鄂尔多斯盆地下寺湾地区山西组泥页岩有机地球化学特征及生烃潜力评价

发布时间：2017-07-20 14:23

  本文关键词：鄂尔多斯盆地下寺湾地区山西组泥页岩有机地球化学特征及生烃潜力评价

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【摘要】：山西组是鄂尔多斯盆地海陆过渡相含煤岩系,也是页岩气勘探层位之一,其页岩气勘探潜力颇受关注。本文在综合利用钻井、测井等地质资料,在对下寺湾地区泥页岩基础地质特征研究的基础上,应用有机地球化学分析手段,对烃源岩进行评价,并利用生烃热模拟实验,研究烃源岩生烃过程,建立了生烃模式,并结合盆地烃源岩的热演化史将生烃动力学结果外推至地质条件,恢复烃源岩地质生烃历史,最终,对山西组泥页岩生气潜力进行评价。研究区山西组为一套海陆过渡相的煤系地层,地层厚度平均厚度为113.20m,泥页岩平均厚度为74.61m。山西组整体呈现为“泥包砂”特征。山西组泥页岩TOC在0.04%~5.15%之间分布,平均值为1.01%,有机质丰度中等偏好好;泥页岩有机组分主要为镜质组和惰性组,壳质组含量很少;泥页岩氢指数(IH)平均为101.26mgHC/gTOC,泥页岩降解率(D)平均值为9.99%,大部分泥页岩有机质类型为III型。泥页岩镜质体反射率(Ro)介于1.76-3.72%之间,平均值为2.63%,有机质热演化达到了高成熟-过成熟阶段,进入生干气阶段。生烃热模拟实验结果表明,升温速率对产物的产率有影响,不同升温速率产物产率变化曲线相似。气态产物(包括烃类和非烃类气态)产率随着温度的升高而增大。低温下气态产物中非烃类气态相对含量较高,随温度升高,烃类气态产量相对增大,而非烃类气体产量相对降低,这与自然界生烃过程一致。液态烃产率呈现出先增加后降低的特征。泥页岩生烃过程可分为热催化生油气阶段、热裂解生湿气阶段和热裂解生干气三个阶段。在早三叠世末,山西组泥页岩处于未成熟阶段;在早三叠世末至晚侏罗世末,山西组泥页岩进入液态烃形成阶段,有少量的气态烃生成;在晚侏罗世末以后,泥页岩大量生成气态烃,在晚白垩世早期达到生气高峰。至今,气态烃累积产率为237.9 ml/gTOC。采用五项指标星状图评价方法评价山西组泥页岩生气潜力,结果表明YY1井生气潜力达标的泥岩段共有8层,YY3井生气潜力达标的泥岩共有8层。与北美泥页岩相比,山西组泥页岩TOC相对较低、Ro较高、生烃潜力中等。研究区具有两个生烃中心,生烃强度最高可达35.7×10~8m~3/km~2,按照成因法初步估计研究区页岩气地质资源量约为1.48×10~(12)m~3。
【关键词】：鄂尔多斯盆地 下寺湾地区 山西组 页岩气 生烃潜力
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 选题依据及课题来源10-11
• 1.2 研究现状11-13
• 1.2.1 烃源岩评价研究现状11-12
• 1.2.2 生烃热模拟实验研究现状12-13
• 1.2.3 山西组页岩气研究现状13
• 1.3 研究内容13-14
• 1.4 研究思路及技术路线14
• 1.5 完成工作量14-16
• 第二章 基础地质概况16-27
• 2.1 构造地质特征16-17
• 2.2 地层特征与沉积相17-20
• 2.2.1 地层特征17-19
• 2.2.2 山西组沉积特征19-20
• 2.3 山西组泥页岩分布特征20-25
• 2.3.1 泥页岩厚度统计21-22
• 2.3.2 泥页岩展布特征22-25
• 2.4 山西组烃源岩热演化史25-27
• 第三章 山西组泥页岩有机地球化学特征27-45
• 3.1 样品与分析测试27-31
• 3.1.1 泥页岩样品采集27
• 3.1.2 泥页岩样品分析测试27-31
• 3.2 泥页岩有机质丰度31-36
• 3.2.1 评价指标选取31-32
• 3.2.2 实测TOC数据评价法32-33
• 3.2.3 测井解释方法33-36
• 3.3 泥页岩有机质类型36-43
• 3.3.1 有机显微组分组成36-41
• 3.3.2 泥页岩岩石热解41-43
• 3.4 泥页岩有机质成熟度43-45
• 第四章 山西组泥页岩生烃性能热模拟实验研究45-62
• 4.1 样品与生烃热模拟实验方法45-48
• 4.1.1 样品地质特征分析45-47
• 4.1.2 生烃热模拟实验47-48
• 4.2 生烃热模拟产物分析48-52
• 4.2.1 气态产物演化特征48-51
• 4.2.2 液态产物演化特征51-52
• 4.3 泥页岩生烃模式52-55
• 4.3.1 山2段泥页岩生烃模式52-53
• 4.3.2 山1段泥页岩生烃模式53-55
• 4.4 生烃动力学分析55-62
• 4.4.1 生烃动力学参数55-58
• 4.4.2 研究区山西组泥页岩生气过程分析58-62
• 第五章 山西组泥页岩生气潜力评价62-73
• 5.1 页岩气生成潜力评价指标62-65
• 5.1.1 总有机碳含量62-63
• 5.1.2 有机质成熟度63-65
• 5.2 泥页岩生烃潜力评价65-72
• 5.2.1 评价方法65-66
• 5.2.2 山西组泥页岩生气潜力评价66-72
• 5.3 山西组页岩气资源潜力72-73
• 认识与结论73-74
• 参考文献74-78
• 攻读学位期间取得的学术成果78-79
• 致谢79

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