页岩气藏的盖层特性及地层压力判识

页岩气藏集生储盖于一体,本身就是盖层,并且由于页岩气吸附机理的存在,即使经历一定的构造运动,也可能有吸附态的天然气赋存,具有一定的抗破坏能力。 但是,对于构造运动期次较多、强度较大的四川盆地及其周缘来说,页岩气的盖层条件研究不容忽视。 引用常规油气盖层的研究成果,将页岩气的盖层分为直接盖层和间接盖层。

直接盖层:页岩储层及其上下岩层是页岩气的直接盖层。 这些岩层的岩性、物性以及物性之间的差异性决定页岩盖层的封闭能力,页岩自身的非均质性是页岩封闭天然气的先决条件,致密的硅质层或灰岩层可以把天然气封闭在相对较软弱的碳质页岩层内。

间接盖层:本书所指的间接盖层主要是目的页岩层系之上的各种泥页岩、膏盐岩和致密灰岩等岩层,这些区域性盖层的存在维持其下页岩层系的压力体系,尤其是寒武系和三叠系的几套膏盐岩层。 这几套膏盐岩层作为区域盖层对其下的油气聚集起到了重要作用(聂海宽,2012)。

1)埋深与地层压力

页岩盖层的厚度和埋深是控制页岩气成藏的关键因素,同时具有足够的厚度与埋深也是页岩气形成工业聚集的基本条件(李钟洋,2012)。 盖层埋深的增加或减少,乃至消失的过程,是对盖层封闭性的改造和破坏的过程。 对盖层物性特征的研究表明,盖层的封闭性能与盖层的埋藏深度有一定的关系,随着埋藏深度的变化,各种岩石结构发生改变,对岩石孔隙、孔隙结构、毛细管压力产生较大影响,直接影响到盖层的封闭能力(万红,2002)。(www.xing528.com)

地层压力也是判识页岩气保存的重要指标,出现异常高压表明地下仍存在大量生烃的、有利于油气聚集并保存的封隔体;而异常低压的出现可能是地壳抬升、生烃停滞和天然气已大量散失的标志。

2)孔隙度与渗透率

盖层的孔隙度和渗透率是定量评价其封闭性能的重要参数之一。 对于盖层,孔隙度和渗透率数值越小,说明封闭能力越好(万红,2002)。

页岩气储层具典型的低孔、低渗特征,页岩产层厚度一般为15 ~100 m,孔隙度一般为4%~6%,渗透率小于0.001×10-3 μm2。 处于断裂带或裂缝发育带的页岩储层渗透率可能增大,孔隙度最高可达11%,渗透率可达1×10-3 μm2 左右(阎存章,2009)。