鄢杰,潘仁芳,唐小玲,楊寶剛,潘勇利,李曉薇,李晨溪
(1.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430100;2.中國(guó)石油華北油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,河北 任丘 062552;3.中石化中原油建工程有限公司,河南 濮陽(yáng) 457001;4.中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院,北京 102249)
頁(yè)巖油氣作為國(guó)際能源界的“博弈改變者”,正重塑世界能源版圖,推動(dòng)非常規(guī)油氣理論的研究迅速發(fā)展。北美在頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)上已經(jīng)取得了顯著成果,特別是美國(guó)的“頁(yè)巖氣革命”和“頁(yè)巖油神話”正改變著>世界能源格局。我國(guó)有大量泥頁(yè)巖分布,擁有巨大的頁(yè)巖油氣可采資源潛力;EIA統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)也表明,我國(guó)是頁(yè)巖油氣可采資源量最為豐富的國(guó)家之一。2014年的我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量接近 13×108m3,較 2013年增長(zhǎng)了460%;但在天然氣總產(chǎn)量中占比僅為1%左右,與美國(guó)3 700×108m3/a的頁(yè)巖氣產(chǎn)量和2.8×108t/a的頁(yè)巖油產(chǎn)量相比,更是相去甚遠(yuǎn)。這一方面說(shuō)明我國(guó)頁(yè)巖油氣還有非常大的拓展空間,另一方面說(shuō)明我國(guó)頁(yè)巖油氣藏開(kāi)發(fā)的相關(guān)理論、技術(shù)亟待完善和提高。
過(guò)去的研究中,泥頁(yè)巖通常作為烴源巖或蓋層,但隨著非常規(guī)油氣地質(zhì)理論與技術(shù)的突破,泥頁(yè)巖中富集達(dá)到成藏規(guī)模的烴類(lèi),成了油氣資源領(lǐng)域探究與開(kāi)發(fā)利用的熱點(diǎn)。中國(guó)涪陵頁(yè)巖氣田是典型的優(yōu)質(zhì)海相頁(yè)巖氣田,氣田儲(chǔ)層為海相深水陸棚優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖,具有厚度大、豐度高、分布穩(wěn)定、埋深適中、中間無(wú)夾層等特點(diǎn),與北美典型海相頁(yè)巖各項(xiàng)指標(biāo)相當(dāng),商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值高,開(kāi)發(fā)前景良好。同屬上揚(yáng)子區(qū)的蜀南長(zhǎng)寧—威遠(yuǎn)頁(yè)巖氣區(qū)塊亦具有高的勘探開(kāi)發(fā)價(jià)值。該區(qū)塊為海相沉積,發(fā)育多套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖,但年代老,高—過(guò)成熟,并受多期構(gòu)造改造,致使大面積連續(xù)分布的泥頁(yè)巖所滯留的富集氣量不連續(xù)[1]。渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷頁(yè)巖油處于初期探索階段,其常規(guī)勘探程度高,潛力巨大。本文以大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù),同時(shí)結(jié)合北美頁(yè)巖油氣藏地質(zhì)特征,比較研究了頁(yè)巖中油氣滯留和富集機(jī)理,并進(jìn)行了具體描述,以期為我國(guó)頁(yè)巖油氣資源的評(píng)價(jià)與勘探開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。
常規(guī)油氣藏通常是油氣在烴源巖中經(jīng)持續(xù)溫度、壓力作用下生成,之后部分向鄰近滲透性巖石運(yùn)移、聚集[2]。然而,受排烴作用的不徹底性及各種因素的制約,部分烴類(lèi)最終會(huì)滯留于其中乃至富集成藏,其隱蔽成藏過(guò)程不受圈閉控制,具有連續(xù)性分布和自生、自?xún)?chǔ)、自封閉的特點(diǎn)。泥頁(yè)巖既是烴源巖又是儲(chǔ)集層,甚至還可以充當(dāng)圈閉,其中蘊(yùn)含了可觀的原處滯留油氣資源。 美國(guó)頁(yè)巖氣盆地 Barnett,Marcellus,Haynesville,頁(yè)巖油產(chǎn)區(qū)Bakken,Eagle ford等,以及我國(guó)的四川盆地,都是頁(yè)巖油氣商業(yè)開(kāi)發(fā)成功的區(qū)域[3-7]。
頁(yè)巖油氣是指頁(yè)巖內(nèi)的有機(jī)質(zhì)在演化過(guò)程中生成但未能排出,主要呈游離態(tài)、吸附態(tài)或者溶解態(tài)殘留下來(lái)的油氣資源。
其地質(zhì)特征主要有:1)早期形成,就近滯留聚集,源儲(chǔ)一體,隱蔽成藏;2)成藏需要適當(dāng)厚度和大面積分布的富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖;3)無(wú)明顯的圈閉和油氣水界面;4)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙度小,滲透率低,分布受地層甜點(diǎn)(通常是裂縫性和孔隙性甜點(diǎn))控制;5)致密儲(chǔ)集系統(tǒng)環(huán)境,通常易于產(chǎn)生高的異常地層壓力;6)與常規(guī)油氣藏密切相關(guān);7)具較強(qiáng)的抗構(gòu)造破壞能力;8)地質(zhì)儲(chǔ)量大,但通常無(wú)自然產(chǎn)能,需要鉆水平井和多次壓裂而實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)利用[6];9)采收率低,單井產(chǎn)量年衰減率高,需要大量鉆井以維持油井的產(chǎn)量穩(wěn)定。
勘探生產(chǎn)發(fā)現(xiàn),頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣和諸多常規(guī)油氣藏密切相關(guān)[2],它們?cè)谏蓷l件、富集機(jī)理和開(kāi)發(fā)利用方式等方面都存在明顯差異性(見(jiàn)表 1)[8]。
表1 頁(yè)巖油氣特征比較
通過(guò)大量調(diào)研和前期的地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn),我國(guó)探明的頁(yè)巖氣有利區(qū)塊基本貧油,油氣共生共儲(chǔ)不明顯,展布不集中,而且頁(yè)巖油氣藏分布多在已開(kāi)發(fā)常規(guī)油氣藏的烴源巖中,過(guò)去對(duì)其成藏模式及開(kāi)發(fā)利用不曾深入研究。目前國(guó)內(nèi)在多個(gè)陸相盆地地層中發(fā)現(xiàn)具有頁(yè)巖油的形成條件,在多套海相地層中發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層,并開(kāi)展了一系列基礎(chǔ)研究和工程試驗(yàn)。相比之下,美國(guó)的頁(yè)巖油氣伴生,主要分布在D,C,K的海相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖中[6,9-12]。近年來(lái),北美劇增的頁(yè)巖油氣產(chǎn)量打破了全球能源供需市場(chǎng)平衡,正深刻影響著世界
對(duì)于常規(guī)油氣領(lǐng)域的烴源巖,不僅強(qiáng)調(diào)有生成并排出油氣的過(guò)程,而且要正在生成和排出油氣。認(rèn)識(shí)到頁(yè)巖油氣資源以后,人們發(fā)現(xiàn)烴源巖可只生成油氣但并不一定排出,只有滿足了自身的滯留需要,即生成烴量大于頁(yè)巖層的吸附、溶解和孔隙充填量,飽和之余的油氣才開(kāi)始呈游離相排出。對(duì)門(mén)限控?zé)N中排烴門(mén)限的研究表明,烴源巖演化過(guò)程中,油氣滯留現(xiàn)象已呈現(xiàn)出一般規(guī)律性和必然性[13]。這種烴源巖滯留油氣的現(xiàn)象,為頁(yè)巖油氣富集成藏提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
頁(yè)巖油氣在有機(jī)質(zhì)演化過(guò)程中生成,由于巖石礦物顆粒及干酪根的吸附、介質(zhì)溶解、層內(nèi)孔隙充填和毛細(xì)管封堵作用,“原地”滯留聚集下來(lái);當(dāng)生烴量飽和了上述存留需要后,才會(huì)在多因素——如異常地層壓力、擴(kuò)散——作用下向外溢散或運(yùn)移[14]。其中,殘留的烴量達(dá)到一定規(guī)模成藏后,經(jīng)過(guò)人工壓裂工程改造,即同常規(guī)油氣藏一樣具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值。
泥頁(yè)巖中已產(chǎn)出油氣的滯留,受控于有機(jī)質(zhì)的豐度和類(lèi)型、熱演化程度、儲(chǔ)存條件、巖相、溫度、壓力和原油物性等諸多要素。有機(jī)質(zhì)豐度正相關(guān)于生烴能力,對(duì)吸附烴量和產(chǎn)生有機(jī)孔隙也有貢獻(xiàn);不同類(lèi)型的干酪根都有各自相應(yīng)的生油氣窗,吸附承載頁(yè)巖油氣能力也大小不一;有機(jī)質(zhì)演化程度決定生成烴類(lèi)的體積與組成,而油氣的體積與組成還取決于干酪根的性質(zhì)和二次裂解反應(yīng)[14]。頁(yè)巖巖相控制了頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)豐度和脆性礦物體積分?jǐn)?shù),巖相的變化會(huì)導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)和礦物組成的變化,進(jìn)而影響著頁(yè)巖層的含油氣性;物性控制著油氣的存留形式和含油氣量;溫度、壓力會(huì)影響油氣賦存相態(tài)的轉(zhuǎn)化和量的變化,以及原油物性的變化;含水飽和度也會(huì)影響游離油氣的儲(chǔ)集空間和溶解油氣的含量,以及占據(jù)活性表面后減少吸附油氣的吸附位[2]。
研究表明,由于油氣分子結(jié)構(gòu)的特征和烴類(lèi)在頁(yè)巖儲(chǔ)層內(nèi)滯留形態(tài)的多樣性,泥頁(yè)巖儲(chǔ)層滯留油的能力遠(yuǎn)大于滯留氣的能力。油氣滯留方式受多因素控制而具有顯著差異性。
2.2.1 吸附態(tài)烴
頁(yè)巖氣的主要成分是甲烷,較頁(yè)巖油來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,分子質(zhì)量小[15]。氣分子吸附能力弱于油分子,故而在烴源巖內(nèi)油氣相伴生時(shí),氣分子很難與油分子競(jìng)爭(zhēng)到吸附位;而且,一般情況下,石油的黏度要遠(yuǎn)大于天然氣,擴(kuò)散性和流動(dòng)性不如天然氣。圖1表明:總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(TOC)與頁(yè)巖吸附能力呈正相關(guān)關(guān)系[16];吸附烴量隨鏡質(zhì)體反射率(Ro)在一定范圍內(nèi)(2.0%以下)增大而增加,其后隨之增大而減少[17]。不同類(lèi)型干酪根的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了它們的吸附能力:Ⅰ—Ⅲ型干酪根吸附能力逐漸增強(qiáng)[18-19];黏土礦物的吸附能力優(yōu)于灰?guī)r,卻遠(yuǎn)弱于干酪根,且不同類(lèi)型的泥頁(yè)巖吸附能力也存在較大差異;海陸過(guò)渡相、海相與陸相泥頁(yè)巖吸附能力依次減弱[20];黏土礦物中,蒙脫石、高嶺石、綠泥石和伊利石吸附油氣能力依次減弱[21]。溫度升高、壓力降低,有助于氣體解吸并降低石油黏度;而壓力升高、溫度降低,有利于氣體吸附(見(jiàn)圖2)并使石油增黏。頁(yè)巖孔隙的內(nèi)外表面提供大量的吸附位,納米孔較微米孔擁有更多的內(nèi)表面積。
油分子的強(qiáng)吸附性和黏性,導(dǎo)致吸附在干酪根和黏土礦物表面的石油難以產(chǎn)出,可開(kāi)采的主要是存于無(wú)機(jī)與有機(jī)物孔隙和微裂縫中的呈游離態(tài)的油。而吸附氣具可采性,并且是頁(yè)巖氣井穩(wěn)產(chǎn)期較長(zhǎng)的重要因素。
圖1 頁(yè)巖吸附氣含量與TOC的關(guān)系
圖2 威202井不同巖樣吸附能力與壓力的關(guān)系
2.2.2 游離態(tài)烴
烴源巖生油氣能力越強(qiáng),孔隙空間越大,泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的留存油氣量就越充足(見(jiàn)圖3)。泥頁(yè)巖中,孔滲性好的甜點(diǎn)區(qū)通常都是高產(chǎn)區(qū),特別是厚層烴源巖內(nèi)部形成的異常高壓區(qū),孔滲性好,且易形成微裂縫,含油氣量隨之增大,具有高的開(kāi)發(fā)價(jià)值。
圖3 頁(yè)巖游離氣含量與孔隙度的關(guān)系
泥頁(yè)巖中油氣主要賦存在有機(jī)納米孔隙和無(wú)機(jī)孔隙中。天然氣的小分子和易縮脹特性,決定了它比油具有更大的自由存儲(chǔ)空間。相互連通的無(wú)機(jī)孔隙(含微裂縫),才是油的主要賦存空間,而納米孔隙作用有限[22]。TOC和Ro控制著有機(jī)納米孔隙的演變,并影響著頁(yè)巖中總的孔隙空間(見(jiàn)圖4),Ro還影響著生成油氣的物性。低孔滲的頁(yè)巖儲(chǔ)層中,低密度、低黏度的游離態(tài)原油更易被采出。無(wú)機(jī)孔隙的體積與沉積作用、成巖作用以及構(gòu)造演化相關(guān)聯(lián),孔隙大小和喉道半徑影響著含油氣性和油氣的運(yùn)移,溫度、壓力影響流體的賦存相態(tài)和性質(zhì),溫度升高,天然氣解吸脫溶,石油降黏降稠,都會(huì)增加游離態(tài)烴量。
圖4 頁(yè)巖中總孔隙度與TOC的關(guān)系
游離態(tài)烴是勘探過(guò)程中發(fā)現(xiàn)頁(yè)巖油氣的關(guān)鍵因素,是頁(yè)巖資源最終可采出的有效狀態(tài),是前期產(chǎn)量的主要貢獻(xiàn)者。
2.2.3 溶解態(tài)烴
石油微溶于天然氣、干酪根和地層水中,而天然氣在石油、干酪根和地層水中的溶解量要遠(yuǎn)大于頁(yè)巖層中的溶解態(tài)油量。溶解態(tài)油不易采出或隨天然氣采出。
油氣飽和度、孔隙水飽和度、干酪根與瀝青豐度都直接控制著溶解量而影響溶解能力。溫度和壓力則決定著不同條件下油氣的溶解性:當(dāng)溫度升高、壓力不變或溫度不變、壓力降低時(shí),溶解量隨之減少;溫度降低、壓力不變,或溫度不變、壓力升高時(shí),溶解量增多。
頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)過(guò)程中,隨著產(chǎn)量的增加,地層壓力降低,天然氣溶解。這往往帶來(lái)不利影響——原油黏度大幅上升,并且頁(yè)巖地層的強(qiáng)應(yīng)力敏感性使得儲(chǔ)集層孔滲性進(jìn)一步降低,對(duì)頁(yè)巖油產(chǎn)出不利。因此,頁(yè)巖油的有利勘探區(qū)應(yīng)具氣油比較高的特征[23],且在開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)盡量延緩儲(chǔ)層壓力的降低[22]。
頁(yè)巖油氣生成后滯留下來(lái),無(wú)運(yùn)移或發(fā)生極短距離運(yùn)移而形成量的累積,最終就可能富集成藏。其富集程度受多種因素的綜合影響。
3.1.1 泥頁(yè)巖有效厚度和分布面積
泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的有效厚度和分布面積是提供油氣存留和富集空間的重要條件[24],富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖厚度大于有效排烴厚度是成藏的基礎(chǔ)。過(guò)去常規(guī)油氣研究中強(qiáng)調(diào)烴源巖的單層厚度應(yīng)不超過(guò)有效排烴厚度,否則,其中部生成的烴類(lèi)是不能有效排出的。這種能夠生烴但不能有效排出的巖層無(wú)效論,顯然不再適用于非常規(guī)油氣理論。烴源巖層厚度(大于30 m)和分布面積(大于 50 km2)[8]越大,顯然生烴潛力就越大,其中可殘留油氣量也越大。
3.1.2 埋藏深度和溫度、壓力
地層埋深影響著層內(nèi)的溫度和壓力。埋深加大,溫度和壓力會(huì)隨之升高,有機(jī)質(zhì)成熟度增大,生烴量會(huì)逐漸增多,油氣賦存相態(tài)會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變。當(dāng)溫度、壓力升高到某一限度時(shí),因吸附和溶解作用而滯留的烴量會(huì)增至飽和[13]。
3.1.3 有機(jī)質(zhì)豐度和類(lèi)型
TOC與生烴潛能呈正相關(guān)性(見(jiàn)圖5),并顯著影響著吸附烴量和總烴量[25]。有機(jī)質(zhì)類(lèi)型不同,其生油氣窗口不一致,生成的油氣性質(zhì)與體積組成也大不相同。有機(jī)質(zhì)還可作為烴類(lèi)的吸附載體,并為其提供賦存空間,是頁(yè)巖油氣成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。
圖5 威201井龍馬溪組總含氣量與TOC的關(guān)系
3.1.4 有機(jī)質(zhì)熱演化程度
有機(jī)質(zhì)成熟度升高的過(guò)程中,生成的烴類(lèi)逐漸增多,有機(jī)質(zhì)吸附能力增強(qiáng),低孔滲頁(yè)巖層滯留烴類(lèi)使地層壓力增大,容易產(chǎn)生微裂縫,進(jìn)一步為油氣提供儲(chǔ)集空間而富集至成藏,有利于油氣產(chǎn)出。
3.1.5 儲(chǔ)集空間
頁(yè)巖油氣與常規(guī)油氣成藏主要的共性就是基于對(duì)儲(chǔ)集空間的需求[26]。泥頁(yè)巖低孔低滲的特征,決定了要形成大規(guī)模的利于工業(yè)開(kāi)采的頁(yè)巖油氣藏,必須有適當(dāng)?shù)牧芽p和孔隙。巖石中礦物顆粒之間的無(wú)機(jī)孔隙、恰當(dāng)?shù)奶烊涣芽p或后期的構(gòu)造裂縫、有機(jī)質(zhì)生烴消耗形成的有機(jī)納米級(jí)孔隙、生烴量增大形成高異常地層壓力而產(chǎn)生的誘導(dǎo)縫等,都可以為油氣聚集提供存儲(chǔ)空間;泥頁(yè)巖層系中的粉砂巖、碳酸鹽巖及特殊巖性的薄夾層,也提供了有效孔隙。研究區(qū)的高脆性礦物體積分?jǐn)?shù)(見(jiàn)圖6)[21]既有助于頁(yè)巖儲(chǔ)層成巖生烴過(guò)程中形成增生縫,也利于后期人工壓裂改造[27-28]。強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)生成的破壞性向外輸導(dǎo)斷裂不利于成藏。
圖6 長(zhǎng)寧—威遠(yuǎn)地區(qū)優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖礦物組成
3.1.6 巖相
不同沉積環(huán)境下形成的泥頁(yè)巖性質(zhì)差異顯著。如圖7所示,四川盆地龍馬溪組淺水或深水陸棚環(huán)境下形成的頁(yè)巖,含有機(jī)質(zhì)情況差異較大。
圖7 不同巖相TOC的變化
高沉積速率和長(zhǎng)時(shí)間深水缺氧的還原環(huán)境,有利于富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁(yè)巖的形成,而富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖相空間分布的差異,還會(huì)影響礦物組成和巖石力學(xué)特征。如:淺水陸棚硅質(zhì)主要為陸源輸入,而深水陸棚硅質(zhì)主要為自生石英成因,深水陸棚發(fā)育的富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖脆性,TOC與含氣量更高。
3.1.7 含水飽和度
地層水一方面占據(jù)孔隙空間,搶占顆粒表面吸附位,減少吸附烴的含量,另一方面則增加溶解態(tài)烴量。
大量研究表明,頁(yè)巖油藏和頁(yè)巖氣藏具有相似的地質(zhì)特征和開(kāi)發(fā)技術(shù)要求。然而,油氣分子結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致兩者的富集成藏模式始終存在一定差異(見(jiàn)表1)。
經(jīng)腐泥型有機(jī)質(zhì)演化形成的偏生油的Ⅰ或Ⅱ1型干酪根,含有較多的長(zhǎng)鏈,在適宜的埋深、一定溫度的作用下,發(fā)生熱催化作用或裂解作用而斷裂,以生油為主;Ⅱ2和Ⅲ型干酪根則以生氣為主。但是隨著溫度的增加,若受熱時(shí)間足夠長(zhǎng),干酪根、瀝青質(zhì)甚至原油中所有化學(xué)鍵都會(huì)發(fā)生斷裂變短鏈,且裂開(kāi)的過(guò)程都會(huì)伴生出相對(duì)分子質(zhì)量低的氣態(tài)烴。頁(yè)巖油來(lái)源具特定性,而頁(yè)巖氣產(chǎn)生具多渠道性。
對(duì)于富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖中的Ⅰ或Ⅱ1型干酪根來(lái)說(shuō),只有在有機(jī)質(zhì)熱演化程度主體處于生油狀態(tài)時(shí),才利于頁(yè)巖油的生成,即熱解生油;而頁(yè)巖氣在有機(jī)質(zhì)演化的全過(guò)程中都會(huì)生成,具有多階段性,包括淺層生物氣、熱解氣和裂解氣。
頁(yè)巖油相較頁(yè)巖氣黏度更高,分子直徑更大,且油源的特定性表明,頁(yè)巖油富集成藏需要更高的有機(jī)質(zhì)豐度[29]。頁(yè)巖油的可運(yùn)移性不如頁(yè)巖氣,主要賦存在微裂縫和高孔滲無(wú)機(jī)孔隙中,而頁(yè)巖氣還可以充填、吸附在有機(jī)納米孔隙中。頁(yè)巖氣在高壓、常壓、低壓條件下均可開(kāi)采,而流動(dòng)性能相對(duì)較差的頁(yè)巖油,毛細(xì)管阻力大,更適于維持高壓或盡量延緩壓力降低來(lái)開(kāi)采。
1)泥頁(yè)巖滯留油氣具有普遍性,油氣滯留形式主要有游離態(tài)、吸附態(tài)和溶解態(tài)。油氣存留受烴源巖地球化學(xué)特征、儲(chǔ)存地質(zhì)特征、溫度、壓力等諸多要素綜合影響,體現(xiàn)在頁(yè)巖層內(nèi)干酪根和黏土礦物對(duì)油氣的吸附作用,干酪根、瀝青質(zhì)和地層水溶解油氣以及油氣的互溶作用,有機(jī)納米孔隙、無(wú)機(jī)孔隙和微裂縫對(duì)油氣的容納,以及毛細(xì)管阻力對(duì)油氣的封堵作用。
2)油氣分子結(jié)構(gòu)上的不同,其物理化學(xué)性質(zhì)特征決定著頁(yè)巖儲(chǔ)層滯留油氣存在差異的必然性。頁(yè)巖油與頁(yè)巖氣相比較,前者密度大,表現(xiàn)出更強(qiáng)的黏稠度和吸附性,后者密度小,具有更大的溶解度和擴(kuò)散運(yùn)移能力。泥頁(yè)巖滯留油的能力遠(yuǎn)大于滯留氣的能力。
3)烴源巖中,油氣生成后滯留下來(lái)達(dá)到量的積累,就有可能富集成藏。其富集性主要受控于生烴基礎(chǔ)、存儲(chǔ)空間和保存條件,即地層條件(泥頁(yè)巖有效厚度和分布面積、有機(jī)質(zhì)豐度和類(lèi)型、熱成熟度、礦物成分、儲(chǔ)層物性、裂縫發(fā)育情況)和外部因素(溫度和壓力、埋深、構(gòu)造作用、含水量與濕度、沉積環(huán)境)。
4)從可采性方面來(lái)說(shuō),泥頁(yè)巖中油氣富集的差異性體現(xiàn)在生烴條件(有機(jī)質(zhì)豐度和類(lèi)型、有機(jī)質(zhì)演化程度、埋深)、儲(chǔ)集空間和開(kāi)發(fā)方式(地層壓力)等。頁(yè)巖氣的生成具有多階性和多源性,頁(yè)巖油需要更多的Ⅰ或Ⅱ1型干酪根且在有機(jī)質(zhì)成熟階段生成;頁(yè)巖氣因小分子性和自由流動(dòng)性可充填在有機(jī)納米孔隙中,頁(yè)巖油主要賦存在連通性更好的無(wú)機(jī)孔隙和微裂縫中;人工壓裂工程改造利于頁(yè)巖氣藏開(kāi)采,而頁(yè)巖油藏更適于在儲(chǔ)層高壓條件下開(kāi)采。
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