中國陸相頁巖油發(fā)展?jié)摿εc技術(shù)對策
發(fā)布時間：2021-01-09 05:00
陸相頁巖油是埋藏300 m以深、Ro值大于0.5%的陸相富有機質(zhì)頁巖層系中賦存的液態(tài)烴和各類有機物的統(tǒng)稱,是源巖油氣的重要組成類型。以成熟度控制富有機質(zhì)頁巖生排油演化模式為依據(jù),將陸相頁巖油劃分為中高成熟度和中低成熟度兩種類型,研究發(fā)現(xiàn)中國陸相頁巖層系:①發(fā)育淡水和咸水兩類湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖,存在碎屑巖、碳酸鹽巖、混積巖、沉凝灰?guī)r、泥頁巖等多種類型儲集層,形成多套近源或源內(nèi)聚集的"甜點段"和大面積分布的"甜點區(qū)",具規(guī)模資源基礎(chǔ)。②富有機質(zhì)頁巖實驗分析表明,波狀和水平紋層狀頁巖具良好儲集條件,頁巖水平滲透率是垂向滲透率的數(shù)十倍—數(shù)百倍,利于源內(nèi)頁巖油橫向規(guī)模運聚。③經(jīng)評價,中高成熟度頁巖油地質(zhì)資源總量超過100×108t,采用水平井體積壓裂技術(shù)可以有效開發(fā),是近期石油勘探現(xiàn)實領(lǐng)域;中低成熟度頁巖油資源潛力大,初步評價技術(shù)可采資源量為（700～900）×108 t,是未來石油工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性接替資源,需要原位轉(zhuǎn)化等技術(shù)突破才能實現(xiàn)效益開發(fā)。陸相頁巖油是中國陸上油氣勘探從"源外"走向"源內(nèi)"的必然選擇,突破"甜點區(qū)"評價優(yōu)選、水...
【文章來源】：石油勘探與開發(fā). 2020,47(04)北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
陸相頁巖有機質(zhì)生排滯留油模式圖（據(jù)文獻[1,5]修改）
淡水環(huán)境烴源巖以鄂爾多斯盆地長7段頁巖為代表，其有機質(zhì)具有分段富集的特點。衣食村剖面發(fā)育4個有機質(zhì)富集段，紋層狀頁巖TOC值高，平均值為13.75%；塊狀泥巖TOC值相對偏低，平均值為3.74%。紋層狀頁巖TOC值是塊狀泥巖的近4倍。有機質(zhì)富集主要受兩大因素控制：(1)火山活動、熱液作用造成湖泊富營養(yǎng)化和藻類勃發(fā)。銅川露頭剖面研究發(fā)現(xiàn)，適宜的火山活動，可以提供豐富營養(yǎng)物質(zhì)，利于生物勃發(fā)，銅川剖面凝灰?guī)r含量為5%～7%的層段發(fā)育的頁巖TOC值最高，一般大于20%。統(tǒng)計結(jié)果表明熱液礦物含量與長7段源巖有機質(zhì)豐度呈明顯的正相關(guān)，表明深部熱液活動可以提供Fe、Mo、P等營養(yǎng)元素，進而促進生物勃發(fā)。(2)低沉積速率和缺氧安靜還原環(huán)境，利于有機質(zhì)保存。鋯石測年與米蘭科維奇旋回分析表明，長7段富有機質(zhì)頁巖段沉積時長0.5 Ma，平均沉積速率為5 cm/1 000 a，沉積速率和陸源碎屑供給速度較低，降低了有機質(zhì)稀釋作用，而且黃鐵礦粒徑多數(shù)小于10μm，指示長7段源巖沉積時屬于缺氧或低氧安靜還原環(huán)境�？傮w看，長7段烴源巖具有厚度大、分布范圍廣的特點，黑色頁巖疊合面積為4.3×104 km2，頁巖厚平均為16 m，最厚達60 m；暗色泥巖疊合面積達6.2×104 km2，厚度平均為17 m，最厚達124 m。優(yōu)質(zhì)烴源巖大面積分布，奠定了頁巖油規(guī)模發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。咸化環(huán)境烴源巖以準噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組為代表，有機質(zhì)分布非均質(zhì)性強，母質(zhì)類型縱向變化大、分層性明顯，髙豐度段以水生母質(zhì)為主，紋層狀頁巖TOC值平均為6.1%，塊狀泥巖TOC值平均為3.2%，頁巖有機質(zhì)豐度約為塊狀泥巖的2倍。兩大因素控制頁巖層系有機質(zhì)富集[18]:(1)早期火山碎屑物質(zhì)為生物繁盛提供充足的養(yǎng)料，促進有機質(zhì)富集。研究發(fā)現(xiàn)火山灰的快速水解，可以促進水體中P、Fe、Mo、V等元素富集，巖性剖面揭示的沉凝灰?guī)r與藻紋層間互發(fā)育、藻類體呈層狀高度富集現(xiàn)象，表明火山物質(zhì)的加入，利于藻類勃發(fā)。(2)咸水水體促進有機質(zhì)絮凝，提高有機質(zhì)捕獲效率。咸化湖盆細粒沉積與有機質(zhì)富集物理模擬實驗揭示，鹽度從1%增加到3%，有機質(zhì)捕獲效率提高3倍；沉積物濃度從2%上升到4%，有機質(zhì)捕獲效率提高1倍，推測咸水環(huán)境有機質(zhì)絮凝作用可能是造成有機質(zhì)高度富集的重要原因之一。準噶爾盆地中下二疊統(tǒng)廣泛發(fā)育咸化環(huán)境烴源巖，髙豐度烴源巖厚度為50～450 m，面積約為7×104 km2。
(2)頁巖層系紋層構(gòu)造發(fā)育。受氣候韻律和水動力條件變化、物源混積、有機質(zhì)絮凝多因素綜合影響，陸相頁巖層系廣泛發(fā)育紋層構(gòu)造，為頁巖油大面積形成與富集創(chuàng)造了條件[18]。一是鏡下顯微觀察發(fā)現(xiàn)，陸相湖盆發(fā)育的不同巖性類型的頁巖均有紋層構(gòu)造發(fā)育，如鄂爾多斯盆地延長組頁巖的頁理紋層發(fā)育程度與有機質(zhì)豐度可能存在正相關(guān)關(guān)系（見圖3）。二是樣品分析表明，波狀紋層狀和水平紋層狀頁巖均具有較好的儲集性能，微納米級孔隙發(fā)育，但不同結(jié)構(gòu)類型頁巖儲集性能有差異，從紋層狀到層狀，再到塊狀頁巖儲集性能依次變差，紋層狀頁巖最有利（見圖4）。1.3.3 形成與分布
【參考文獻】：
期刊論文
[1]頁巖油氣革命及影響[J]. 鄒才能,潘松圻,荊振華,高金亮,楊智,吳松濤,趙群. 石油學報. 2020(01)
[2]中國陸相頁巖油類型、資源潛力及與致密油的邊界[J]. 趙文智,胡素云,侯連華,楊濤,李欣,郭彬程,楊智. 石油勘探與開發(fā). 2020(01)
[3]中國陸相頁巖油類型、潛力及前景[J]. 杜金虎,胡素云,龐正煉,林森虎,侯連華,朱如凱. 中國石油勘探. 2019(05)
[4]斷陷湖盆湖相頁巖油形成有利條件及富集特征——以渤海灣盆地滄東凹陷孔店組二段為例[J]. 趙賢正,周立宏,蒲秀剛,金鳳鳴,時戰(zhàn)楠,肖敦清,韓文中,姜文亞,張偉,汪虎. 石油學報. 2019(09)
[5]陸相頁巖油甜點地質(zhì)特征與勘探關(guān)鍵技術(shù)——以滄東凹陷孔店組二段為例[J]. 蒲秀剛,金鳳鳴,韓文中,時戰(zhàn)楠,蔡愛兵,王愛國,官全勝,姜文亞,張偉. 石油學報. 2019(08)
[6]“進源找油”:論四川盆地非常規(guī)陸相大型頁巖油氣田[J]. 鄒才能,楊智,王紅巖,董大忠,劉洪林,施振生,張斌,孫莎莎,劉德勛,李貴中,吳松濤,龐正煉,潘松圻,袁懿琳. 地質(zhì)學報. 2019(07)
[7]中國陸相致密油富集規(guī)律及勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究進展[J]. 胡素云,陶士振,閆偉鵬,門廣田,唐振興,薛建勤,賈希玉,陳旋,江濤,黃東,梁曉偉. 天然氣地球科學. 2019(08)
[8]中國迎來頁巖油氣革命了嗎?[J]. 金之鈞,白振瑞,高波,黎茂穩(wěn). 石油與天然氣地質(zhì). 2019(03)
[9]中國頁巖油的形成和分布理論綜述[J]. 張欣,劉吉余,侯鵬飛. 地質(zhì)與資源. 2019(02)
[10]“進源找油”:源巖油氣內(nèi)涵與前景[J]. 楊智,鄒才能. 石油勘探與開發(fā). 2019(01)
本文編號：2966019
【文章來源】：石油勘探與開發(fā). 2020,47(04)北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
陸相頁巖有機質(zhì)生排滯留油模式圖（據(jù)文獻[1,5]修改）
淡水環(huán)境烴源巖以鄂爾多斯盆地長7段頁巖為代表，其有機質(zhì)具有分段富集的特點。衣食村剖面發(fā)育4個有機質(zhì)富集段，紋層狀頁巖TOC值高，平均值為13.75%；塊狀泥巖TOC值相對偏低，平均值為3.74%。紋層狀頁巖TOC值是塊狀泥巖的近4倍。有機質(zhì)富集主要受兩大因素控制：(1)火山活動、熱液作用造成湖泊富營養(yǎng)化和藻類勃發(fā)。銅川露頭剖面研究發(fā)現(xiàn)，適宜的火山活動，可以提供豐富營養(yǎng)物質(zhì)，利于生物勃發(fā)，銅川剖面凝灰?guī)r含量為5%～7%的層段發(fā)育的頁巖TOC值最高，一般大于20%。統(tǒng)計結(jié)果表明熱液礦物含量與長7段源巖有機質(zhì)豐度呈明顯的正相關(guān)，表明深部熱液活動可以提供Fe、Mo、P等營養(yǎng)元素，進而促進生物勃發(fā)。(2)低沉積速率和缺氧安靜還原環(huán)境，利于有機質(zhì)保存。鋯石測年與米蘭科維奇旋回分析表明，長7段富有機質(zhì)頁巖段沉積時長0.5 Ma，平均沉積速率為5 cm/1 000 a，沉積速率和陸源碎屑供給速度較低，降低了有機質(zhì)稀釋作用，而且黃鐵礦粒徑多數(shù)小于10μm，指示長7段源巖沉積時屬于缺氧或低氧安靜還原環(huán)境�？傮w看，長7段烴源巖具有厚度大、分布范圍廣的特點，黑色頁巖疊合面積為4.3×104 km2，頁巖厚平均為16 m，最厚達60 m；暗色泥巖疊合面積達6.2×104 km2，厚度平均為17 m，最厚達124 m。優(yōu)質(zhì)烴源巖大面積分布，奠定了頁巖油規(guī)模發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。咸化環(huán)境烴源巖以準噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組為代表，有機質(zhì)分布非均質(zhì)性強，母質(zhì)類型縱向變化大、分層性明顯，髙豐度段以水生母質(zhì)為主，紋層狀頁巖TOC值平均為6.1%，塊狀泥巖TOC值平均為3.2%，頁巖有機質(zhì)豐度約為塊狀泥巖的2倍。兩大因素控制頁巖層系有機質(zhì)富集[18]:(1)早期火山碎屑物質(zhì)為生物繁盛提供充足的養(yǎng)料，促進有機質(zhì)富集。研究發(fā)現(xiàn)火山灰的快速水解，可以促進水體中P、Fe、Mo、V等元素富集，巖性剖面揭示的沉凝灰?guī)r與藻紋層間互發(fā)育、藻類體呈層狀高度富集現(xiàn)象，表明火山物質(zhì)的加入，利于藻類勃發(fā)。(2)咸水水體促進有機質(zhì)絮凝，提高有機質(zhì)捕獲效率。咸化湖盆細粒沉積與有機質(zhì)富集物理模擬實驗揭示，鹽度從1%增加到3%，有機質(zhì)捕獲效率提高3倍；沉積物濃度從2%上升到4%，有機質(zhì)捕獲效率提高1倍，推測咸水環(huán)境有機質(zhì)絮凝作用可能是造成有機質(zhì)高度富集的重要原因之一。準噶爾盆地中下二疊統(tǒng)廣泛發(fā)育咸化環(huán)境烴源巖，髙豐度烴源巖厚度為50～450 m，面積約為7×104 km2。
(2)頁巖層系紋層構(gòu)造發(fā)育。受氣候韻律和水動力條件變化、物源混積、有機質(zhì)絮凝多因素綜合影響，陸相頁巖層系廣泛發(fā)育紋層構(gòu)造，為頁巖油大面積形成與富集創(chuàng)造了條件[18]。一是鏡下顯微觀察發(fā)現(xiàn)，陸相湖盆發(fā)育的不同巖性類型的頁巖均有紋層構(gòu)造發(fā)育，如鄂爾多斯盆地延長組頁巖的頁理紋層發(fā)育程度與有機質(zhì)豐度可能存在正相關(guān)關(guān)系（見圖3）。二是樣品分析表明，波狀紋層狀和水平紋層狀頁巖均具有較好的儲集性能，微納米級孔隙發(fā)育，但不同結(jié)構(gòu)類型頁巖儲集性能有差異，從紋層狀到層狀，再到塊狀頁巖儲集性能依次變差，紋層狀頁巖最有利（見圖4）。1.3.3 形成與分布
【參考文獻】：
期刊論文
[1]頁巖油氣革命及影響[J]. 鄒才能,潘松圻,荊振華,高金亮,楊智,吳松濤,趙群. 石油學報. 2020(01)
[2]中國陸相頁巖油類型、資源潛力及與致密油的邊界[J]. 趙文智,胡素云,侯連華,楊濤,李欣,郭彬程,楊智. 石油勘探與開發(fā). 2020(01)
[3]中國陸相頁巖油類型、潛力及前景[J]. 杜金虎,胡素云,龐正煉,林森虎,侯連華,朱如凱. 中國石油勘探. 2019(05)
[4]斷陷湖盆湖相頁巖油形成有利條件及富集特征——以渤海灣盆地滄東凹陷孔店組二段為例[J]. 趙賢正,周立宏,蒲秀剛,金鳳鳴,時戰(zhàn)楠,肖敦清,韓文中,姜文亞,張偉,汪虎. 石油學報. 2019(09)
[5]陸相頁巖油甜點地質(zhì)特征與勘探關(guān)鍵技術(shù)——以滄東凹陷孔店組二段為例[J]. 蒲秀剛,金鳳鳴,韓文中,時戰(zhàn)楠,蔡愛兵,王愛國,官全勝,姜文亞,張偉. 石油學報. 2019(08)
[6]“進源找油”:論四川盆地非常規(guī)陸相大型頁巖油氣田[J]. 鄒才能,楊智,王紅巖,董大忠,劉洪林,施振生,張斌,孫莎莎,劉德勛,李貴中,吳松濤,龐正煉,潘松圻,袁懿琳. 地質(zhì)學報. 2019(07)
[7]中國陸相致密油富集規(guī)律及勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究進展[J]. 胡素云,陶士振,閆偉鵬,門廣田,唐振興,薛建勤,賈希玉,陳旋,江濤,黃東,梁曉偉. 天然氣地球科學. 2019(08)
[8]中國迎來頁巖油氣革命了嗎?[J]. 金之鈞,白振瑞,高波,黎茂穩(wěn). 石油與天然氣地質(zhì). 2019(03)
[9]中國頁巖油的形成和分布理論綜述[J]. 張欣,劉吉余,侯鵬飛. 地質(zhì)與資源. 2019(02)
[10]“進源找油”:源巖油氣內(nèi)涵與前景[J]. 楊智,鄒才能. 石油勘探與開發(fā). 2019(01)
本文編號：2966019
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