解德录等:沧东凹陷深湖亚相纹层状页岩成因及页岩油可动性影响因素
2024-06-28 11:13:39   作者:   点击:1654   来源:中国石油学会

纹层是湖相页岩广泛发育的重要沉积结构,记录了天文周期、气候、沉积速率、水动力条件、盐度和物源等丰富的地质信息,对页岩油的可动性具有重要影响。随着外源输入强度的增加,微观尺度上纹层特征、成因研究变得更加复杂而具有挑战性。渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段发育典型的深湖亚相细粒沉积。2023年上半年,沧东凹陷5号平台(GD12井附近)建成了年产十万吨级陆相页岩油开发效益示范平台。目前,沧东凹陷孔店组二段深湖页岩已在沉积环境、页岩油形成条件、“甜点”评价以及勘探实践等方面取得进展,但对于页岩纹层的微观尺度研究尚不够精细,导致诸多地质现象认识不清,如不同纹层状页岩中页岩油可动性差异及影响机制等。中国石油大港油田解德录博士综合X射线衍射、岩石热解、X射线荧光光谱、全自动矿物分析、场发射扫描电镜和氮气吸附等测试技术,从微米—纳米纹层的角度开展分析,旨在解决3方面问题:①阐明深湖亚相页岩的纹层类型及特征;②揭示深湖亚相纹层状页岩储层的成因;③进一步探讨深湖亚相纹层状页岩中页岩油可动性的控制因素。相关研究认识刊登在《石油学报》第45卷第5期。

沧东凹陷深湖亚相纹层状页岩主要发育5种组分纹层,即长英质纹层、黏土质纹层、灰云质纹层、方沸石质纹层和混合质纹层。这些纹层主要构成3类纹层状页岩,即纹层状长英质页岩、纹层状灰云质页岩和纹层状混合质页岩。

在储集性方面,纹层状页岩优于块状页岩;而在纹层状页岩中,纹层状灰云质页岩优于纹层状长英质页岩;页岩孔隙中的游离油主要见于有机质表面、矿物粒间孔、粒内溶孔或裂缝内大孔中。

矿物成分的有机相分类分析表明,纹层状长英质页岩和纹层状灰云质页岩分别发育于大量淡水输入和富含碳酸盐/蒸发盐的咸水环境。进一步的分析揭示了两种页岩油的差异化的高效生烃机理。

页岩油可动性控制因素表明,有机和无机地质因素对纹层状页岩中页岩油的流动性均存在重要影响。有利于页岩油流动的因素包括:具有适中的TOC含量(1%~4%)和最高热解峰温Tmax(435~450℃),干酪根为产气型而非产油型,具有更高的碳酸盐而非长英质含量、大孔径、更低的比表面积。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202405004

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