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渤海灣盆地濟陽坳陷高產頁巖油井BYP5頁巖地質特征

2023-12-29 08:12劉惠民包友書張守春王偉慶吳連波朱日房方正偉
石油與天然氣地質 2023年6期
關鍵詞:濟陽亞段碳酸鹽

劉惠民,李 政,包友書,張守春,王偉慶,吳連波,王 勇,朱日房,方正偉,張 順,劉 鵬,王 敏

(1.中國石化 勝利油田分公司,山東 東營 257015;2.中國石化 勝利油田分公司 勘探開發研究院,山東 東營 257015)

頁巖油氣是一種重要的非常規油氣資源,北美海相頁巖油氣的成功勘探開發推進了全球頁巖油氣的勘探及研究步伐。中國陸相頁巖層系分布面積廣、厚度大,油氣資源評估的技術可采資源量已達200×108t[1]。中國陸相泥頁巖層系具有沉積相變快、沉積厚度大、成熟度較低、黏土礦物含量高的特點,且與海相地層相比,具有沉積構造背景較不穩定,沉積年代較新、非均質性更強,地層能量和地溫梯度較低,以及烴類黏度和密度較大等不利因素[2-5]。然而,就其自身特點而言,中國陸相頁巖也在含油性、儲集性、可動性和及可壓性等方面的優勢。準噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組[6]、渤海灣盆地滄東凹陷孔店組二段[1,7-8]、松遼盆地青山口組[9-11]、濟陽坳陷沙河街組四段和沙河街組三段[12-14]、鄂爾多斯盆地延長組7段[17]、準噶爾盆地瑪湖凹陷風城組[6,18]等多類型盆地的多層系獲得頁巖油產能突破,也說明中國陸相頁巖油具有其獨特的勘探開發有利地質條件,但各個地區頁巖油地質特征也表現出明顯的差異性,宏觀上包括頁巖的巖相、有機質特征、有機質成熟度及油氣性質等。

濟陽坳陷為中國東部陸相斷陷盆地富油坳陷的典型代表,在古近系沙河街組三段下亞段(沙三下亞段)、沙河街組四段上亞段(沙四上亞段)發育典型的富碳酸鹽頁巖。經過十幾年技術攻關,勝利油田在富碳酸鹽頁巖的巖相類型、含油性、儲集性、可動性及可壓性等方面取得了一系列的理論及勘探成果[12-16,19-23],有效指導了濟陽坳陷頁巖油勘探,在鏡質體反射率(Ro)為0.6 %~1.1 %的頁巖中,取得了頁巖油勘探的重大突破。其中,獲得高產并持續穩產的BYP5 井頁巖為濟陽坳陷諸多突破中的一種典型類型,其頁巖具有高碳酸鹽含量、紋層狀/層狀結構發育、頁巖孔隙度較低、有機質成熟度較高的特點。本文詳細分析其頁巖油發育的地質特征及其高產的地質條件,以期為該種類型的頁巖油勘探開發及評價提供參考。

1 BYP5井基本情況

BYP5 井位于渤海灣盆地濟陽坳陷沾化凹陷渤南洼陷(圖1)。渤南洼陷是濟陽坳陷的一個三級負向構造單元,屬于北東走向的斷陷湖盆,具有“北斷南超、東西雙斷”的特點。渤南洼陷地層自下而上分別為古生界,中生界,古近系沙河街組、東營組,新近系館陶組、明化鎮組及第四系平原組。其中沙河街組自下而上可分為沙四段、沙三段、沙二段和沙一段。渤南洼陷主要發育沙四上亞段、沙三下亞段、沙三中亞段以及沙一段烴源巖,其中沙三下亞段沉積于深斷陷期,為半干旱-潮濕氣候的咸水-半咸水沉積環境,發育深灰色深湖-半深湖相富碳酸鹽頁巖,厚度一般為100~300 m。

圖1 濟陽坳陷渤南洼陷BYP5井位置Fig.1 Map showing the location of well BYP5 in the Bonan Sag,Jiyang Depression

在常規油氣勘探過程中,多口井鉆經渤南洼陷沙三下亞段頁巖段時見油氣顯示,對部分井試油見工業油流,如XYS9 井試油獲得日產油量38.5 t,投產后累積產油量11 346 t,L42 井試油獲得日產油量79.9 t,投產后累積產油量13 605 t,顯示出其頁巖油氣勘探潛力良好。

BYP5 井主要用于探索渤南洼陷沙三下亞段較高演化程度區頁巖含油氣情況。為準確控制水平井穿行的甜點段,先期在附近鉆探了BYP5 導眼井。BYP5 導眼井綜合柱狀圖如圖2 所示。BYP5 導眼井的主要勘探層段為沙三下亞段的13 上層組1-3 小層,其中深度4 267.0~4 338.1 m 層段的測試數據為巖心數據,4 267.0 m 以上為巖屑測試數據。BYP5井水平段長度為1 059 m,在深度4 250.0~5 248.0 m(垂深4 047.1~4 279.5 m)的頁巖段進行壓裂施工,入靶點相當于BYP5 導眼井4 219 m 深度,靶盒相當于BYP5 導眼井4 218~4 220 m 深度,實際井軌跡穿行了1 小層和2小層。

圖2 濟陽坳陷渤南洼陷BYP5導眼井地層綜合柱狀圖Fig.2 Composite stratigraphic column of the pilot hole of well BYP5 in the Bonan sub-sag,Jiyang Depression

該井峰值日產油85.67 t,日產氣7.39×104m3。截至2023年6月29日,已生產735 d,日產油量仍達15.70 t,日產氣量達1.66×104m3,累產油1.69×104t,累產氣1 886.62×104m3,累積油氣當量3.58×104t。生產初期,BYP5 井分離罐的原油密度為0.839 5 g/cm3,后期密度有所下降,約8 個月后,分離罐原油密度為0.827 6 g/cm3。BYP5 井生產井段平均地層溫度為175.0 ℃,原始地層壓力約為77.6 MPa,壓力系數約為1.8,具有明顯的高溫、高壓特征。

2 頁巖礦物組成及薄層結構特征

2.1 礦物組成

BYP5 導眼井沙三下亞段13 上層組巖性以泥質灰巖和灰質泥巖為主,該層組1—3 小層發育一定量的含泥灰巖(圖2)。頁巖巖心樣品的礦物組成以碳酸鹽、陸源碎屑(石英和長石)和黏土礦物為主,含有少量的黃鐵礦及石膏等其他礦物。整體上其碳酸鹽含量最高,占16.0 %~81.0 %,平均55.1 %,以方解石為主,白云石含量相對較低;陸源碎屑含量次之,占13.0 %~48.0 %,平均24.5 %,以石英為主;黏土礦物含量占4.0 %~45.0 %,平均17.8 %(表1)。

表1 濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖礦物組成Table 1 Mineral composition of shales from the Es3l section in well BYP5,Jiyang Depression

以三大類礦物(碳酸鹽礦物、陸源碎屑礦物和黏土礦物)組成判斷頁巖類型,BYP5 井沙三下亞段頁巖類型包括碳酸鹽質頁巖和混合質頁巖,但以碳酸鹽質頁巖為主(圖3)??傮w上,BYP5 井沙三下亞段頁巖具有明顯的富碳酸鹽頁巖的特征。

圖3 濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖礦物組成及頁巖類型Fig.3 Mineral composition and rock types of shales from the Es3l section in well BYP5,Jiyang Depression

2.2 薄層結構特征

BYP5 導眼井沙三下亞段13 上層組巖屑和巖心樣品分析顯示,該區頁巖主要為紋層狀、層狀頁巖以及少量塊狀泥巖,具有明顯的薄層結構特征,薄層類型主要為泥質薄層、碳酸鹽薄層以及極少量的陸源碎屑薄層。

BYP5 導眼井沙三下亞段的巖心樣品主要礦物之間的相關關系如圖4 所示:黏土礦物含量、陸源碎屑礦物含量均與碳酸鹽礦物含量呈負相關,而陸源碎屑礦物含量則與黏土礦物含量呈正相關。通常陸源碎屑礦物與黏土礦物為同源共沉積關系,鏡下也可以觀測到陸源碎屑礦物大多賦存于黏土礦物層中,形成黏土礦物與陸源碎屑混合的泥質層(圖5a,d,e)。

圖4 濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖中主要礦物含量之間關系Fig.4 Relationships among the primary mineral contents in shales from the Es3l section in well BYP5,Jiyang Depression

圖5 濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖紋層狀/層狀結構及礦物發育特征顯微照片Fig.5 Miscrophotos showing the lamellar/layered structures and mineral occurrence of shales from the Es3l section in well BYP5,Jiyang Depression

碳酸鹽薄層以泥晶方解石為主(圖5a—d),含有少量的粉晶方解石層(圖5b,c,e)和極少量的纖維狀方解石脈。通常,泥晶方解石顆粒細小,為原生方解石結構;粉晶方解石薄層為方解石重結晶產物,具有明顯的晶粒結構。纖維狀方解石脈一般具有垂直層面的纖維狀晶體結構,為酸性流體溶解、遷移碳酸鹽礦物在開啟的層間縫中重結晶的產物。

大部分陸源碎屑礦物分散于泥質層中,也發育極少量的陸源碎屑薄層(圖5e),薄層的成分主要為石英、長石和極少量巖屑,顆粒間主要充填物為泥質和方解石。

3 有機質豐度、類型及成熟度

3.1 有機質豐度

BYP5 導眼井中頁巖的巖屑和巖心樣品總體具有較高的有機質豐度(圖6)。其TOC為0.58 %~7.98 %,平均值為4.52 %;熱解S1(巖石中的熱解游離烴含量)為0.91~4.09 mg/g,平均值為2.32 mg/g;熱解S2(巖石中的熱解烴含量)為0.14~23.47 mg/g,平均值為9.12 mg/g,生烴潛量(S1+S2)為1.05~27.48 mg/g,平均值為11.44 mg/g。若以熱解參數S1近似表征已經生成并滯留的游離烴量,以S2近似表征剩余生烴潛量,則BYP5 井生產井段不但具有較高的游離烴量,也仍然具有較高的生烴潛力。

圖6 濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖有機質豐度評價指標Fig.6 Organic matter abundance of in shales from the Es3l section in well BYP5,Jiyang Depression

3.2 有機質類型

根據BYP5 導眼井頁巖巖屑和巖心樣品熱解參數的氫指數(HI,HI=S2/TOC×100 mg/g)和最高熱解峰溫(Tmax)確定有機質類型,其結果如圖7 所示。其中,大多數數據點分布在Ⅰ-Ⅱ1型區間,這些數據點的Tmax相對集中,在450~460 ℃,HI整體相對較高,一般在100~360 mg/g。另有一部分數據點的Tmax較低,且發散分布,分布區間為404~447 ℃,其HI較低,分布區間為24~97 mg/g。

圖7 根據HI與Tmax關系確定濟陽坳陷BYP5井頁巖有機質類型(a)及成熟度(b)Fig.7 Relationships between HI and Tmax and the obtained organic matter types(a)and maturity(b)of shales from well BYP5,Jiyang Depression

這些Tmax及HI較低的樣品一般為混入油的貧有機質頁巖?;烊朐偷臉悠?,尤其是混入原油的貧有機質頁巖,熱解參數會改變,整體表現為具有較高的熱解S1值,Tmax降低[24-25]。由于原油的混入,會導致貧有機質層含有一定的TOC和熱解S2值。在HI-Tmax關系圖上表現出低氫指數和低Tmax的特點。圖7中的數據的分布表明,該頁巖段中存在著原油從富有機質頁巖向貧有機質頁巖運移調整的現象。而去掉這些明顯混有運移調整原油的樣品,BYP5井頁巖樣品總體有機質類型為Ⅰ-Ⅱ1型,以Ⅰ型為主。

3.3 有機質成熟度

BYP5 導眼井沙三下亞段頁巖巖心樣品的實測鏡質體反射率Ro在1.05 %~1.13 %,平均值為1.10 %,總體上與渤南洼陷沙三下亞段頁巖的Ro與深度關系一致(圖8)。而根據HI與Tmax關系確定頁巖熱演化程度,去除明顯混入原油的貧有機質頁巖(圖7中的紅色點),BYP5井頁巖的Ro集中分布在1.0 %~1.3 %,平均1.1 %。結合該區頁巖生成流體特征隨熱演化程度的變化規律[26],認為該頁巖已經進入生成輕質油-凝析氣階段。

圖8 濟陽坳陷渤南洼陷沙三下亞段頁巖Ro與深度關系Fig.8 Depth vs.Ro of shales from the Es3l section in the Bonan sub-sag,Jiyang Depression

4 頁巖的儲集性

4.1 頁巖孔隙度

BYP5井沙三下亞段頁巖埋藏較深,樣品成熟度較高,巖石的壓實及膠結作用較強。實測BYP5 導眼井沙三下亞段頁巖巖屑和巖心樣品的孔隙度均總體較低(圖2)。以核磁共振方法測定沙三下亞段13個頁巖巖心樣品的孔隙度:將新鮮的頁巖樣品去除雜質后,在20 MPa 的高壓條件下用鹽水飽和巖心,然后測定飽和鹽水后的頁巖樣品核磁孔隙度,以核磁標準樣品進行標定。測得結果顯示孔隙度分布在2.2 %~6.9 %,平均值為3.2 %,中位數為3.0 %。

4.2 頁巖儲集空間類型

據鏡下及手標本觀測得出,BYP5井沙三下亞段頁巖巖心樣品的儲集空間類型包括頁巖基質孔、頁巖層間縫及頁巖穿層縫等。

4.2.1 基質孔

在頁巖的薄層結構中,不同類型薄層的主要基質孔有所差異。BYP5井沙三下亞段頁巖的泥質層基質孔包括黏土礦物片間孔(圖9a—c)、黃鐵礦晶間孔(圖9c)、黏土礦物與分散顆粒間(碳酸鹽顆粒和陸源碎屑顆粒等)接觸邊緣孔和有機質孔等。電鏡下觀測,泥質層基質孔以黏土礦物片間孔最為發育,不僅數量多,且孔徑較大。此類片間孔多呈扁平狀,其中較大的黏土礦物片間孔長軸方向可達8 μm,短軸方向可達2 μm。黏土礦物片間孔是泥質層中油、氣或水賦存的主要空間。

圖9 濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖孔隙發育特征掃描電鏡照片Fig.9 SEM images showing the characteristics of pores developed in the shales from the Es3l section in well BYP5,Jiyang Depression

方解石層中的基質孔包括粒間孔、粒內孔和晶間孔等,其中粒間孔在泥晶方解石層中普遍發育(圖9d),是該層的主要孔隙類型,顆粒邊緣可見明顯的溶蝕現象;部分方解石顆粒內發育粒內溶蝕孔,與其周緣的粒間(或晶間)孔相比,孔徑較?。▓D9e)。粉晶方解石薄層和白云石薄層的晶間孔較為發育(圖9f)。作為BYP5導眼井沙三下亞段頁巖中主要方解石薄層類型的泥晶方解石層,粒間孔是其主要的儲集空間,而酸性流體的溶蝕作用大大改善了該粒間儲集空間,并增加粒內孔儲集空間。

4.2.2 微裂縫

BYP5 導眼井沙三下亞段頁巖的微裂縫包括層間縫和穿層縫。層間縫主要發育在不同薄層之間:泥晶方解石層與泥質層之間(圖10a)、粉晶方解石層與泥質層之間、粉晶方解石層與泥晶方解石層之間以及相鄰的方解石層之間(圖10b)等。鏡下觀測發現,開啟的層間縫中充填有機質或部分充填重結晶方解石礦物。

圖10 濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖裂縫特征顯微照片Fig.10 Micrographs showing the fracture occurrence in shales from the Es3l section in well BYP5,Jiyang Depression

穿層縫一般切穿頁巖薄層,其發育尺度及數量不一,大的裂縫在巖心上明顯可見,小的只有在顯微鏡下才可觀測到。鏡下觀測到的穿層縫多為高角度縫。部分高角度縫呈集群分布(圖10d),部分穿層縫處于開啟狀態,可見其內部充填有機質和方解石(圖10c);另有部分穿層縫完全被重結晶方解石所充填(圖10d,e)。部分樣品中,可見穿層縫溝通層間縫(圖10f)。

裂縫的發育受控于頁巖礦物組成、頁巖結構、流體壓力及地應力等條件[27],Liu Huimin 等研究認為:東營凹陷頁巖的層間縫多為碳酸鹽薄層與相鄰層界面處的部分碳酸鹽晶間孔(縫)及溶蝕孔隙連通所形成的連續空間,其受預先存在的粒間孔隙或(礦層)溶解孔隙的控制,并由后來的超壓、溶解和滲流作用力連接擴展[28]。

BYP5 井沙三下亞段頁巖薄層發育、層理特征明顯,并且泥質層與方解石層間力學性質差異較大,處于大量生輕質油-凝析氣階段,具有明顯的超壓,有利于形成層間縫。濟陽坳陷深層大部分區域的水平最大主應力接近垂向應力,部分地區甚至高于垂向應力[23]。地應力測試BYP5 井沙三下亞段水平最大主應力值為96.9 MPa,水平最小主應力值為82.7 MPa,水平最大主應力與垂向應力(按23 MPa/km 計算,垂向應力為96.46 MPa)相當。在高應力和高流體壓力雙重作用下,更容易形成包括豎直或高角度穿層縫和層間縫在內的多種裂縫[23]。

盡管觀測到的裂縫發育樣品有限,但其對油氣的產出有著重要的影響:一方面,裂縫可作為基質型孔隙儲集空間的有效補充;另一方面,裂縫可有效溝通裂縫兩側的基質孔隙,尤其是層間縫,為頁巖基質孔中油的產出提供有利的輸導條件。

5 頁巖油氣微運移調整作用及可動下限條件

5.1 頁巖內油氣微運移調整與地化參數異常

由于頁巖的強烈非均質性,在頁巖的生、排烴及油氣滯留富集過程中,存在著相對富有機質頁巖與相對貧有機質頁巖之間的油氣微運移調整:富有機質頁巖生烴潛力較高,生烴增壓作用較強;貧有機質頁巖生烴潛力較低,甚至沒有。在相對富有機質頁巖與相對貧有機質頁巖之間存在著油氣飽和度、油氣分子濃度及壓力的差異。在上述差異下,相對富有機質頁巖中的部分油氣會向相對貧有機質頁巖微運移。

相對富有機質頁巖中的油氣向相對貧有機質頁巖匯聚的作用過程,會造成相對貧有機質頁巖呈現較高的S1、較低的Tmax和較高的OSI[24-25,29]。Li Maowen等和Chen Zhuoheng 等研究認為,烴源巖樣品可能被附近成熟烴源巖或同一烴源巖單元內富有機質紋層排出的油“污染”。被油“污染”的樣品,在Rock-Eval熱解參數上可能產生異常高的S1峰、異常高的烴產率指數[PI,PI=S1/(S1+S2)]、異常低的Tmax及異常高的OSI等[24-25,29]。頁巖內油氣的微運移調整過程可在地化參數上有明顯的體現。

根據BYP5 導眼井沙三下亞段頁巖巖屑和巖心樣品的OSI,Tmax及S1/S2參數,可看出富有機質頁巖向貧有機質頁巖中油氣的微運移調整現象(圖11)。TOC相對較高的頁巖樣品,其Tmax一般較高(圖11a)、熱解S1/S2比值較低(圖11b),且OSI穩定(圖11c);而相對貧有機質頁巖則具有明顯較低的Tmax、較高的S1/S2比值和較高的OSI,并且,TOC越低,S1/S2比值越高,Tmax越低,OSI越高,油氣的微運移調整跡象越顯著。這種微運移調整的結果是實現了富有機質頁巖和貧有機質頁巖含油氣的“共同富?!?。

圖11 BYP5井沙三下亞段頁巖油微運移調整的地球化學參數分析Fig.11 Relationships of the geochemical parameters indicating oil micro-migration adjustment for shales from the Es3l section in well BYP5

5.2 頁巖油可動的OSI及TOC下限

頁巖內油氣的微運移調整過程導致地化參數異常,可根據對此地化參數異常的分析,確定頁巖油可動的OSI條件[30-31]及有機質豐度條件。

盡管BYP5 井沙三下亞段頁巖中明顯存在油氣從相對富有機質頁巖向相對貧有機質頁巖的微運移調整作用,但是仍存在TOC越高,S1越高的關系(圖11d),表明富有機質頁巖中仍然具有更高的游離油含量,具有更大的可動潛力,因此,應以相對富有機質頁巖的OSI來評價頁巖油的整體可動性。相對富有機質頁巖的穩定OSI表明,該區頁巖油可動的OSI下限值應該低于50 mg/g。而該OSI可作為該區該成熟度條件下富碳酸鹽頁巖中頁巖油可動性評價的保守指標,這一指標遠低于Jarvie和Andrew 等提出的頁巖油具有可動潛力的OSI一般在70~100 mg/g的指標[32-34]。BYP5井沙三下亞段產油段OSI較低有兩種可能的原因,或兩種原因兼而有之:①有機質熱演化程度較高,烴類流體密度、黏度較低,導致頁巖內有機質對原油的吸附能力較低;②無機礦物中,碳酸鹽含量較高,而碳酸鹽礦物對原油的吸附能力較弱。因此,在利用OSI作為指標評價頁巖油的可動性時,要綜合考慮頁巖的成熟度、油氣性質和頁巖的礦物組成等。而保守估計OSI為50 mg/g可作為高成熟富碳酸鹽頁巖的可動性評價指標。需說明的是,OSI僅可以評價頁巖油的可動性,不能用以計算頁巖中游離油或可動油量的多少,或評價頁巖油的產能情況。

BYP5井沙三下亞段產油段樣品中,OSI為50 mg/g頁巖的最低TOC大致在1 %左右(圖11c),推測該井中TOC為1 %的頁巖,也可能具有向更貧有機質頁巖供烴的能力,因此將具有可動潛力的TOC下限定為1 %。TOC為1 %可作為該區該成熟度條件下,富碳酸鹽頁巖中頁巖油具有整體可動性的有機質豐度下限指標。

5.3 頁巖油可動的孔隙度下限

頁巖油富集可動的孔隙度下限條件根據熱解S1與孔隙度關系確定[35]。在BYP5 導眼井和巖心樣品的S1與孔隙度關系圖中,去除孔隙度離群值,S1與孔隙度總體上呈正相關。根據S1與孔隙度的相關曲線,外推S1為0 時,孔隙度約為2.2 %(圖12)。表明對于孔隙度低于2.2 %的頁巖,一般不具有游離烴。2.2 %的孔隙度可作為該區該成熟度下富碳酸鹽頁巖中油氣富集可動的孔隙度下限條件。

圖12 濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖S1與孔隙度關系Fig.12 Relationship between S1 and porosity for shales from the Es3l section in well BYP5,Jiyang Depression

6 高產地質條件

BYP5井沙三下亞段頁巖油獲得高產,分析得出其地質方面的有利因素,包括:①頁巖具有較高的有機質豐度,TOC平均值為4.52 %,有機質類型較好,為Ⅰ-Ⅱ1型(Ⅰ型為主),具有較高的生烴潛力,為頁巖油氣富集提供了優厚的物質基礎。②有機質熱演化程度較高,處于生輕質油-凝析氣階段,油氣本身具有較好的流動性;輕質油-凝析油階段,烴類流體性質大大降低頁巖的有效儲集物性下限,較低孔隙度的頁巖也可有效含油。③生烴增壓導致異常高壓發育,BYP5井壓力系數為1.8,為頁巖油氣的產出提供了良好的天然能量。④頁巖的紋層狀/層狀結構特征決定了其具有較高的生-儲-滲效率。頁巖的泥質層有機質豐度較高,且黏土礦物片間孔發育,為頁巖提供了生烴和儲集條件,泥晶方解石層內粒間孔等孔隙發育,提供了有效儲集和滲流條件,且頁巖紋層越薄,泥晶方解石層對頁巖內烴類的滲流輸導效果越好。⑤在高地應力和高流體壓力雙重作用下,形成層間縫和穿層縫等多種裂縫。增加了除基質型孔隙外的儲集空間裂縫,可有效溝通兩側的基質孔隙,有利于基質孔中油氣的產出。

7 結論

1)濟陽坳陷BYP5井沙三下亞段頁巖具有較高的碳酸鹽含量,為碳酸鹽質頁巖和混合質頁巖,以碳酸鹽質頁巖為主;一般為紋層狀頁巖或層狀頁巖,具有明顯的薄層結構特征,薄層類型主要包括泥質薄層、碳酸鹽薄層,碳酸鹽薄層以泥晶方解石層為主。陸源碎屑多分散于黏土層中,與黏土層共同形成泥質層。

2)BYP5 井沙三下亞段頁巖具有較高的有機質豐度和生烴潛量,有機質類型以Ⅰ型為主,熱演化程度(Ro)為1.1 %,處于生輕質油-凝析氣階段。

3)BYP5井沙三下亞段頁巖的孔隙度較低,儲集空間包括基質孔、層間縫和穿層縫。泥質層中基質孔以黏土礦物片間孔為主,泥晶方解石層中基質孔以方解石粒間孔為主?;|孔是主要的儲集空間,層間縫和穿層縫可為頁巖油的產出提供有利的滲流輸導條件。

4)在頁巖內部存在微運移調整的油氣富集過程,相對富有機質頁巖中的油部分向相對貧有機質頁巖微運移,微運移調整的結果是實現富有機質頁巖和貧有機質頁巖含油的“共同富?!?。BYP5井沙三下亞段頁巖樣品的OSI,Tmax及S1/S2參數,均顯示出頁巖內部的油氣微運移調整現象??筛鶕蜌獾奈⑦\移調整過程導致的地化參數異常,確定頁巖油可動的OSI及TOC下限條件。BYP5井沙三下亞段頁巖油可動的OSI下限值低于50 mg/g,TOC下限值為1 %,孔隙度下限為2.2 %

5)BYP5 井沙三下亞段頁巖油高產的有利地質條件是:①頁巖具有較高的有機質豐度和生烴潛力,為油氣富集及可動提供優厚的物質基礎;②有機質熱演化程度較高,處于生輕質油-凝析氣階段,油氣具有較好的流動性,大大降低頁巖的有效儲集物性下限;③異常高壓發育,為頁巖油氣的產出提供了良好的天然能量;④頁巖的紋層狀/層狀結構特征決定了其具有較高的生-儲-滲效率;⑤層間縫和穿層縫等多種裂縫發育,可作為基質型孔隙儲集空間的有效補充,并可有效溝通裂縫兩側的基質孔隙,有利于基質孔中油氣的產出。

6)BYP5 井頁巖油的成功勘探,表明中國東部陸相斷陷盆地中的深層富碳酸鹽且紋層/層狀結構發育的富有機質頁巖,發育有利的頁巖油可動地質條件,具有較大的頁巖油勘探潛力。建議下一步應將其作為一種典型的頁巖油勘探目標,對其頁巖油的富集機制、賦存特征和流動機理進行系統攻關研究。

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