页岩气储层主要特征及其对储层改造的影响
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摘 要:在页岩气的储存和开采过程中,可以发现大部分页岩气都是游离状态或吸附状态存在的,它的非均质性很强,同时渗透率较低,目前国内对于页岩气储藏的改造和总体认识还是存在一些问题的,如何进行开采和压力也成了研究人员关注的一个重要问题,在设计开采方面,页岩气储存的压力关键技术十分单一,所以开采存在一定的困难,对此笔者根据近些年的工作经验,分析了目前我国页岩气储存的主要特征,以及怎样对储藏进行改造。
關键词:页岩气储层;特征;储层改造;影响
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.038
页岩气在存储的过程中经常位于自生自储式的存储层,一般以微孔或中孔存储渗透率较低和其他砂岩的储存相比,渗透率明显降低,通常来说需要进行水利压力改造进行下一步的开采,在改造过程中,页岩气储藏和常规沙岩有着本质的区别,必须保证裂缝的稳定性和复杂性,才能保证开采工作的顺利进行。
1 储层特征分析
页岩气储存最大的特点就是属于自生自储的类型,所以页岩气中有机质的含量较高,特别是有机碳在粘土矿物质的含量中也是很高的,页岩储气层结构大部分属于泥质结构,而其中主要成分为矿物粒度,从整体的物理特征来看,页岩气本身的渗透率很低,孔隙度较低,所以开采起来难度较大,工程量也很大。
2 储层特点对储层改造的影响分析
在进行页岩气储气层,压裂改造的过程中,为了保证开采的顺利,必须保证压力缝网的流动性和稳定性,实际上岩石组成物质十分复杂,岩石的脆性和各类天然裂缝的都会影响到整体的开采。
2.1 页岩矿物组分
在页岩气开采的过程中,页岩开采层的矿物组成成分,将会直接影响到储层的改造。目前页岩储层中最多的物质为有机炭和粘土矿物,但还有其他矿物质,包括长石、白云石、云母、黄铁矿等,由于岩层储藏表面很大,并且有很多空隙,所以气体吸附能力较强,在粘土含量增加时,页岩气储存的塑性就会大大增加,这对整体的开采将会产生重要的影响,特别是对后期的压后产气产生影响,随着开采的不断深入,开采层中的石英云母等矿物质,也会使岩石的脆性不断增加,而裂缝不断开裂,从而将会影响到整体的开采工作,这些矿物含量在增加的时候,页岩矿物的孔隙会减少,所以其中存储的游离气体会降低,特别是方解石一旦被埋藏,就会直接产生胶结现象,空隙持续缩小,甚至消失,使得存储的气体含量直接降低,所以后期的气压提取难度就会大大增加,如果我们从压力效果去考虑整体的开采,必须要保证含气性和矿物含量之间处于一种平衡状态,所以综合考虑易压裂性和储藏的发展状况,在进行储存改造时一般不采用水力压裂这一方式。
2.2 裂缝
裂缝问题将会直接影响到页岩气开采,在水利压裂的过程中,无论是因为皎洁而产生的裂缝,还是由于钻井泥浆产生的诱导性裂缝,这些裂缝一旦开启,都会直接被再次打开与人工裂缝形成较为复杂的网状裂缝,而且当裂缝的数量累计越多,走向就会变得十分分散,裂缝的联通性增强,这时页岩气的产量也会增加,如果裂缝之间产生夹角这些夹角会使裂缝变得更加复杂,当裂缝夹角小于30度时,水平应力差会使得天然气裂缝被撑开,原有的裂缝就会和天然裂缝形成一个全面对接的网络系统,从而影响整个开采工作。
2.3 页岩气储层脆性
由于液燃气的储存根据成分的不同,分配的比例是不一样的,而储存的脆性会直接影响到开采工作,比如说天然裂缝的产生或诱导性裂缝的产生逐渐消退的时候,页岩层储存的气体流动性能和储藏能力都会大大增加,当储存的应力提升时,储存的脆性那很容易发生压裂现象。
2.4 地应力
当裂缝开启时,裂缝的开启程度与地应力之间密切相关,当属于同样性质的裂缝时,水平用力差会大于垂向的应力差,天然裂缝都处于可以被改造的状态,如果注泵时间过长,压力和地层渗透率都会直接增加,如果最大的水平应力与垂直应力相接近,当裂缝延伸时就会产生一些天然裂缝,所以一些天然裂缝能够被改造是受到了地应力的影响。
3 储层改造的作用及意义
对页岩气进行开采的目的就是实现商业化发展,保证开采的质量,为了提升开采的效益,必须要采用高科技进行开采,包括工程程序设计钻井技术和油气增进工艺的,从而能够有效提高开采的产能延长,周期提升工程效率最终实现成本的控制,所以在页岩开采的过程中,页岩气的开采作为关键环节,必须要充分考虑当前的水利压力技术,有效的提升开采性能,当前页岩开采仍然受到地质条件的影响,所以在开采的过程中必须要对施工工艺进行全面的审核,从而保证整体开发的经济效益。
总之,页岩气的开采内容十分复杂,受到多种环境因素制约影响,在开采过程中必须充分考虑外部条件以及施工流程,全面提高开采的质量和效益。
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作者简介:刘素然(1979-),女,河北邢台人,大专,助理工程师,研究方向:石油工程。
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