泥质气源岩层内天然气扩散损失量评价——.PDF

第 34 卷 第 1 期 矿 物 学 报 Vol. 34, No.1 2014 年 3 月 ACTA MIERALOGICA SINICA Mar., 2014 文章编号：1000-4734(2014)01-137-07 泥质气源岩层内天然气扩散损失量评价—— 以黔南坳陷黄页1井九门冲组页岩为例 1 2 3 4 2 2 5 谢舟 ，卢双舫 ，于玲 ，陈瑜鹏 ，王民 ，陈方文 ，何希鹏 （1. 东北石油大学 地球科学学院，黑龙江 大庆 163318 ； 2. 中国石油大学（华东） 非常规油气与新能源研究院，山东 青岛 266580 ； 3. 中国石油大庆钻探工程公司 地球物理勘探一公司，黑龙江 大庆 163357 ； 4. 中国科学院 地球化学研究所，贵州 贵阳 550002 ； 5. 中石化华东分公司石油勘探开发研究院，江苏 南京 210011 ） 摘 要：根据天然气扩散、物质平衡原理、烃浓度封闭机理和气源岩层之间扩散时间的相互匹配关系建立了 评价泥质气源岩层内天然气扩散损失量的 6 种扩散模式以及不同模式下气源岩层天然气扩散损失量的计算 方法，为定量评价部分烃浓度封闭期间气源岩层天然气扩散量、页岩气扩散量提供了可能。源岩层在受到部 分烃浓度封闭期间的天然气扩散量，假设此期间不存在烃浓度封闭，则为源岩层的扩散气量与该期间上覆气 源岩的扩散气量之差。利用所得模型对黔南坳陷黄页 1 井九门冲组页岩进行了实际应用，结果显示，黄页 1 井九门冲组页岩不考虑烃浓度封闭条件下的扩散气量远大于考虑烃浓度封闭条件下的扩散气量。在评价泥质 气源岩层扩散量时如果存在烃浓度封闭作用，应加以考虑。 关键词：扩散损失量；物质平衡；烃浓度封闭；黔南坳陷；页岩气 中图分类号：P5366 ；P612 文献识别码：A 作者简介：谢舟，男，1989 年生，硕士研究生，主要从事油气资源评价研究. E-mail：xiezhou1989@126.com 由于天然气具有分子量小的特点，在地下容 损失量的问题，没有具体评价某一套源岩在整个 易发生扩散作用。天然气扩散速度缓慢，但可以 地质历史时期中的天然气扩散量，这不能较好的 连续不断地进行，只要存在浓度差，天然气就会 评价页岩气的扩散损失量。本文在综合考虑物质 从高浓度区向低浓度区发生扩散运移，在漫长的 平衡原理、烃浓度封闭机理以及气源岩层之间扩 地质历史时期中，其累积扩散量可以是十分巨 散时间相互匹配关系的条件下，建立了定量评价 大。大量研究表明，气藏中天然气的扩散足以破 泥质气源岩层内天然气扩散损失的扩散模式，并 坏掉一个具有工业开采价值的天然气藏[1-3]。对于 以黔南坳陷黄页 1 井九门冲组页岩层段为例进行 现今许多学者关注的页岩气藏[4-6]，在地质历史演 实际研究。 化过程中也存在天然气的扩散现象。因此，定量 评价天然气扩散损失量，对于评价常规气、非常 1 天然气扩散机理 规气含气量都有比较重要的意义。 天然气发生扩散的动力是存在浓度差，如 国内外关于天然气扩散损失量的研究比较 果源岩层与相邻沉积岩层或者气藏与盖层之间 多，多数是针对常规气藏中天然气的扩散损失 存在浓度差，天然气就会发生扩散。沉积岩孔 [7-9] 量 ，而将泥页岩层作为页岩气藏研究天然气扩 隙中充满着地下水[14]，水分子间结合相对较弱， 散损失量鲜见报道。由于页岩气藏具有源储一致 空隙较大，天然气分子易通过其发生扩散运移， 性[10-11]，因此页岩气扩散损失量的评价