Características do desenvolvimento das fraturas naturais nos reservatórios de petróleo e gás de xisto e seu papel na formação e armazenamento

YUAN DENGFU ,  

WANG BOYANG ,  

LIU BO ,  

LI SHICHAO ,  

XIAO FEI ,  

QAMAR YASIN ,  

HUANG YIMING ,  

YANG JIANGUO ,  

摘要

O petróleo e gás de xisto, como recursos não convencionais importantes na China, desempenham um papel fundamental na otimização da estrutura energética e no aumento da capacidade de autossuficiência energética. Os reservatórios de xisto geralmente apresentam características típicas de baixa porosidade e baixa permeabilidade, e o grau de desenvolvimento e a estrutura espacial do sistema de fraturas naturais controlam diretamente o estado de ocorrência do petróleo e gás e a capacidade de fluxo. Portanto, realizar um estudo detalhado do sistema de fraturas do reservatório é um problema geológico central para prever os "pontos doces" do petróleo e gás de xisto e para um desenvolvimento eficiente. Com base nos mais recentes resultados de pesquisas nacionais e internacionais, utilizando uma metodologia de pesquisa que combina abordagens macroscópicas e microscópicas, assim como a colaboração multitécnica, foi conduzido um estudo sistemático sobre os tipos de fraturas do xisto, caracterização integrada, fatores principais de controle e seus papéis no acúmulo e armazenamento. Os resultados mostram que as fraturas naturais do xisto são um sistema complexo de rede, ordenadamente desenvolvido por múltiplas causas e em múltiplas escalas. De acordo com a gênese geológica, podem ser classificadas em três categorias principais: fraturas tectônicas, fraturas diagênicas e fraturas anômalas de alta pressão, com escalas que variam de nanômetros a quilômetros, exigindo caracterização detalhada por meio da integração de múltiplas técnicas, como previsão sísmica, logging de imagem, observação de testemunhos, identificação de lâminas finas, microscopia eletrônica de varredura e tomografia computadorizada 3D. O desenvolvimento das fraturas é controlado pela interação de múltiplos fatores geológicos: as fraturas tectônicas são controladas pela ação tectônica, fragilidade da rocha e espessura das camadas mecânicas em cooperação; as fraturas diagênicas são principalmente controladas pela combinação das lâminas, teor total de carbono orgânico e grau de evolução térmica; enquanto o desenvolvimento das fraturas anômalas de alta pressão depende criticamente da formação e condições de preservação de mecanismos de sobrepressão, como aumento da pressão de geração de hidrocarbonetos e subcompactação. O estudo revela ainda um efeito significativo de "dupla face" do desenvolvimento das fraturas na formação dos reservatórios de petróleo e gás de xisto: de forma construtiva, uma rede de fraturas moderadamente desenvolvida pode aumentar efetivamente o espaço de armazenamento, melhorar significativamente a permeabilidade, conectar poros isolados, formar canais de migração dominantes e controlar a distribuição de zonas de alta produção "pontos doces"; de forma destrutiva, fraturas excessivamente desenvolvidas (especialmente as tectônicas tardias) podem destruir a auto-selagem das camadas de xisto, levando à perda dos hidrocarbonetos acumulados e potencialmente causando um forte efeito de fracionamento de hidrocarbonetos, degradando os componentes do petróleo residual e reduzindo sua mobilidade. Portanto, a configuração otimizada de tipos, escalas, densidades das fraturas e o estado tensional atual, formando uma rede de fraturas "moderadamente desenvolvida", é fundamental para a concentração eficiente e produção elevada de petróleo e gás de xisto. Os resultados acima fornecem uma base teórica importante para a caracterização detalhada dos reservatórios de petróleo e gás de xisto na China e para uma exploração e desenvolvimento eficientes.

关键词

petróleo de xisto;gás de xisto;fraturas naturais;caracterização integrada;fatores principais;formação e armazenamento

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