Duvernay页岩130余口开发井井口初始气油比，绘制了该区Duvernay页岩气油比分布图，将Duvernay页岩划分为3个区带：挥发性油区带（气油比小于800m3/m3）、特高含凝析油区带（气油比为800～1300m3/m3）和高含凝析油区带（气油比为1300～3000m3/m3）（图13b）。 Simonette区块Duvernay页岩凝析油含量与Ro具有较好的相关性，在生油窗内Ro越低，凝析油含量越高。

根据Simonette区块Duvernay页岩凝析油含量区带划分，选取3口具有PVT分析报告且样品较稳定的典型井来分析挥发性油区带、特高含凝析油区带和高含凝析油区带的流体特征[31]。不同凝析油区带流体组成详见表2。由该表可知，随着凝析油含量的增加，流体密度不断增大，甲烷等轻质组分含量逐渐减少，C5+含量增大，其中挥发性油区带甲烷含量仅为54.03%，C5+含量可达20.15%；不同区带饱和压力有所差异，分布范围为26.63～29.74MPa；地饱（露）压差（地层压力与饱和压力之差）较大，一般大于30MPa，有利于气藏早期的衰竭式开发[32]。

表2 Simonette区块不同凝析油区带流体组成Table 2 Fluid composition of different condensate zones in Simonette block

7 勘探开发策略

Duvernay页岩储层流体类型复杂，盆地范围内涵盖了原油、凝析油、湿气、干气等流体类型。Simonette区块Duvernay页岩处于凝析油—湿气窗，以凝析气藏和挥发性油藏为主。Simonette区块生产实践表明，特高含凝析油区带凝析油采收率可以达到15%～20%，但是在采用相似的压裂完井工艺条件下，挥发性油区带原油采收率通常低于10%。这主要是由于页岩挥发性油藏中甲烷含量低，原油以液态或超临界态的形式赋存于页岩纳米级孔隙中，流体的黏度和密度均高于以气态赋存于页岩中的特高含凝析油区带和高含凝析油区带。同时，在特高含凝析油区带和高含凝析油区带中，由于流体以气态赋存于页岩中，因此，生产中凝析油通常以“以气带油”的形式产出，但挥发性油区带往往产气量低，“以气带油”的效应较弱。

通过对Simonette区块Duvernay页岩的地质特征分析和解剖，认为该区Duvernay页岩上页岩段储层厚度大、层内不发育碳酸盐岩隔夹层、TOC高、储层物性好，是主力勘探开发目的层，水平井应部署在上页岩段下部的D小层，并且在实施中应尽可能规避碳酸盐岩隔夹层。

基于流体分布规律的认识，在该类富含液烃页岩气藏勘探开发顺序上，应优先评价和开发易动用、采出程度高的特高含凝析油区带和高含凝析油区带，再动用挥发性油区带，同时可以优选注气吞吐等适用的提高采收率技术，以提高挥发性油区带的采出程度。

8 结论

与国内以干气为主的页岩气藏不同，Duvernay页岩热演化处于生油窗内，富含液烃，储层流体类型复杂，勘探开发策略具有显著差异。对于该类富含液烃页岩气藏，特高含凝析油区带和高含凝析油区带气油比高，地下烃类流体以气态形式赋存，流体流动性强，开发中具有“以气带油”的优势，采收率相对较高，应优先进行评价和动用；而挥发性油区带流体流动性较差，采收率较低，可以作为接替动用区。该认识对于国内页岩油勘探开发具有重要的意义，储层流体的流动性是页岩油能否实现商业开发的核心因素。在页岩油勘探选区选带时应优先考虑中等成熟度、气油比高的页岩，加强流体相态和可动性评价。