简介:美国最初(1821年)的商业性天然气产量产于阿拉巴契亚盆地富含有机质的泥盆系页岩中。自70年代以来,了解有机页岩地层的地质和地球化学特征和提高天然气产能已先后取得数百万美元的研究价值。页岩含气系统实质上是连续的生物成因(占主导地位)、热成因或生物—热复合成因气藏,其特征表现为含气饱和度分布广、具有隐蔽圈闭机理、具有不同岩性的基层和相对较短的运移距离。页岩气既可以游离气状态储藏在天然裂缝和粒间孔隙中,也可以气态形式吸附在干酪根和粘土颗粒表面或溶解在干酪根和沥青中。美国现有5套商业性产气页岩,它们的5个关键参数变化极大,这5个关键参数是:热成热度(用镜质体反射率表示)、吸附气馏分、储层厚度、总有机碳含量和天然气地质储量。另一方面,在基岩低渗透率页岩储层中,天然裂缝的发育程度是控制天然气产能的一个重要因素。迄今为止,仅在少数未实施增产措施的页岩井中获得商业产气量,这些井钻遇到天然裂缝网络中。在大多数其它情况下,在成功的页岩气井中必需进行水力压裂。1999年总共生产了380bcf页岩气,其中,产自密执安盆地泥盆系Antrim页岩和阿巴拉契亚盆地泥盆系俄亥俄页岩中的气约占84%。但是,产自后来相继投入勘探和开发的另外3套主要有机页岩的天然气年产量稳定增加,这3套有机页岩分别是伊利诺伊盆地泥盆系NewA1bany页岩、沃思堡盆地密西西比系Barnett页岩和圣胡安盆地白垩系Lewis页岩。在已估算天然气储量的那些盆地中,页岩气的资源量为497—783tcf。所估算的技术上可采纳资源量(Lewis页岩除外)为31—76tcf。在2套页岩中,0hio页岩中的天然气资源量占有最大约份额。
简介:本文要介绍非常规含气系统(亦即连续型气藏)评价的有关概念。连续型气藏的存在或多或少地独立于含水层位,而且其形成不能直接归因于气体在水中的浮力。非常规气藏不是由下倾水界面限定的各个可数的气田或气藏。因为,传统资源评价方法是基于对未发现的、不连续气田大小和数量的估算,不能适用于连续气藏,所以需要有专门的评价方法。非常规气藏也就是连续气藏,其中包括煤层甲烷、盆地中心气、所谓的致密砂岩气、裂缝页岩(和白垩)气以及气水合物。盆地深部气系统和微生物气系统既可以是连续气藏,也可以不是,这取决于其地质背景。对连续气藏使用了两种基本的资源评价方法。第一种方法以对地层气的估算为基础。对地层总气量的体积估算一般都要同时估算总采收率。这样就能通过计算留存在沉积地层中的天然气体积,收缩评价范围,以预测可能增加的储量。第二种方法所依据的是连续气储层的生产动态,例如气井和气藏模拟的经验动态。在这两种评价方法中,生产特性(与地层气不同)是预测潜在新增储量的基础。
简介:落基山脉中致密含气砂岩储层岩石在矿物学上一般是复杂的,矿物成分为云母、长石和碳酸盐,并且,泥岩通常是粘土矿物伊利石、蒙脱石、高岭石和绿泥石构成的。测井工具从这些致密气层条件下的基岩测量得到的信号时常是既复杂又难以分辩。核磁共振测井仪的测量信号主要来自流体组分且受基岩影响最小。把核磁共振(用于流体组分)与其他裸眼井测量值(用于基岩组分)组合起来,可以开发出内部相容的合理的岩石物性模型。为了计算Sw,对大多数岩石物性模型而言,需要知道Rw,m和n(以及PHIT,VCLAY和CEC)。对致密气层来说通过岩心分析测定胶结指数(m)和饱和度指数(n)是很困难和费时的。其原因是:①要不损害岩石基体就不能洗净和干透岩心塞;②极低的渗透率妨碍饱和度测量。因为在这些储层含100%水的层段很少,因此由Pickett作图分析获得的m和Rw值时常是令人误解的。而且,有相当多的证据表明,在给定的致密含气地层中,不同砂岩的地层水矿化度是不同的。使用采出水来测定Rw也是成问题的,因为它受采出气的冷凝低矿化度水所污染。使用包括核磁共振测井在内的全部测井系列,就可能估计出地层条件下的m和n指数(有时和Rw)。例子说明了,要进行这些分析需要什么样的MNR测量值,以及MNR测量值怎样和其他的裸眼井测井数据相结合来确定相互一致的孔隙度-饱和度模型。象任何模型一样,可以用核磁共振岩心分析数据结果证明或加强岩石物性模型。
简介:有效应力〈σij〉的精确表达式,特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉(有效应力)是基于假设之上的,仅对Hook定律有效,即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp,这里α=1-(K/Ks),Pc和Pp是围压和孔隙压力,K和Ks分别是干燥岩石(排水状态下)和岩石基质(岩石固体部分)的体积模量。Gccrtsma(1957年)和Skempton(1960年)在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度,但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失,因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理,那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2.5kb(250MPa)时的应变。结果表明,该有效应力定理不适用于非弹性过程(如断裂)。
简介:在北极陆地的永久冻土区及沿世界上一些海洋的外陆缘海下发现了大型的天然气水合物矿藏。这一发现激起了人们对天然气水合物成为一种可能能源的强烈关注。然而,在将天然气水合物看作是人们消费得起的有生命力的天然气源之前,必须攻克重大的乃至可能难以解决的技术难题。对北极天然气水合物研究的综合信息表明,在永久冻土区,天然气水合物存在于地下约130~2000m深处。近海陆缘天然气水合物的存在主要是根据已绘制的海底下大约100~1100m深处异常地震反射层即海底模拟反射层推断的。目前对世界海相和永久冻土区天然气水合物矿藏资源量的估算大体一致,约为20,000×109m^3。关于在界定的天然气水合物矿藏内所储集的天然气资源量以及含水合物地层内天然气水合物的含量等根本问题的分歧证明了我们对天然气水合物知之甚少。但是,最近有几个国家包括日本、印度和美国已制定了雄心勃勃的国家计划以进一步考察天然气水合物的资源潜力。这些计划也许可以帮助我们回答诸如天然气水合物储层特性、生产系统的设计以及更重要的即天然气水合物的生产成本和经济性等关键性问题。
简介:北极大陆永久冻土区以及全球大陆边缘外侧海底大型天然气水合物聚集的发现,增强了人们对天然气水合物作为一种可能能源的兴趣。但在把天然气水合物视为一种切实可行而且成本可以负担的天然气供应源之前,人们必须解决一些重大的技术难题。北极天然气水合物研究的综合信息表明,永久冻土区天然气水合物的埋深可能在130~2000m之间。近海大陆边缘天然气水合物的存在主要是根据称作海底模拟反射层的异常地震发射层来推断的,这些反射层的分布深度在海底之下100~1100m之间。目前全球海洋和永久冻土区天然气水合物聚集的天然气资源量估计约有2万万亿m^3。在一些根本问题上,例如所圈定的天然气水合物聚集的天然气数量以及含水合物地层的天然气水合物含量,人们的观点很不一致。这说明我们对天然气水合物仍知之甚少。最近,日本、印度和美国等国家已经启动了雄心勃勃的国家项目,以进一步考察天然气水合物的资源潜力。这些项目可能有助于回答一些关键问题,例如天然气水合物储层的性质、开采系统的设计以及最为重要的开采成本和经济性。