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文檔簡介

1/1頁巖氣成藏機理與勘探第一部分頁巖氣成藏基礎(chǔ)理論 2第二部分頁巖中有機質(zhì)演化與氣體生成 4第三部分頁巖儲集體物理性質(zhì)與流動規(guī)律 6第四部分頁巖氣富集區(qū)形成機理 9第五部分頁巖氣勘探關(guān)鍵技術(shù) 12第六部分地震地震勘探在頁巖氣勘探中的應(yīng)用 15第七部分地球化學勘探在頁巖氣勘探中的作用 17第八部分頁巖氣勘探目標區(qū)評價與預(yù)測 20

第一部分頁巖氣成藏基礎(chǔ)理論關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點【頁巖成藏物理基礎(chǔ)】

1.頁巖微納孔隙結(jié)構(gòu)及流體儲運特征:頁巖儲層具有復(fù)雜的微納孔隙結(jié)構(gòu),孔隙率低、滲透率極低,主要儲藏空間為有機質(zhì)微孔隙、礦物基質(zhì)孔隙以及微裂縫。流體儲運主要受孔隙結(jié)構(gòu)、有機質(zhì)豐度和孔隙流體性質(zhì)等因素控制。

2.頁巖巖石力學特征:頁巖巖石力學特性受礦物組成、膠結(jié)物類型、孔隙度、裂隙發(fā)育程度等因素影響。頁巖具有較高的脆性、低楊氏模量、低泊松比和高壓敏性,在應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生裂縫,影響流體運移和儲層改造效果。

3.頁巖吸附-脫附特性:頁巖的有機質(zhì)表面具有大量的吸附點,能夠吸附甲烷等氣體分子。吸附層的厚度和吸附強度受氣體壓力、溫度、有機質(zhì)類型和含量等因素影響。吸附-脫附過程影響頁巖氣的儲存、運移和產(chǎn)能。

【頁巖成藏地質(zhì)基礎(chǔ)】

頁巖氣成藏基礎(chǔ)理論

1.頁巖氣成藏模式

頁巖氣成藏是一個復(fù)雜的過程,涉及多種地質(zhì)作用:

*生烴作用:富含有機質(zhì)的母巖在高溫高壓條件下轉(zhuǎn)化為烴類。

*運移作用:烴類從母巖運移到儲集層,主要通過擴散、毛細管作用和滲流。

*圈閉形成:構(gòu)造運動或沉積作用形成阻擋烴類運移的圈閉結(jié)構(gòu)。

*成藏作用:烴類被圈閉在儲集層中,并逐漸形成氣藏。

2.頁巖氣儲層類型

頁巖氣儲層主要分為三類:

*有機質(zhì)孔隙型儲層:頁巖中的有機質(zhì)分解產(chǎn)生納米級孔隙,儲集天然氣。

*礦物孔隙型儲層:頁巖中的礦物風化或溶解產(chǎn)生微米級孔隙,儲集天然氣。

*裂縫型儲層:頁巖受到構(gòu)造應(yīng)力或其他作用形成裂縫,儲集天然氣。

3.頁巖氣儲集空間特征

頁巖氣儲集空間主要表現(xiàn)為:

*納米孔隙:直徑小于100納米,主要以有機質(zhì)孔隙為主。

*微米孔隙:直徑在100納米到10微米之間,主要以礦物孔隙為主。

*裂縫:寬度通常大于10微米,長度可達數(shù)米甚至數(shù)公里,儲集能力高。

4.頁巖氣儲存機理

頁巖氣主要儲存在孔隙和裂縫中,儲存形式主要有:

*吸附作用:天然氣分子吸附在有機質(zhì)和礦物表面,形成單分子層或多分子層。

*游離態(tài):天然氣以游離狀態(tài)存在于孔隙和裂縫中。

*溶解態(tài):天然氣溶解在頁巖中的水或油中。

5.頁巖氣成藏影響因素

影響頁巖氣成藏的主要因素包括:

*母巖類型:富含有機質(zhì)的頁巖是主要母巖,有機質(zhì)含量、類型和熱成熟度影響生烴潛力。

*運移條件:運移距離短、運移路徑通暢有利于頁巖氣成藏。

*圈閉類型:構(gòu)造圈閉、斷層圈閉和巖性圈閉等不同類型圈閉有利于頁巖氣富集。

*地質(zhì)構(gòu)造:構(gòu)造應(yīng)力、斷裂發(fā)育程度影響裂縫形成和儲集層質(zhì)量。

*地層壓力:較高地層壓力有利于頁巖氣保留。

6.頁巖氣成藏預(yù)測方法

頁巖氣成藏預(yù)測主要采用以下方法:

*地質(zhì)資料分析:分析母巖、儲集層和圈閉的分布、性質(zhì)和賦存條件。

*地球物理勘探:利用地震波、重力、磁力等地球物理方法獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)、儲層厚度和孔隙度等信息。

*地球化學分析:通過對有機質(zhì)類型、含量和熱成熟度的分析,判斷生烴潛力和氣源巖性質(zhì)。

*數(shù)值模擬:建立地質(zhì)模型,模擬頁巖氣成藏過程,預(yù)測氣藏分布和儲量。第二部分頁巖中有機質(zhì)演化與氣體生成頁巖中有機質(zhì)演化與氣體生成

頁巖氣成藏機理涉及有機質(zhì)的演化與氣體生成的復(fù)雜過程,主要包括以下幾個階段:

1.有機質(zhì)沉積和積累

頁巖中的有機質(zhì)起源于古海洋中光合作用的浮游生物和藻類,通過沉積和埋藏進入地層。有機質(zhì)的含量和類型受沉積環(huán)境和古氣候條件的影響。富含有機質(zhì)的頁巖通常形成于缺氧或低氧的沉積環(huán)境中,這些環(huán)境有利于有機質(zhì)的保存。

2.有機質(zhì)演化

進入地層的有機質(zhì)在高溫高壓條件下發(fā)生一系列復(fù)雜的化學反應(yīng),稱為有機質(zhì)演化。這一過程包括:

-兼炭化作用(Catagenesis):在50-200℃溫度條件下發(fā)生,導(dǎo)致有機質(zhì)中氫、氧和氮的逐漸逸失,碳氫化合物的生成增加。

-成炭化作用(Metagenesis):在200-350℃溫度條件下發(fā)生,導(dǎo)致有機質(zhì)進一步脫水、脫氧和脫氫,生成芳香烴和石墨質(zhì)。

有機質(zhì)演化程度常用反射率(Ro)來表征。Ro值越高,表明有機質(zhì)演化程度越高。

3.氣體生成

隨著有機質(zhì)演化程度的增加,碳氫化合物逐漸生成并釋放。氣體生成的主要機制包括:

-熱解作用:在高溫條件下,有機質(zhì)的大分子裂解,生成氣體、液體和固體產(chǎn)物。

-裂解作用:在氧化還原條件下,有機質(zhì)與水或其他物質(zhì)反應(yīng),生成氣體。

4.氣體運移和富集

生成的天然氣通過頁巖孔隙和裂縫運移,并在有利的儲層中富集。儲層的孔隙度、滲透率和壓實度等因素影響天然氣的富集程度。

5.阻擋作用和氣體成藏

頁巖中的黏土礦物、碳酸鹽和石英等礦物可以形成阻擋層,阻止天然氣的運移。當阻擋層發(fā)育良好時,可以形成氣藏。

氣體生成潛力評估

評估頁巖氣資源潛力需要考慮以下因素:

-有機質(zhì)含量:有機質(zhì)含量高的頁巖具有較高的氣體生成潛力。

-有機質(zhì)類型:不同類型有機質(zhì)的氣體生成能力不同。

-有機質(zhì)演化程度:有機質(zhì)演化程度達到一定程度才能產(chǎn)生大量天然氣。

-儲層條件:良好的儲層條件有利于天然氣的富集。

-阻擋作用:有利的阻擋作用可以形成封閉的氣藏。

通過綜合分析這些因素,可以對頁巖氣成藏機理和資源潛力進行準確評估。第三部分頁巖儲集體物理性質(zhì)與流動規(guī)律關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點頁巖儲集體的孔隙度與滲透率

1.頁巖儲集體的孔隙度和滲透率極低,平均孔隙度約為3-8%,滲透率約為0.1-100nD。

2.孔隙類型主要包括有機質(zhì)孔隙、無機質(zhì)孔隙和裂縫孔隙,其中有機質(zhì)孔隙對孔隙度和滲透率的貢獻最大。

3.孔隙度和滲透率受頁巖礦物組成、有機質(zhì)含量、成熟度、壓力和溫度等因素影響。

頁巖儲集體的流體滲流規(guī)律

1.頁巖儲集體的流體滲流遵循達西定律,但由于其納米級孔隙結(jié)構(gòu),存在滲透率與孔隙度非線性關(guān)系和滲流非達西效應(yīng)。

2.頁巖儲集體的滲透率隨壓力變化顯著,稱為應(yīng)力敏感性,這是由于應(yīng)力變化引起裂縫閉合或開啟導(dǎo)致的。

3.頁巖儲集體的滲流還受黏滑效應(yīng)的影響,即流體在固體界面流動時,流體粘性與固體表面摩擦力之間的相互作用。

頁巖儲集體的吸附與解吸特性

1.頁巖儲集中含有大量的有機質(zhì),有機質(zhì)表面具有較強的吸附性,可吸附甲烷等氣體分子。

2.吸附-解吸過程是頁巖儲集體中甲烷儲集和運移的重要機制,吸附量隨壓力和溫度變化。

3.吸附-解吸特性影響頁巖氣產(chǎn)能和采收率,需要考慮吸附-解吸平衡和動力學過程。

頁巖儲集體的濕潤性

1.頁巖儲集體的濕潤性是指流體與固體界面的親和力,影響流體的滲流和采收率。

2.頁巖的礦物組成、有機質(zhì)含量和流體類型決定其濕潤性,一般為介濕性或弱親水性。

3.濕潤性會影響流體的相對滲透率曲線,進而影響頁巖氣開采的驅(qū)替效率。

頁巖儲集體的裂縫網(wǎng)絡(luò)特征

1.頁巖儲集體中的裂縫網(wǎng)絡(luò)是滲流的主要通道,其形態(tài)、規(guī)模和分布對儲層滲透率和運移能力有重要影響。

2.裂縫網(wǎng)絡(luò)受構(gòu)造應(yīng)力、頁巖層理、礦物組成和成巖作用等因素影響,具有多尺度、分級、復(fù)雜的特點。

3.研究裂縫網(wǎng)絡(luò)特征有助于優(yōu)化頁巖氣井的壓裂設(shè)計、改造措施和生產(chǎn)策略。

頁巖儲集體的非均質(zhì)性

1.頁巖儲集體具有明顯的非均質(zhì)性,不同區(qū)域的孔隙度、滲透率、流體性質(zhì)和裂縫分布差異較大。

2.非均質(zhì)性對頁巖氣開采造成挑戰(zhàn),可能導(dǎo)致掃掠不均、產(chǎn)能不穩(wěn)定等問題。

3.研究頁巖儲集體的非均質(zhì)性有助于針對性地進行井位部署、壓裂設(shè)計和改造優(yōu)化。頁巖儲集體物理性質(zhì)與流動規(guī)律

頁巖儲集體的物理性質(zhì)

*孔隙率和滲透率:頁巖孔隙度通常較低(0.1%-10%),滲透率極低(10^-3-10^-9mD),導(dǎo)致流體流動困難。

*比表面積:頁巖具有極高的比表面積(可達10-100m2/g),為吸附氣體提供了大量的表面積。

*礦物組成:頁巖主要由粘土礦物、硅質(zhì)礦物和碳酸鹽礦物組成。粘土礦物具有層狀結(jié)構(gòu),為氣體吸附提供了有利空間。

*有機質(zhì)含量:頁巖中的有機質(zhì)含量影響其孔隙度、滲透率和氣體吸附能力。有機質(zhì)含量高的頁巖具有較好的儲集性能。

頁巖中氣體的賦存方式

*吸附氣:大量氣體吸附在頁巖顆粒表面和層間空間內(nèi)。吸附氣量主要受比表面積、溫度和壓力影響。

*自由氣:部分氣體存在于頁巖孔隙中。自由氣的體積受孔隙度和壓力的影響。

*溶解氣:部分氣體溶解在頁巖中的水或有機質(zhì)中。溶解氣的量較少,可忽略不計。

頁巖氣流動規(guī)律

*達西定律:在層流流動條件下,頁巖中氣體的流動遵循達西定律。流動速度與壓差、滲透率和流體粘度成正比。

*非達西流動:當流速較高時,頁巖中會出現(xiàn)非達西流動,此時流動規(guī)律不再符合達西定律。非達西流動阻力主要來自頁巖內(nèi)部的摩擦和慣性效應(yīng)。

*滲流擴散耦合流動:由于頁巖孔隙和裂縫的尺寸差異較大,氣體在其中流動時會發(fā)生滲流-擴散耦合作用。這種耦合作用影響頁巖的產(chǎn)氣能力。

影響頁巖氣流動規(guī)律的因素

*頁巖物理性質(zhì):孔隙度、滲透率、比表面積和礦物組成等物理性質(zhì)直接影響頁巖的氣體流動規(guī)律。

*氣體壓力:氣體壓力影響頁巖中吸附氣和自由氣的賦存狀態(tài),從而影響流動規(guī)律。

*溫度:溫度影響氣體的吸附能力和流動性,從而影響流動規(guī)律。

*水飽和度:水飽和度影響頁巖孔隙結(jié)構(gòu),從而影響氣體流動規(guī)律。

頁巖氣流動規(guī)律的應(yīng)用

頁巖氣流動規(guī)律的理解對于頁巖氣勘探、開發(fā)和利用至關(guān)重要。它可以用于:

*預(yù)測頁巖氣儲層產(chǎn)能和儲量

*優(yōu)化頁巖氣井完井和壓裂方案

*指導(dǎo)頁巖氣開發(fā)過程中的壓力管理

*研究頁巖氣勘探和開發(fā)新技術(shù)第四部分頁巖氣富集區(qū)形成機理關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點有機質(zhì)演化及裂解

1.有機質(zhì)在頁巖氣成藏過程中扮演著關(guān)鍵角色,其類型和豐度直接影響著頁巖氣儲量。

2.頁巖富含有機質(zhì),包括植物碎屑、藻類、細菌等,經(jīng)歷漫長的埋藏和熱演化過程。

3.在不同埋藏深度和溫度條件下,有機質(zhì)發(fā)生一系列復(fù)雜的地質(zhì)化學反應(yīng),包括脫水、脫氧、熱解和聚合等,最終形成頁巖氣。

母質(zhì)巖成藏條件

1.頁巖氣形成需要具備特定的成藏條件,包括豐富的有機質(zhì)、足夠的埋藏深度和適宜的溫度。

2.埋藏深度和溫度控制著有機質(zhì)的演化程度,過淺或過深都會影響頁巖氣生成。

3.此外,母質(zhì)巖的類型、礦物組成、孔隙度和滲透率等因素也對頁巖氣成藏起到重要影響。

烴源巖成熟度

1.烴源巖成熟度是衡量有機質(zhì)演化程度的指標,反映了頁巖氣生成的潛力。

2.通過測量烴類組分、有機質(zhì)反射率、巖屑熱解實驗等方法,可以確定烴源巖的成熟度。

3.不同成熟度的烴源巖具有不同的頁巖氣生成潛力,成熟度合適的烴源巖是頁巖氣成藏的關(guān)鍵條件。

儲層空間發(fā)育

1.頁巖氣儲層空間發(fā)育主要包括天然裂縫和孔隙,為頁巖氣的儲存和流動提供了空間。

2.天然裂縫主要由構(gòu)造活動、風化作用和化學溶蝕等因素形成,其發(fā)育程度受巖石脆性、應(yīng)力場和流體作用等因素影響。

3.孔隙主要包括原生孔隙、次生孔隙和微孔隙,其類型和數(shù)量受母質(zhì)巖的沉積環(huán)境、成巖作用和后續(xù)地質(zhì)構(gòu)造活動等因素影響。

流體運移與富集

1.頁巖氣生成后需要富集在儲層空間內(nèi),形成經(jīng)濟可采的儲層。

2.流體運移過程包括原始油氣的運移、后期氣體的運移和頁巖氣的再運移等。

3.運移過程中,流體會受到儲層空間的阻擋、重力分異和毛細管作用等因素影響,最終富集在有利的儲層部位。

封閉圈閉形成

1.封閉圈閉的存在是頁巖氣成藏不可或缺的條件,防止頁巖氣逸散逃逸。

2.封閉圈閉類型包括斷層、背斜、反轉(zhuǎn)傾角等,其形成機制涉及構(gòu)造運動、巖性變化和流體運移等因素。

3.封閉圈閉的完整性和有效性直接影響著頁巖氣的保存和開發(fā)潛力。頁巖氣富集區(qū)形成機理

1.有機質(zhì)源巖成因

頁巖氣主要來源于有機質(zhì)源巖。有機質(zhì)源巖是指富含有機質(zhì),能夠生成石油和天然氣的巖石。頁巖氣富集區(qū)通常發(fā)育在富含有機質(zhì)的頁巖層系中。這些有機質(zhì)源巖經(jīng)過長期的埋藏和熱演化,可生成頁巖氣。

2.有機質(zhì)演化與烴類生成

有機質(zhì)源巖中的有機質(zhì)在埋藏過程中,隨著溫度和壓力的升高,會發(fā)生一系列的化學反應(yīng),稱為有機質(zhì)演化。有機質(zhì)演化可以分為以下幾個階段:

*未成熟階段:有機質(zhì)主要為未分解的植物碎屑,產(chǎn)出少量生物氣。

*早期成熟階段:有機質(zhì)開始分解,生成液態(tài)烴類和少量氣態(tài)烴類。

*中成熟階段:液態(tài)烴類生成達到高峰,同時伴生少量氣態(tài)烴類。

*晚成熟階段:氣態(tài)烴類生成達到高峰,液態(tài)烴類生成逐漸減少。

*過成熟階段:有機質(zhì)基本分解完畢,主要產(chǎn)出氣態(tài)烴類。

在不同的有機質(zhì)演化階段,頁巖氣富集區(qū)的分布和規(guī)模也有所不同。一般來說,中成熟到晚成熟階段是頁巖氣富集的主要時期。

3.孔隙度和滲透率演化

有機質(zhì)在演化過程中,會產(chǎn)生大量的烴類氣體和液體。這些氣體和液體在頁巖中形成孔隙和裂縫,提高頁巖的孔隙度和滲透率??紫抖群蜐B透率是頁巖氣能否形成和富集的關(guān)鍵因素。

4.構(gòu)造變形和斷裂發(fā)育

構(gòu)造變形和斷裂發(fā)育可以為頁巖氣富集提供有利的空間。構(gòu)造變形可以產(chǎn)生褶皺和斷層,使頁巖層系破碎,形成大量的孔隙和裂縫,有利于頁巖氣的運移和富集。斷裂發(fā)育也可以為頁巖氣提供運移和富集通道。

5.頁巖厚度和埋深

頁巖的厚度和埋深也對頁巖氣富集有一定的影響。一般來說,厚度較大的頁巖層系有利于形成較大的頁巖氣富集區(qū)。埋深較深的頁巖層系,有機質(zhì)演化程度較高,頁巖氣生成潛力更大。

6.水文地質(zhì)條件

水文地質(zhì)條件也是影響頁巖氣富集的一個重要因素。地下水可以帶走頁巖氣,降低頁巖氣富集區(qū)的規(guī)模和儲量。因此,在干旱或半干旱地區(qū),頁巖氣富集區(qū)往往發(fā)育較好。

7.其他因素

除了上述因素外,頁巖氣富集區(qū)的形成還可能受到其他因素的影響,如古地理環(huán)境、礦物組成、生物作用等。這些因素共同作用,最終形成了不同的頁巖氣富集區(qū)。第五部分頁巖氣勘探關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點主題名稱:地球物理勘探技術(shù)

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1.地震勘探:利用彈性波在頁巖地層中的傳播和反射特性,識別頁巖氣藏并評估其儲層特征。

2.電磁法:利用電磁波在頁巖地層中的電性和磁性差異,探測頁巖氣藏的流體飽和度和滲透性。

3.重力法:測量地球重力場異常,推測頁巖地層的厚度和構(gòu)造格局,為頁巖氣勘探提供找靶依據(jù)。

主題名稱:地質(zhì)勘探技術(shù)

-頁巖氣勘探關(guān)鍵技術(shù)

頁巖氣勘探是一個復(fù)雜的過程,涉及多種關(guān)鍵技術(shù)。以下是對文章中介紹的頁巖氣勘探關(guān)鍵技術(shù)的簡要概述:

#地震勘探技術(shù)

1.三維地震勘探:利用地震波在頁巖層中的反射情況,生成地下的三維圖像,識別頁巖儲層分布、厚度和延展性。

2.疊后時間偏移地震勘探:對采集到的地震數(shù)據(jù)進行偏移處理,以消除地震波傳播路徑引起的失真,提高地震成像精度。

3.各向異性地震勘探:考慮頁巖層中巖石各向異性的影響,對地震波進行修正,獲得更準確的地震成像結(jié)果。

#井地測量技術(shù)

1.井筒測井:利用儀器下井測量巖石的物理性質(zhì),如密度、聲波時差、電阻率等,以評估頁巖層儲層參數(shù)。

2.巖心分析:采集頁巖巖心進行實驗室分析,測定頁巖的礦物成分、孔隙度、滲透率、含氣量等關(guān)鍵參數(shù)。

#地球物理勘探技術(shù)

1.地面電磁法:利用電磁波在地下介質(zhì)中的傳播情況,探測頁巖層電阻率差異,識別頁巖儲層分布。

2.電磁測井:利用儀器下井測量巖石的電磁響應(yīng),評估頁巖層儲層特性。

3.井震測井:在下井過程中發(fā)射地震波并記錄其反射情況,獲得地層的縱橫波速度信息,用于頁巖儲層參數(shù)反演。

#地質(zhì)建模技術(shù)

1.地質(zhì)構(gòu)造建模:綜合各種地質(zhì)資料,構(gòu)建地下的地質(zhì)構(gòu)造模型,包括褶皺、斷層和巖性分布。

2.儲層表征建模:利用井地測量數(shù)據(jù)和地震資料,建立頁巖層儲層模型,包括孔隙度、滲透率、含氣量等參數(shù)。

3.地質(zhì)力學建模:研究頁巖層在應(yīng)力作用下的變形和破壞規(guī)律,評估頁巖氣的開采潛力和風險。

#其他勘探技術(shù)

1.航空遙感技術(shù):利用衛(wèi)星或飛機搭載的傳感器,采集地表圖像或光譜數(shù)據(jù),識別頁巖分布區(qū)域。

2.地表地球化學勘探技術(shù):分析地表土壤或水體的化學成分,尋找頁巖氣泄漏或微滲特征。

#關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的實例

實例1:三維地震勘探在賓夕法尼亞州馬塞勒斯頁巖中的應(yīng)用:三維地震勘探技術(shù)幫助識別了馬塞勒斯頁巖中頁巖氣儲層的位置、厚度和連通性,提高了鉆井效率和產(chǎn)氣量。

實例2:井筒測井在德克薩斯州鷹灘頁巖中的應(yīng)用:井筒測井技術(shù)提供了頁巖層孔隙度、滲透率和含氣量的詳細數(shù)據(jù),幫助評估頁巖氣的開采潛力和制定優(yōu)化采收方案。

#關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢

頁巖氣勘探關(guān)鍵技術(shù)不斷發(fā)展,主要趨勢包括:

1.多源數(shù)據(jù)融合:綜合地震、井地測量和地質(zhì)建模數(shù)據(jù),提高頁巖儲層表征的精度和可信度。

2.人工智能技術(shù):利用人工智能算法處理和解釋勘探數(shù)據(jù),提高勘探效率和準確性。

3.無線井地測量技術(shù):開發(fā)無線井地測量儀器,實現(xiàn)在頁巖層中實時、連續(xù)測量,提高勘探效率和成本效益。

4.地質(zhì)力學建模技術(shù):深入研究頁巖層在開采過程中的應(yīng)力變化和流體流動規(guī)律,優(yōu)化開采方案,提高頁巖氣的采收率。第六部分地震地震勘探在頁巖氣勘探中的應(yīng)用地震地震勘探在頁巖氣勘探中的應(yīng)用

地震勘探是一種主動式地球物理勘探方法,通過人工在地表或地下引發(fā)地震波,并利用地震波在不同地質(zhì)層中的傳播和反射特性,對地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行成像。在頁巖氣勘探中,地震勘探主要用于以下方面:

1.地層識別和劃分

地震勘探可以根據(jù)地震波的反射特征識別出不同的地層,并確定地層界面。通過分析地震波的振幅、頻率和相位等特征,可以推斷地層的巖性、厚度和沉積環(huán)境。對于頁巖氣勘探,地震勘探可以識別出頁巖層以及與其相關(guān)的砂巖和碳酸鹽巖地層,有助于對頁巖氣藏的分布和規(guī)模進行評價。

2.構(gòu)造解釋和斷層識別

地震勘探可以揭示地下構(gòu)造的形態(tài)和走向,包括褶皺、斷層和巖漿侵入體。通過分析地震波的反射中斷、變形和偏移特征,可以識別出斷層和構(gòu)造邊界。在頁巖氣勘探中,斷層和構(gòu)造對于頁巖氣藏的形成和分布具有重要影響。地震勘探可以確定斷層的走向、傾角和偏移量,有助于圈定頁巖氣藏的邊界和預(yù)測氣流通道。

3.裂縫識別和表征

地震波的傳播和反射特性受到裂縫的發(fā)育程度和方向的影響。通過分析地震波的波形變化和速度異常,可以識別出裂縫的存在和分布。對于頁巖氣勘探,裂縫對于頁巖氣的儲集和流動至關(guān)重要。地震勘探可以提供裂縫的密度、走向和連通性等信息,有助于評價頁巖氣藏的儲量和生產(chǎn)潛力。

4.巖性預(yù)測和流體識別

地震波的彈性參數(shù)與巖石的物理性質(zhì)密切相關(guān)。通過分析地震波的速度、密度和阻抗等參數(shù),可以預(yù)測巖石的巖性、孔隙度和流體飽和度。對于頁巖氣勘探,地震勘探可以識別出頁巖氣藏中的天然氣、水和烴源巖等流體,有助于評價頁巖氣藏的含氣性。

5.地球應(yīng)力分析

地震波的傳播和反射特性受地球應(yīng)力場的影響。通過分析地震波的雙折射、波速異常和反射偏移等特征,可以推斷地下應(yīng)力場的分布和方向。對于頁巖氣勘探,地球應(yīng)力場對于頁巖氣藏的形成和破裂行為具有重要影響。地震勘探可以提供地球應(yīng)力場的信息,有助于優(yōu)化頁巖氣藏的開發(fā)和生產(chǎn)策略。

應(yīng)用實例

實例一:頁巖氣藏地層識別

在某頁巖氣勘探區(qū),應(yīng)用地震勘探技術(shù)識別出目標頁巖層。地震波分析表明,目標頁巖層具有較強的反射特征,其厚度約為100米。地震資料還顯示,該頁巖層與上覆砂巖層之間存在較好的界面,有利于天然氣的聚集和封存。

實例二:頁巖氣藏斷層識別

在某頁巖氣開發(fā)區(qū),應(yīng)用地震勘探技術(shù)識別出斷層。地震波分析表明,斷層走向展布于西北-東南方向,傾角約為70度。斷層造成的偏移量可達200米。地震資料顯示,斷層對頁巖氣藏的完整性產(chǎn)生了影響,并且沿斷層帶發(fā)育有裂縫,為天然氣的流動提供了通道。

實例三:頁巖氣藏裂縫識別

在某頁巖氣儲層中,應(yīng)用地震勘探技術(shù)識別出裂縫。地震波分析表明,儲層中存在大量裂縫,其走向展布于東北-西南方向,密度約為10條/平方公里。地震資料顯示,裂縫發(fā)育良好,具有良好的連通性,為天然氣的儲集和流動創(chuàng)造了有利條件。

結(jié)論

地震勘探在頁巖氣勘探中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過提供地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、裂縫和流體的詳細信息,地震勘探有助于研究者和勘探者了解頁巖氣藏的分布、規(guī)模和生產(chǎn)潛力。隨著地震勘探技術(shù)的不斷進步,其在頁巖氣勘探中的應(yīng)用將更加廣泛和深入,為頁巖氣資源的開發(fā)和利用提供更加可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。第七部分地球化學勘探在頁巖氣勘探中的作用關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點【頁巖氣地球化學勘探】

1.通過研究頁巖氣中烴類的同位素組成、生物標志物和有機地球化學特征,揭示頁巖氣的生成過程、來源和成藏機理。

2.利用烴類同位素比值確定頁巖氣在地質(zhì)演化過程中經(jīng)歷的成藏階段和成藏環(huán)境,為頁巖氣的勘探和開發(fā)提供指導(dǎo)。

3.通過對頁巖中烴類化合物和非烴類化合物的地球化學分析,評價頁巖氣的氣源、儲集層和賦存條件,為頁巖氣勘探區(qū)劃和頁巖氣賦存層位的預(yù)測提供依據(jù)。

【頁巖氣有機地球化學勘探】

地球化學勘探在頁巖氣勘探中的作用

地球化學勘探是頁巖氣勘探中的重要手段,其原理在于通過分析地表或地下流體(水、氣)中的微量元素、同位素和有機分子的組成和含量,來推斷地質(zhì)構(gòu)造、頁巖有機質(zhì)類型、熱演化程度和頁巖氣賦存情況。

地表地球化學勘探

*土壤氣體勘探:測量土壤中逃逸的氣體(甲烷、乙烷、丙烷等),反映地下頁巖氣藏的存在和分布??捎糜趨^(qū)域性勘探和詳查。

*水體地球化學勘探:分析地下水中的溶解氣體(甲烷、乙烷、二氧化碳等)和離子組成,推斷頁巖氣藏的分布和規(guī)模。

*生物地球化學勘探:利用植物或土壤微生物對頁巖氣中烴類的響應(yīng),探測頁巖氣藏的存在和富集區(qū)。

地下地球化學勘探

*鉆井巖屑地球化學:分析鉆井巖屑中的有機質(zhì)含量、熱演化參數(shù)、微量元素和同位素組成,評價頁巖有機成熟度、頁巖氣生成潛力和賦藏條件。

*側(cè)向地層地球化學:利用鉆孔中巖心或側(cè)向地層分析,測定頁巖的有機質(zhì)成分、熱演化程度和頁巖氣的賦存性。

*生產(chǎn)層流體地球化學:分析頁巖氣井中產(chǎn)出的氣體和水中的化學成分,推斷頁巖氣藏的儲層性質(zhì)、流體類型和開采潛力。

地球化學勘探技術(shù)與方法

*氣相色譜質(zhì)譜法:用于分析土壤氣體、水體溶解氣體和生產(chǎn)層流體中的烴類、非烴類化合物和同位素組成。

*液相色譜質(zhì)譜法:用于分析鉆井巖屑和側(cè)向地層樣品中的有機質(zhì)組成、生物標志物和熱演化參數(shù)。

*同位素質(zhì)譜法:用于分析烴類和非烴類化合物的同位素組成,推斷烴類的來源、成因和熱演化程度。

*顯微古生物學和有機巖相學:用于分析頁巖樣品中的微古生物、有機質(zhì)類型和熱成熟度,推斷頁巖有機質(zhì)的生成、演化和儲層特征。

地球化學勘探數(shù)據(jù)解釋

*識別并評價烴類富集區(qū)。

*分析烴類的來源和成因。

*確定頁巖有機質(zhì)的熱演化程度。

*評價頁巖儲層性質(zhì)和頁巖氣賦存潛力。

*預(yù)測頁巖氣藏的分布、規(guī)模和開采潛力。

地球化學勘探在頁巖氣勘探中的優(yōu)勢

*靈敏性高:地球化學方法可以探測到地表和地下微量的烴類和相關(guān)元素。

*覆蓋范圍廣:地球化學勘探可以覆蓋大面積區(qū)域,提高勘探效率。

*成本低:相比于鉆井等勘探手段,地球化學勘探的成本相對較低。

*無損性:地球化學勘探不需要破壞地層,不會對環(huán)境造成影響。

局限性

*分辨率低:地球化學勘探只能提供頁巖氣賦存的定性或半定量信息,無法準確確定頁巖氣的儲量。

*受地表條件影響:地表地球化學勘探數(shù)據(jù)可能受到地表水、大氣和土壤的影響。

*數(shù)據(jù)解釋難度大:地球化學數(shù)據(jù)解釋需要豐富的專業(yè)知識和經(jīng)驗。第八部分頁巖氣勘探目標區(qū)評價與預(yù)測關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點主題名稱:頁巖氣勘探目標區(qū)儲層特征評價

1.分析頁巖儲層孔隙度、滲透率、孔隙類型、巖性特征等物理參數(shù),了解儲層的基本儲集條件。

2.研究頁巖儲層的裂縫發(fā)育特征,包括裂縫密度、延伸長度、貫通性等,評估裂縫對儲層儲集性的貢獻。

3.結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù),分析頁巖儲層的成巖深度、埋藏歷史、熱演化程度等地質(zhì)因素,推斷儲層發(fā)育有利區(qū)。

主題名稱:頁巖氣勘探目標區(qū)儲層流體特征預(yù)測

頁巖氣勘探目標區(qū)評價與預(yù)測

引言

頁巖氣勘探的關(guān)鍵在于識別和評價頁巖氣成藏有利區(qū)。目標區(qū)評價與預(yù)測旨在綜合分析頁巖氣成藏的控制因素,確定勘探有利區(qū),指導(dǎo)勘探部署。

頁巖氣成藏控制因素

地質(zhì)因素:

*頁巖類型:富有機質(zhì)頁巖(TOC>2%)是頁巖氣主要賦存層。

*頁巖厚度:厚層頁巖(厚度>20m)有利于頁巖氣聚集。

*頁巖脆性:脆性頁巖(脆性指數(shù)>1.5)

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