沁水盆地山西组致密砂岩气储层评价与成藏研究
发布时间：2021-01-08 22:36
沁水盆地石炭-二叠系广泛发育煤系地层,具有丰富的天然气资源。当前,沁水盆地天然气勘探的重点是煤层气,已在盆地南部建成千亿立方米规模的大型煤层气田。致密气研究的兴起,源于近年来在多个煤层气区块的勘探开发中,在上古生界多套砂层中发现良好的气测显示,引起了国内专家学者的重视。然而,目前关于沁水盆地上古生界砂岩储层的孔隙结构特征与储层物性控制因素不明确,储层成岩演化过程、致密气气层特征、成藏期次和成藏过程不清楚,限制了该区致密气的勘探。为此,本文基于X-射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、有机地球化学、气体吸附、稀有气体检测和流体包裹体等实验分析测试方法,结合岩心、测井、气测和区域地质资料,对沁水盆地下二叠统山西组砂岩储层开展精细评价和致密气成藏特征研究,明确了砂岩储层的孔隙结构特征、储层物性主控因素以及储层成岩演化过程,定量评价了烃源岩的生烃潜力,查明了致密气的成藏过程。主要成果与创新如下:1.山西组砂岩储层储集空间以溶蚀孔、晶间孔和微裂缝为主,原生孔隙基本不发育。储层主要发育纳米级孔隙系统,孔隙直径主要分布于40600 nm之间,以小孔（<0.1 um）为主...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
9第2章区域地质概况沁水盆地位于华北地台的中部，与鄂尔多斯盆地相邻，如图2-1a所示。在中生代以前，两者同为华北地台的一部分，经历了相同的构造演化阶段，发育相似的地层（图2-1b）。沁水盆地南北长约280km2，东西长约110km2，面积约3×104km2，整体具有为近南北向的复向斜结构（图2-1c）。与鄂尔多斯盆地一样，沁水盆地在石炭-二叠系广泛发育煤系地层，具有丰富的天然气资源潜力。图2-1沁水盆地及邻区地质特征（据梁建设等，2016）2.1地质概述沁水盆地四周均为隆起所包围，其中北部为五台山隆起，南部为中条山隆起，东部为太行山隆起，西部为吕梁隆起和霍山凸起（图2-2）。沁水盆地可以分为6个构造单元，分别是盆地北部的晋中断陷和寿阳-阳泉斜坡、中部的天中山-仪城褶皱区和沁源-榆社褶皱区、南部的安泽-屯留褶皱区和沁水-阳城斜坡(朱晓青，2013;孟元库等，2015)。受区域构造演化的控制，沁水盆地在晚石炭世-早二叠世处于海陆变迁阶段，以三角洲、潮坪、障壁岛-泻湖和碳酸盐岩台地沉积为主，广泛发育煤系地层(梁建设等，2014，2016)。
10图2-2沁水盆地构造单元划分（据孟元库等，2015）沁水盆地的油气勘探历程可以分为3个阶段，分别为石油普查阶段、煤成气普查阶段和煤层气勘探阶段(赵贤正，2010)。在20世纪50年代末至70年代初，沁水盆地针对上古生界开展石油普查，发现该区缺乏生烃条件，没有发现油气藏。20世纪70年代晚期，沁水盆地的石油普查转向晋中断陷上第三系，先后钻探19口井，未见油气显示。20世纪80年代至90年代初，沁水盆地针对上古生界开展煤成气普查工作，勘探常规天然气，在盆地中-北部，共钻探9口井，仅在阳1井获工业气流。之后，沁水盆地进入煤层气勘探阶段，通过煤层气勘探与开发实验评价，在潘庄地区进行试采开发实验获得成功，随后钻探
【参考文献】：
期刊论文
[1]Full-Sized Pore Structure and Fractal Characteristics of Marine-Continental Transitional Shale: A Case Study in Qinshui Basin, North China[J]. YIN Liangliang,GUO Shaobin. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2019(03)
[2]沁水盆地南部山西组致密砂岩古构造应力场模拟及裂缝预测[J]. 刘畅,王翔,赵长虎,尹帅. 石油物探. 2019(02)
[3]基于高压压汞技术和分形理论的致密砂岩储层分级评价标准[J]. 程泽虎,李文浩,薛海涛,卢双舫,谭昭昭. 东北石油大学学报. 2019(01)
[4]沁水盆地南部山西组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素[J]. 张学敏,尹帅,史长林. 海相油气地质. 2018(03)
[5]沁水盆地东北部山西组砂岩特征与沉积环境研究[J]. 张海涛. 阴山学刊(自然科学版). 2018(03)
[6]基于分形理论的致密砂岩储层微观孔隙结构表征——以冀中坳陷致密砂岩储层为例[J]. 葛小波,李吉君,卢双舫,陈方文,杨德相,王权. 岩性油气藏. 2017(05)
[7]核磁共振技术定量表征致密砂岩气储层孔隙结构——以临清坳陷东部石炭系—二叠系致密砂岩储层为例[J]. 房涛,张立宽,刘乃贵,张立强,王为民,于岚,李超,雷裕红. 石油学报. 2017(08)
[8]全球致密砂岩气盆地参数统计分析[J]. 李耀华,宋岩,姜振学,王朋岩,赵荣,刘顺宇,阴丽诗. 天然气地球科学. 2017(06)
[9]鄂尔多斯盆地延安地区下古生界天然气成藏过程和机理[J]. 王震亮,魏丽,王香增,王念喜,范昌育,李彦婧,赵雪娇,赵晓东,任来义,曹红霞. 石油学报. 2016(S1)
[10]吐哈盆地十三间房地区煤系烃源岩生烃评价及排烃特征[J]. 吴志远,彭苏萍,杜文凤. 矿业科学学报. 2016(02)
博士论文
[1]沁水盆地榆社东煤系气复合成藏过程研究[D]. 闫高原.中国矿业大学 2018
[2]沁水盆地中南部煤系气储层物性及叠置成藏模式[D]. 王海超.中国矿业大学 2017
[3]鄂尔多斯盆地北部晚古生代煤系非常规天然气耦合成藏机理研究[D]. 姚海鹏.中国矿业大学 2017
[4]华北克拉通中部晚古生代以来的构造演化[D]. 朱晓青.南京大学 2013
[5]低孔低渗砂岩储层成因及控制因素研究[D]. 朱春俊.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]沁水盆地煤系非常规天然气系统[D]. 郭春阳.河南理工大学 2016
[2]沁水盆地及左权区块烃源岩评价[D]. 吕建伟.中国地质大学(北京) 2012
[3]沁水盆地山西组沉积相及其对煤储层的控制作用[D]. 周霞.中国地质大学（北京） 2011
[4]煤系地层游离气成藏机制与模式研究[D]. 于腾飞.山东科技大学 2011
本文编号：2965432
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
9第2章区域地质概况沁水盆地位于华北地台的中部，与鄂尔多斯盆地相邻，如图2-1a所示。在中生代以前，两者同为华北地台的一部分，经历了相同的构造演化阶段，发育相似的地层（图2-1b）。沁水盆地南北长约280km2，东西长约110km2，面积约3×104km2，整体具有为近南北向的复向斜结构（图2-1c）。与鄂尔多斯盆地一样，沁水盆地在石炭-二叠系广泛发育煤系地层，具有丰富的天然气资源潜力。图2-1沁水盆地及邻区地质特征（据梁建设等，2016）2.1地质概述沁水盆地四周均为隆起所包围，其中北部为五台山隆起，南部为中条山隆起，东部为太行山隆起，西部为吕梁隆起和霍山凸起（图2-2）。沁水盆地可以分为6个构造单元，分别是盆地北部的晋中断陷和寿阳-阳泉斜坡、中部的天中山-仪城褶皱区和沁源-榆社褶皱区、南部的安泽-屯留褶皱区和沁水-阳城斜坡(朱晓青，2013;孟元库等，2015)。受区域构造演化的控制，沁水盆地在晚石炭世-早二叠世处于海陆变迁阶段，以三角洲、潮坪、障壁岛-泻湖和碳酸盐岩台地沉积为主，广泛发育煤系地层(梁建设等，2014，2016)。
10图2-2沁水盆地构造单元划分（据孟元库等，2015）沁水盆地的油气勘探历程可以分为3个阶段，分别为石油普查阶段、煤成气普查阶段和煤层气勘探阶段(赵贤正，2010)。在20世纪50年代末至70年代初，沁水盆地针对上古生界开展石油普查，发现该区缺乏生烃条件，没有发现油气藏。20世纪70年代晚期，沁水盆地的石油普查转向晋中断陷上第三系，先后钻探19口井，未见油气显示。20世纪80年代至90年代初，沁水盆地针对上古生界开展煤成气普查工作，勘探常规天然气，在盆地中-北部，共钻探9口井，仅在阳1井获工业气流。之后，沁水盆地进入煤层气勘探阶段，通过煤层气勘探与开发实验评价，在潘庄地区进行试采开发实验获得成功，随后钻探
【参考文献】：
期刊论文
[1]Full-Sized Pore Structure and Fractal Characteristics of Marine-Continental Transitional Shale: A Case Study in Qinshui Basin, North China[J]. YIN Liangliang,GUO Shaobin. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2019(03)
[2]沁水盆地南部山西组致密砂岩古构造应力场模拟及裂缝预测[J]. 刘畅,王翔,赵长虎,尹帅. 石油物探. 2019(02)
[3]基于高压压汞技术和分形理论的致密砂岩储层分级评价标准[J]. 程泽虎,李文浩,薛海涛,卢双舫,谭昭昭. 东北石油大学学报. 2019(01)
[4]沁水盆地南部山西组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素[J]. 张学敏,尹帅,史长林. 海相油气地质. 2018(03)
[5]沁水盆地东北部山西组砂岩特征与沉积环境研究[J]. 张海涛. 阴山学刊(自然科学版). 2018(03)
[6]基于分形理论的致密砂岩储层微观孔隙结构表征——以冀中坳陷致密砂岩储层为例[J]. 葛小波,李吉君,卢双舫,陈方文,杨德相,王权. 岩性油气藏. 2017(05)
[7]核磁共振技术定量表征致密砂岩气储层孔隙结构——以临清坳陷东部石炭系—二叠系致密砂岩储层为例[J]. 房涛,张立宽,刘乃贵,张立强,王为民,于岚,李超,雷裕红. 石油学报. 2017(08)
[8]全球致密砂岩气盆地参数统计分析[J]. 李耀华,宋岩,姜振学,王朋岩,赵荣,刘顺宇,阴丽诗. 天然气地球科学. 2017(06)
[9]鄂尔多斯盆地延安地区下古生界天然气成藏过程和机理[J]. 王震亮,魏丽,王香增,王念喜,范昌育,李彦婧,赵雪娇,赵晓东,任来义,曹红霞. 石油学报. 2016(S1)
[10]吐哈盆地十三间房地区煤系烃源岩生烃评价及排烃特征[J]. 吴志远,彭苏萍,杜文凤. 矿业科学学报. 2016(02)
博士论文
[1]沁水盆地榆社东煤系气复合成藏过程研究[D]. 闫高原.中国矿业大学 2018
[2]沁水盆地中南部煤系气储层物性及叠置成藏模式[D]. 王海超.中国矿业大学 2017
[3]鄂尔多斯盆地北部晚古生代煤系非常规天然气耦合成藏机理研究[D]. 姚海鹏.中国矿业大学 2017
[4]华北克拉通中部晚古生代以来的构造演化[D]. 朱晓青.南京大学 2013
[5]低孔低渗砂岩储层成因及控制因素研究[D]. 朱春俊.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]沁水盆地煤系非常规天然气系统[D]. 郭春阳.河南理工大学 2016
[2]沁水盆地及左权区块烃源岩评价[D]. 吕建伟.中国地质大学(北京) 2012
[3]沁水盆地山西组沉积相及其对煤储层的控制作用[D]. 周霞.中国地质大学（北京） 2011
[4]煤系地层游离气成藏机制与模式研究[D]. 于腾飞.山东科技大学 2011
本文编号：2965432
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