南华北盆地海陆过渡相煤系页岩地质特征及可压性分析——以中牟区块太原组为例

作者：袁青松; 朱德胜; 汪超; 李中明; 张栋; 李丛

来源：河南理工大学学报(自然科学版), 2021, 1-12.

• 南华北盆地
• 海陆过渡相
• 太原组
• 页岩
• 地质特征
• 可压性

页岩气开采必须通过大规模水力压裂才能获得稳定产能，其中对页岩的可压裂性特征研究是压裂成功的关键。本文以南华北盆地海陆过渡相煤系页岩为研究对象，利用钻、测、录以及实验测试数据，开展太原组页岩储层地质特征和可压性综合研究。基于矿物组成及其权重性质/权重对脆性的影响对页岩脆性进行了重新评价，结果显示页岩、砂岩、灰岩的新脆性指数均发生不同程度降低，灰岩的降低幅度最大。研究给出了中牟区块太原组页岩可压性4个影响因子：脆性矿物、岩石力学、天然裂缝、地应力差，采用差值转化、经验赋值、层次分析等手段，建立了页岩综合可压性定量评价指标CFI模型。地质特征分析结果表明：太原组页岩具有低孔、低渗、有机质丰度高、脆性好、杨氏模量高、泊松比中等、应力差异适中以及天然裂缝较发育等特点，具备压裂形成复杂裂缝基础。采用CFI计算模型对Y2井进行可压性评价，结果表明该井太原组6号层下部至3号层（2 862.32～2 887.64 m）上部页岩可压性最好，CFI指数为45.26%～64.65%，平均值为56.44%，高于页岩可压性评价标准（＞50%）。据此对Y2井上述井段实施了直井分段压裂改造，试气后获得3614m3/d的稳定产气量，较邻井Y1井提高2倍，表明建立的可压性评价模型能够有效指导压裂施工，具有较好的工程应用价值。

• 单位
  河南省地质调查院