基于三轴压缩模拟试验的页岩低阻成因机制

高天; 刘睿; 徐璐; 陈增裕; 李佳明; 龙思宇; 廖强; 刘鹏; 李鹏艳

doi:10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230533

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于三轴压缩模拟试验的页岩低阻成因机制

更新时间：2026-11-05

- 基于三轴压缩模拟试验的页岩低阻成因机制
- Bulletin of Geological Science and Technology Vol. 44, Issue 2, Pages: 224-237(2025)
- 作者机构：
  
  1. 中国石油大学(北京)地球科学学院
  2. 西南石油大学地球科学与技术学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230533
  CLC： P618.13
- Published：2025
- 稿件说明：
移动端阅览
高天, 刘睿, 徐璐, et al. 基于三轴压缩模拟试验的页岩低阻成因机制[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2025, 44(2): 224-237.
DOI：

高天, 刘睿, 徐璐, et al. 基于三轴压缩模拟试验的页岩低阻成因机制[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2025, 44(2): 224-237. DOI： 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230533.

摘要

川南地区五峰-龙马溪组页岩气储层在多个地区出现低电阻异常现象。统计显示，低阻页岩（<10Ω·m）与构造断裂带在空间分布上存在叠合关系。为揭示页岩电阻率与构造断裂带之间的关联机制，基于薄片鉴定、X射线衍射分析、激光拉曼光谱分析、全岩沥青反射率测定以及常规物性分析等手段，确定了页岩试样的岩石学特征和地球化学特征；基于三轴压缩物理模拟试验确定了变形过程中页岩试样电阻率的变化特征，明确了裂缝发育及盐水的侵入对页岩低阻现象的影响。结果表明：黏土矿物、黄铁矿和高热演化程度有机质相对均一的页岩试样，在饱和不同浓度盐水后，电阻率显著降低，且电阻率降低幅度（95.07%～98.70%）与盐水质量浓度之间存在正相关关系；饱和盐水的页岩试样受压破裂后电阻率进一步降低，范围介于5.7～25.7Ω·m之间（平均值为13.3Ω·m），且页岩试样饱和盐水后的电阻率与其破裂后的电阻率符合正相关线性关系。页岩内部裂缝系统的发育后导电流体的侵入，是页岩电阻率降低的主要控制因素。页岩受压破裂后电阻率的降低幅度受到入侵溶液浓度和裂缝发育程度的双重影响。研究成果解释并补充了构造断裂带对页岩电阻率的影响机制，丰富了低阻页岩成因机制理论，对低阻页岩层段的勘探开发具有重要意义。

Abstract

关键词

Keywords

references

Ma Xinhua,Wang Hongyan,Zhou Tianqi,Zhao Qun,Shi Zhensheng,Sun Shasha,Cheng Feng.Geological Controlling Factors of Low Resistivity Shale and Their Implications on Reservoir Quality: A Case Study in the Southern Sichuan Basin, China[J].Energies,2022.

Sun Fujing,Sun Jianmeng,Zeng Xin,Yuan Weiguo,Zhang Jinyan,Yan Wei,Yan Weichao.Analysis of the Influencing Factors on Electrical Properties and Evaluation of Gas Saturation in Marine Shales: A Case Study of the Wufeng-Longmaxi Formation in Sichuan Basin[J].Frontiers in Earth Science,2022.

Zhong Zhiqi,Rezaee Reza,Josh Matthew,Esteban Lionel,Sarmadivaleh Mohammad.The salinity dependence of electrical conductivity and Archie's cementation exponent in shale formations[J].Journal of Petroleum Science and Engineering,2022.

J.S. Schmidt,T.R. Menezes,I.V.A.F. Souza,A.L.D. Spigolon,A.L.S. Pestilho,L.F.C. Coutinho.Comments on empirical conversion of solid bitumen reflectance for thermal maturity evaluation[J].International Journal of Coal Geology,2018.

Yuqiang Jiang,Lei Chen,Lin Qi,Mingsheng Luo,Xiaoyan Chen,Yanzhong Tao,Zhanlei Wang.Characterization of the Lower Silurian Longmaxi marine shale in Changning area in the south Sichuan Basin, China[J].Geological Journal,2018.

Xuben Wang,Bing Zhang,Zhangxiang He,Lanfang He,Kai Yang,Tao Huang,Fangbing Luo,Jialin Tang,Lu Gan.Electrical properties of Longmaxi organic-rich shale and its potential applications to shale gas exploration and exploitation[J].Journal of Natural Gas Science and Engineering,2016.

Anqi Yang,Gama Firdaus,Zoya Heidari.Electrical resistivity and chemical properties of kerogen isolated from organic-rich mudrocks[J].Geophysics,2016.

Devon Renock,Joshua D. Landis,Mukul Sharma.Reductive weathering of black shale and release of barium during hydraulic fracturing[J].Applied Geochemistry,2016.

Kethireddy, Nikhil,Chen, Huangye,Heidari, Zoya.Quantifying the Effect of Kerogen on Resistivity Measurements in Organic-Rich Mudrocks[J].Petrophysics,2014.

José Luis Mogollón,Alberto Pérez-Diaz,Salvador Lo Monaco.The effects of ion identity and ionic strength on the dissolution rate of a gibbsitic bauxite[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,2000.

沈金才.页岩气井邻井压裂干扰响应特征及机理探讨：以涪陵页岩气田为例[J].地质科技通报,2024(04).

文杰,徐尚,苟启洋,赵同旭,王宇帆,刘秉昌,温康.页岩油微运移研究进展及意义[J].地质科技通报,2024(04).

王伟庆,王学军,李政,王玉环,冯鲁川,李朋波.低演化陆相页岩孔缝特征及对页岩油赋存的意义：以济阳坳陷外围青南洼陷沙河街组为例[J].地质科技通报,2024(03).

李彦伟,朱超凡,曾壹坚,水浩澈,范存翰,郭威.层理特征对油页岩水力压裂裂缝扩展规律影响的数值模拟研究[J].煤田地质与勘探,2023(11).

黄莉莎,闫建平,胡兴中,郑马嘉,钟光海.川南五峰组—龙马溪组低阻页岩特征分析及启示[J].西南石油大学学报(自然科学版),2024(02).

王元,杨恒林,黄浩勇,付利,陈刚,张恒,王子昕,郭凯杰.四川盆地泸州区块深层页岩气地质力学研究及应用[J].中国石油勘探,2023(05).

熊亮,赵勇,魏力民,庞河清,慈建发.威荣海相页岩气田页岩气富集机理及勘探开发关键技术[J].石油学报,2023(08).

魏海峰.非均质性页岩水力压裂裂缝扩展形态研究进展[J].油气地质与采收率,2023(04).

陈增裕,刘睿,谭秀成,井翠,聂舟,衡德,江定川,文冉,陈雷,唐余锋,唐奎.四川盆地南缘长宁地区五峰组—龙马溪组页岩内多源石英对页岩气富集的意义[J].古地理学报,2023(04).

韦国栋,谭秀成,刘睿,张康斌,郑健,刘洪,陈雷,唐奎.长宁地区龙马溪组页岩沉积古地貌与页岩气差异富集的耦合机制[J].沉积与特提斯地质,2024(02).

张砚,惠栋,张鉴,张德良,蒋睿.四川盆地海相页岩水蒸气吸附特征及其主控因素——以川南地区下志留统龙马溪组页岩为例[J].石油与天然气地质,2022(06).

王立伟,李生杰,刘晓雪,侯煜菲,周城汉,向世琦,王孟.四川盆地五峰-龙马溪组低阻页岩含水饱和度测井评价[J].科学技术与工程,2022(16).

崔瑞康,孙建孟,刘行军,文晓峰.低阻页岩电阻率主控因素研究[J].物探与化探,2022(01).

李艺菲,辜海林,毕二平.龙马溪组页岩组分在液-岩作用过程中的释放特征[J].环境化学,2021(11).

Kim Senger,Thomas Birchall,Peter Betlem,Kei Ogata,Sverre Ohm,Snorre Olaussen,Renate S.Paulsen.Resistivity of reservoir sandstones and organic rich shales on the Barents Shelf: Implications for interpreting CSEM data[J].Geoscience Frontiers,2021(06).

解经宇,陆洪智,陈磊,金显鹏,王丹,付国强.龙马溪组层状页岩微观非均质性及力学各向异性特征[J].地质科技通报,2021(03).

邹辰,李德华,杨庆,陈兴炳,陈向阳,陈美军.滇黔北地区龙马溪组有机质石墨化特征及成因[J].天然气工业,2021(S1).

梁霄,徐剑良,王滢,方新焰,赵磊,伍翊嘉,邓宾.川南地区渐变型盆—山边界条件下龙马溪组页岩气(藏)富集主控因素：构造—沉积分异与差异性演化[J].地质科学,2021(01).

侯宇光,张坤朋,何生,覃魏峰,肖艳,王成,余锐.南方下古生界海相页岩极低电阻率成因及其地质意义[J].地质科技通报,2021(01).

张福,黄艺,蓝宝锋,李龙,刘婷,刘睿,江定川.正安地区五峰组-龙马溪组页岩储层特征及控制因素[J].地质科技通报,2021(01).

王玉满,李新景,王皓,吴伟,蒋珊,陈波,沈均均,周国晓.中上扬子地区下志留统龙马溪组有机质碳化区预测[J].天然气地球科学,2020(02).

邹才能,潘松圻,荆振华,高金亮,杨智,吴松涛,赵群.页岩油气革命及影响[J].石油学报,2020(01).

赵文智,贾爱林,位云生,王军磊,朱汉卿.中国页岩气勘探开发进展及发展展望[J].中国石油勘探,2020(01).

孙建孟,熊铸,罗红,张洪盼,朱锦江.扬子地区下古生界页岩气储层低阻成因分析及测井评价[J].中国石油大学学报(自然科学版),2018(05).

李鹭光,王红岩,刘合,李群,张磊夫.天然气助力未来世界发展——第27届世界天然气大会(WGC)综述[J].天然气工业,2018(09).

张晋言,李淑荣,王利滨,耿斌,陈芳,邬俊锋.页岩气测井电性解析及含气性评价——以四川盆地涪陵地区龙马溪组一段—五峰组为例[J].天然气勘探与开发,2018(03).

王玉满,李新景,陈波,吴伟,董大忠,张鉴,韩京,马杰,代兵,王浩,蒋珊.海相页岩有机质炭化的热成熟度下限及勘探风险[J].石油勘探与开发,2018(03).

曹涛涛,邓模,宋之光,刘光祥,黄俨然,Andrew Stefan Hursthouse.黄铁矿对页岩油气富集成藏影响研究[J].天然气地球科学,2018(03).

高和群,丁安徐,蔡潇,何贵松.中上扬子海相页岩电阻率异常成因分析[J].断块油气田,2016(05).

赵圣贤,杨跃明,张鉴,王兰生,王兴志,罗超,田冲.四川盆地下志留统龙马溪组页岩小层划分与储层精细对比[J].天然气地球科学,2016(03).

杨小兵,张树东,张志刚,刘静,邓霞.低阻页岩气储层的测井解释评价[J].成都理工大学学报(自然科学版),2015(06).

谢青,王建民.鄂尔多斯盆地志丹、安塞地区长6低阻油层成因机理及识别方法[J].岩性油气藏,2013(03).

刘德汉,肖贤明,田辉,闵育顺,周秦,程鹏,申家贵.固体有机质拉曼光谱参数计算样品热演化程度的方法与地质应用[J].科学通报,2013(13).

廖明光,苏崇华,唐洪,姜巍.W油藏粘土矿物特征及油层低阻成因[J].西南石油大学学报(自然科学版),2010(05).

丰国秀,陈盛吉.岩石中沥青反射率与镜质体反射率之间的关系[J].天然气工业,1988(03).

Views

471

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

应用多尺度微地震识别沙溪庙组致密砂岩水力压裂裂缝特征

四川盆地天宫堂地区龙一1亚段页岩白云石特征及其对储层孔隙发育的影响

四川盆地铁山坡飞仙关组膏盐层控气非均质性三维表征

川东南二叠系吴家坪组深层页岩气生排滞潜力评价

基于XGBoost算法的走滑断裂内部特征带的精细识别

Related Author

杨荣义

何大祥

安钰洁

何雨江

赵学钦

龚浩林

丁嘉铭

陈俊杰

Related Institution

华北水利水电大学地球科学与工程学院

中国地质科学院水文地质环境地质研究所

西南科技大学环境与资源学院

中国石油西南油气田分公司页岩气评价与开采四川省重点实验室

中国石油西南油气田分公司页岩气研究院

AI问答

⁰