陳永昌 許桂蘭 孫同英(中國石化中原油田分公司采油二廠,河南范縣457532)
濮城地區(qū)沙三段泥頁巖成藏地質(zhì)條件分析
陳永昌 許桂蘭 孫同英(中國石化中原油田分公司采油二廠,河南范縣457532)
濮城地區(qū)沙三泥頁巖有較高豐度的有機質(zhì),其孔隙總體上以微裂縫為主,結(jié)構(gòu)上以中孔為主,有非常高含量的脆性礦物,較大厚度的油泥頁巖,非常好的埋深條件。。綜合分析認為濮城地區(qū)具備良好的頁巖油成藏地質(zhì)條件并具備經(jīng)濟開發(fā)價值。
濮城地區(qū);沙三段;頁巖油;成藏地質(zhì)條件
東濮凹陷是一個中新生代裂陷盆地,西側(cè)是內(nèi)黃隆起,東側(cè)以魯西隆起上的荷澤凸起與蘭考一聊城基底斷裂為界,北以莘縣凹陷與馬陵斷層相連,南隔蘭考凸起與開封凹陷為鄰,北窄南寬,呈北北東向展布。濮城地區(qū)沙河街組主要為湖相的巖鹽沉積,巖性主要為灰白色巖鹽、泥灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖及油頁巖。
(1)有機質(zhì)豐度
在諸多影響因素中,起著最重要作用的是泥巖的有機碳含量。其有機質(zhì)豐度不僅對泥頁巖的生油量有著非常重要的影響,同時還影響了頁巖油的賦存狀態(tài)和模式,進而控制了頁巖油的資源豐度。
濮城地區(qū)沙三段沙三下亞段泥頁巖TOC主要為0.5~1.1%,均值為0.86%,成熟度Ro主要為0.7~2.1%,均值為1.23%;沙三中亞段泥頁巖TOC主要為0.5~1.4%,均值為1.27%,成熟度Ro 為0.3~1.1%,均值為1.06%;沙三上亞段泥頁巖TOC主要為0.3~0.6%,均值為0.53%,成熟度Ro主要為0.3~1.1%,均值為0.81%。所以,經(jīng)過分析判斷,濮城地區(qū)沙三段泥頁巖具有特別好的生油氣開發(fā)價值。
(2)泥頁巖的厚度
形成頁巖油富集區(qū)的基本條件是要具備一定含油厚度的泥頁巖。經(jīng)探測研究,濮城地區(qū)沙三下亞段的含油泥頁巖厚度、沙三中亞段含油泥頁巖的厚度、沙三上亞段的含油泥頁巖的厚度分別為18~89m、32~134m、24~112m。其含油泥巖厚度均達到了頁巖油的經(jīng)濟開發(fā)標準。
(3)泥頁巖的埋深
進行頁巖油開采時必須考慮的經(jīng)濟條件之一就是含油泥頁巖的埋藏深度,它同時也影響到頁巖油的存儲。經(jīng)研究,濮城地區(qū)沙三段沙三上亞段、沙三中亞段、沙三下亞段含油泥頁巖的埋深分別為2700~3800m、2450~3800m、2050~3450m,其最深均不超過4000m。這證明凹陷北部沙三段三個亞段含油泥頁巖的埋深均在經(jīng)濟技術(shù)可采范圍內(nèi)。
3.1儲層礦物學(xué)特征
濮城地區(qū)沙三段泥頁巖的礦物主要有,黏土礦物,白云石,斜長石和黃鐵礦。其中黏土礦物、石英、斜長石、白云石、黃鐵礦的含量分別為31~67%、10.5~56.6%、3.8~23.4%、1.8~18.7%、1.3~3.9%。黏土礦物主要有高嶺石,伊蒙混層、綠泥石和伊利石,其中伊蒙混層的含量比較大,黏土礦物的百分含量和類型隨著成巖作用都會有改變,其中沙三上亞段至沙三下亞段伊利石的含量呈上升的趨勢,而伊蒙混層的含量呈下降的趨勢。
3.2儲層孔滲特征
濮城地區(qū)沙三段泥頁巖孔隙度大部分為0.8%~8.7%,均值為6.4%;滲透率大部分為0.0075~0.179×10~3μm2,均值為0.0831×10~3μm2。
3.3儲集空間及結(jié)構(gòu)特征
通過資料研究表明,濮城地區(qū)泥頁巖的儲集空間良好,主要以裂縫為主,不僅有毫米級的裂縫,同時還有微米級的層間縫隙,其中較大的縫隙可以達到11mm,但較小的縫隙則不到1μm。同時,在發(fā)育裂縫時還發(fā)育有晶間孔隙和晶間溶蝕孔隙。濮城地區(qū)沙三段泥頁巖的平均孔隙直徑為3.404~18.4nm,均值為11.29nm。
(1)濮城地區(qū)沙三段泥頁巖有程度適中的熱演化,豐度高的有機質(zhì),埋深條件較為有利。(2)濮城地區(qū)沙三段孔隙結(jié)構(gòu)以中孔為主,泥頁巖以裂縫為主,比較高的脆性礦物含量,有利于后期的壓裂。(3)綜合分析認為濮城地區(qū)沙三段泥頁巖具備良好的成藏地質(zhì)條件及勘探遠景。
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