页岩油、气储集空间差异及其赋存方式比较研究

发布时间：2017-10-06 01:43

  本文关键词：页岩油、气储集空间差异及其赋存方式比较研究

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【摘要】：从1895年算起,世界石油工业已经走过了近160年,世界石油工业也经历了从一次采油到注水二次采油再到强化注水采油三个发展阶段。随着全球对能源的需求不断增长,石油价格的高涨以及科学技术的不断进步,促使人们开始关注传统的油气勘探中被认为是烃源岩和盖层的泥页岩中滞留的石油资源。相关的研究也表明,泥页岩中的石油资源量极其庞大,大约是目前常规石油资源量的4倍,这也极大的延长了石油工业的生命周期。以北美为首的页岩气的成功勘探,逐步改变了世界能源的格局,同时对世界石油价格体系造成了强有力的冲击。我国的页岩油气资源也相当丰富,借鉴国内外页岩气的成功勘探开发经验并结合我国的实际地质情况,在以四川盆地南部下寒武统九老洞组和下志留统龙马溪组为代表的泥页岩中取得了页岩气勘探的成功,并相继发现了长宁、威远、礁石坝三个主要的页岩气产区。全球页岩气资源的成功开发直接促使人们开始关注更加具有经济价值的页岩油资源。济阳坳陷作为中国东部的主要断陷盆地之一,在古近系发育了巨厚的湖相泥页岩沉积,且泥页岩的成熟度适中,正处于大量生油阶段,是页岩油勘探的理想目标。本文以四川盆地长宁、威远、礁石坝地区的实际的测录井资料、分析化验和扫描电镜资料为基础,对页岩气的储集空间类型和赋存方式进行了相关研究,同时明确了页岩气储集空间和赋存方式的影响因素。以此为基础,并结合前人关于济阳坳陷页岩油的相关研究数据和已有的典型井分析化验资料的基础上对页岩油的储集空间及其赋存方式进行研究,同时明确了其影响因素。研究认为泥页岩中页岩气的储集空间主要为原生粒间孔隙、有机质孔隙、晶间孔隙、次生溶蚀孔隙和裂缝,其中裂缝又可分为构造缝、层间页理缝、黏土矿物转化缝和有机质异常演化压力缝等类型。原生粒间孔隙主要受到成岩作用和岩石矿物组分的控制,硅质矿物含量越高,原生粒间孔隙越发育且粒间孔隙的孔径也越大,成岩作用越强,粒间孔隙越不发育；有机质孔隙的发育主要受到有机质丰度、有机质成熟度和有机质类型的控制,有机质丰度和成熟度越高,有机质孔隙越发育,且呈明显的线性相关性,研究区泥页岩中有机碳含量高,主体分布在1%～3%之间,成熟度高,有机质孔隙极其发育,是一种主要的储集空间类型；晶间孔隙的发育主要受成岩作用的影响,成岩作用越强,黏土矿物晶间孔隙越发育,且主要呈细长的缝状分布；次生溶蚀孔隙的发育主要受不稳定矿物含量的影响。构造缝受到泥页岩矿物组分、构造作用的强度和期次以及成岩作用的影响,脆性矿物含量越高,构造作用的强度越大,期次越多,成岩作用越强,构造裂缝越发育,研究区自早古生代以来受到多期次构造运动的影响,这也造成了研究区构造裂缝非常发育,但大多数被方解石所充填,且主要发育在龙马溪组底部层段；层间页理缝主要为沉积作用所形成,主要受纹层间岩性的不同控制,纹层间岩性差异越大,在成岩作用过程中成岩收缩的差异也越大,层间页理缝也越发育；黏土矿物转化缝主要受到成岩作用和黏土矿物含量的影响；有机质演化异常压力缝主要受有机碳含量和成熟度的控制。泥页岩中页岩油的储集空间类型与页岩气具有相似性,也可分为粒间孔隙、晶间孔隙、次生溶蚀孔隙、有机质孔隙和裂缝,但由于页岩油分子量大、粘度强,其对储层的要求也较高。与页岩气相比页岩油储层有机碳成熟度较低,有机质孔隙发育较少,且在有机质孔隙中呈赋存状态的页岩油在目前的技术条件下难以开采,所以对页岩油而言,有机质孔隙不是一种有效的储集空间类型。研究区泥页岩中砂质组分含量低,以集合体形式存在的更为少见,粒间孔隙的发育受到一定的限制。较高的碳酸盐矿物含量,使得碳酸盐矿物晶间孔隙和次生的溶蚀孔隙在研究区较为发育,尤其是在碳酸盐纹层中可见到大量的碳酸盐晶间孔隙,几乎都被油质充填,是页岩油的有效储集空间类型。页岩油储层中裂缝不仅仅是起到页岩油渗流通道的作用,而且对页岩油的储集具有重要影响,多期次的构造运动致使研究区的构造裂缝非常发育,且常被油质充填。有机质演化过程中形成的异常压力缝其裂缝宽度常由宽变窄,并常见分叉现象,这也显示了压力的释放过程,异常压力缝延伸长度较短,常穿层,是页岩油从烃源岩向紧邻的碳酸盐纹层中晶间孔隙运移的通道,对页岩油的富集具有重要意义。黏土矿物转化缝常平行于层理方向,成层性好,常被油质充填,为一种有效的储集空间。层间页理缝是页岩油储层中最为重要的储集空间类型之一,延伸长度长,连续性好,是页岩油的重要渗流通道。泥页岩中页岩气的赋存方式主要包括吸附态、游离态和溶解态三种状态,不同的赋存状态具有不同的存在形式,且受到地质条件和地质环境的影响。吸附态页岩气几乎可以存在于泥页岩中任何矿物表面,因此对吸附态页岩气的影响因子也较多,主要包括有机碳含量和类型、有机质成熟度、黏土矿物含量、湿度、温度和压力。游离态页岩气主要受到成熟度、温度、压力和矿物种类的控制。溶解态页岩气主要与成熟度和湿度有关。泥页岩中页岩油的赋存状态也可分为游离态、吸附态和溶解态,但由于页岩油分子的特殊性,呈吸附态的页岩油在目前的技术条件下难以开采,所以目前讲的页岩油主要为呈游离态赋存于孔隙和裂缝中以及在高演化状态下以凝析油的形式存在的页岩油。
【关键词】：页岩油 页岩气 储集空间 赋存方式 影响因素分析
【学位授予单位】：长江大学
【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1章 绪论10-21
• 1.1 课题来源、背景及研究意义10-12
• 1.2 国内外的研究现状12-19
• 1.3 本文研究内容及技术路线19-21
• 第2章 页岩油、气储集空间类型及影响因素21-48
• 2.1 页岩气储集空间类型及影响因素分析21-38
• 2.2 页岩油储集空间类型及影响因素分析38-48
• 第3章 页岩油、气赋存方式及其影响因素48-63
• 3.1 泥页岩中页岩气的赋存方式48
• 3.2 泥页岩中页岩油的赋存方式48-49
• 3.3 页岩油、气赋存方式影响因素分析49-63
• 第4章 页岩油、气储集空间差异及赋存方式比较63-67
• 4.1 页岩油、气储集空间差异性63-64
• 4.2 页岩油、气赋存方式异同64-67
• 结论与认识67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-76
• 个人简介76-77

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本文编号：980016