?

陸相頁巖及其夾層儲集特征對比與差異演化模式

2023-12-29 08:12胡宗全王濡岳馮動軍劉粵蛟申寶劍劉忠寶王冠平何建華
石油與天然氣地質 2023年6期
關鍵詞:層系儲集成巖

胡宗全,王濡岳,,,路 菁,馮動軍,劉粵蛟,申寶劍,劉忠寶,王冠平,何建華

(1.頁巖油氣富集機理與高效開發全國重點實驗室,北京 102206;2.中國石化 頁巖油氣勘探開發重點實驗室,北京 102206;3.中國石化 石油勘探開發研究院,北京 102206;4.重慶科技學院 復雜油田勘探開發重慶市重點實驗室,重慶 401331;5.成都理工大學 能源學院,四川 成都 610059)

頁巖油氣革命擴展了油氣資源領域,使頁巖油氣成為全球油氣產量增長的重要組成部分。21 世紀以來,美國在全球范圍內掀起了一場“頁巖革命”,并于2019 年實現了能源獨立。2021 年,美國頁巖油、氣產量分別達3.52×108t 和7 572×108m3,分別占當年美國原油和天然氣產量的50 %和81 %,已成為美國油氣產量的主要陣地[1-2]。經過近年來的勘探開發實踐,中國已成為繼美國、加拿大之后第三個完全掌握頁巖氣勘探開發成套技術的國家。截至2022 年底,中國頁巖氣產量達到240×108m3,累計探明頁巖氣地質儲量2.96×108m3,頁巖氣已成為中國天然氣儲產量的重要增長點。目前中國頁巖氣產量絕大部分來自于海相頁巖地層。

中國陸相盆地分布廣泛,發育多套富有機質頁巖層系,陸相頁巖油氣是未來重要的接替領域[1-5]。目前,已在四川、鄂爾多斯、松遼和渤海灣等盆地等多個地區的陸相頁巖油氣勘探中取得了重要的突破和發現,展示了中國陸相頁巖油氣巨大的勘探潛力[3-4,6-13]。與海相頁巖相比,陸相頁巖與夾層頻繁交互,巖相時空變化快,有機質含量較低,頁巖及夾層儲層非均質性強,頁巖與夾層物性差異顯著且演化過程復雜[3-4,8],頁巖油氣有利富集層段評價優選難度大。為此,本文以鄂爾多斯盆地上三疊統延長組、四川盆地下侏羅統自流井組和松遼盆地梨樹斷陷下白堊統營城組陸相頁巖層系為研究對象,系統分析了陸相頁巖與夾層的儲集空間類型與物性特征,探討了成巖-生烴動態協同作用下頁巖與夾層的孔隙形成演化特征及差異,最終建立了不同演化程度條件下陸相頁巖和夾層的孔隙演化模式。研究成果對中國頁巖層系常規-非常規一體化勘探與資源潛力評價、頁巖油氣甜點層段優選等方面具有理論意義和應用價值。

1 陸相含油氣頁巖層系基本地質特征

中國陸相沉積盆地普遍發育于二疊紀—新近紀,陸相富有機質頁巖層位上主要分布于中-上二疊統、上三疊統、下侏羅統、白堊系和古近系,因不同時代不同地區發育不同的盆地原型,陸相頁巖的發育和分布受沉積(微)相、古氣候、古鹽度、古生物、古生產率、有機質保存和物源條件等因素控制。陸相盆地富有機質頁巖多以咸水-半咸水湖泊沉積環境為主,部分盆地為淡水湖泊,頁巖層系厚度變化較大,從幾十米到上千米均有分布,與海相頁巖相比,具有時代新、盆地規模小、物源多、巖性雜、成烴生物組合復雜、演化程度低等特點[4]。

中國陸相頁巖巖相類型豐富,以鄂爾多斯盆地、四川盆地和松遼盆地為例,陸相富有機質頁巖主要分布在三疊系、侏羅系和白堊系(圖1a),頁巖與碳酸鹽巖及砂巖頻繁互層,部分地區夾凝灰巖,巖相縱、橫向相變快(圖1b—d)。陸相頁巖沉積環境類型多樣,火山活動頻繁、具有熱液活動的咸水-半咸水湖泊沉積的頁巖有機質含量普遍高于海相頁巖,而淡水湖泊沉積的頁巖有機質含量普遍低于海相頁巖,陸相頁巖有機質類型以Ⅱ1-Ⅲ型為主,演化程度普遍較低,鏡質體反射率(Ro)一般小于2.0 %[4]。中國典型盆地陸相頁巖成熟度跨度區間相對較小,各盆地陸相頁巖地質條件存在明顯的成巖演化階段性差異。同時,由于陸相咸化湖盆頁巖生烴演化過程與半咸水-淡水湖盆存在顯著差異,導致不同咸化湖盆烴源巖生烴階段的成熟度界線與半咸水-淡水湖盆存在差異[11-12],難以進行有效對比。因此,本文選取巖相與有機質類型相似性高、可對比性較強且以微咸水-淡水湖盆沉積為主的鄂爾多斯盆地三疊系、四川盆地侏羅系和松遼盆地白堊系陸相頁巖開展綜合對比研究。

圖1 中國三大盆地陸相富有機質頁巖分布與巖相組合Fig.1 Distributions and lithofacies assemblages of lacustrine organic-rich shales in the Ordos,Sichuan,and Songliao basins,China

1.1 鄂爾多斯盆地

鄂爾多斯盆地上三疊統富有機質頁巖主要發育于最大湖侵期的延長組7段(長7段)深湖微相。該套頁巖沉積時期周緣火山活動強烈,古生產力高,為還原淡水環境。頁巖層系巖性為半深湖-深湖相灰黑色頁巖夾砂巖及凝灰巖,厚度分布于15~80 m,頁巖總有機碳含量(TOC)分布于0.5 %~38.0 %,有機質類型多為Ⅱ1型,Ro分布在0.5 %~1.2 %。巖相主要有黏土質頁巖、混合質頁巖、粉砂質頁巖夾細砂巖、粉砂巖、凝灰巖(圖1b)。

1.2 四川盆地

四川盆地侏羅系自流井組可分為珍珠沖段、東岳廟段、馬鞍山段和大安寨段,巖性及巖相組合橫向變化大[4,14]。以涪陵地區東岳廟段為例,巖性為頁巖夾介殼紋層及薄層,地層厚30~80 m。頁巖TOC分布于0.5 %~2.2 %,平均值為1.3 %,顯著低于海相五峰組-龍馬溪組頁巖(TOC均值普遍大于2 %);有機質類型變化較大[15],從Ⅲ型至Ⅰ型均有分布,主體以Ⅱ1-Ⅱ2混合型為主,油氣兼生;Ro介于0.9 %~1.8 %,有機質處于成熟-高成熟演化階段。巖相主要有黏土質頁巖、粉砂質頁巖、混合質頁巖和黏土質粉砂巖夾介殼灰巖(圖1c)。

1.3 松遼盆地

松遼盆地于早白堊世斷陷期沉積了火石嶺組、沙河子組、營城組和登婁庫組4 套烴源巖。梨樹斷陷是松遼盆地東南隆起區斷陷持續時間最長、地層發育最齊全、沉積最厚、埋深最大、有機質演化程度較高的斷陷。營城組發育半深湖-深湖相頁巖,頁巖厚度大,連續性好;干酪根以Ⅱ2-Ⅲ混合型為主,Ro介于1.3 %~2.3 %,已進入成熟-過成熟階段。LY1 井位于蘇家屯次凹,營城組一段暗色泥巖厚度在200~250 m,TOC介于0.4 %~4.5 %,平均值為2.0 %,Ro介于1.6 %~2.1 %。巖相主要有黏土質頁巖、混合質頁巖、粉砂質頁巖夾粉砂巖(圖1d)。

2 陸相頁巖與夾層儲集特征對比

2.1 儲集空間

2.1.1 頁巖儲集空間類型

氬離子拋光-掃描電鏡觀察分析表明,陸相頁巖中主要發育3 大類7 亞類孔隙(圖2;表1)[3-4]。其中,無機孔包括粒間(溶)孔、粒內(溶)孔和黏土礦物層間/晶間孔;有機孔可分為原地有機質(成烴生物)孔隙和遷移有機質(固體瀝青)孔隙[16];微裂縫則分為粒間微裂縫和層間微裂縫。

表1 陸相頁巖儲集空間發育特征Table 1 Characteristics of storage spaces in lacustrine shales

圖2 陸相頁巖主要儲集空間掃描電鏡微觀特征照片Fig.2 SEM images showing the major storage spaces in lacustrine shales

長7 段、自流井組和營城組頁巖巖相類型較為相似,均以混合質、黏土質和粉砂質頁巖為主。鄂爾多斯盆地上三疊統長7 段頁巖孔隙類型主要以黏土礦物層間/晶間孔、黏土礦物與其他礦物之間的粒間孔為主[4,9,17],長石和石英溶蝕孔中等發育,少量的遷移有機孔和微裂縫發育(圖2a—c)。四川盆地下侏羅統自流井組頁巖孔隙類型主要以黏土礦物層間/晶間孔為主,發育少量有機孔,局部發育微裂縫(圖2d—f)[3-4]。松遼盆地下白堊統營城組頁巖無孔隙較有機孔更為發育,主要發育黏土礦物粒間孔、殘留粒間孔和少量溶蝕孔,微裂縫發育程度較高(圖2g—i),有機孔發育程度優于延長組和自流井組頁巖,但有機孔徑較小,普遍小于50~100 nm。

整體上,隨熱演化程度的依次升高,3 套陸相頁巖有機孔發育程度逐漸增加;無機孔隙中,黏土礦物粒間/晶間孔和粒內(溶)孔發育程度逐漸升高;層間、粒間微裂縫發育程度也依次有所升高(表1)。

2.1.2 夾層儲集空間類型

鄂爾多斯盆地長7 段頁巖層系中發育粉砂巖、細砂巖和凝灰巖3 種夾層類型[9,17-18]。頁巖內夾層主要以細砂巖和粉砂巖為主,主要發育殘余粒間孔、溶蝕孔、粒內孔和黏土礦物粒間孔,見少量微裂縫,儲集空間以宏孔(孔徑>50 nm)為主(圖3a—c),直徑4 μm 以上的孔隙占總孔隙的70 %以上。

四川盆地自流井組頁巖層系中主要發育灰巖與砂巖兩類夾層?;規r類夾層以介殼灰巖和泥質介殼灰巖為主,巖石骨架由介殼組成,介殼呈密集、定向分布,主要成分為亮晶方解石。砂巖類夾層主要為粉-細砂巖和泥質粉-細砂巖,巖石骨架主要由石英顆粒組成,有少許長石、巖屑和云母類礦物,孔隙不發育(圖3d—f)。

松遼盆地營城組一段頁巖層系以厚層頁巖為主,偶夾薄層型泥質粉砂巖夾層。夾層儲集空間以殘余粒間孔、溶蝕孔和微裂縫為主(圖3g—i)??紫洞笮≈饕越榭祝讖綖?~50 nm)和宏孔為主,宏孔發育程度顯著低于延長組砂巖夾層。

2.2 物性特征

2.2.1 三疊系延長組

鄂爾多斯盆地長7 段頁巖孔隙度主要分布在0.1 %~5.8 %,平均值為2.4 %,孔隙度小于4 %的樣品占比超過85 %,孔隙度大于4 %的樣品僅占13.6 %。長7 段頁巖夾層物性顯著優于頁巖,粉砂巖和細砂巖夾層孔隙度主要分布在0.6 %~12.2 %,平均值為6.6 %,孔隙度在8 %以上樣品占比達30 %(圖4a)。與頁巖相比,延長組砂巖夾層儲集空間與物性條件更優[4,9],由于長7 段處于生油窗內,石油比天然氣對儲層的要求更高,夾層比頁巖更利于儲集與富集液態烴。

圖4 中國三大盆地陸相頁巖層系內頁巖與夾層孔隙度頻率分布直方圖Fig.4 Porosity distributions in shales and interbeds in lacustrine shale sequence across the Ordos,Sichuan,and Songliao basins,China

2.2.2 侏羅系自流井組

四川盆地下侏羅統自流井組富有機質頁巖孔隙度主要分布在1.0 %~8.4 %,平均值為4.3 %,孔隙度大于4 %樣品占比達55 %,頁巖物性總體較好(圖4b)。自流井組頁巖層系夾層發育介殼灰巖、粉-細砂巖兩類,總體以介殼灰巖為主,砂巖發育較為局限。介殼灰巖夾層的孔隙度總體較低,孔隙度介于0.2 %~4.4 %,平均值僅為1.9 %,80 %以上樣品孔隙度均小于2 %,夾層儲集性能明顯差于相鄰頁巖(圖4b),夾層主要發揮次要儲層或隔夾層作用[3-4]。

2.2.3 白堊系營城組

松遼盆地梨樹斷陷白堊系營城組一段頁巖孔隙度介于0.8 %~8.3 %,平均為4.5 %,80 %以上樣品孔隙度大于4 %,頁巖物性總體較好(圖4c),顯著優于三疊系延長組與自流井組頁巖。營城組一段粉砂巖夾層孔隙度介于1.9 %~6.6 %,平均為3.4 %,夾層物性較頁巖差(圖4c),與自流井組頁巖和夾層物性關系類似,與延長組頁巖和夾層物性關系則差異顯著(圖4),表明在中成巖晚期—晚成巖階段頁巖物性有所改善,夾層物性逐漸轉差。

3 陸相頁巖與夾層差異演化規律

3.1 成巖作用與孔隙演化

延長組、自流井組和營城組陸相頁巖層系中,頁巖和夾層儲層物性存在明顯差異性,表現為自流井組和營城組頁巖儲集物性優于介殼灰巖與砂巖夾層,而延長組砂巖夾層儲集物性明顯優于頁巖。造成這種差異的主要原因有兩點:①沉積環境的不同造成頁巖與夾層的原始沉積成分和結構的差異;②后期埋藏成巖演化過程中頁巖與夾層孔隙演化規律的差異。后者對陸相頁巖與夾層差異演化具有更為重要的影響。

陸相頁巖層系是一個源-儲共生系統,在埋藏過程中經歷了壓實、膠結、交代、黏土礦物轉化等成巖作用和生烴演化過程,成巖-生烴演化過程控制了頁巖及其夾層的孔隙演化(圖5)。壓實作用貫穿整個成巖過程,尤其在成巖作用早期和中-淺埋藏階段,是造成儲層孔隙降低的最主要因素。膠結作用也是造成頁巖和夾層孔隙降低的重要成巖作用,不同于海相五峰組-龍馬溪組頁巖富含生物石英[19-20],陸相頁巖及其夾層硅質膠結較少,總體以黏土礦物和方解石膠結為主[8,21-22]。交代作用對頁巖儲層孔隙演化的控制作用不明顯,通常表現為硅質礦物交代不穩定礦物,一定程度上有利于剛性格架的形成與頁巖脆性的增加[8,21]。陸相頁巖富含黏土礦物,黏土礦物轉化是影響頁巖孔隙演化的重要因素。隨著埋藏深度的增加和溫度、壓力的上升,黏土礦物由高嶺石、伊/蒙混層逐漸向伊利石和綠泥石的轉化能夠促進無機孔隙的發育[19-20,23](圖5)。在深埋藏、高演化和油氣形成保存階段,生烴作用對陸相頁巖層系的儲層孔隙形成和保持發揮重要作用,有機質進入生油期后,液態烴的充注有利于烴類的滯留與孔隙的保持,有機質演化中生成的有機酸促進了溶蝕孔隙的發育[19-21,24]。

圖5 成巖-生烴作用控制下的陸相頁巖及夾層差異演化模式(據文獻[19-24,30]修改)Fig.5 Differential evolutionary patterns of pores in lacustrine shales and their interbeds under the influence of both diagenesis and hydrocarbon generation(modified after references [19-24,30])

結合巖心樣品分析與測井資料解釋,對鄂爾多斯、四川和松遼3 個盆地不同成熟度與埋深地區的典型井陸相頁巖與夾層物性進行了統計分析(表2)。長7 段頁巖Ro由0.8 %增加到生油高峰的0.9 %[25]并進一步增加到1.1 %的過程中,頁巖孔隙度由3.4 %降至2.8 %再回升至3.6 %,存在先降后升的現象。頁巖生油階段及期間孔隙的形成過程中,普遍存在液態烴在源內的滯留現象[26],頁巖中有機質較強的吸附能力使早期可動性較低的液態烴滯留在有機孔內,使常規方法測量的頁巖孔隙度降低(表2;圖5)。結合成巖-生烴作用綜合分析,認為生油高峰前壓實作用較強,有機質生烴增壓強度和低熟頁巖油可動性均較低,導致頁巖物性(有效孔隙度)仍存在持續降低現象(圖5)。而后,隨著有機質進一步演化與壓實作用影響逐漸減弱、生烴增壓作用的增強和頁巖油可動性的增加,成巖-生烴作用影響下的頁巖有機無機孔隙發育程度增強,頁巖物性逐漸變好[19-21,24]。砂巖夾層孔隙度則具有單調遞減的變化規律,即隨著成巖演化與埋深的增加,夾層孔隙度逐漸降低(表2;圖5)。在濕氣-凝析氣階段,有機質與液態烴的裂解生氣促進了固體瀝青內有機孔的發育,四川盆地自流井組的Ro由1.4 %,1.6 %向1.8 %增加的過程中,頁巖的孔隙度有所升高而夾層孔隙度有所降低。松遼盆地營城組Ro由1.6 %,1.8 %向2.0 %增加的過程中,營城組夾層的孔隙度進一步降低,但降幅較小且趨于緩慢,說明夾層已很致密,營城組頁巖的孔隙度也有微弱的降低趨勢,可能的原因是陸相頁巖黏土礦物含量較高,應力敏感性強,脆性和抗壓實能力明顯差于海相硅質頁巖[8,27-29]。受埋深與壓實作用影響,四川盆地YL4 井、松遼盆地梨樹斷陷LS2 井和LS2-1 井頁巖埋深已達3 800~4 400 m,導致深層頁巖物性較中-淺層略微有所降低(表2)。

表2 典型陸相頁巖層系地球化學參數與儲層物性變化規律統計Table 2 Statistics of geochemical parameters and reservoir physical properties of typical lacustrine shale sequence

3.2 陸相頁巖及夾層差異演化模式

以鄂爾多斯盆地南部延長組、四川盆地涪陵與元壩地區自流井組及松遼盆地梨樹斷陷營城組頁巖層系埋藏史、生烴史及成巖演化史為基礎,結合三大盆地目的層段頁巖與夾層儲層物性,利用三元線性擬合方法[31]結合熱演化模擬實驗,分析頁巖無機孔隙與有機孔隙發育特征與演化規律,開展了陸相頁巖層系孔隙演化特征對比分析,建立了頁巖與夾層成巖-生烴作用控制下的孔隙演化模式(圖5)。

鄂爾多斯盆地延長組頁巖層系總體表現為砂巖等夾層物性明顯優于頁巖(表2)。延長組最大古埋深較淺(約3 000 m)[32-33],有機質成熟度相對較低,Ro主體介于0.5 %~1.2 %,有機質處于生油期,有機孔發育程度較低,頁巖儲集條件較差(圖2a—c,圖4),成巖階段主體達到中成巖A期。由于壓實和膠結作用相對較弱,砂巖夾層保持了一定的原生孔隙,并經歷了一定的溶蝕改造和構造破裂作用,使砂巖夾層具有較好的儲集條件(圖3a—c,圖4,圖5)。

四川盆地自流井組頁巖層系總體表現為頁巖儲層條件明顯優于夾層(表2)。自流井組最大古埋深可達5 000~6 000 m,Ro主體介于1.3 %~1.8 %[4,8,21,34],成巖階段總體進入中成巖階段B 期[4,8,21],黏土礦物的進一步轉化使黏土礦物層間/粒間孔縫成為頁巖主要儲集空間。在埋藏成巖過程中,隨著熱演化程度的不斷升高,尤其是進入高成熟階段(Ro>1.3 %)后,有機孔逐漸發育,對頁巖總孔隙度的貢獻逐漸增加[4,19-21,35-36]。由于自流井組陸相頁巖TOC較低,有機酸生成量相對較少,難以對夾層進行充分的溶蝕改造,加之夾層致密的原始結構,造成砂巖和介殼灰巖夾層在成巖過程中進一步致密化,夾層的儲集條件明顯差于頁巖(表2;圖5)。

松遼盆地梨樹斷陷營城組頁巖層系總體表現為頁巖儲層優于粉砂巖夾層(表2)。與四川盆地自流井組相比,其盆地古地溫梯度更高[37-38],頁巖熱演化程度更高,更利于有機孔的發育,有機孔對總孔隙度貢獻更大。同時,由于梨樹斷陷白堊系營城組年代較侏羅系自流井組新,最大古埋深總體位于4 000~5 000 m[39],淺于四川盆地侏羅系,因此雖然其熱演化程度更高,但其儲層壓實與致密化程度總體低于自流井組,夾層物性保持程度較好,但總體不及頁巖(表2;圖5)。

整體上,較高的黏土礦物含量使陸相頁巖具有抗壓實能力弱、生烴期之前無機孔隙快速減少等特點。生烴演化階段進入生油窗后,有機孔、黏土粒間/晶間孔、溶蝕孔和微裂縫發育程度及其在總孔隙中占比逐漸增加。達到生油高峰(Ro=0.9 %)前,壓實作用較強,有機質生烴增壓強度和低熟頁巖油可動性均較低,頁巖物性(有效孔隙度)仍持續降低(圖5)。生油高峰至晚成巖階段之前(0.9 %<Ro<2.0 %),壓實作用影響逐漸減弱,成巖-生烴作用影響下頁巖有機和無機孔隙發育程度增強,頁巖物性逐漸變好。三大盆地的差異性主要體現在頁巖有機質成熟度和成巖演化階段的不同所導致的有機孔、黏土礦物孔和溶蝕孔發育程度的不同。延長組處于成熟階段,以生油為主,有機孔發育程度低,頁巖儲層條件差,砂巖夾層的頁巖油富集條件更優;四川盆地自流井組處于成熟-高成熟階段早期,油、氣共存,頁巖中有機、無機孔隙均較為發育,頁巖儲層條件較好,夾層主要為次要儲層或隔層;松遼盆地梨樹斷陷營城組已進入高-過成熟階段,更有利于頁巖氣和有機孔的形成,頁巖儲層條件最好,粉砂巖夾層受沉積環境與成巖演化作用影響,儲集性較差。

4 結論

1)中國陸相頁巖具有時代新、盆地規模小、物源多、巖相及其組合類型復雜、熱演化程度低等特點。陸相頁巖以混合質、黏土質和粉砂質頁巖為主,并常與碳酸鹽巖、砂巖及凝灰巖等夾層頻繁互層,源-儲配置與耦合關系復雜。以鄂爾多斯、四川、松遼盆地為代表的陸相頁巖儲集空間以無機孔為主,有機孔次之,局部發育微裂縫。夾層儲集空間以殘余粒間(溶)孔、粒內(溶)孔和微裂縫等無機孔縫為主。

2)陸相頁巖及夾層孔隙演化受成巖-生烴作用共同控制,較高的黏土礦物含量使頁巖整體具有抗壓實能力弱、生烴期之前無機孔隙快速減少等特點。進入生油窗后,頁巖有機孔、黏土粒間/晶間孔、溶蝕孔和微裂縫發育程度逐漸增加;達到生油高峰前,受壓實作用、生烴增壓強度與低熟油可動性影響,頁巖有效孔隙度持續降低;生油高峰至晚成巖階段之前,壓實作用影響逐漸減弱,成巖-生烴作用影響下頁巖物性逐漸變好。夾層演化規律則相對單一,在壓實和膠結等作用下逐漸致密,物性與儲集條件逐漸變差。

3)延長組處于生油期,有機孔發育程度低,頁巖儲集條件差,砂巖夾層頁巖油富集條件更優。自流井組處于成熟-高熟階段(1.3 %<Ro<1.8 %),油、氣共存,頁巖有機和無機孔隙均較為發育,頁巖儲集條件更優,夾層主要為次要儲層或隔層。營城組已進入高熟-過熟階段(1.6 %<Ro<2.3 %),最利于頁巖氣和有機孔的形成,頁巖儲集條件最優,粉砂巖夾層受沉積環境與成巖作用共同影響,儲集條件較差。

5 展望

陸相頁巖層系具有頁巖和夾層頻繁交互的特征,其中頁巖是生烴主體,頁巖和夾層共同組成儲集系統,宏觀上具有源-儲一體的特征,但是隨著研究尺度的減小,頁巖層系會出現源與儲的分離。頁巖層系中的源-儲耦合關系、尤其是儲集空間是以頁巖占主導還是夾層占主導是一個基礎性、關鍵性的地質認識問題,在分析不同地區、不同層系的陸相頁巖油氣形成和富集條件時至關重要。

陸相頁巖的源-儲耦合問題隨著沉積時代、埋藏深度和演化程度的升高而呈現出規律性的變化,即有機生烴、無機成巖過程的時-空耦合關系既控制頁巖的生烴相態和生烴潛力,也控制以無機孔為主的夾層物性,還控制著頁巖中有機孔和無機孔的發育程度和配比關系??傮w來說,在生油階段,頁巖層系內粗粒度夾層物性高于頁巖,夾層更有利于富集和產出頁巖油。隨著熱演化程度增高到生氣高峰,頁巖中有機與無機孔更為發育,有利于富集更嚴格意義上的“頁巖”氣,夾層則在成巖作用下逐漸致密化。中國含油氣盆地陸相富有機質頁巖層系分布廣泛,如四川盆地三疊系須家河組、鄂爾多斯盆地上古生界、準噶爾盆地石炭系、二疊系和侏羅系、塔里木盆地三疊系和侏羅系、渤海灣盆地古近系、松遼盆地中生界均具備陸相頁巖氣的發育條件,值得在未來進一步加強評價研究與勘探力度。

選區評價中,應綜合選取生氣潛力大、頁巖儲集條件好、巖相組合可壓性好、保存條件良好且地層超壓、后期整體抬升幅度適中而使頁巖埋深較淺的地區。在上述選區原則指導下,已在松遼盆地南部梨樹斷陷營城組實現陸相頁巖氣工業氣流突破,建議持續加強勘探開發攻關力度以形成學習曲線,提升陸相頁巖氣勘探開發效果和經濟性,以“點”上突破示范引領陸相頁巖氣的“面”上展開和儲量產量的規模增長。

致謝:成文中得到了中國石化勘探分公司、江漢油田分公司、西南油氣分公司、華北油氣分公司、東北油氣分公司的協助和支持,在此表示衷心感謝!

猜你喜歡
層系儲集成巖
瓊東南盆地松南-寶島凹陷梅山組碎屑巖儲集性及成巖作用研究
四川南江地區上震旦統燈影組混積層系特征及成因
基于模糊聚類分析方法的高含水期油藏層系優化
川中大安寨段致密油儲層儲集特征研究
查干凹陷蘇紅圖組火山巖儲集特征及主控因素
能源領域中成巖作用的研究進展及發展趨勢
準中1區三工河組低滲儲層特征及成巖作用演化
吸水剖面預測模型在層系優化組合中的應用——以濮城油田文51塊沙二段下亞段油藏為例
二元復合驅礦場驅替過程中驅劑運移特征研究——以雙河油田438Ⅰ、Ⅱ層系為例
張家垛油田阜三段儲層成巖作用
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合