鄂西渝東地區(qū)某構(gòu)造自流井組頁巖氣層特征研究

項克偉 (中石化江漢石油管理局測錄井工程公司，湖北 潛江 433123)

鄂西渝東地區(qū)某構(gòu)造自流井組頁巖氣層特征研究

項克偉 (中石化江漢石油管理局測錄井工程公司，湖北 潛江 433123)

針對鄂西渝東地區(qū)某構(gòu)造自流井組頁巖氣層進行了分類與實鉆特征研究。鄂西渝東地區(qū)自流井組發(fā)育硅質(zhì)型頁巖氣層和灰質(zhì)型頁巖氣層：硅質(zhì)型頁頁巖氣層段沉積有一條帶狀砂巖夾層，頁巖質(zhì)地不純，儲集空間以孔隙和微孔隙為主；灰質(zhì)型頁巖氣層的頁巖與灰?guī)r呈薄條狀交互沉積，頁巖質(zhì)地不純，儲集空間以微裂縫和微孔隙為主。上述2種類型頁巖層均具有一定的勘探潛力。

鄂西渝東；自流井組；頁巖氣層

1 區(qū)域地質(zhì)概況

J井和B井均位于鄂西渝東地區(qū)石柱復(fù)向斜某構(gòu)造北高點，該構(gòu)造位于四川盆地川東南中隆高陡構(gòu)造區(qū)東緣，是一個保存完整的膝狀背斜，分為南北兩高點，核部出露最老地層為侏羅系沙溪廟組。區(qū)域內(nèi)侏羅系地層由于受到喜山運動區(qū)域隆升剝蝕影響，僅殘存中侏羅統(tǒng)和下侏羅統(tǒng)沉積。中侏羅統(tǒng)為下沙溪廟組，下侏羅統(tǒng)為自流井組。自流井組自上而下依次分為涼高山段、大安寨段、馬鞍山段、東岳廟段、珍珠沖段，其中侏羅系自流井組東岳廟段以半深湖相泥頁巖沉積為主，珍珠沖段以半深湖相泥頁巖與濱湖相泥質(zhì)粉砂巖交錯沉積為主[1]。

2 頁巖氣層特征分析

2.1巖性特征

1)東岳廟段 侏羅系自流井組東岳廟段含氣頁巖主要沉積于該段中下部，取心巖性以灰黑色頁巖為主間夾薄層狀灰色介殼灰?guī)r，屬于“灰質(zhì)型”類型。巖心樣品地化分析表明，總有機碳含量(TOC)0.44%～3.22%，平均1.27%；鏡質(zhì)組反射率(Ro)最大為1.36%，最小為1.16%，平均1.29%，有機質(zhì)演化程度適中，有利于天然氣的形成；有機質(zhì)類型以Ⅱ1(腐植腐泥型)為主(88%)，Ⅱ2(腐泥腐植型)次之。

2)珍珠沖段 侏羅系自流井組珍珠沖段含氣頁巖主要發(fā)育于珍珠沖段頂部，以深灰色泥頁巖夾薄層狀砂質(zhì)泥巖為主，屬于“硅質(zhì)型”。巖心樣品地化分析表明，TOC 0.13%～2.26%，平均1.03%，與東岳廟段相比，其含量稍低。

2.2物性特征

1)東岳廟段 侏羅系自流井組東岳廟段頁巖氣層巖石常規(guī)孔隙度、滲透率值均較低。巖心樣品資料計算表明，頁巖孔隙度0.5%～6.9%、平均3.0%，滲透率(0.01～7.61)×10-3μm2、平均0.68×10-3μm2?？傮w而言，儲層物性相對較差，儲集空間以孔隙和微孔隙為主。

2)珍珠沖段 侏羅系自流井組珍珠沖段頁巖孔隙度0.10%～2.30%，平均1.65%，儲層物性相對東岳廟段更差，但非均質(zhì)性較強，測、錄井解釋均有裂縫發(fā)育，儲集空間以微裂縫和微孔隙為主，由于裂縫發(fā)育可以提升儲層有效滲透率，因而具備形成工業(yè)氣層的潛力[2]。

2.3地層壓力

在多口井實鉆過程中通過DC指數(shù)回歸計算，自流井組全井段壓力系數(shù)在0.90～1.07之間，反推地層靜水壓力系數(shù)在0.90～1.00之間，沒有明顯高壓層，東岳廟段和珍珠沖段頁巖氣顯示為正常壓力梯度，頁巖氣層均為常壓氣層。

2.4含氣性特征

1)J井 J井于自流井組珍珠沖段在使用空氣鉆鉆進過程中遇良好頁巖氣顯示，鉆開后全烴由基值0.12%快速上升(最大升至12.52%)，C1值最大升至8.55%，氣測峰形呈裂縫型氣層的“三角形”峰形態(tài)[3-4](見圖1)；鉆時由上部1340m蓋層段7.7min/m最低降至3.9min/m，鉆時降低幅度明顯，反映在1344.0～1355.0m段具有良好的可鉆性。氣測C1相對百分含量RC1為85.9%，乙烷以上組分含量較低，為干氣顯示。錄井計算該儲層烴對比系數(shù)Kc為104.3，地層含烴飽和度Sh為78.7%，因而1344.0～1355.0m段為頁巖氣層。

2)B井 B井在自流井組東岳廟段底頁巖連續(xù)取心鉆進，井段587.0～643.0m氣測顯示活躍(見圖2)，在1.30g/m3的鉆井液密度壓力下，鉆開后全烴由基值0.03%快速上升(最大升至1.20%)，C1值最大升至0.69%，氣測峰形呈氣層的“梯形”峰形態(tài)[3-4]；鉆時由上部540.0～565.0蓋層段平均9 min/m降至7.0min/m，最低6min/m，鉆時降低幅度明顯，反映565.0～649.0m井段良好的可鉆性。RC1為94.0%，乙烷以上組分含量較低，為干氣顯示。由于連續(xù)取心造成氣測全烴絕對值偏小，錄井計算Kc為40.0，計算Sh為65.9%，因而587.0～643.0m段為頁巖氣層。

圖1 J井珍珠沖段頁巖段錄井綜合圖 圖2 B井導(dǎo)眼東岳廟頁巖段錄井綜合圖

3 試氣情況

2009年5月，對J井1354.00～1354.23m段進行中途測試，臨界速度流量計6mm孔板求產(chǎn)，在油壓1.42MPa、套壓1.42MPa條件下天然氣產(chǎn)量為0.7928×104m3/d，未見水，表明J井在自流井組珍珠沖段成功獲得頁巖氣工業(yè)氣流。2011年10月，對B井導(dǎo)眼完鉆后重新填井，在620.0～643.0m井段進行了水平井側(cè)鉆，完鉆后通過分段壓裂改造獲1.1×104m3/d天然氣產(chǎn)量，表明B井在自流井組東岳廟段成功獲得頁巖氣工業(yè)氣流。

4 結(jié) 論

(1)鄂西渝東地區(qū)某構(gòu)造侏羅系頁巖氣層主要分布于東岳廟段和珍珠沖段，總體上可以分為灰質(zhì)型頁巖氣層和硅質(zhì)型頁巖氣層，其儲集空間分別以孔隙-微孔隙及微裂縫-微孔隙為主，實鉆顯示頁巖氣特征較明顯。

(2)鄂西渝東地區(qū)侏羅系自流井組頁巖層厚度穩(wěn)定，東岳廟段頁巖氣層埋深較淺(一般在600～800m)，珍珠沖段頁巖氣層最大埋深在1500m以內(nèi)，鉆探成本低，具有開發(fā)頁巖氣藏的有利條件。

[1]黃強,石元會,葉應(yīng)貴,等.鄂西渝東地區(qū)吳家坪組頁巖氣實鉆特征及潛力分析[J].石油天然氣學報(江漢石油學院學報),2011, 33(2):108-110.

[2]張金川,李玉喜.渝頁1井地質(zhì)背景及鉆探效果[J].天然氣工業(yè),2010,30(12):114-118.

[3]張金川,金之鈞,袁明生.頁巖氣成藏機理和分布[J].天然氣工業(yè),2004,24(7):15-18.

[4]譚蓉蓉.專家談頁巖氣[J].天然氣工業(yè), 2009,29(5):111-113.

2013-01-24

項克偉(1982-)，男， 工程師，現(xiàn)主要從事錄井項目管理方面的研究工作。

TE121.3

A

1673-1409(2013)10-0033-02

[編輯] 李啟棟