【摘要】：鄂爾多斯盆地東南部延長探區(qū)三疊系延長組發(fā)育半深湖-深湖相頁巖,是陸相頁巖氣首次獲得勘探突破的區(qū)域,多口探井及老井復查結(jié)果顯示該區(qū)延長組頁巖氣資源潛力巨大。然而,陸相頁巖儲層與含氣性特征的研究還不夠深入,制約了該區(qū)頁巖氣的進一步勘探與開發(fā)。本文選取鄂爾多斯盆地東南部頁巖氣富集程度最高、各類資料最為豐富的延長組長7頁巖儲層作為研究對象,在對研究區(qū)沉積背景及物源方向進行調(diào)研的基礎上,綜合利用野外露頭、巖心、錄井、測井等資料,結(jié)合普通薄片觀察、掃描電鏡觀察、X衍射分析等方法和技術(shù),對研究區(qū)進行分析。首先,對研究區(qū)延長組長7沉積相標志進行識別,劃分沉積相類型并總結(jié)其特征,明確沉積相平面展布特征,并進一步對該區(qū)延長組長7頁巖的埋深特征及分布特征進行分析。其次,對研究區(qū)長7巖性組合分區(qū)特征、頁巖礦物成分特征進行了研究,分析其脆性礦物特,利用巖石熱解、有機碳含量、鏡質(zhì)體反射率、干酪根鏡檢、測井擬合等多種指標及方法,分析頁巖有機質(zhì)類型、有機質(zhì)豐度及熱演化程度等地球化學特征。再次,總結(jié)頁巖儲層孔隙及裂縫發(fā)育特征;綜合常規(guī)物性分析、比表面積與孔徑分析、等溫吸附實驗結(jié)果等,研究頁巖孔徑及比表面積特征,分析頁巖儲層物性特征。此外,在對頁巖儲層基本特征進行認識的基礎上,總結(jié)影響頁巖孔隙及裂縫發(fā)育的主要因素,重點分析構(gòu)造作用對頁巖儲層孔隙及裂縫發(fā)育的影響。最終,依據(jù)現(xiàn)場解析實驗及等溫吸附實驗,結(jié)合氣測錄井資料,對研究區(qū)延長組長7頁巖含氣性特征進行定性及定量分析,并對不同賦存狀態(tài)頁巖氣含量特征進行研究,進一步分析不同賦存狀態(tài)頁巖氣主控因素,并建立頁巖氣含氣量控制因素模式。在上述研究的基礎上,結(jié)合該區(qū)頁巖儲層特征及地球化學特征等,選取適當?shù)脑u價參數(shù),對研究區(qū)頁巖氣有利聚集區(qū)進行評價及預測。對鄂爾多斯盆地東南部延長組長7頁巖的研究表明:(1)長7頁巖埋深整體具有西深東淺的趨勢,長7~3及長7~2厚度較大的頁巖都集中分布在研究區(qū)西南部;(2)長7頁巖有機碳含量平均為4.59%,有機質(zhì)類型主要為Ⅱ_1型與Ⅱ_2型,有機質(zhì)熱演化階段主要處于成熟階段;(3)長7頁巖儲層以原生粒間孔、溶蝕孔和有機質(zhì)生烴孔為主,其次為晶間孔、裂縫以及粒內(nèi)孔,孔隙結(jié)構(gòu)中等偏好,孔隙度平均為2.36%,滲透率平均為3.18mD;(4)長7頁巖孔縫發(fā)育主要受有機質(zhì)豐度與成熟度、礦物組成、紋層發(fā)育程度及構(gòu)造作用5方面因素控制;(5)長7頁巖含氣性整體上具有自西向東、自南向北變差的趨勢,縱向上主要集中在長7~2底部以及長7~3,吸附氣對頁巖總含氣量的貢獻最大,吸附氣含氣量主要受有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)成熟、黏土礦物含量及微孔發(fā)育情況4個因素的控制;(6)長7頁巖劃分為遠景區(qū)、有利區(qū)和目標區(qū)三個有利區(qū)帶,長7~2及長7~3頁巖氣有利區(qū)帶都集中分布在區(qū)塊西南部,越靠近西南方向越有利于頁巖氣的富集。
【圖文】：

頁巖含氣性特征進行定性及定量分析，并對不同賦存狀態(tài)頁巖氣含量特征進行研究，以此為基礎，進一步研究不同賦存狀態(tài)頁巖氣主控因素，最終建立研究區(qū)延長組長 7頁巖儲層不同賦存狀態(tài)頁巖氣含氣量控制因素模式；在上述研究的基礎上，結(jié)合該區(qū)頁巖儲層特征及地球化學特征等，選取適當?shù)脑u價參數(shù)，對鄂爾多斯盆地東南部下寺灣地區(qū)頁巖氣有利聚集區(qū)進行評價及預測。1.3.2 研究思路及技術(shù)路線以頁巖氣相關(guān)地質(zhì)基礎理論為支撐，，借鑒國內(nèi)外頁巖氣研究的思路和方法，充分利用鄂爾多斯盆地東南部已有的頁巖氣勘探開發(fā)成果及認識，綜合應用地質(zhì)、地球化學、測井、實驗等多種手段和方法，以延長組長 7 已發(fā)現(xiàn)的頁巖氣、泥頁巖為重點解剖對象，在對該區(qū)頁巖沉積環(huán)境、頁巖埋深及展布特征進行認識的基礎上，系統(tǒng)研究頁巖巖石礦物學特征及地球化學特征，分析頁巖儲層儲集空間類型、孔隙結(jié)構(gòu)特征、儲層物性特征及孔縫發(fā)育控制因素，查明該區(qū)頁巖含氣性特征及不同賦存狀態(tài)頁巖氣主控因素。在上述研究的基礎上，對研究區(qū)頁巖氣有利區(qū)評價及預測（圖 1-1）。

2.1 研究區(qū)位置鄂爾多斯盆地發(fā)育于華北克拉通之上，是演化時間最久、形成歷史最早的一個沉積盆地，盆地中蘊藏著大量的煤、鹽、石油、常規(guī)與非常規(guī)天然氣等豐富的礦產(chǎn)資源，更是一個大型的綜合性能源盆地[李智學，2014]。其地理位置大致在東經(jīng) 106°20′～110°30′，北緯 35°～40°30′，盆地周邊廣泛發(fā)育斷裂帶，是盆地與外部構(gòu)造單元的構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶，東面的構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶為離石斷裂帶，與呂梁隆起連接，南面連接渭河北緣斷裂，西面以桌子山和惠安堡-沙井子斷裂帶與六盤山、銀川盆地連接，北面連接河套盆地南緣斷裂，呈矩形輪廓，南北向延伸，按行政位置包括北部的內(nèi)蒙古自治區(qū)，西南部的甘肅省，西部的寧夏回族自治區(qū)，東部的陜西省和山西省，面積約 25 萬 km2。本次論文研究區(qū)構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡東南部（圖 2-1），行政區(qū)域上屬于陜西省延安市，具體包括甘泉縣、寶塔區(qū)、安塞縣、富縣的局部地區(qū)，總面積約2500km2。
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13

【參考文獻】

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本文編號：2657904