【摘要】：通過對四川盆地五峰-龍馬溪組典型井和剖面優(yōu)質(zhì)黑色頁巖巖石學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)、多尺度孔隙結(jié)構(gòu)等對比研究,取得以下結(jié)論和認(rèn)識:(1)四川盆地五峰-龍馬溪組優(yōu)質(zhì)黑色頁巖(TOC2.0%)空間展布受隆坳格局控制,坳陷中心沉積厚度大,向古隆起方向減薄。威遠(yuǎn)和長寧地區(qū)優(yōu)質(zhì)黑色頁巖沉積于黔中隆起和川中隆起之間的坳陷區(qū),主要巖性為黑色鈣質(zhì)頁巖、黑色粉砂質(zhì)頁巖和少量黑色硅質(zhì)頁巖;焦石壩地區(qū)優(yōu)質(zhì)黑色頁巖沉積于川中隆起和雪峰隆起之間的坳陷區(qū),主要巖性為黑色硅質(zhì)頁巖和黑色粉砂質(zhì)頁巖。(2)五峰-龍馬溪組黑色頁巖礦物組分、時空展布和厚度上存在差異:長寧和威遠(yuǎn)地區(qū)碳酸鹽礦物含量相對較高,焦石壩地區(qū)石英含量相對較高,且焦石壩地區(qū)石英和TOC具有很好的相關(guān)系,而威遠(yuǎn)和長寧地區(qū)石英和TOC不具有明顯的相關(guān)系;威遠(yuǎn)地區(qū)優(yōu)質(zhì)黑色頁巖主要分布在龍馬溪組中下段,厚度在25m左右,五峰組不發(fā)育,長寧和焦石壩地區(qū)優(yōu)質(zhì)黑色頁巖主要分布在五峰組和龍馬溪組下段,厚度分別為30m左右和40m左右。造成這個差異的主要原因是古隆起遷移引起的沉積中心的遷移。(3)四川盆地及周緣五峰-龍馬溪組沉積時期古隆起的發(fā)育與遷移對上揚(yáng)子五峰-龍馬溪組沉積期海盆沉積格局產(chǎn)生重要影響,在綦江地區(qū)還形成一個水下隆起,導(dǎo)致不同地區(qū)五峰-龍馬溪組優(yōu)質(zhì)黑頁巖地球化學(xué)特征顯示古生產(chǎn)力、氧化還原條件、水體滯留程度和埋藏效率差異較大,威遠(yuǎn)地區(qū)的初級生產(chǎn)力、氧化還原環(huán)境和埋藏效率比長寧和焦石壩地區(qū)差,但水體滯留程度比長寧和焦石壩地區(qū)強(qiáng)。這些差異導(dǎo)致不同地區(qū)有機(jī)質(zhì)頁巖的富集方式不同:威遠(yuǎn)地區(qū)富有機(jī)質(zhì)頁巖富集的模式主要是水體滯留導(dǎo)致底層水體缺氧,有機(jī)質(zhì)的埋藏效率增加;焦石壩地區(qū)富有機(jī)質(zhì)頁巖的富集模式為半開放-開放水體生物繁盛與深水底層水體缺氧,從而影響富有機(jī)質(zhì)頁巖的富集;長寧地區(qū)位于兩者的過渡區(qū)。(4)五峰-龍馬溪組黑色頁巖主要發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔、無機(jī)孔和裂縫空隙類型,其中有機(jī)質(zhì)孔為主要的孔隙類型�？紫短卣骱蛶r相有著密切關(guān)系,無機(jī)孔在不同巖相頁巖中都發(fā)育較少,大多數(shù)原始的粒間孔都被運(yùn)移有機(jī)質(zhì)充填。有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)的差異影響了有機(jī)質(zhì)孔分布的差異:鈣質(zhì)頁巖有機(jī)質(zhì)主要以團(tuán)塊狀顆粒的形式存在,顆粒間充填的運(yùn)移有機(jī)質(zhì)含量較少;硅質(zhì)頁巖有機(jī)質(zhì)的賦存狀態(tài)以團(tuán)塊狀顆粒和粒間充填的運(yùn)移有機(jī)質(zhì)形式為主;而粉砂質(zhì)頁巖主要以粒間充填的運(yùn)移有機(jī)質(zhì)為主。黑色鈣質(zhì)頁巖和黑色硅質(zhì)頁巖微孔和介孔都發(fā)育,介孔孔隙體積略大于微孔孔隙體積;黑色粉砂質(zhì)頁巖主要發(fā)育介孔,介孔孔隙體積遠(yuǎn)大于微孔孔隙體積。(5)五峰-龍馬溪組黑色頁巖的成巖作用影響黑色頁巖干酪根成熟之前的原始孔隙狀態(tài),進(jìn)而影響有機(jī)質(zhì)的分布形態(tài),而有機(jī)質(zhì)熱演化主要影響有機(jī)質(zhì)孔的形成與分布。有機(jī)質(zhì)孔的形態(tài)有四種特征:(1)有機(jī)質(zhì)孔孔徑大,呈圓狀;(2)有機(jī)質(zhì)孔呈扁平狀;(3)有機(jī)質(zhì)孔呈干裂狀;(4)有機(jī)質(zhì)孔多而小。(6)五峰-龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖均經(jīng)歷了早期深埋藏,后期強(qiáng)隆升和強(qiáng)變形作用。在這些過程當(dāng)中頁巖的溫度、壓力的改變會引起頁巖孔隙結(jié)構(gòu)的改變,遭受構(gòu)造變形黑色頁巖比未發(fā)生構(gòu)造變形黑色頁巖的有機(jī)質(zhì)孔孔徑小,等溫氮氣吸附孔隙體積和孔隙比表面積小,介孔不發(fā)育。(7)孔隙結(jié)構(gòu)受頁巖巖相、有機(jī)質(zhì)熱演化和構(gòu)造抬升控制。頁巖巖相和成巖作用影響富有機(jī)質(zhì)頁巖成熟之前原始孔隙形態(tài)和分布,進(jìn)而影響有機(jī)質(zhì)成熟后運(yùn)移有機(jī)質(zhì)的形態(tài)和分布;有機(jī)質(zhì)熱演化影響有機(jī)質(zhì)孔的發(fā)育和分布;后期抬升改造影響有機(jī)質(zhì)孔孔徑大小和孔隙度。有機(jī)質(zhì)孔的孔徑和孔隙度在一定程度反映了黑色頁巖初始壓力的保存條件,油裂解過程中形成的初始異常高壓釋放得越早有機(jī)質(zhì)孔孔徑越小、孔隙度越低,越晚有機(jī)質(zhì)孔孔徑越大、孔隙度越高,因此在一定程度上有機(jī)質(zhì)孔隙孔徑的大小反應(yīng)了頁巖保存條件的好壞。(8)焦石壩、威遠(yuǎn)和長寧地區(qū)無機(jī)孔具有相似性,主要為碎屑顆粒之間的粒間孔和碳酸鹽顆粒中的粒內(nèi)孔,由于碳酸鹽礦物含量的差異因此威遠(yuǎn)和長寧地區(qū)粒內(nèi)孔相對發(fā)育。焦石壩、威遠(yuǎn)和長寧地區(qū)的熱演化過程具有相似性,都達(dá)到過成熟階段,因此有機(jī)質(zhì)孔都發(fā)育,而不同之處表現(xiàn)在有機(jī)質(zhì)孔孔徑和形態(tài),造成有機(jī)質(zhì)孔孔徑和形態(tài)差異的原因是抬升過程中的構(gòu)造變形的差異。
【圖文】：

7具有寬緩背斜的構(gòu)造樣式（圖1-2-2）。程凌云（2015）和湯濟(jì)廣（2015）在對頁巖氣保存條件研究過程中提出了斷層密度、裂縫間距、破裂指數(shù)、剝蝕指數(shù)、上覆巖層厚度、傾角指數(shù)、變形指數(shù)和海拔指數(shù)等一些對頁巖氣保存條件評價的半定量評價指數(shù)。圖 1-2-2 四川盆地不同構(gòu)造變形區(qū)頁巖氣井產(chǎn)量差異（郭旭升，2014）1.2.4 存在問題對頁巖孔隙結(jié)構(gòu)及控制因素、富有機(jī)質(zhì)頁巖富集機(jī)理和保存條件的研究現(xiàn)狀的調(diào)研和總結(jié)，認(rèn)為在以下幾個方面存在研究方面的不足：（1）五峰-龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成機(jī)理還沒有達(dá)成共識富有機(jī)質(zhì)頁巖的形成與古海洋環(huán)境的關(guān)系非常密切，對古海洋環(huán)境的研究主要集中在古生產(chǎn)力、氧化還原環(huán)境、水體滯留程度、洋流等方面，而古海洋環(huán)境極大的受到了古地理格局的控制。對五峰-龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖的研究缺少對不同地區(qū)的差異和古地理格局、古海洋環(huán)境統(tǒng)一的研究，因此對五峰-龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖形成機(jī)理還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。（2）五峰-龍馬溪組黑色頁巖孔隙結(jié)構(gòu)的演化缺少研究黑色頁巖孔隙結(jié)構(gòu)特征對頁巖氣的儲層有著重要意義，前人在黑色頁巖的孔隙結(jié)構(gòu)特征和控制因數(shù)方面已經(jīng)做了大量工作，主要討論的是黑色頁巖的礦物成分、有機(jī)質(zhì)含量、成熟度和干酪根類型與黑色頁巖孔隙結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。缺少對黑色頁巖孔隙在埋藏、隆升和構(gòu)造變形過程中孔隙結(jié)構(gòu)演化的研究。（3）頁巖氣保存條件研究還缺少對頁巖自封閉性的研究現(xiàn)在對頁巖氣保存條件的研究都集中在從宏觀、間接定性反映該區(qū)頁巖氣的保存條件

巖孔隙特征差異和成巖作用對孔隙結(jié)構(gòu)的影響建立黑色頁巖孔隙形成和演化，并探討頁巖孔隙結(jié)構(gòu)和保存條件之間的關(guān)系。本次研究擬采取技術(shù)方法和技術(shù)路線如圖1-3-1所示。圖 1-3-1 論文研究技術(shù)路線圖1.4 論文完成工作量針對論文設(shè)計內(nèi)容，開展了大量基礎(chǔ)研究工作，其具體工作量如表1-4-1。表 1-4-1 論文主要工作量工作類別工作量（個，條，，口）工作類別工作量（個，條，口）實測剖面 10 資料剖面 5巖心觀察 8 鉆井資料 8有機(jī)碳 200 薄片鑒定 400鏡煤反射率 20 比表面 69微量元素分析 100
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2687950