彭君,周勇水,李紅磊,王亞明,康華,徐云龍
(中國石化中原油田分公司勘探開發(fā)研究院,河南 鄭州 450000)
東濮凹陷是一個(gè)典型的內(nèi)陸鹽湖盆地[1],鹽巖區(qū)發(fā)育高有機(jī)質(zhì)豐度烴源巖,構(gòu)成了東濮凹陷油氣富集的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[2-3],已探明石油儲(chǔ)量 5.38×108t,是常規(guī)油氣主力產(chǎn)區(qū)。常規(guī)油氣探井在鹽間泥頁巖中也鉆遇了豐富的油氣顯示,泥巖裂縫發(fā)育區(qū)鉆井有自然產(chǎn)能[4-5],如濮深18-1井在柳屯洼陷沙三上亞段鹽間泥巖獲得100 m3/d的高產(chǎn)稠油,表明東濮凹陷鹽間泥頁巖具備頁巖油資源潛力。已有研究主要是利用老井巖心資料開展東濮凹陷泥頁巖儲(chǔ)集空間特征、頁巖油富集條件和有利區(qū)帶評價(jià)[5-13],針對凹陷鹽間泥頁巖先后完鉆了8口頁巖油專探井,并獲得了一定產(chǎn)能,單井累計(jì)生產(chǎn)原油最高達(dá)6 303 t,進(jìn)一步證實(shí)了鹽巖區(qū)具有良好的頁巖油資源潛力。受取心資料條件的限制,已有研究未能獲取新鮮、連續(xù)的泥頁巖樣品以開展含油性、可動(dòng)性等評價(jià),致使對頁巖油富集控制因素和地質(zhì)甜點(diǎn)認(rèn)識(shí)不清,嚴(yán)重制約了勘探工作的順利開展。2019年,東濮凹陷先后完成濮156和文410兩口頁巖油專探井,并對鹽間泥頁巖進(jìn)行了連續(xù)取心,為頁巖油地質(zhì)特征的系統(tǒng)研究提供了巖心資料基礎(chǔ)。
細(xì)粒沉積巖(簡稱細(xì)粒巖)是指粒徑小于0.062 5 mm的顆粒占50%以上的沉積巖,它既是頁巖油氣的物質(zhì)基礎(chǔ),又是儲(chǔ)集載體。不同巖相細(xì)粒沉積巖的含油氣性、儲(chǔ)集性等特征具有顯著差異,對其研究能夠有效指導(dǎo)頁巖油氣的勘探[14-16]。因此,本文對濮156和文410兩口頁巖油專探井的巖心進(jìn)行了密集采樣,利用全巖X衍射、電子顯微掃描、冷凍熱解等技術(shù)手段,明確了鹽間細(xì)粒沉積的巖相類型及發(fā)育規(guī)律,分析了不同巖相的含油性特征,指明了頁巖油富集的有利巖相,對東濮凹陷頁巖油的勘探具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)作用,對其他鹽湖盆地的相關(guān)研究也具有重要的借鑒意義。
東濮凹陷位于渤海灣盆地南端,東以蘭聊斷裂為界與魯西隆起相鄰,北以馬陵斷層為界與莘縣凹陷分開,西為內(nèi)黃隆起,南為蘭考凸起,北窄南寬,呈NNE向展布,面積約5 300 km2。凹陷在構(gòu)造演化和沉積相帶上具有“東西分帶、南北分塊”的特征,主要受NNE向蘭聊斷層帶、黃河—文西—觀城斷層帶和長垣—石家集—宋廟斷層帶3條大斷層帶的控制,形成了“兩洼一隆一斜坡”的構(gòu)造格局,和北部鹽巖沉積發(fā)育而南部不發(fā)育的沉積格局。凹陷新生界由古近系沙河街組(Es)、東營組(Ed)和新近系館陶組(Ng)、明化鎮(zhèn)組(Nm)以及第四系平原組(Qp)組成。Es是凹陷主要烴源巖發(fā)育和油氣勘探層系,自下而上分為沙四段(Es4)、沙三段(Es3)、沙二段(Es2)和沙一段(Es1),厚度在2 000~5 000 m。其中,Es3分布最廣、厚度最大,屬于半深湖—深湖沉積,巖性主要為灰色泥頁巖與粉砂巖、細(xì)砂巖、鹽膏巖不等厚互層,進(jìn)一步細(xì)分為沙三上亞段(Es3U)、沙三中亞段(Es3M)和沙三下亞段(Es3L)。
針對鹽間細(xì)粒沉積巖,文410井在3 541.83~3 599.09 m,3 642.35~3 651.70 m(Es3M4—5 砂組)取心65.91 m,濮 156 井在 3 393.63~3 402.60 m,3 419.15~3 428.07 m,3 655.04~3 663.90 m(Es3M2—6 砂組)取心26.51 m。巖心出筒2 h內(nèi)完成現(xiàn)場處置工作后,將巖心放入冷凍柜中低溫(-60℃)保存24 h;然后,在巖心精細(xì)觀察、描述的基礎(chǔ)上進(jìn)行了樣品采集,采樣間距一般為0.2 m,若0.2 m內(nèi)有巖性變化則對每種巖性進(jìn)行樣品采集,共采集文410井樣品435件和濮156井樣品153件。
對采集到的樣品主要在中國石化中原油田分公司勘探開發(fā)研究院實(shí)驗(yàn)中心和中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所實(shí)驗(yàn)地質(zhì)研究中心開展了相關(guān)的測試分析。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對東濮凹陷鹽間細(xì)粒沉積巖巖相及含油性特征進(jìn)行了深入探討。
東濮凹陷鹽間細(xì)粒巖主要沉積于物源不發(fā)育的深湖、半深湖及淺湖沉積環(huán)境,巖性主要有泥頁巖、粉砂巖、碳酸鹽巖和鹽膏巖,沉積速率慢,使得巖石層理構(gòu)造較發(fā)育。根據(jù)層理構(gòu)造的發(fā)育程度及層理厚度,將沉積構(gòu)造劃分為層狀構(gòu)造、紋層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。層狀構(gòu)造層理發(fā)育,層厚大于1 mm;紋層狀構(gòu)造層理十分發(fā)育,層厚小于1 mm;看不到層理,定義為塊狀構(gòu)造。
文410和濮156井172塊樣品的X衍射全巖礦物分析結(jié)果顯示,鹽間細(xì)粒沉積巖主要礦物成分為黏土、石英、長石、白云石、方解石,及少量石膏、石鹽、黃鐵礦。其中:黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.45%~74.7%,平均34.4%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50.0%的樣品占24%。長英質(zhì)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.6%~72.9%,平均28.1%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50.0%的樣品占17%。碳酸鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%~84.8%,平均27.3%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50.0%的樣品占15%;碳酸鹽礦物主要為白云石,質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6%~84.7%,平均19.5%。因此,東濮凹陷鹽間細(xì)粒沉積巖礦物組成以黏土為主,其次為陸源碎屑和碳酸鹽礦物。
3.2.1 巖相類型劃分
國內(nèi)外學(xué)者對細(xì)粒巖巖相的劃分主要根據(jù)巖石的顏色、沉積構(gòu)造、礦物成分、總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、力學(xué)性質(zhì)等因素[17-19]。東濮凹陷鹽間細(xì)粒沉積巖礦物類型多,優(yōu)勢礦物不明顯,以黏土、碳酸鹽、長英質(zhì)礦物混合沉積為特征,因此,本文主要依據(jù)沉積構(gòu)造和礦物成分組合進(jìn)行鹽間細(xì)粒沉積巖巖相類型的劃分。
依據(jù)礦物成分組合劃分細(xì)粒沉積巖巖相的原則[17],結(jié)合沉積構(gòu)造和礦物成分分析,認(rèn)為東濮凹陷鹽間細(xì)粒沉積巖主要發(fā)育層狀黏土巖、層狀長英質(zhì)黏土巖、層狀黏土質(zhì)混合巖、塊狀碳酸鹽巖、紋層狀黏土質(zhì)碳酸鹽巖、紋層狀碳酸質(zhì)混合巖、塊狀長英質(zhì)混合巖和鹽巖等8種巖相類型。
3.2.2 巖相特征
1)層狀黏土巖相。巖心主要為深灰色、灰色,層理可見。鏡下薄片,黏土、長石、石英與碳酸鹽礦物混積,局部長石、石英富集成層。主要礦物為黏土,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.7%,長英質(zhì)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均20.3%,碳酸鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均12.2%,蒸發(fā)鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均8.7%。儲(chǔ)集空間主要為層理縫及黏土礦物間微縫。
2)層狀長英質(zhì)黏土巖相。巖心呈灰色,層理可見,受各層長英質(zhì)、黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異影響,形成明暗相間,暗層黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)高,亮層長英質(zhì)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)高。鏡下薄片,可見長英質(zhì)礦物層與黏土礦物層不等厚互層。主要礦物為黏土和長英質(zhì),平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50.7%和27.1%,碳酸鹽、蒸發(fā)鹽礦物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為9.6%和8.7%。儲(chǔ)集空間主要為長石粒內(nèi)溶蝕微孔、粒間次生溶蝕微孔隙、黏土礦物間微縫。
3)層狀黏土質(zhì)混合巖相。巖心呈灰色,層理可見,受各層長英質(zhì)、黏土、碳酸鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異影響,形成明暗相間,暗層主要為黏土質(zhì)、泥晶碳酸鹽礦物,亮層主要為長英質(zhì)礦物,鏡下層理構(gòu)造明顯。黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,平均42.1%,其次為碳酸鹽和長英質(zhì)礦物,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為25.5%和24.1%,蒸發(fā)鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,平均4.3%。儲(chǔ)集空間主要為黏土礦物間微縫及層間微縫。
4)塊狀碳酸鹽巖相。巖心呈深灰色、灰黑色,無層理構(gòu)造,裂縫較發(fā)育。鏡下觀察,碳酸鹽礦物多呈微晶結(jié)構(gòu),晶體形態(tài)各異,有菱形、三角形、橢圓形,晶粒間多見暗色有機(jī)質(zhì)條帶和分散狀黃鐵礦。主要礦物為碳酸鹽礦物,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)64.5%;碳酸鹽礦物主要有石灰?guī)r和白云巖2種類型,石灰?guī)r較致密,儲(chǔ)集空間不發(fā)育,白云巖經(jīng)重結(jié)晶作用,保存有晶間微孔隙,是該巖相的主要儲(chǔ)集空間。
5)紋層狀黏土質(zhì)碳酸鹽巖相。巖心呈深灰色、灰黑色,根據(jù)礦物成分特征可細(xì)分為紋層狀黏土質(zhì)灰?guī)r相和紋層狀黏土質(zhì)白云巖相。巖石明暗相間、紋層發(fā)育,紋層連續(xù)性較好,暗層為富有機(jī)質(zhì)泥質(zhì)紋層,亮層為碳酸鹽紋層,碳酸鹽紋層多呈透鏡體狀分布。鏡下薄片,富有機(jī)質(zhì)泥質(zhì)紋層與碳酸鹽礦物互層,碳酸鹽礦物層相對較厚,泥質(zhì)紋層發(fā)亮黃色熒光,碳酸鹽層不發(fā)熒光。主要礦物中,碳酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,平均50.4%;黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)次之,平均31.4%;長英質(zhì)和蒸發(fā)鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,平均分別為12.5%和2.6%。儲(chǔ)集空間主要為晶間溶蝕微孔、層間微縫及黏土礦物間微縫。
6)紋層狀碳酸質(zhì)混合巖相。巖心呈深灰色,紋層發(fā)育且連續(xù)性好,多呈水平狀,局部層位呈波狀、透鏡狀,層間生物碎屑富集。鏡下薄片,淺色層主要由碳酸鹽礦物組成,多呈泥晶結(jié)構(gòu),深色層主要為富有機(jī)質(zhì)黏土礦物紋層,較碳酸鹽礦物層厚,層內(nèi)多見草莓狀黃鐵礦及有機(jī)質(zhì)碎屑。碳酸鹽和黏土礦物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為39.2%和31.6%,長英質(zhì)和蒸發(fā)鹽礦物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為19.5%和5.4%。儲(chǔ)集空間主要為晶間溶蝕微孔、層間微縫及黏土礦物間微縫。
7)塊狀長英質(zhì)混合巖相。巖心呈灰色,塊狀結(jié)構(gòu)。鏡下薄片,各種礦物混雜堆積,長英質(zhì)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,顆粒棱角明顯,磨圓度低。長英質(zhì)和黏土礦物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為42.2%和29.6%,碳酸鹽和蒸發(fā)鹽礦物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為16.7%和8.2%。儲(chǔ)集空間主要為長石粒內(nèi)溶蝕微孔、粒間次生溶蝕微孔隙、黏土礦物間微縫。
8)鹽巖相。巖心呈灰色、灰白色,巖心顏色隨黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而變深,單層厚度1.5~6.0 m;鹽巖晶粒較大,呈粗晶—巨晶結(jié)構(gòu),儲(chǔ)集空間不發(fā)育。
東濮凹陷鹽間細(xì)粒沉積巖巖相主要受4級(jí)層序格架下水進(jìn)—水退旋回控制,自下而上是一個(gè)湖侵水體淡化—湖水蒸發(fā)濃縮成鹽、水體變淺的過程,主要沉積相類型依次為半深湖泥巖、淺湖砂泥坪、鹽湖(見圖1)。
半深湖泥巖相主要發(fā)育層狀長英質(zhì)黏土巖、紋層狀碳酸質(zhì)黏土巖、紋層狀黏土質(zhì)碳酸鹽巖、塊狀碳酸鹽巖、層狀黏土質(zhì)混合巖相等類型。完整的巖相組合為層狀長英質(zhì)黏土巖-紋層狀碳酸質(zhì)混合巖/紋層狀黏土質(zhì)碳酸鹽巖-塊狀碳酸鹽巖-層狀黏土質(zhì)混合巖。當(dāng)水體緩慢加深、淡化,主要形成層狀長英質(zhì)黏土巖-紋層狀白云質(zhì)混合巖/紋層狀黏土質(zhì)白云巖-塊狀白云巖-層狀黏土巖組合(3 581~3 592 m);當(dāng)水體快速加深、淡化時(shí),則形成層狀長英質(zhì)黏土巖-紋層狀灰質(zhì)混合巖/紋層狀黏土質(zhì)灰?guī)r-塊狀灰?guī)r-層狀黏土質(zhì)混合巖組合(3 558~3 569 m)。
淺湖砂泥坪相主要發(fā)育層狀黏土質(zhì)長英質(zhì)巖、塊狀長英質(zhì)混合巖、層狀長英質(zhì)黏土巖等巖相類型,巖相組合為塊狀黏土質(zhì)長英質(zhì)巖/長英質(zhì)巖-層狀長英質(zhì)黏土巖-層狀黏土巖(3 549~3 558 m)。鹽湖相巖相組合為層狀黏土巖-夾薄層石膏層層狀黏土巖-鹽巖,形成于蒸發(fā)濃縮持續(xù)變淺的過程(3 540~3 549 m)。
受東濮凹陷古近紀(jì)頻繁震蕩、蒸發(fā)咸化沉積模式影響,不同沉積相帶烴源巖的成烴生物組合差異顯著,使得有機(jī)質(zhì)豐度及其在巖石中的賦存形式存在較大差異[20]。文410和濮156井測試結(jié)果顯示,東濮凹陷鹽間大部分烴源巖總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)TOC<1.00%,主要分布在0.15%~0.77%,高TOC的烴源巖較少且單層厚度較薄。如文410井Es3M4砂組TOC>1.00%的烴源巖累計(jì)厚度僅17.44 m,TOC>2.00%的烴源巖累計(jì)厚度僅8.69 m,最厚僅1.91 m。有機(jī)質(zhì)豐度受到沉積演化控制,高TOC烴源巖主要形成于半深湖相(見圖1)。不同巖相有機(jī)質(zhì)特征分析結(jié)果表明,紋層狀碳酸質(zhì)混合巖相有機(jī)質(zhì)豐度普遍較高,但發(fā)育厚度較薄,連續(xù)厚度一般小于2.0 m,TOC普遍大于1.00%,部分層段TOC大于6.00%,有機(jī)質(zhì)呈紋層狀分布于黏土礦物和碳酸鹽層間,發(fā)育豐富的草莓狀黃鐵礦,礦物表面常見油膜(見圖2a,2b),高角度微裂縫發(fā)育,裂縫與紋層之間有明顯的油氣顯示(見圖2c)。層狀黏土巖相是東濮凹陷鹽間最為常見的巖相類型,連續(xù)厚度大,但有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,分散賦存于黏土礦物中,呈淡黃色熒光(見圖2d),發(fā)育有少量低角度縫,縫內(nèi)充填有石膏或石鹽,未見有瀝青等烴類物質(zhì)。層狀黏土質(zhì)混合巖相TOC主要在0.50%~1.50%,頁理及低角度縫發(fā)育,多為石膏或石鹽充填,部分裂縫中見黑色瀝青(見圖2e,2f)。
圖1 東濮凹陷文410井Es3M4砂組鹽間細(xì)粒沉積巖巖相綜合分析結(jié)果
圖2 東濮凹陷典型細(xì)粒沉積巖有機(jī)巖石學(xué)特征
4.2.1 不同巖相細(xì)粒沉積巖含油性特征
細(xì)粒沉積巖含油性評價(jià)方法有很多種,其中應(yīng)用最為成熟的是地球化學(xué)法和含油飽和度法[21-25]。地球化學(xué)法主要通過開展細(xì)粒沉積巖巖石熱解、可溶有機(jī)質(zhì)抽提實(shí)驗(yàn),分別獲取熱解參數(shù)S1n(常規(guī)熱解可溶烴量)、S1f(冷凍熱解可溶烴量)和氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行含油性分析。含油飽和度法主要根據(jù)Jarvie等[26]的研究成果,以含油飽和度指數(shù)OSI為主要指標(biāo),評價(jià)細(xì)粒沉積巖的含油性,判識(shí)有利的產(chǎn)油層段。
東濮凹陷細(xì)粒沉積巖不同巖相時(shí)含油性差異較大,文410井3種主要的含有機(jī)質(zhì)巖相中,以紋層狀碳酸質(zhì)混合巖含油性最好(見圖1)。S1n主要在0.50~10.53 mg/g,平均 3.09 mg/g,S1f主要在 0.60~20.14 mg/g,平均5.47 mg/g,較美國巴肯頁巖樣品S1n平均值2.93 mg/g 略高[27]。OSIn(常規(guī))在 53.44~319.61 mg/g,平均121.19 mg/g,OSIf(冷凍)在 44.12~422.22 mg/g,平均148.53 mg/g,2種巖石熱解實(shí)驗(yàn)所獲得的含油性參數(shù)均達(dá)到了美國典型頁巖油產(chǎn)層OSI標(biāo)準(zhǔn)。氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 5.76~34.17 mg/g,平均 16.54 mg/g,表明巖石中具有豐富的液態(tài)烴。
層狀黏土巖相有機(jī)質(zhì)豐度低,含油性差。S1n在0.01~0.90 mg/g,平均僅 0.11 mg/g,OSIn在 5.06~112.77 mg/g,平均僅19.49 mg/g,冷凍熱解參數(shù)略高于常規(guī)熱解,但差異不大,總體表現(xiàn)出低值特征。氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 0.01~0.33 mg/g,平均 0.11 mg/g,液態(tài)烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)異常低。
層狀黏土質(zhì)混合巖相有機(jī)質(zhì)豐度介于前2種巖相之間,含油性中等。S1n在0.03~3.95 mg/g,平均0.60 mg/g;OSIn介于 6.73~171.17mg/g,平均 63.88 mg/g;S1f在0.09~4.55 mg/g,平均 0.86 mg/g;OSIf為 15.79~269.23 mg/g,平均 68.86 mg/g;氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 0.51~11.28 mg/g,平均 5.24 mg/g。
上述結(jié)果表明,東濮凹陷鹽間細(xì)粒沉積巖中,紋層狀碳酸質(zhì)混合巖有機(jī)質(zhì)豐度高、含油性好,是頁巖油勘探最為有利的巖相類型。層狀黏土質(zhì)混合巖具有一定的有機(jī)質(zhì)豐度,含油性中等,部分層段具有一定的頁巖油勘探潛力。層狀黏土巖有機(jī)質(zhì)豐度低、含油性差。
4.2.2 細(xì)粒沉積巖含油性影響因素
由于文410和濮156井取心層段埋深相對集中,成熟度相近,鏡質(zhì)組反射率主要在0.8%~1.0%,且整體沉積環(huán)境相近,烴源巖有機(jī)質(zhì)類型均以Ⅱ1,Ⅱ2型為主,無法討論成熟度和有機(jī)質(zhì)類型對細(xì)粒沉積巖含油性的影響,本文主要對含油性與有機(jī)質(zhì)豐度、礦物組成的相關(guān)性進(jìn)行分析。
如圖3所示,東濮凹陷細(xì)粒沉積巖TOC與S1,OSI均具有較好的正相關(guān)性。1)TOC<1.00%的細(xì)粒沉積巖含油性表現(xiàn)出穩(wěn)定低值特征,S1<1 mg/g,OSI<100 mg/g。這種低豐度的細(xì)粒沉積巖有機(jī)質(zhì)生成的烴類較少,往往不能滿足巖石自身吸附的需要,含油飽和度低,尚未達(dá)到頁巖油動(dòng)用的下限,含油性極差,不是有利的頁巖油發(fā)育層段,巖相主要為層狀黏土巖。2)1.00%<TOC<2.00%的細(xì)粒沉積巖主要為層狀黏土質(zhì)混合巖相,S1,OSI與TOC存在較好的線性關(guān)系,通常稱為線性增加階段。這類細(xì)粒沉積巖具有隨TOC增大,S1和OSI快速升高的特點(diǎn),說明有機(jī)質(zhì)生成的烴類已滿足巖石礦物的吸附作用,開始大量形成游離烴,OSI從50 mg/g左右迅速升高到150 mg/g,部分層段已達(dá)到頁巖油最低動(dòng)用下限,含油性中等,具有一定的可動(dòng)油。3)紋層狀碳酸質(zhì)混合巖相TOC普遍大于1.00%,S1在1~11 mg/g,表現(xiàn)出穩(wěn)定高值特征,游離烴豐富,OSI普遍大于100 mg/g,含油性好,已達(dá)頁巖油動(dòng)用條件,是頁巖油開發(fā)的重要目的層段。因此,有機(jī)質(zhì)豐度是東濮凹陷鹽間細(xì)粒沉積巖含油性最重要的影響因素。
圖3 東濮凹陷典型細(xì)粒沉積巖含油性與TOC關(guān)系
巖石中不同礦物對油氣吸附作用有強(qiáng)有弱,從而導(dǎo)致不同巖相細(xì)粒沉積巖含油性有所差異(見圖4)。
由圖4可見,細(xì)粒沉積巖中石英礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)與巖石的OSI具有較好的負(fù)相關(guān)性,黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)與OSI存在一定的負(fù)相關(guān)性,而碳酸鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)與OSI相關(guān)性較差,僅表現(xiàn)出高碳酸鹽礦物的細(xì)粒沉積巖往往具有較高的OSI特征。鹽間細(xì)粒沉積巖具有較高的石鹽和石膏質(zhì)量分?jǐn)?shù),從實(shí)測數(shù)據(jù)來看,東濮凹陷該值與OSI沒有太大關(guān)系(見圖4),顯示石膏與石鹽對巖石含油性沒有太大影響。
圖4 東濮凹陷典型細(xì)粒沉積巖含油性與礦物組成關(guān)系
1)東濮凹陷鹽間主要發(fā)育層狀黏土巖、層狀長英質(zhì)黏土巖、層狀黏土質(zhì)混合巖、塊狀碳酸鹽巖、紋層狀黏土質(zhì)碳酸鹽巖、紋層狀碳酸質(zhì)混合巖、塊狀長英質(zhì)混合巖和鹽巖等8種細(xì)粒沉積巖巖相。
2)東濮凹陷鹽間沉積物是由碳酸鹽巖-碎屑巖-蒸發(fā)巖構(gòu)成的有序巖性組合。半深湖泥巖相完整的巖相組合為層狀長英質(zhì)黏土巖-紋層狀碳酸質(zhì)混合巖/紋層狀黏土質(zhì)碳酸巖-塊狀碳酸鹽巖-層狀黏土巖。淺湖砂泥坪完整的巖相組合為塊狀黏土質(zhì)長英質(zhì)巖/長英質(zhì)巖-層狀長英質(zhì)黏土巖-層狀黏土巖。鹽湖相完整的巖相組合為層狀黏土巖-夾薄層石膏層層狀黏土巖-鹽巖。
3)東濮凹陷鹽間紋層狀碳酸質(zhì)混合巖有機(jī)質(zhì)豐度高,發(fā)育有大量的微裂縫、溶蝕孔和有機(jī)孔,含油性好,是頁巖油勘探的有利巖相類型。層狀黏土質(zhì)混合巖具有一定的有機(jī)質(zhì)豐度,并且發(fā)育有少量的層間縫,含油性中等,部分層段具有一定的頁巖油勘探潛力。層狀黏土巖巖石致密,有機(jī)質(zhì)豐度低,微裂縫、溶蝕孔和有機(jī)孔不發(fā)育,含油性差。有機(jī)質(zhì)豐度是東濮凹陷鹽間細(xì)粒沉積巖含油性最重要的影響因素,石膏與石鹽對巖石含油性沒有太大的影響。