第４２卷第４期 ２０１６年４月 学术研究 Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ 化工设计通讯 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 页岩气地质特征及其产能影响因素分析 朱 良 （江西省页岩气投资有限公司，江西南昌 ３３００００） 摘要：页岩气作为一种重要的非常规能源，日益受到重视。本文主要对页岩气基本特征和页岩气产能的主要影响因素进 行了详细分析，以期为今后页岩气开采提供理论依据。 关键词：页岩气：地质特征；产能；影响因素 中图分类号：ＴＥｌ５５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３￣５４９０（２０１６）０４－０２５６－０１ Ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ＺｈｕＬｉａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｈａｌｅ ｇａｓ ａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｅｎｅｒｇｙ，ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ａｎｄ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｃａｎ ｂｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒｆｕｔｕｒｅ ｓｈａｌｅｇａｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｈａｌｅ ｇａｓ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｃａｐａｃｉｔｙ；ｆａｃｔｏｒｓ 随着全球经济的快速发展，使得能源消费与需求量逐年 增加，页岩气作为一种重要的非常规能源，日益受到重视， 各国竞相投入，广泛开展研究。由于页岩气地质条件比较复 杂和特殊，因此，加强页岩气产能影响因素分析对解决页岩 气勘探开发具有重要意义。 １页岩气基本特征 页岩气是指以吸附和游离状态为主要存在方式，赋存于 页岩及其夹层中烃类气体。含气页岩主要以多种细粒岩石所 组成的岩层为主，包括页岩、泥岩、粉砂质泥岩等，矿物成 分主要为伊利石、蒙脱石、伊蒙混层等粘土矿物和石英、长石、 方解石等脆性矿物，以及黄铁矿等其他矿物。储层基质孔隙 度较小，一般小于１０％，渗透率较低，主要以纳米级为主，成 藏特征为自生、自储和自保，聚集特征主要受有机质分布和 埋藏深度控制，具有连续聚集特征。页岩气储集空间主要以 孔隙和微裂缝为主。含气页岩按照形成环境可以划分为海相 含气页岩、海陆过渡相含气页岩和陆相含气页岩三种类型。 从页岩类型来看，海相页岩具有“一老二杂三高”的特 点，具体体现在地质时代较老、构造运动复杂、高有机碳含量、 高成熟度、高演化程度等特征，以产天然气为主；陆相页岩 具有“新一深二低”的特点，具体表现为时代较新、埋藏深 度大、成熟度低、脆性矿物含量低等特征，以油和气为主。 ２页岩气产能影响因素分析 ２．１页岩气产能静态影响因素 ２．１．１矿物组成 气的保存，从而有利于页岩气成藏。目前，页岩气开采最小 净厚度要高于６ ｍ以上，因此，要想页岩气藏达到一定的储量 规模，需要页岩具有较大的厚度。 ２．１．４有机质丰度和成熟度 有机碳含量是评价页岩产气能力的重要指标。有机质含 量主要受页岩沉积环境的影响，高丰度的烃源岩易于形成在 水生生物发育较为繁盛的区块。总有机碳的含量与吸附气的 含量密切相关，富含粘土层段的有机质丰度最高，吸附性也 较强，从而有利于页岩气的赋存。 ２．２页岩气产能动态影响因素 ２．２．１ 吸附作用对页岩气产能的影响 页岩气在储层中的吸附方式主要有物理吸附和化学吸附 两种。物理吸附主要是由于储层岩石的非平衡分子力所产生 的；化学吸附则是在一定条件下发生的化学反应，具有不可逆 性、有选择性、吸附时间长和不连续等特点。与常规油藏相比， 页岩气井的稳产时间较长，其主要原因是因为储集层中吸附 着大量的页岩气，页岩气主要是吸附方式保存在储层中。因此， 页岩气井产能取决于储层中吸附气的含量。 ２．２．２滑脱效应对页岩气产能的影响 滑脱效应是影响页岩气井产能的关键因素。通过生产实 践可知：页岩气体的滑脱效应随着孔隙压力的增加而不断减 弱。通常，气体在储层孔隙压力低于１０ ＭＰａ时出现滑脱效应， 储层埋藏深度不同，滑脱效应对气井的产能影响也不同。 ２．２Ｉ３压裂液滞留对页岩气产能的影响 页岩气储层天然裂缝经济开采价值较低，为了提高经济 效益，在后期生产过程中，需要通过压裂增产措施来提高页 岩气井产量。但在压裂过程中，压裂液在储层中的滞留会对 页岩气井的产能造成一定的影响，导致气藏产量降低。 ３结束语 综上所述，页岩气产能主要受静态因素和动态因素两方 面的影响，其中静态因素包括矿物组成、岩石孔隙度、页岩 厚度、有机质丰度和成熟度四个方面，动态因素主要包括吸 附作用、滑脱效应及压裂液滞留等。我国的页岩气资源潜力 巨大，具有较好的发展前景。为了有效开发非常规天然气资源， 需要不断加强理论创新，探索页岩气开发关键技术，以期尽 早实现页岩气在中国商业性开发，促进经济快速发展。 参考文献 【１］邹才能，董大忠，王社教，等．中国页岩气形成机理、地质特征及 资源潜力［Ｊ］．石油勘探与开发，２０１０，（６）． 页岩气开采过程中，岩石矿物组成特征是影响产能的一 个重要因素，其中影响开采的主要因素是储层中脆性矿物的 含量。实验证明，湿岩石的含气量低于干岩石，蒙脱石的吸 附能力低于伊利石，吸附能力最弱的为高岭石。 ２．１．２岩石孔隙度 页岩储层孔隙按演化历史可分为原生孔隙和次生孔隙；按 大小可分为微型孔隙、小型孔隙、中型孔隙和大型孔隙。页 岩含气孔隙度较低，一般仅为１％～５％，游离气主要储集在 孑Ｌ隙中，游离气的含量与孔隙体积的大小具有非常紧密的关 系，通常孔隙体积越大，游离气含量也就越多。赋存在单一 孔隙中的页岩气，由于储气空间小，初期开采不具有商业价值， 但通过后期的压裂改造，可形成足够的储集空间，能够较大 程度上增加页岩气的产能。 ２．１．３页岩厚度 广泛分布的泥页岩是形成页岩气的重要条件。另外，充 ２】张金川，徐波，聂海宽，等．中国页岩气资源勘探潜力［Ｊ］．天然气 足的有机质和足够的储存空间主要由页岩沉积厚度决定，通 ［工业，２００８，（６）． 常情况下，厚度越大，其封盖能力就越强，也越有利于页岩 【３］周登洪，孙雷，严文德，等．页岩气产能影响因素及动态分析［Ｊ］． 收稿日期：２０１６￣３—１６ 作者简介：朱良（１９８５一），男，江西樟树人，助理工程师，主要从 事页岩气勘探开发项目研究及管理工作。 ·２５６· 油气藏评价与开发，２０１２，（１）．
