發(fā)布時間：2020-06-08 13:51

【摘要】：渤海灣盆地濟陽坳陷古近系沙河街組沙四上亞段-沙三下亞段為優(yōu)質(zhì)烴源巖,分布面積較廣、厚度較大,多口井獲得工業(yè)油流,展現(xiàn)出良好的頁巖油開發(fā)潛力。頁巖油儲層具有非均質(zhì)性強、巖石類型多、構(gòu)造復雜、儲集空間類型多樣、納米-微米級孔徑等特點,系統(tǒng)研究頁巖油儲層特征對頁巖油開發(fā)具有重要意義。本論文以濟陽坳陷四口取心井沙四上亞段-沙三下亞段頁巖油儲層作為研究對象,以沉積巖石學、石油地質(zhì)學、儲層地質(zhì)學和非常規(guī)油氣地質(zhì)學理論為指導,從頁巖油儲層礦物巖石學特征著手,利用多種技術(shù)手段表征頁巖油儲層的儲集空間特征、物性特征和流體賦存特征,綜合評價渤海灣盆地濟陽坳陷沙河街組頁巖油儲層特征。通過巖心觀察、薄片鑒定和X衍射全巖分析,在礦物巖石學特征分析基礎上,提出了適用于研究區(qū)頁巖油細粒沉積巖礦物的綜合巖石學分類方案,依據(jù)泥質(zhì)、方解石和白云石含量將頁巖油層段的巖石劃分為三大類二十六種巖石類型。研究區(qū)頁巖油儲層巖性以灰質(zhì)泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、含灰泥巖和含泥灰?guī)r為主,夾少量白云巖薄層。沙四上亞段至沙三下亞段方解石含量降低,泥質(zhì)逐漸升高,整體由含泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r向灰質(zhì)泥巖、含灰泥巖轉(zhuǎn)變,多種巖性交錯出現(xiàn),產(chǎn)狀從紋層狀過渡到層狀。在巖石學特征及巖性組合分析基礎上,利用高分辨率掃描電鏡、背散射電子成像、X射線能譜等技術(shù)進行了儲層儲集空間微觀特征研究。頁巖油儲集空間劃分為孔隙及裂縫兩大類,孔隙包括粒間孔、溶蝕孔、晶間孔和晶內(nèi)孔,裂縫包括構(gòu)造裂縫、層理縫、異常超壓縫和泥質(zhì)收縮縫等。基于高分辨率背散射圖像分析方法,定量表征了頁巖油儲層的孔隙類型、孔徑大小及其分布等微觀孔隙特征。頁巖油儲層主要孔隙類型為粒間孔和溶蝕孔,其次為晶間孔。頁巖油儲層以納米-微米級孔隙為主,孔隙數(shù)量隨孔徑增大急劇下降,納米級孔隙數(shù)量占90%~98%,但儲層面孔率主要由數(shù)量上僅占2%~10%的微米級孔隙提供。云巖類面孔率10%左右,泥巖類面孔率6%~9%,灰?guī)r類面孔率在0.5%~5%�；诘獨獾葴匚綄嶒灡碚髁隧搸r油儲層納米級孔隙的孔徑分布及其孔隙結(jié)構(gòu)特征。研究并劃分出4類氮氣吸附等溫曲線類型。通過計算不同巖性樣品的比表面、孔體積和分形維數(shù)等參數(shù),分析孔隙發(fā)育程度和孔隙結(jié)構(gòu)復雜程度。云巖類的孔隙結(jié)構(gòu)以平行板狀孔為主,孔體積大,孔隙連通性好。其次泥巖類孔隙發(fā)育較好,孔體積略大于灰?guī)r類。泥巖類和灰?guī)r類的孔隙結(jié)構(gòu)以細頸廣體孔和平行板狀孔為主。泥巖類孔隙結(jié)構(gòu)最復雜,非均質(zhì)性強,比表面大。通過頁巖油儲層常規(guī)物性資料分析,五種主要巖性中泥質(zhì)云巖物性最好,其次為灰質(zhì)泥巖和含灰泥巖物性好,灰?guī)r類物性較差。頁巖油儲層物性主要受礦物成分、有機質(zhì)生烴、成巖作用和埋藏演化影響,構(gòu)造作用和熱液作用也有一定影響。通過場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡觀察和X射線能譜元素分析表明頁巖油主要為游離態(tài)液態(tài)烴,賦存空間主要包括粒間孔、溶蝕孔、晶間孔和層理縫。在熱解S_1和氯仿瀝青“A”進行輕烴補償和重烴校正基礎上劃分頁巖油含油性分級標準,綜合掃描電鏡含油性觀察、X射線能譜微觀流體賦存研究、頁巖油含油性分級、測井數(shù)據(jù)△LogR模擬,建立了適合研究區(qū)的頁巖油含油性評價方法,分析頁巖油儲層縱向上的流體賦存特征。沙河街組頁巖油儲層高含油層段的主要巖性為灰質(zhì)泥巖,其次為灰質(zhì)泥巖和泥質(zhì)灰?guī)r互層。
【圖文】：

泛關(guān)注和重視。目前，在松遼、渤海灣（遼河、濮陽、濟陽等坳陷）及新生代盆地已不同程度地獲得了工業(yè)性頁巖油流（李吉君等，2014；姜2014；薛海濤等，，2015；聶海寬等，2016）�，F(xiàn)有研究和鉆井資料證實渤海灣盆地濟陽坳陷沙河街組頁巖油儲層具巖油的條件和勘探開發(fā)潛力，與北美地區(qū)海相頁巖油氣不同，渤海灣盆陷沙河街組頁巖油儲層主要為陸相沉積，受物源區(qū)近、物源方向多、母等因素影響，具有巖石類型多、巖相橫向變化快和儲集空間類型多樣等性特征（王永詩等，2013a；張林曄等，2014）。根據(jù)濟陽坳陷老井復查口鉆井在沙河街組頁巖油中見油氣顯示，其中 38 口井獲得工業(yè)油氣流氣流，油井初期產(chǎn)能為 12~72 t/d，河 54 井累計產(chǎn)量已達 27896 t，永 5深 9 井和羅 42 井累積產(chǎn)量均在萬噸以上。這些天然裂縫發(fā)育的頁巖油井主要分布在東營凹陷和沾化凹陷（圖 1-1）。目前頁巖油層段工業(yè)油氣均為裂縫型頁巖油和夾粉砂或碳酸鹽巖的夾層型頁巖油（宋國奇等，興，2014）。這預示著渤海灣盆地濟陽坳陷沙河街組頁巖油儲層存在通和壓裂技術(shù)大規(guī)模開發(fā)頁巖油資源的潛能。

圖 1-2 頁巖油儲層孔隙表征方法及孔徑分類方案朱筱敏等（2007）通過對比濟陽坳陷不同次級凹陷古近系孔隙演化分布特征，將頁巖油儲層孔隙類型分為原生孔隙和次生孔隙兩大類。原生孔隙包括壓縮原生粒間孔、膠結(jié)剩余粒間孔和雜基微孔隙，次生（溶蝕）孔隙包括粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄�？缀统罂住ouckset al.（2012）提出了以粒（晶）間孔、粒（晶）內(nèi)孔和有機質(zhì)孔為主的三端元泥頁巖孔隙分類方案，該方案適用于北美泥頁巖層系的儲集空間分類，該方案被廣大學者借鑒并進一步提出適合我國陸相頁巖油儲層的分類方案。崔景偉等（2012）認為泥頁巖孔隙分為粒間孔、粒內(nèi)孔和有機質(zhì)孔 3 種，不僅簡單實用，還能夠兼顧油氣流動差異和油氣潤濕性。朱如凱等（2013）根據(jù)孔隙成因和孔隙位置將鄂爾多斯三疊系延長組泥頁巖儲集層的孔隙劃分為粒間微孔、晶間微孔、有機質(zhì)微孔、無機礦物粒內(nèi)微孔、粒間溶蝕微孔和微裂縫。何建華等（2014）以黔北和黔西北地區(qū)黑色泥頁巖孔隙成因與孔隙發(fā)育位置作為主次分類依據(jù)，將微觀孔隙分為原生沉積型、成巖后生改造型及混合成因 3 個大
【學位授予單位】：成都理工大學
【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：2703181