時間:2022年01月19日 分類:科學技術論文 次數:
1研究目的(Objective)
我國目前實現商業性頁巖氣開發的層系是上奧陶統五峰組下志留統龍馬溪組,近些年,在四川盆地及其周緣地區、鄂西地區,震旦系、寒武系和二疊系等富有機質頁巖層系也相繼取得重要突破。滇黔桂地區上古生界富有機質頁巖分布面積廣、沉積厚度大、資源前景好,尤其是在石炭系地層陸續獲得了一些頁巖氣顯示,受限于槽臺相間的沉積格局,石炭系地層沉積相變快,且區域構造作用強烈、熱液活動頻繁,導致頁巖分布規律不清、含氣特征不明,頁巖氣勘查未有突破。貴州埡紫羅裂陷槽是上古生界海相頁巖發育的主要區域,尤其是石炭系打屋壩組具有沉積厚度大、有機質豐度較高、熱演化程度適中等良好的頁巖氣形成條件,探索該區石炭系頁巖含氣性對推動滇黔桂地區上古生界頁巖氣勘探具有重要的引領作用。
2研究方法(Methods)
通過收集區域地質資料,開展石炭系剖面實測、井位踏勘等野外地質調查工作,對石炭系頁巖開展地球化學和巖石礦物學實驗測試分析,結合廣域電磁勘探資料,以頁巖分布、地化特征及含氣性為主要參數,采用多因素疊加和綜合地質評價等方法,優選六盤水有利區,其中威水背斜沉積相帶好、構造相對穩定、頁巖厚度大、埋深相對較小,在其東南緣部署實施黔水地井鉆探工程,獲得了石炭系頁巖氣重要發現;利用鉆井資料、錄井資料、測井資料,開展巖性物性電性含氣性可壓性綜合分析,優選石炭系打屋壩組有利壓裂改造層段,實施地層含氣性測試工程,落實黔水地井石炭系打屋壩組頁巖含氣性及直井單井產能。
3結果(Results)
黔水地井完鉆井深2500米,共鉆遇打屋壩組地層厚度1009米,頁巖有機質豐度較高、氣測顯示好,TOC平均為1.02%,氣測全烴值最高達6.27,共發現油氣顯示123.0米/53層,巖心浸水實驗顯示氣泡冒出密集強烈,現場解析總含氣量可達3.79/t,收集氣體可燃。在鉆井過程中,錄井多次出現高值氣測異常和后效異常,四次節流循環均放噴點火成功,火焰最大高度約米,點火持續60分鐘,在未經人工改造的情況下鉆遇穩定頁巖氣流。綜合分析頁巖有機地球化學、儲層特征、氣測顯示、巖石力學及地應力特征、裂縫發育特征及固井質量等條件,針對井深為1574.52072米的打屋壩組二段、三段地層,評價優選有利層段并分段進行直井壓裂改造,按照油氣行業規范進行放噴試氣,采用8mm油嘴求取穩定日產氣量11011m³,首次在中國南方石炭系獲得了頁巖氣工業氣流,實現了滇黔桂新區新層系頁巖氣調查的重大突破。資源潛力評價表明,六盤水石炭系頁巖氣有利區面積為776.48km,資源量為6751.52億方。
4結論(Conclusions)
(1)黔水地井石炭系打屋壩組頁巖厚度大、有機質豐度較高、熱演化程度適中、含氣性好,表明貴州六盤水地區石炭系具有良好的頁巖氣資源前景。
(2)通過黔水地井直井地層含氣性測試,首次在中國南方石炭系獲得頁巖氣工業氣流,展示了該區石炭系頁巖氣具有較好的工業價值與資源可采性,提振了滇黔桂地區上古生界頁巖氣勘探的信心。
(3)下一步需深化埡紫羅裂陷槽石炭系頁巖氣地質理論認識,加強頁巖氣勘探開發技術探索,開展資源潛力評價,優選勘查區塊,引導和服務企業后續頁巖氣勘探。建議加強桂中坳陷石炭系頁巖氣地質調查,探索黔西南地區深層石炭系頁巖氣。
5致謝(Acknowledgement)感謝李世臻、包書景、胡志方等同志指導和幫助。基金項目:本文為中國地質調查局地質調查二級項目桂中南盤江頁巖氣地質調查(編號:DD20190088)與重點參數井含油氣參數測試(編號:DD20201172)資助的成果。
作者:林拓,苑坤1,2,陳相霖,王勝建,金春爽,王超