鹰滩页岩气区液相成分含量较高,2010年美国能源信息署(EIA)报告中通过初始气油比(GOR)将鹰滩页岩产层分为三大区:油区、湿气区和干气区(见图1)。
鹰滩页岩钻探于2008年由美国岩鹰(Petrohawk)公司首次开始,最初的钻井位于得克萨斯州拉萨尔(LaSalle)县的霍克维尔(Hawkville)场内,2012年该套页岩地层已经完成钻井162口,正在钻探690口。根据美国能源信息署2011年报告估算,鹰滩页岩气干气区面积约为518平方千米,技术可采资源量约为5.9×1011立方米。
鹰滩页岩为海相深水陆棚沉积,主要划分为两个沉积单元。上部单元地层为海退沉积序列,岩性以浅灰色和深灰色钙质泥岩为主;下部单元地层为海进沉积序列,主要以深灰色泥岩为主。鹰滩页岩下伏布达(Buda)灰岩地层,上覆奥斯汀白垩(Austin Chalk)地层,两者之间为不整合接触。
盆地内的构造和区域构造特征对鹰滩页岩的沉积环境、埋深、产层厚度以及前景区面积具有重要的影响。鹰滩页岩地层厚度0~167.6米,整体由东北向西南方向深度逐渐增加,平均厚度61米。在马弗里克(Maverick)盆地最厚,向圣马科斯(San Marcos)隆起减为最薄。在向东得克萨斯州盆地的西南部渐变为马内斯(Maness)和 鹰滩岩相组的结合,东部岩性渐变为伍德拜恩(Woodbine)单元的粗粒砂岩。鹰滩页岩储层主要为富有机质钙质页岩,埋深为0~5182米,平均埋深2133.6米,由西北边界向东南方向埋深逐渐加大。产层段页岩的矿物组成40%~90%为碳酸盐矿物,黏土矿物为10%~30%,石英含量为15%~20%。鹰滩页岩的有机质含量变化较大,从2%到12%,平均为4.25%,有机质含量高。有机质热演化程度变化范围大,造成了油、气同区广泛分布的特点,镜质体反射率为0.45%~1.4%。产层段的孔隙度为8%~12%,平均为9%,地层普遍超压,压力系数为1.16~1.86。
从鹰滩页岩中油、气井的分布情况来看(图2),黄色和红色的圆点为高初始气油比区,生产井以产气为主,主要分布在区带南部边缘;绿色圆点为低初始气油比的生产井,以产油为主,主要分布在区带的北部地区。鹰滩页岩气区的油、气井分布情况与深度存在一定的联系,4572米以下的钻井主要分布在南部区带边缘,以产气为主,而西北部1829米以上的页岩气井则以产液态石油为主。区带东部埋深分布在1524~3628米的页岩气井,GOR小于6000,油比气稍多。在西部埋深分布在1400~4267米的生产井,GOR为0~6000或更高(气比油稍多)。