页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气。页岩气进入岩层主要有以下几种方式:
**一、生物成因**
1.微生物活动
-在富含有机质的页岩层中,存在着各种各样的微生物。这些微生物在适宜的环境条件下,能够利用有机质进行新陈代谢活动,产生甲烷等气体。
-例如,某些厌氧细菌可以在缺氧的环境下,分解有机质产生甲烷。这些微生物产生的气体在页岩层中逐渐聚集,形成页岩气藏。
2.有机质转化
**二、热成因**
1.有机质热解
-当页岩层被埋藏到一定深度时,受到地温的影响,有机质会发生热解反应。在高温高压的条件下,有机质逐渐分解,产生甲烷、乙烷等烃类气体。
-随着温度的升高,热解反应的速度会加快。一般来说,当温度达到一定程度时(通常在100℃以上),有机质开始大量热解产生页岩气。
2.干酪根热演化
-干酪根是页岩中主要的有机质成分。在地质历史的漫长过程中,干酪根会随着温度和压力的增加而发生热演化。在不同的热演化阶段,干酪根会产生不同类型的烃类气体。
-例如,在早期热演化阶段,干酪根主要产生生物成因气;在较高温度下,干酪根会发生热裂解,产生热成因气。这些气体在页岩层中逐渐聚集,形成页岩气藏。
**三、运移和聚集**
1.初次运移
-页岩气在生成后,会通过微孔隙和微裂缝等通道进行初次运移。在这个过程中,气体分子在浓度梯度和压力梯度的作用下,从有机质丰富的区域向周围的孔隙和裂缝中扩散。
-例如,当有机质在热解过程中产生大量气体时,气体分子会在页岩层的微小孔隙中扩散,逐渐向压力较低的区域运移。
2.二次运移
-如果页岩层中存在较大的裂缝或断层等通道,页岩气可能会进行二次运移。在二次运移过程中,气体在压力差的作用下,从页岩层向其他储层(如砂岩、碳酸盐岩等)中运移。
-然而,由于页岩层的低渗透性,二次运移的规模通常比较有限。大部分页岩气仍然会在页岩层中聚集,形成页岩气藏。