富有机质页岩弹性性质随热解诱发的热成熟作用的演化

• 作者: Adam M.Allan 宋长青 王忠
• 来源期刊: 石油地质科技动态
• 学科: 地球科学
• 关键词: 弹性性质 热解试验 成熟作用 有机质 页岩 诱发 演化 弹性各向异性
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 页码范围: 66-96
• 页数: 31页
• 分类号: P736.211

摘要

有关富有机质页岩弹性性质随热成熟度的演化，们们仍未有清晰的认识，而这种认识对于烃源岩和非常规储层的描述至关重要。为了更深入地认识富有机质页岩的弹性性质和显微结构，我们从具有不同显微结构的两套富有机质页岩中采集了样品，研究了这些样品在热解诱发的热成熟作用前后的声波速度和弹性各向异性。为了在物理上更加逼真地模拟原地热成熟作用，我们在储层围压条件下利用完好无损的岩心塞开展了热解试验。对富含粘土的层状巴奈特页岩（Barnett Shale）样品的弹性性质开展了迭代描述，借助于声波速度对垂直于层理面方向上压力的敏感性增强来描述近平行于层理面的裂缝发育。然而，这些裂缝无法通过时间推移扫描电子显微镜成像进行观察，这说明这些裂缝要么只有微米以下的开度，要么大都发育在样品的核心部位。在没有孔隙压力的情况下，随着围压提高，这些诱发的裂缝闭合，而此时根据声波特性是无法把这个样品与热解前的样品区分开的。相反，微晶质的格林河组（Green River）岩石样品并未形成线状柔性构造（aligned compliant features），而是随着承栽负荷的孔隙充填干酪根从样品中被移除，其速度表现出基本上与方向无关的下降。由于矿物呈现出微弱的定向排列，样品内在的各向异性相对较弱；此外，由于速度出现了与方向关系较弱的变化，各向异性随热成熟度的变化并不能指示线状柔性构造的发育。我们的结果说明，根据层状页岩弹性各向异性的增强，或者根据非层状页岩、微晶质岩石（micritic rocks）或粉砂岩声波速度的下降，就能够借助于声波特征识别地下热成熟度较高的层段。