刘金等:陆相页岩油微观赋存特征与自封闭机理——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例
2025-11-11 10:40:57   作者:   点击:56   来源:中国石油学会

陆相页岩油非均质性强,微观赋存特征复杂,自封闭机理不明,是陆相页岩油地质理论研究的关键科学问题。准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油发现于2011年,是典型的陆相咸化湖盆混积型页岩油,地质储量超10亿吨。2020年,国家能源局、自然资源部批复设立“新疆吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区”。2025年,示范区页岩油产量即将超过170万吨,建设取得成功,是陆相页岩油地质理论与技术创新、地质—工程一体化与市场化管理理念等创新的重大成果,示范效应极为显著。中国石油新疆油田刘金高级工程师研究团队以吉木萨尔页岩油为例,深入研究了陆相咸化湖盆混积型页岩油的微观赋存赋存状态和机理,绘制了微米—纳米尺度油、水精确分布的“地图”,明确了页岩油储层中流体微观分布的控制因素,揭示了页岩油的微观富集规律,丰富了页岩油自封闭理论内涵,科学地论证了陆相页岩油在动用孔隙尺度及流体组分上具有梯次性和阶段性的特点,为页岩油科学、高效地开采提供了重要科学依据。论文的研究成果是吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区地质理论与技术创新的重要组成部分,在示范区页岩油开发方案编制中得到重要应用,并在页岩油井长期生产实践中得到检验,是理论来源实践,并进一步指导实践哲学思想在石油地质学领域的重要体现。相关研究认识刊登在《石油学报》第46卷第7期。

(1)吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油形成于陆相咸化湖盆环境,混积型页岩储层的小孔(孔径<2 μm)中充填重质油,大孔(孔径≥2 μm)中含水含油,轻质油和重质油以“洋葱皮”状微观赋存,在超压充注和重质组分吸附控制下,页岩储层的含油孔径下限可达到油分子级。

(2)陆相混积型页岩油甜点的流体微观赋存状态受生烃超压充注、油水竞争吸附置换以及多期次捕获共同控制,生烃超压充注是烃类从源到储微运移的主要动力,油水竞争吸附置换促使甜点润湿性向亲油转变,并使毛细管力转变为成藏动力,进一步促进了页岩油聚集,源岩多期生烃及甜点多期捕获是甜点油质轻重分异的主要原因。

(3)陆相页岩油的微观自封闭机理突出地表现为孔隙界面吸附自封闭作用和孔隙结构-流体赋存相互耦合自封闭作用,前者主要将页岩油中的重质组分封闭于页岩中,后者主要封闭页岩油中的轻质组分和孔隙水,二者共同控制了页岩储层中流体的微观赋存状态,决定了页岩油开采方式的差异。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202507009

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