摘要：随着经济建设不断发展，人们对能源资源的需求量不断增加，一些规模比较大、储量丰富、容易开采的天然气资源越来越少，这就迫使人们将天然气开采的重心转移到开采成本相对较低、但对开采技术要求比较高的页岩气、煤层气以及砂岩气等方面来，其中比较重要的是页岩气的开采。由于页岩气不仅赋存形式丰富，而且还具有很强的特殊性，容易受到各种因素的干扰，对页岩气藏的地质储量研究产生直接的影响。所以，本文论述了页岩气的赋存表现形式以及形成过程中受到的主要影响因素，并探究了赋存形式对页岩气地质储量的重要影响意义。
关键词：页岩气；赋存形式；地质意义
前言：页岩气是以游离、吸附和溶解状态赋存于暗色泥页岩中的天然气，其赋存形式具有多样性，但以游离态和吸附态为主，溶解态仅少量存在。综述了页岩气的赋存形式及其影响因素，包括页岩气成因、页岩的物质组成（有机碳含量、矿物成分、岩石含水量）、岩石结构（孔隙度、渗透率）和温度、压力等。认识影响不同形式页岩气赋存量的地质因素，有助于利用容积法评估页岩气地质储量的水平，因为游离态页岩气的含量取决于页岩的有效孔隙度和含气饱和度，而吸附态页岩气的含量则受页岩的气体吸附能力影响。认为发展页岩孔隙结构表征技术，研究页岩气在粘土矿物表面和纳米孔隙中的吸附行为，可以进一步了 解不同地质条件下页岩气的赋存形式，并为页岩气的资源评价提供更为准确的参数，因此它们将是页岩气下一步研究的重点之一。
1、页岩气的主要赋存形式
页岩气的赋存形式主要有：游离状态、吸附状态以及溶解状态。一般情况下，页岩气赋存的主要状态和溶解度的大小有直接性的联系。当气体在页岩流体体系中的溶解饱和度较低时，页岩气主要以吸附状态和溶解状态的形式存在；当气体在掩饰流体体系中的溶解饱和度较高时，页岩气就会以游离状态的形式出现；当生成的页岩气既能够满足有机质又能够满足岩石表面吸附要求时，页岩气就会以游离状态的形式进行集中性的运移和聚集。
2、影响页岩气赋存形式的主要因素
2.1 页岩气形成的主要原因
一般来讲，页岩气的赋存表现形式和形成原因有很大关系。一般在页岩气形成过程中，其组成成分会随着形成原因的不同发生改变，在这一过程中，从微生物的逐步分解到混合气体的形成，再到分解为热解成因气，高碳链烷烃的成分会不断的增加。微生物分解为成因气的地质条件多为水动力比较活跃、成熟度相对较低的盆地边缘地带，所以成分中二氧化碳以及甲烷的含量会比较多，在成分含量比较高的时候能够达到85%以上；能够加速成因气热分解的地质条件多为成熟度比较高的盆地中心地带，热分解后的主要含量为高碳链烷烃以及甲烷；混合成因气在形成过程中不仅有微生物分解成因气的特点，而且还具有热分解成因气的特点，并且分布的范围还非常的广泛。页岩气的组成还能够对页岩气的吸附行为产生直接的影响，部分研究人员认为，在活性炭吸附存储甲烷的时候，受丙烷、乙烷等碳氢化合物的影响比较严重，当碳氢化合物中丙烷的含量约为20%，乙烷的含量约为41%的时候，活性炭中吸附的甲烷含量将会降低27%左右。通过相关研究还发现，当微生物分解成因气中丙烷、乙烷等高碳链烷烃的含量相对较少时，页岩吸附气体的能力就会越强。
2.2 含量组成对页岩气形成的影响
2.2.1 页岩中有机碳的主要含量
页岩中有机碳的含量能够对页岩的吸附能力产生直接的影响，页岩中有机碳的含量越高，对页岩气的吸附能力就会越强。相关研究发现，如果有机碳中的钙质含量以及硅质含量较高的时候，其吸附的气体的能力将会更高。形成这种情况的主要原因表现在两个方面：第一，受气体中TOC 值的影响比较大，该值的含量越高，页岩生成页岩气的能力就会越大；第二，由于页岩孔隙中的干酪根发育，提高了页岩表面的亲油性，增强了页岩对液态氢的吸附能力。
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2.2.2 页岩的主要矿物组成
一般来讲，页岩中的矿物成分含量比较高，除了含有伊利石、高岭土等粘土物质外，还有大量的石英以及云母等。粘土矿物质的微空隙体积以及比表面积比较大，能提高页岩的吸附能力。但是现阶段石英以及碳酸盐矿物质含量的不断增加，导致页岩的脆弱性不断的提高，加上页岩受到外力作用的影响，会出现不同程度的裂缝，也在一定程度上增大了处在游离状态的页岩气的存储空间。
2.3 含水量对页岩气形成的影响
调查研究发现，页岩中含水量的多少也能对页岩气的吸附能力产生很大的影响。页岩的含水量越高，水占据孔隙的空间就会越大，这就减少了页岩中游离状态烃、烷类气体的存储空间，导致气体的吸附能力严重降低。另外，页岩中含水量的增加也会对天然气的状态造成严重的影响，因为当页岩孔隙中的水含量增大的时候，天然气在水中的溶解量就会增加，页岩气在这种情况下就会以溶解的状态存在，就目前来讲，天然气溶解状态的表现形式还是比较少的。
2.4 孔隙结构对页岩气形成的影响
页岩结构中孔隙的容积以及孔径的分布，也能对页岩气的赋存形式产生影响。如果按孔径的大小来划分，可以分为三种形式：微孔形式、介孔形式以及大孔形式，介孔和大孔形式方便气体的凝聚和渗透，能够在很大程度上提高游离状态页岩气的存储量，并且孔隙内部的容积越大，游离气体的含量就会越高。对于微孔形式而言，主要看其表面积的大小，当微孔的表面积越大的时候，对游离气体的吸附能力就会越强。
3、页岩中页岩气赋存形式研究及其地质储量
一般情况下，页岩气的储层为连续分布的形式，且分布形式很不均匀，所以，页岩储量的评估方法也分为很多种。通常会根据实际情况，选择不同的关键参数，然后进行结果预测。在进行储量预测的时候，通常会选择容积法进行计算。
对页岩中页岩气的赋存形式进行深入的研究，能够有效的提高地质储量评估的准确性，而且容积法的应用，计算的是游离状态页岩气以及吸附状态页岩气的和。游离状态页岩气的储量计算需要确定的是页岩的孔隙度以及所含气体的饱和度，因此在进行孔隙度探查的时候，可以利用声波、磁共振等技术进行探查；也可通过双向测井探测进行资料获取，能够获得精确的裂缝孔隙度。由于采用的容积法计算方式有很大的差异，其地质储量计算值也会存在差别，因此在进行计算的过程中要选择正确的参数进行计算，获得精确、全面的地质储量数据。
结语
综上所述，本文对页岩气的赋存形式以及页岩气形成的主要影响因素进行了综合性的论述，其中涉及到的主要影响因素有：页岩的主要结构、页岩的矿物质组成、页岩气体形成的原因等，并了解了容积法计算页岩气地质储量的方式，为页岩气地质储量的评估提供了重要的依据。相信在今后的发展过程中，人们对页岩气赋存形式的探究将会更加深入，计算方式也会更加的精确。
参考文献：
[1]孙海庭.国内页岩气开发现状及面临问题[J].科技创新导报，2013（19）.
[2]孔德涛，宁正福，杨峰，何斌，赵天逸.页岩气吸附特征及影响因素[J].石油化工应用，2013（09）.
[3]Ross D J K，Bustin R M.Characterizing the shale gas resource po-tential of Devonian-Mississippian strata in the Western Canada sed-imentary basin：Application of an integrated formation evaluation[J].AAPG Bulletin，2008，92（01）.
论文作者:李艳新
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/23
标签：页岩论文; 形式论文; 孔隙论文; 含量论文; 储量论文; 地质论文; 状态论文; 《基层建设》2019年第2期论文;