页岩气是中国实现能源转型和碳中和的重要过渡能源,已有的勘探开发实践表明有机质石墨化会给页岩气勘探带来风险.为了明确有机质石墨化对页岩气储层的影响,以四川盆地南部下志留统龙马溪组和下寒武统筇竹寺组页岩为例,利用激光拉曼光谱、高分辨率透射电镜、气体吸附、高压压汞及核磁共振等技术开展了页岩有机质石墨化系统的测试与分析,对比分析了有机质石墨化样品与未石墨化样品的储层特征,探讨了有机质石墨化对储层影响的机理.研究结果表明:①威远、泸州地区W202、L205井龙马溪组页岩和W201、W207井筇竹寺组页岩尚未进入石墨化阶段,长宁地区N206井筇竹寺组页岩激光拉曼谱出现明显的G'峰,已进入有机质石墨化阶段;②有机质石墨化页岩样品孔隙度普遍低于3％,微孔、介孔、宏孔体积均大幅度减少,比表面积大幅度下降,介孔成为有机质石墨化样品比表面积的绝对贡献者,占总比表面积的89.25％;③页岩有机质石墨化后,有机质孔发育程度大幅度降低,无机质孔隙成为有机质石墨化页岩孔隙的主体,占比高达91.8％;④页岩有机质石墨化导致生烃能力衰竭,侧链、杂原子脱落,芳香核缩聚与进一步定向排列,破坏了孔隙保存的机械和化学机制.结论认为,有机质石墨化对页岩气储层物性具有破坏性作用,因此在页岩气勘探中要明确有机质石墨化在优质页岩段的空间分布范围,进而规避勘探风险.

页岩;有机质石墨化;激光拉曼光谱;储层特征;下志留统龙马溪组;下寒武统筇竹寺组;四川盆地南部

中国石油勘探开发研究院;国家能源页岩气研发(实验)中心;中国石油西南油气田公司页岩气研究院

[1]张琴;赵群;罗超;梁峰;周尚文;王玉满;卢斌;邱振;刘洪林;刘雯-.有机质石墨化及其对页岩气储层的影响——以四川盆地南部海相页岩为例)[J].天然气工业,2022(10):25-36

有机质石墨化,W202,L205,W201,W207,N206

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