鄂爾多斯盆地東南部延長組頁巖儲層特征及控制因素

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1、網(wǎng)絡(luò)出版時間：2012-12-1916:23網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/21.1357.TE.20121219.1623.015.html鄂爾多斯盆地東南部延長組頁巖儲層特征及控制因素曾秋楠，于炳松，李昱霏（中國地質(zhì)大學(xué)，北京100083）摘要：鄂爾多斯盆地東南部延長組富有機(jī)質(zhì)頁巖形成于陸相湖盆環(huán)境，屬于典型的陸相頁巖地層，在目前的頁巖氣地質(zhì)評價和研究中，尚無系統(tǒng)方法及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，國外評價方法也差異較大。通過對研究區(qū)延長組長7段和長9段富有機(jī)質(zhì)黑色頁巖的一系列測試，總結(jié)出目標(biāo)層位的有機(jī)質(zhì)特征、礦物組成、孔隙結(jié)構(gòu)和

2、分布特征，并討論了上述特征之間的相互關(guān)系，明確了影響孔隙發(fā)育的主要因素。最后，討論飽和吸附量與上述特征的相關(guān)性，探明了控制該頁巖儲層吸附量的因素。關(guān)鍵詞：富有機(jī)質(zhì)頁巖；儲層特征；控制因素；延長組；鄂爾多斯盆地中圖分類號：TE122.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A引言頁巖氣賦存在低孔、低滲的富有機(jī)質(zhì)暗色泥頁巖中，具有典型的“自生自儲”特點(diǎn)，儲層低孔、低滲特征明顯，除賦存在裂縫中的游離相天然氣外，吸附于巖石顆粒表面的吸附氣也占有較大的比[1]重。20世紀(jì)80年代至今，頁巖氣及煤層氣作為新興的非常規(guī)能源，占據(jù)了美國天然氣供給的15%。[2]近年來，中國、加拿大、澳大利亞及印度等國

3、都開始評估頁巖氣儲量。其中，中國鄂爾多斯盆地三疊系延長組的頁巖氣藏，因賦存于陸相頁巖中而區(qū)別于國外及中國南方的海相頁巖氣藏。2011年4月，延長石油集團(tuán)在甘泉縣下寺灣鉆探了中國第1口陸相頁巖氣井——柳評177井，壓裂產(chǎn)氣并點(diǎn)火成功，使中國的陸相頁巖氣備受矚目。目前，美國天然氣研究所基本已摸清海相頁巖氣分布規(guī)律，并發(fā)展了相應(yīng)的開采生產(chǎn)技術(shù)。通過地質(zhì)條件的對比可知，中國南方四川盆地具有與美國典型盆地相似的地質(zhì)條件和構(gòu)造演化特點(diǎn)，[3-5]均屬于古生代發(fā)育的海相沉積盆地，具有較好的頁巖氣勘探前景。本文從鄂爾多斯盆地東南部三疊系延長組長7—長9段頁巖儲層的礦物組成、孔

4、隙特征等方面入手，探討了陸相頁巖儲層的基本特征和控制因素，為該區(qū)頁巖氣的勘探開發(fā)提供理論指導(dǎo)。____________________________收稿日期：20120620；改回日期：20120810基金項(xiàng)目：國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心項(xiàng)目“全國頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)：黔北地區(qū)頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查與選區(qū)”(2009GYXQ15-03)。作者簡介：曾秋楠（1988-），女，2011年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)學(xué)專業(yè)，現(xiàn)為該校礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)在讀碩士研究生，主要從事油氣儲層研究工作。1區(qū)域地質(zhì)概況鄂爾多斯盆地是1個經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動疊合形成

5、的殘余克拉通內(nèi)盆地。盆地在晚古生代—中三[6]疊世時期處于海陸交替相沉積環(huán)境到陸相沉積環(huán)境的轉(zhuǎn)變過程。研究區(qū)北至關(guān)莊，南抵道鎮(zhèn)，西到橋鎮(zhèn)以西，東達(dá)延川，整體上位于鄂爾多斯盆地東南部。區(qū)內(nèi)上三疊統(tǒng)延長組為內(nèi)陸湖泊—三角[7]洲沉積體系。2樣品采集及分析測試以延長組長7段和長9段富有機(jī)質(zhì)泥頁巖為目標(biāo)層位（統(tǒng)稱延長組富有機(jī)質(zhì)頁巖），對研究區(qū)30口井進(jìn)行巖心觀察和精細(xì)描述，并以0.5m或1.0m間隔為標(biāo)準(zhǔn)取樣，共采集樣品298塊，綜合考慮后選取15口井的樣品進(jìn)行分析測試，所選井位分布在鄂爾多斯盆地東南部延安市的下寺灣—延長地區(qū)。為了探明研究層位的礦物組成、孔隙結(jié)構(gòu)特征

6、及儲層儲氣性能的控制因素，分別對樣品進(jìn)行測試（表1）。表1測試實(shí)驗(yàn)明細(xì)檢測項(xiàng)目檢測依據(jù)檢測條件使用儀器巖石有機(jī)碳報告GB/T19145—2003檢測環(huán)境溫度為27℃Leco碳硫測定儀熒光顯微鏡（LABORLUX油浸50倍物鏡，總放大倍數(shù)為800Ro顯微組分SY/T5124—199512POL）倍顯微鏡光度計（MPV-3）X射線衍射黏土礦物及SY/T5163—1995檢測環(huán)境溫度為24℃，檢測環(huán)境濕D8DISCOVER型X射線衍全巖分析SY/T5983—94度為30%射儀溫度為30℃，油浴鍋溫度控制精度頁巖等溫吸附測試GB/T19560—2004300型等溫吸附

7、儀為0.1℃；壓力測量精度為689Pa比表面測定儀巖石比表面和孔徑分布GB/T19587—200490℃加熱1h、350℃加熱5h（QuadrasorbSI）3測試結(jié)果3.1有機(jī)質(zhì)特征通過對目標(biāo)層位34個樣品進(jìn)行巖石有機(jī)碳含量（TOC）、鏡質(zhì)體反射率（Ro）和顯微組分測試，結(jié)果表明，所有樣品均含有鏡質(zhì)組，含量為0.7%～8.3%，均值為3.6%；含有殼質(zhì)組的樣品中，殼質(zhì)組含量為1.6%～20.0%，均值為7.9%；含有惰質(zhì)組的樣品中，惰質(zhì)組含量為0.6%～3.2%，均值為1.6%。根據(jù)顯微組分總量可以將樣品大致劃分為2類：①顯微組分總量較低者（小于10%）以鏡

8、質(zhì)組為主，含少量或不含惰質(zhì)組，基本不含