本文關(guān)鍵詞：沁水盆地南部太原組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層特征研究　出處：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：沁水盆地南部是我國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域,發(fā)育海陸交互相煤系泥頁(yè)巖,其中太原組暗色泥頁(yè)巖發(fā)育良好,具有較好的頁(yè)巖氣成藏地質(zhì)條件,是煤系頁(yè)巖氣的重要產(chǎn)氣層段。本文以沁水盆地南部太原組泥頁(yè)巖為研究對(duì)象,通過(guò)資料收集-野外地質(zhì)調(diào)查-實(shí)驗(yàn)測(cè)試-理論分析,對(duì)研究區(qū)太原組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層特征展開(kāi)系統(tǒng)研究,結(jié)果表明:沁水盆地南部是沁水主體復(fù)向斜的一部分,內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單,斷裂稀少。石炭-二疊系太原組為主要含煤地層,是暗色泥頁(yè)巖發(fā)育的主要層段,歷經(jīng)印支期、燕山期和喜馬拉雅期三次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造,太原組總厚介于81.61~125.34m之間,平均可達(dá)103.96m。太原組由于多次海水進(jìn)退,發(fā)育由障壁島、瀉湖、潮坪、沼澤、碳酸鹽臺(tái)地等沉積相類(lèi)型組成的障壁島-瀉湖-潮坪復(fù)合沉積體系,自下而上大體可劃分為6個(gè)旋回。暗色泥頁(yè)巖總厚度較大,介于23.71~68.74m之間,平均為47.85m,垂向上共發(fā)育5套沉積厚度較大、分布較穩(wěn)定的頁(yè)巖體系,以山垢段泥頁(yè)巖厚度最大,分布最穩(wěn)定。研究區(qū)目的層埋深從盆地邊緣向盆地中央逐漸增大,主體埋深位于484.94~1212.49m,屬于淺埋藏。沁水盆地泥頁(yè)巖屬Ⅲ型干酪根,TOC含量主體分布于1.31%~3.25%之間,絕大部分地區(qū)TOC均值在2%以上,垂向上以山垢段和西山段TOC含量分布較穩(wěn)定,變化范圍較小,大體分布在1%~4%。根據(jù)巖相組合可分為黑色普通泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、鐵質(zhì)泥巖等4種巖相類(lèi)型。泥頁(yè)巖礦物成分主要由黏土礦物和石英組成,脆性礦物含量較低,黏土礦物含量較高。太原組泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)成熟度處于1.72%~2.89%范圍內(nèi),說(shuō)明在地質(zhì)歷史中有機(jī)質(zhì)曾產(chǎn)生過(guò)大量的烴類(lèi),為頁(yè)巖氣的成藏奠定了基礎(chǔ)。太原組泥頁(yè)巖主要發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔、粒內(nèi)孔(脆性礦物、黏土礦物)、粒內(nèi)溶蝕孔、黃鐵礦晶間孔和粒間孔等孔隙類(lèi)型,泥頁(yè)巖中微裂隙類(lèi)型為外力作用下形成的外生裂隙及顆粒間裂隙,大部分被石英、有機(jī)質(zhì)及黏土等物質(zhì)充填,這些微孔隙和微裂縫的發(fā)育,豐富了頁(yè)巖氣的儲(chǔ)集空間。泥頁(yè)巖孔隙度介于0.66%~4.30%,平均1.50%,大部分樣品的孔隙度均小于2%,從層段上來(lái)看,山垢段泥頁(yè)巖孔隙度分布比較穩(wěn)定。泥頁(yè)巖孔徑主要分布在0.6~1.5nm、3~4nm之間,以中孔為主,占總孔體積的58.43%~72.71%,平均為65.20%,其比表面積主要是由0.6~1.5nm的孔提供。有機(jī)碳含量與微孔體積含量呈較好的正相關(guān)性,有機(jī)質(zhì)成熟度與微孔含量和中孔含量有關(guān),黏土礦物含量與中孔體積含量呈一定的正相關(guān)性,脆性礦物含量對(duì)宏孔體積貢獻(xiàn)較大。泥頁(yè)巖最大吸附量介于0.42~1.85m3/t之間,平均可達(dá)0.73m3/t,游離氣含氣量介于0.13~0.80m3/t之間,平均可達(dá)0.43m3/t。在不同層段暗色頁(yè)巖中,太原組頂部山垢段泥頁(yè)巖發(fā)育最為穩(wěn)定,分布廣泛,顏色最深,有機(jī)碳含量高,有效厚度較大,儲(chǔ)層脆性礦物及黏土礦物含量比例分配良好、孔隙度較大、含氣量也較穩(wěn)定,是整個(gè)太原組最具頁(yè)巖氣儲(chǔ)層意義的層位,是頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)首選層段。橫向上采用綜合信息疊加法預(yù)測(cè)太原組頁(yè)巖儲(chǔ)層有利區(qū)位于中部沁源一帶和橫水-河神廟一帶。論文研究成果對(duì)海陸交互相頁(yè)巖氣成藏理論及沁水盆地含煤地層頁(yè)巖氣的勘探奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:This paper studies the characteristics of shale gas reservoirs in Taiyuan Formation in the southern part of Qinshui basin . The pore size of shale gas is between 0 . 6 - 1 . 5 nm and 3 - 4 nm . The pore size of clay shale is between 0 . 6 - 1 . 5 nm and 3 - 4 nm .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P618.13

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