本文選題：頁巖氣　切入點：儲層特征　出處：《中國礦業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：論文以渝東南五峰組—龍馬溪組富有機質(zhì)頁巖為研究對象,采用資料調(diào)研、野外調(diào)查、實驗測試、數(shù)學(xué)模擬、理論分析的研究思路,以頁巖氣儲層特征與富集為核心科學(xué)問題,系統(tǒng)收集整理研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)資料,開展野外調(diào)查工作,綜合研究頁巖氣儲層特征,并對頁巖構(gòu)造—埋藏—生烴“三史”進行研究,闡明了研究區(qū)頁巖儲層孔隙演化特征和頁巖氣成藏過程,揭示了頁巖氣的富集控制因素,對頁巖氣“甜點區(qū)”進行了優(yōu)選,結(jié)果表明:五峰組和龍馬溪組一段一亞段為深水陸棚沉積,上部屬淺水陸棚相沉積,從齊岳山斷裂往雪峰隆起方向,沉積環(huán)境由深水陸棚相逐漸演變?yōu)闇\水陸棚相。五峰組—龍馬溪組一段頁巖以Ⅰ型干酪根為主,均已達過成熟演化階段,有機質(zhì)含量介于0.20%~6.70%,平均為2.85%,TOC高值區(qū)位于深水陸棚環(huán)境。頁巖礦物成分復(fù)雜多樣,具有較強的非均質(zhì)性。利用硅質(zhì)礦物—碳酸鹽礦物—黏土礦物三端元圖解,共劃分出硅質(zhì)頁巖相、含灰硅質(zhì)頁巖相、混合硅質(zhì)頁巖相、含黏土硅質(zhì)頁巖相以及含灰/硅混合質(zhì)頁巖相共5種巖相。此外,頁巖有高脆性指數(shù),表現(xiàn)出良好的可壓裂性。儲層發(fā)育高角度裂縫及水平裂縫兩大類宏觀裂縫以及有機質(zhì)孔、粒內(nèi)孔、粒間孔及微裂縫四類微觀孔隙,平均孔徑以有機質(zhì)孔最小,粒間孔徑最大。聯(lián)合壓汞、液氮及二氧化碳吸附測試,對頁巖孔隙結(jié)構(gòu)進行全尺度表征,確定底部與頂部頁巖孔隙結(jié)構(gòu)的主要影響因素分別為TOC以及石英和黏土礦物含量。頁巖滲透率普遍較低,但因?qū)永戆l(fā)育,平行于層理方向滲透率相對較高,具有明顯的各向異性特征。頁巖中滑脫流動、努森擴散和表面擴散對氣體傳輸?shù)呢暙I此消彼長,并受孔隙尺度和外界環(huán)境的控制。引入逾滲理論,結(jié)合裂隙發(fā)育特征,獲得頁巖氣發(fā)生逾滲臨界裂隙長度為6 m/m2。通過不同吸附模型誤差計算,D-A模型最大,Freundlich模型和D-R模型次之,Langmuir模型最小,統(tǒng)計顯示有機碳含量、微孔體積、總比表面積以及壓力與頁巖吸附能力存在正相關(guān)關(guān)系。綜合顯微構(gòu)造觀測、巖石組構(gòu)分析及裂隙發(fā)育特征,將研究區(qū)構(gòu)造演化分為加里東運動—印支運動早期結(jié)束平穩(wěn)沉積開始隆升成陸、印支運動晚期—燕山運動早期SE-NW向的強烈擠壓、燕山運動晚期—喜馬拉雅運動早期形成隔槽式變形帶以及喜馬拉雅運動晚期構(gòu)造疊加作用四個階段,并根據(jù)頁巖埋藏—生烴史恢復(fù)和“三史”配置,將研究區(qū)頁巖氣成藏劃分為源巖沉積期、初始成藏期、主力成藏期和保存定型期四個階段。中/晚燕山期以后是影響頁巖氣運移、散失以及頁巖氣成藏富集的關(guān)鍵時期。從成巖演化、低成熟度頁巖熱演化模擬以及構(gòu)造抬升過程研究了頁巖孔隙結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律,建立了研究區(qū)頁巖孔隙演化模型�；谘芯繀^(qū)頁巖氣富集主控因素研究,認為渝東南頁巖氣富集規(guī)律為深水陸棚沉積環(huán)境控制下的富有機質(zhì)頁巖是頁巖氣富集的物質(zhì)基礎(chǔ),儲層物性控制下的頁巖氣賦存是富集的決定條件,多因素聯(lián)合作用下的頁巖氣保存是富集的關(guān)鍵保障。這一規(guī)律揭示多因素共同作用控制了頁巖氣的富集,其中沉積環(huán)境、儲層特征及保存條件作為主控條件。據(jù)此并配以輔助評價參數(shù),利用多因素疊加及綜合分析,本區(qū)可優(yōu)選出五峰組—龍馬溪組頁巖氣“甜點區(qū)”10個,面積共2100.14km2。論文系統(tǒng)揭示的渝東南五峰組—龍馬溪組儲層特征以及頁巖氣富集規(guī)律對指導(dǎo)渝東南五峰組—龍馬溪組頁巖氣高效勘探具有借鑒意義。
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【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P618.13
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本文編號：1651995