《鄂爾多斯盆地北部山西組頁(yè)巖沉積相及其對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的控制作用》.pdf

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1、券93第1~94期1地質(zhì)學(xué)報(bào)ACTAGEOLOGICASINICAVo1．M89ayN9O3．15～2091451鄂爾多斯盆地北部山西組頁(yè)巖沉積相及其對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的控制作用郭偉，劉洪林，薛華慶，蘭朝利，湯小琪1)中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院，河北廊坊，065007；2)國(guó)家能源頁(yè)巖研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心，河北廊坊，065007；3)中國(guó)石油大學(xué)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京昌平，102249；4)華北油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，河北任丘，062550內(nèi)容提要：鄂爾多斯盆地北部山西組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層與煤層共生，頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)含量較高，具有較大

2、的資源勘探潛力。為精細(xì)表征控制山西組頁(yè)巖儲(chǔ)層分布的沉積微相，根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、錄井?dāng)?shù)據(jù)、巖芯觀察描述、薄片分析、粒度分析、X射線衍射全巖分析以及總有機(jī)碳含量(TOC)，研究了山西組頁(yè)巖儲(chǔ)層巖相與沉積微相類型，在山西組識(shí)別出(灰)黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、(灰)黑色含碳質(zhì)頁(yè)巖、(灰)黑色含碳質(zhì)(粉)砂質(zhì)頁(yè)巖、(深)灰色含碳質(zhì)頁(yè)巖、(深)灰色頁(yè)巖、(深)灰色(粉)砂質(zhì)頁(yè)巖和含鈣質(zhì)頁(yè)巖7種巖相。這些巖相沉積在富植沼澤、貧植沼澤、三角洲平原分流間洼地、曲流河河間洼地、天然堤與決口扇遠(yuǎn)端微相環(huán)境，其中富植沼澤、貧植沼澤與成煤的泥炭沼澤、泥炭坪

3、環(huán)境比鄰共生，且在山二段時(shí)期更發(fā)育。富植沼澤和貧植沼澤微相控制了具有較高T0C的(灰)黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、(灰)黑色含碳質(zhì)頁(yè)巖、(灰)黑色含碳質(zhì)(粉)砂質(zhì)頁(yè)巖和(深)灰色含碳質(zhì)頁(yè)巖的分布，是控制山西組頁(yè)巖儲(chǔ)層分布的有利微相。關(guān)鍵詞：頁(yè)巖儲(chǔ)層；山西組；沉積相；富植沼澤；貧植沼澤；鄂爾多斯盆地北部二疊系山西組為鄂爾多斯盆地北部(圖1)重要對(duì)南方志留系龍馬溪組和寒武系筇竹寺組頁(yè)巖氣藏的含煤層系之一，包括山一、山二兩個(gè)段，其中山二研究的推進(jìn)(劉洪林等，2010；劉樹(shù)根等，2011；陳尚段一般細(xì)分為山2、山2和山2。三個(gè)砂組(圖2)

4、。斌等，2012；黃金亮等，2012；聶海寬等，2012；李延鈞山西組主要為大型沖積平原河流相一三角洲相沉積等，2013；梁興等，2014)，對(duì)鄂爾多斯盆地頁(yè)巖氣的(何順利等，2005；陳洪德等，2011；郝愛(ài)武等，2011)，探尋逐漸引起研究者和開(kāi)發(fā)商的興趣。目前，對(duì)鄂其中山二段受海洋環(huán)境影響，具有海陸過(guò)渡相特征爾多斯盆地山西組頁(yè)巖氣的研究?jī)H處在起步階段，(龐軍剛等，2006；葉黎明等，2008；陳洪德等，2011)。研究?jī)?nèi)容涉及孔隙類型(楊超等，2013)、成藏條件與資源潛力(張金川等，2008；王社教等，201

5、1；鄒才能山西組發(fā)育大型致密砂巖巖性氣藏，烴源巖為山西組、太原組和本溪組煤層與碳質(zhì)頁(yè)巖，具有自生自儲(chǔ)等，2011；張麗霞等，2012；付金華等，2013；宮美林等，2013；閆德宇等，2013)方面，而對(duì)山西組聚煤環(huán)自蓋特征，成藏條件優(yōu)越(例如，付金華等，2005a；李境頁(yè)巖沉積相的精細(xì)劃分及沉積微相對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的明瑞等，2009)。其中，山一段儲(chǔ)層主要為巖屑石英控制作用研究尚未涉及。為此，本文根據(jù)巖芯描述、砂巖、石英巖屑砂巖和石英砂巖，氣井產(chǎn)能較低，如氣測(cè)錄井、測(cè)井與化驗(yàn)分析資料，以鄂爾多斯盆地北蘇里格氣田和大牛地氣

6、田(郝蜀民等，2006；蘭朝利部(圖1)山西組為例，研究含煤層系頁(yè)巖沉積微相等，2007)；山二段儲(chǔ)層主要為巖屑石英砂巖和石英類型及其對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的控制作用。砂巖，氣井產(chǎn)能高而穩(wěn)定，如榆林氣田與子洲氣田(付金華等，2005b；蘭朝利等；2007；趙金省等，1研究方法2009；趙丹楓等，2013)。利用巖芯觀察、薄片觀察、粒度分析以及X射為尋找更多的天然氣戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備，隨著我國(guó)注：本文為國(guó)家科技計(jì)劃“973”項(xiàng)目“中國(guó)南方海相頁(yè)巖氣高效開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)研究”(編號(hào)2O13cB228。O0)資助成果。收稿日期：2014-08—1

7、8；改回日期：2014-1226責(zé)任編輯：周健。作者簡(jiǎn)介：郭偉，男，1973生。博士后，主要從事頁(yè)巖氣勘探與開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究。通訊地址：065007，河北省廊坊市廣陽(yáng)區(qū)石油分院44號(hào)信箱F樓；Email：pkuguowei69@petrochina．CON．cn。第5期郭偉等：鄂爾多斯盆地北部山西組頁(yè)巖沉積相及其對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的控制作用935要成煤時(shí)期；晚期(山一段沉積時(shí)期)，海洋影響消精細(xì)表征頁(yè)巖沉積環(huán)境，并為后續(xù)探討沉積環(huán)境失，氣候逐漸向半干旱一潮濕氣候過(guò)渡，植物生長(zhǎng)受差異對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的控制作用提供依據(jù)，本文將山到抑制，沼

8、澤發(fā)育受限。其中，植物極其繁盛、能夠西組頁(yè)巖沉積沉積環(huán)境劃分為6種微相，包括三成煤的沼澤環(huán)境稱為泥炭坪或泥炭沼澤(桑樹(shù)勛等，角洲平原分流間洼地、富植沼澤、貧植沼澤、天然2001；陳全紅等，2009)。堤、決口扇遠(yuǎn)端以及曲流河河間洼地，各微相主要山西組頁(yè)巖同樣沉積在河流相一三角洲相的沼特征見(jiàn)表2。其中，富植沼澤與貧植沼澤為首次提澤環(huán)境，這種沼澤環(huán)