渝东南下志留统龙马溪组页岩理化性能实验

doi:10.7623/syxb201402004

石油学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (2): 245-252.DOI: 10.7623/syxb201402004

渝东南下志留统龙马溪组页岩理化性能实验

王森¹, 刘洪², 陈乔¹, 王莉莎¹, 姚光华², 杜宏宇², 谭彦虎¹

1. 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆 401122;
2. 重庆矿产资源开发有限公司重庆 401122

收稿日期:2013-08-12 修回日期:2013-11-22 出版日期:2014-03-25 发布日期:2014-04-11
通讯作者: 陈乔，男，1983年9月生，2005年毕业于西南石油学院电子信息科学与技术专业，2011年获西南石油大学石油工程测井专业博士学位，现为中国科学院重庆绿色智能技术研究院助理研究员，主要从事岩石孔隙结构特征与声学特性相关研究。Email：chenqiao@cigit.ac.cn
作者简介:王森，男，1986年4月生，2009年毕业于西南石油大学应用物理学专业，2012年获西南石油大学油气井工程专业硕士学位，现为中国科学院重庆绿色智能技术研究院助理工程师，主要从事岩石物理及井壁稳定相关研究。Email：wangsen@cigit.ac.cn
基金资助:
重庆市科技攻关计划项目（CSTC2012GGC90002）和中国科学院青年创新基金项目（2ZC12CF010）资助。

Physical and chemical properties experiment on shale in Longmaxi Formation of Lower Silurian, southeast Chongqing

Wang Sen¹, Liu Hong², Chen Qiao¹, Wang Lisha¹, Yao Guanghua², Du Hongyu², Tan Yanhu¹

1. Institute of Green and Intelligent Technology, Chinese Academy of Sciences, Chongqing 401122, China;
2. Chongqing Mineral Resources Development Corporation, Ltd., Chongqing 401122, China

Received:2013-08-12 Revised:2013-11-22 Online:2014-03-25 Published:2014-04-11

摘要/Abstract

摘要：

为了研究长水平井钻井中页岩储层井壁失稳的内在原因，采集渝东南下志留统龙马溪组露头页岩样品，进行了理化性能和页岩声波响应室内评价实验，并结合灰色关联度法分析了理化性能参数间的相关性。通过实验结果可以看出：1渝东南龙马溪组页岩孔隙度范围为1.5%~2.5%，平均值为1.9%，渗透率平均值为6.72×10^-4mD，岩样层理、微孔隙和微裂缝发育；2页岩主要矿物成分为石英、斜长石、黄铁矿和黏土，脆性矿物含量高，石英平均含量超过45%，黏土含量约为22%，并以伊利石为主，含少量的膨胀性黏土伊/蒙混层；3实验样品阳离子交换容量CEC值均小于10 mmol/100 g，平均值为8.2 mmol/100 g，比表面积的平均值为18.39 m²/g，孔径分布平均值为3.76 nm，比表面积和孔径呈现出负相关性；4随层理与岩心轴向夹角的变大，波速呈现出减小趋势；5比表面积和孔径与波速关联度较好，分别呈正、负线性相关。

关键词: 页岩, 超声波, 层理, 理化性能, 渝东南, 龙马溪组

Abstract:

To analysis internal causes of shale reservoir wellbore instability in long horizontal well drilling, based on outcrops shale in Longmaxi Formation of Lower Silurian, Chongqing southeast, physical and chemical properties experiments, and acoustic response tests have been carried out. Associating with gray correlation analysis, the correlations between the physical and chemical performance parameters are analysed. Experiments show that: (1)Shale porosity of Longmaxi Formation is in range of 1.5%-2.5%, an average of 1.9%. Average permeability is 6.72×10^-4mD. Bedding, micro-pore and micro-fracture of samples are developed; (2)The main shale mineral compositions are quartz, plagioclase, pyrite and clay. Average silica content exceeds 45%, and clay content is about 22%, mainly illite, containing a small amount of swelling clay of illite/mectite; (3)Cation exchange capacity (CEC) values are less than 10 mmol/100 g, average is 8.2 mmol/100 g. Average specific surface area is 18.39 m²/g, and average pore size distribution is 3.76 nm, the two shows negative correlated behavior; (4)As angle between with bedding and core axial is increasing, ultrasonic velocity has decreased trend; (5)Specific surface area and pore size have good correlation with velocity, respectively as positive and negative linear correlation.

Key words: shale, ultrasonic, bedding, physical and chemical properties, southeast Chongqing, Longmaxi Formation

中图分类号:

TE135

王森, 刘洪, 陈乔, 王莉莎, 姚光华, 杜宏宇, 谭彦虎. 渝东南下志留统龙马溪组页岩理化性能实验[J]. 石油学报, 2014, 35(2): 245-252.

Wang Sen, Liu Hong, Chen Qiao, Wang Lisha, Yao Guanghua, Du Hongyu, Tan Yanhu. Physical and chemical properties experiment on shale in Longmaxi Formation of Lower Silurian, southeast Chongqing[J]. ACTA PETROLEI SINICA, 2014, 35(2): 245-252.

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Physical and chemical properties experiment on shale in Longmaxi Formation of Lower Silurian, southeast Chongqing

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