韓文中,趙賢正,金鳳鳴,蒲秀剛,陳世悅,牟連剛,張偉,時戰(zhàn)楠,汪虎
(1.中國石油大港油田公司,天津 300280;2.中國石油大學(華東),山東青島 266580)
頁巖油是繼頁巖氣之后當前全球非常規(guī)油氣發(fā)展的重點領域,頁巖油資源豐富、勘探開發(fā)前景廣闊,據(jù)美國能源信息署(EIA)評估,全球頁巖油技術可采儲量為 469×108t,其中中國達到 44.8×108t[1-3],主要分布在渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地以及準噶爾盆地等中新生代陸相地層中[4-10],渤海灣盆地古近系頁巖油地質(zhì)資源量可達28.2×108t。滄東凹陷是渤海灣盆地黃驊坳陷南側的次級凹陷,古近系孔店組二段(簡稱“孔二段”)發(fā)育了一套厚層高有機質(zhì)豐度的泥頁巖。為深入認識該層系基本地質(zhì)特征,指導頁巖油勘探,先后鉆探G108-8及GD12兩口井,連續(xù)取心565 m,并系統(tǒng)開展了巖性、烴源巖特性、物性、含油性、脆性的系統(tǒng)分析,認識到孔二段頁巖層系巖石類型多樣且頻繁互層,源巖優(yōu)質(zhì)且滯留烴多,儲集層發(fā)育且孔縫密集,普遍含油且多段富集,脆性礦物含量較高,具備頁巖油規(guī)模發(fā)育的基礎[11-12],明確了“高豐度多類型有機質(zhì)、高長英質(zhì)含量、高紋層發(fā)育程度、中等熱演化程度”是湖相頁巖油形成的有利條件[13-14]。在孔二段頁巖的新認識指導下,部署的KN9、GD6x1、GD13、G1605和G1608等井在不同地區(qū)、不同層段均獲得工業(yè)油流,日產(chǎn)油為5.0~32.6 m3,證實近500 m厚的孔二段有近2/3的地層均為含油層系。但孔二段頁巖縱向地質(zhì)特征差異較大,不同層段日產(chǎn)油差異也較大,選擇哪一層段作為下步勘探的目的層以實現(xiàn)頁巖油效益勘探和規(guī)模增儲就成為勘探家亟待解決的關鍵問題。為此,在前人地質(zhì)認識和富集因素研究基礎上,本文系統(tǒng)開展頁巖層系宏觀、微觀沉積韻律特征,以及基于含油性、滲流性、可壓性、源巖特性和物性等參數(shù)的頁巖油甜點評價標準和方法研究,進而優(yōu)選最優(yōu)甜點層作為鉆探箱體,以期為本區(qū)頁巖油水平井位部署選層選區(qū)提供認識及技術支持。
滄東凹陷是在區(qū)域性拉張背景下發(fā)育的一個新生代陸內(nèi)斷陷湖盆(見圖1),勘探面積約1 760 km2。孔店組是古近紀早期沉積的一套“紅-黑-紅”巖石建造,孔二段為孔店組湖泛期沉積,厚400~600 m,是一低位—湖擴—高位體系域完整的三級層序,可進一步劃分為 SQEk21、SQEk22、SQEk23、SQEk24共 4個四級層序(分別對應孔二段一亞段(Ek21)—四亞段(Ek24))及SQ①—SQ⑩共10個五級層系[11]??锥纬练e期滄東凹陷為內(nèi)陸封閉湖盆,環(huán)湖發(fā)育多個三角洲沉積朵葉體,湖盆邊部主體發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相中細砂巖,湖盆中部半深湖區(qū)主體發(fā)育泥頁巖,面積 260 km2(見圖 1深藍色區(qū)域),兩者過渡區(qū)主體發(fā)育前三角洲及濱淺湖相泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等。
圖1 渤海灣盆地滄東凹陷Ek21頁巖沉積有利區(qū)
X衍射分析(XRD)表明,研究區(qū)泥頁巖層系主要由石英、長石、白云石、方解石、方沸石、黃鐵礦、黏土等礦物組成,脆性礦物石英、方解石、白云巖、方沸石含量較高,一般大于 60%。碳酸鹽礦物(方解石與白云石)、長英質(zhì)礦物(石英與長石)及黏土礦物平均含量分別為33%,35%,16%。以此作為三端元主礦物,依據(jù)其含量可將傳統(tǒng)的泥頁巖劃分為長英質(zhì)頁巖、混合質(zhì)頁巖、灰云質(zhì)頁巖、灰云巖4種基本巖類[12]。泥頁巖整體達到好—很好烴源巖標準[15]。有機碳含量平均值為3.6%,最高可達12.92%,生烴潛量(S1+S2)平均值為18.9 mg/g,最高達73.0 mg/g,氯仿瀝青“A”平均值為0.47%。干酪根以Ⅰ型和Ⅱ1型為主,Ro值為0.66%~1.10%,一般小于1.3%,故孔二段烴源巖以生油為主。長英質(zhì)頁巖、混合質(zhì)頁巖、白云質(zhì)頁巖 TOC平均值分別為4.5%,3.0%,1.1%。儲集層整體相對致密,孔隙度平均值為4.8%,滲透率平均值為0.17×10-3μm2,但粒間孔、晶間孔及多種微裂縫組成的孔-縫系統(tǒng)使得致密的泥頁巖層系可成為有效儲集層。泥頁巖層系紋層及層間縫較發(fā)育,可有效提高頁巖層系的水平滲透率[11]。
頁巖宏觀與微觀特征均表現(xiàn)為不同礦物組分紋層的韻律互層。孔二段長度565 m的頁巖巖心呈現(xiàn)為長英質(zhì)頁巖、混合質(zhì)頁巖、灰云質(zhì)頁巖、灰云巖等巖類的不同韻律互層結構[13],測井曲線形態(tài)表現(xiàn)為高頻鋸齒狀、中頻鋸齒狀、齒化箱形等不同形態(tài),電阻率成像上表現(xiàn)為亮暗高頻互層(見表 1、圖 2)。根據(jù)頁巖紋層密度及厚度,巖心尺度的韻律結構可劃分為紋層狀、薄層狀、層狀等(見表1)。薄片及XRD分析表明,組成頁巖紋層的礦物主要有長英質(zhì)碎屑、白云石、方沸石、有機質(zhì)、黏土等。場發(fā)射掃描電鏡觀察表明,無機礦物紋層主要表現(xiàn)為“儲集層”,頁巖孔隙的載體主要為白云石、石英和長石(見圖3a),孔二段中等成熟度(Ro值為0.8%~1.1%)頁巖的孔隙以礦物粒間孔、晶間孔、次生溶蝕孔等無機孔為主,占比 85%以上;而有機質(zhì)紋層主要表現(xiàn)為“源巖”,因此厘米—毫米級甚至微米級不同組分紋層的韻律互層即反應了頁巖微觀的“源儲”配置。熒光薄片視域下,無機礦物儲集層的熒光性明顯強于有機質(zhì)紋層(見圖3b),說明源巖生成的烴類就近微運移到了儲集層之中(見圖3c),因此,頁巖油富集除了外因熱演化外,也受不同組分紋層配置結構和比例——頁巖巖相的影響。
圖2 孔店組二段頁巖地質(zhì)特征及層序劃分綜合柱狀圖(以G108-8井Ek21SQ⑨為例)
圖3 滄東凹陷孔二段G108-8井頁巖微觀孔隙及層理特征
表1 Ek21頁巖組分結構特征表
以 Ek21為例,綜合優(yōu)勢巖石類型、沉積韻律結構及測井曲線特征等,自下而上可劃分為薄層狀灰云質(zhì)頁巖相(A)、紋層狀混合質(zhì)頁巖相(B)、紋層狀長英質(zhì)頁巖相(C)和層狀灰云質(zhì)頁巖相(D)。各相的地質(zhì)、測井特征差異較大(見表 1、圖 2),其滯留油富集的程度(見圖 2熒光掃描)以及針對性的壓裂工藝也不同,單個巖相厚度小于30 m,基本與頁巖油水平井壓裂改造的有效厚度相當。由于湖相頁巖是一套連續(xù)沉積,常規(guī)錄井巖性單一,自然伽馬曲線起伏變化小,準層序界面識別困難。根據(jù)準層序的概念[16],一個頁巖準層序其實是巖性、結構等沉積特征相似的一套頁巖韻律組合,故可根據(jù)頁巖巖相進行準層序的劃分,在五級層序劃分基礎上將Ek2頁巖段劃分為21個準層序[14],其中SQ⑨劃分為PS1—PS4共4個準層序,其特征如表1所示。
對于隱蔽性、非均質(zhì)性強的頁巖油,篩選出相對優(yōu)質(zhì)的甜點層并預測其分布是頁巖油效益勘探的關鍵因素之一。頁巖油地質(zhì)評價的指標較多,2020年頒布的國家標準《頁巖油地質(zhì)評價方法》涉及生烴品質(zhì)、儲集層品質(zhì)、工程力學品質(zhì)及含油性等4大方面25個評價要素[17],中國專家學者主要從巖性、物性、含油性、源巖特性、脆性、敏感性、地應力各向異性以及經(jīng)濟性等方面進行評價[18-19],其中最關鍵的 3大地質(zhì)因素是含油性、滲流性和可壓性。為使頁巖油評價更具操作性,在實際研究及廣泛調(diào)研基礎上[4,14,20-24],本文提出了表征含油性的游離烴含量(S1)、表征滲流性的頁巖沉積韻律結構、表征可壓性的黏土含量、表征源巖特性的TOC及表征頁巖物性的孔隙度等5項指標,并將頁巖油劃分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類,各項指標的分類界限論述如下。
在TOC與S1相關圖上,S1隨TOC的增大往往表現(xiàn)為三段性特征[25],即①低TOC值低S1值段、②TOC和S1線性增大段、③TOC值增大但S1最大值基本保持穩(wěn)定段(見圖 4a)。前兩者反映了隨著生烴母質(zhì)增加而生烴量增加的基本規(guī)律,此時生成烴量還難以滿足頁巖自身吸附的需要,故隨著TOC值增大,S1值一般也增大,當生烴量滿足頁巖自身吸附時而多余的烴排出,最大S1值基本反映了頁巖的吸附能力,故其一般保持在穩(wěn)定值內(nèi)。本區(qū) GD12井、GD14井的實測TOC值及 S1值統(tǒng)計表明,S1穩(wěn)定高值的 TOC界限點為 2.3%(見圖 4a)。由于頁巖吸附能力或排烴壓力的差異,不同層系頁巖的界限 2具有差異,但一般大于 2.0%(見表2),故本文將Ⅰ類甜點區(qū)的TOC界限取為2.0%,這與宋明水、郭旭光、王勇等學者的研究結論基本一致[22-24]。結合表3界限1的取值及“好烴源巖”標準[15],將頁巖油選區(qū)選層的TOC下限值定為1%。
圖4 滄東凹陷孔二段頁巖TOC與S1相關關系圖
表2 陸相頁巖S1隨TOC變化三段性的分界值
對于砂巖-運移型頁巖油,頁巖TOC值越高則生烴總量和排烴量越高,越有利于在砂巖夾層中的聚集。而對于頁巖-滯留型頁巖油,由于有機質(zhì)與黏土礦物含量一般呈正相關,高有機質(zhì)含量往往造成頁巖脆性及可壓裂性降低,因此,TOC值并非越高越好。W16井189塊樣品的BI與TOC的關系表明,TOC值大于6%,96%樣品的BI值小于40%,為低脆性頁巖(見圖5a),故將Ⅰ類甜點的TOC值上限確定為6%。
圖5 滄東凹陷孔二段頁巖TOC及黏土含量與脆性指數(shù)相關關系圖(脆性指數(shù)BI計算方法參見[11])
表2顯示S1界限2一般為3.0~5.3 mg/g,平均值為3.8 mg/g,研究區(qū)S1界限2為4.0 mg/g。10余口水平井巖屑S1、TOC及其產(chǎn)量統(tǒng)計表明,當TOC值大于2.3%、S1值大于4.0 mg/g時,水平井一年期穩(wěn)定產(chǎn)量均大于10 t/d(見圖4b),綜合分析將孔二段頁巖油Ⅰ類甜點有利區(qū)下限S1確定為4.0 mg/g。G77井(2 106.8 m,TOC值為5.24%)干酪根溶脹吸附實驗表明,中等演化階段頁巖吸附量平均值為100 mg/g,即每克有機質(zhì)可以最大吸附100 mg液態(tài)烴,由此可根據(jù)TOC值的界限確定S1選區(qū)的標準。如根據(jù) TOC值下限1.0%確定 S1值最低應滿足頁巖自身吸附的量,即其下限值為1.0 mg/g。
趙文智等、趙賢正等研究表明,頁巖紋層(頁理)越發(fā)育,頁巖的儲集性和滲流性越好[13-14]。本文利用CT掃描、核磁共振并結合離心實驗分析了微觀上不同韻律結構的頁巖孔隙特征及流體的可動性,研究表明紋層結構頁巖大孔喉發(fā)育,平均孔隙半徑為187 nm,平均喉道半徑為168 nm,呈層狀分布,順層連通性較好,T2譜顯示可動烴占比可達46.7%(見圖6a、圖6b);薄層狀結構頁巖小—大孔喉均有發(fā)育,平均孔隙半徑為102 nm,平均喉道半徑為66 nm,孔喉呈立體—層狀分布,T2譜顯示可動烴占比15.6%(見圖6c、圖6d);層狀結構頁巖以小孔喉為主,平均孔隙半徑為87 nm,平均喉道半徑為58 nm,呈立體網(wǎng)絡結構,T2譜顯示可動烴占比 8.7%(見圖 6e、圖 6f),因此,頁巖韻律結構對頁巖油滲流具有重要影響。根據(jù)上述分析將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類頁巖油的結構分別確定為紋層狀、薄層狀和層狀。
圖6 官東12井不同紋層結構頁巖的CT掃描孔喉及不同轉(zhuǎn)速核磁共振T2譜特征
由于脆性礦物及脆性評價公式不同,目前尚沒有統(tǒng)一的頁巖脆性評價標準如脆性指數(shù)。Bowker發(fā)現(xiàn)產(chǎn)氣最好的Barnett頁巖中石英礦物含量平均值為45%,黏土礦物含量平均值為 27%[29];《海相頁巖氣勘探目標優(yōu)選方法》國家標準根據(jù)脆性指數(shù)、脆性礦物含量和水平應力差異系數(shù)評價頁巖可壓裂性,認為脆性指數(shù)大于 35%時頁巖脆性較大[30];鄒才能等認為石英、方解石等脆性礦物含量大于40%,黏土含量小于 30%時頁巖具有較好脆性[31];趙文智等建議的頁巖油甜點區(qū)/層段黏土礦物含量下限為30%[13]。本文W16井BI與黏土含量相關關系統(tǒng)計表明(見圖5b),黏土含量大于40%時,受黏土含量及有機質(zhì)含量雙重影響,頁巖脆性指數(shù)基本都小于 40%,為低脆頁巖,現(xiàn)有水基壓裂液易引起黏土膨脹,導致支撐劑無法有效注入,導流能力低,壓裂改造效果差,目前尚無該類型頁巖油勘探突破的報道;黏土含量為30%~40%時,90%以上的樣品脆性指數(shù)小于 40%,為低脆頁巖,松遼盆地古龍凹陷古頁油平 1井通過二氧化碳增能壓裂,在青一段獲日產(chǎn)超35 m3高產(chǎn)工業(yè)油流,實現(xiàn)了高黏土含量的頁巖油突破[4];黏土含量小于 30%時,樣品脆性指數(shù)一般大于 40%,為中、高脆頁巖,是目前頁巖油勘探的主體。綜合分析將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類頁巖油的黏土含量指標界限分別定為20%,30%,40%。
頁巖孔隙度大小一方面反映了頁巖儲油能力,另一方面也反映了頁巖微觀孔隙結構及由此影響的微觀滲流能力??锥雾搸r209塊S1與核磁有效孔隙統(tǒng)計表明,孔隙度越小,S1值越低(見圖7)。當核磁有效孔隙度大于8%時,S1值一般大于4 mg/g;當孔隙度大于6%時,S1值一般大于3 mg/g,且95%以上概率S1值大于4 mg/g;當孔隙度為4%時,S1值一般大于1 mg/g,中位值約2 mg/g;當孔隙度為2%時,S1中位值約1 mg/g。姜在興等[32]將目標儲集層實測孔隙度下限定為6%,有利儲集層孔隙度為 4%~6%,無效儲集層孔隙度小于4%;Zou等[21]、楊智[19]等認為經(jīng)濟性甜點區(qū)的實測孔隙度下限為 3%~4%。綜合分析將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類頁巖油的孔隙度指標界限分別定為6%,4%,2%。
圖7 滄東凹陷孔二段頁巖核磁有效孔隙度與S1相關關系圖(N為樣品數(shù)量)
綜上分析,將S1值大于等于4 mg/g、紋層結構、黏土含量小于20%、TOC值為2%~6%、孔隙度大于等于6%作為Ⅰ類頁巖油評價指標;S1值為2~4 mg/g、薄層狀結構、黏土含量為 20%~30%、TOC值大于等于6%、孔隙度4%~6%作為Ⅱ類頁巖油評價指標;S1值為1~2 mg/g、層狀結構、黏土含量為30%~40%、TOC值為 1%~2%、孔隙度為 2%~4%作為Ⅲ類頁巖油評價指標(見表3)。
表3 頁巖油地質(zhì)評價標準
頁巖油甜點層是含油性、滲流性、可壓性、源巖特性和物性等因素的最優(yōu)匹配層,實際情況下某小層的上述地質(zhì)因素并非同時最優(yōu),因此甜點層評價需要綜合平衡考慮各地質(zhì)因素。為減少人為因素影響,甜點層評價采用賦權重定量評價方法,一是不同參數(shù)賦不同權重值(ai),由于頁巖中游離油含量越高,流動性及可壓裂性越好,越有利于頁巖油的開采,因此S1、韻律結構、黏土含量作為優(yōu)先指標,其次源巖特性和物性對頁巖油開采起到重要影響而非直接性的敏感參數(shù),其權重分別設為25%,25%,20%,15%,15%;二是同一參數(shù)的不同分類(vj)賦不同分值,按照 10分制,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類分值分別為10分、6分和3分。定義其綜合評價指數(shù)EI如(1)式所示,EI表示的是研究層段內(nèi)樣品不同權重的5個地質(zhì)因素的總得分值。
以Ek21SQ⑨為例,基于表 1中PS1~PS4準層序的頁巖巖相地質(zhì)特征,根據(jù)表 2評價標準進行單項打分,然后應用(1)式將單項得分乘以相應指標的權重以計算綜合評價指數(shù)的分值,如表4所示。研究表明,PS2最為有利,獲得9.4分,滿足地質(zhì)和工程,其次為PS3,為8.2分,以及PS1,為8.0分,而PS4相對較差,為6.2分。PS3頁巖雖然烴源巖及含油性較好,但物性及可壓性等工程品質(zhì)相對較差,而PS1頁巖則相反,造成兩者的綜合評分相近,在滿足頁巖壓裂形成復雜縫網(wǎng)并能有效支撐的條件下,PS3較PS1更為有利。因此,縱向上優(yōu)選PS2和PS3兩套頁巖油甜點層作為目前主力勘探層系。
表4 準層序單項指標得分與EI總得分表
通過孔二段頁巖油直井鉆探以驗證并優(yōu)選最佳甜點層(見圖8)。KN9井射孔段主要為PS2,壓裂后2 mm油嘴放噴日產(chǎn)油29.6 t,GD13井射孔段為PS1+PS2兩個小層,壓裂后2 mm油嘴放噴日產(chǎn)油10.5 t,GD6x1井射孔段為 PS2+PS3,壓裂后 3 mm油嘴放噴日產(chǎn)油28.5 t,G1608井射孔段為PS3,TOC平均值為5.6%,S1值為3.7 mg/g,壓裂后4 mm油嘴初期日產(chǎn)油47.1 t,試采105 d,累產(chǎn)油為1 540.7 t,平均日產(chǎn)油14.7 t。雖然頁巖油勘探早期多針對1~2個小層同時壓裂試油,且試油產(chǎn)量的高低與射孔厚度、壓裂規(guī)模、放噴工藝等有關,但不同小層試油情況亦能側面反映其產(chǎn)能情況,即PS2、PS3小層一般具有較高的產(chǎn)能。
圖8 Ek21頁巖不同巖相頁巖油產(chǎn)量柱狀圖(括號內(nèi)數(shù)據(jù)為試油層厚)
平面上以PS2和PS3小層為例,通過S1、黏土含量、TOC、孔隙度、地層厚度等要素疊合,官東地區(qū)優(yōu)選Ⅰ類甜點區(qū)54 km2,滿足S1值大于4 mg/g、TOC值大于2%、黏土含量小于20%、孔隙度大于4%;Ⅱ類甜點區(qū)為64 km2,滿足S1值大于2 mg/g、TOC值大于2%、黏土含量小于30%、孔隙度大于4%;Ⅲ類甜點區(qū)為 105 km2。優(yōu)選Ⅰ類甜點在 G1608井區(qū)部署1701H、1702H先導實驗井,并在一個平臺工廠化鉆探1H、2H和3H等3口水平井(見圖9)。
圖9 滄東凹陷孔東地區(qū)PS2+PS3小層甜點評價圖
2017年之后針對PS2和PS3進行水平井壓裂提產(chǎn)實驗(見表5)。1701H、1702H和1H水平井壓裂試油段為PS2+PS3,2H、3H試油段為PS3。1702H井目前仍自噴,穩(wěn)產(chǎn)期已達623 d,累產(chǎn)油超萬噸;1701H井累產(chǎn)7 637 t,下泵生產(chǎn)一年后日產(chǎn)油8.9 t,與1702H井相比,試油期少了63 d、試油段長度少了342 m,且未鉆橋塞,排出上述因素,預期兩井累產(chǎn)油量相差不大,勘探成效好。1H、2H、3H井相比,1H井比2H、3H井試油段長度分別減少了152 m和103 m,米液量、米砂量均較小且未鉆橋塞,3口井生產(chǎn)450 d左右,1H井的井筒供液能力和日產(chǎn)油水平均強于2H和3H井,若排除上述工程差異,預期 1H井累計產(chǎn)油量要高于2H和3H井。綜上,PS2+PS3小層(以PS2為主)鉆探的水平井累產(chǎn)油量和穩(wěn)產(chǎn)周期要大于純 PS3小層鉆探的水平井,這與PS2頁巖的基質(zhì)孔隙度和工程脆性高有關,即其是地質(zhì)、工程雙甜點,PS3地質(zhì)甜點更優(yōu),這與前述準層序評價結論一致。頁巖油水平井應選擇地質(zhì)、工程雙甜點的層段鉆進,更有利于水平井的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和采收率的提高。
表5 滄東凹陷孔二段頁巖油水平井鉆探成效統(tǒng)計表
在上述認識指導下,2020年以來,滄東凹陷孔二段進一步加大了頁巖油勘探,目前已壓裂投產(chǎn)井25口,但受斷層影響,水平井段長度一般僅為400~800 m,日產(chǎn)油200 t以上,累產(chǎn)油超6×104t。生產(chǎn)時間大于200 d且穩(wěn)定生產(chǎn)3個月以上的水平井有7口井,初期日產(chǎn)油為12.8~26.9 t,目前日產(chǎn)油為8.0~15.5 t。同時歧口凹陷沙河街組三段頁巖油勘探也獲得新突破[33],鉆探的QY10-1-1井壓裂后5 mm油嘴放噴,產(chǎn)量達103.5 t/d、產(chǎn)氣量為5 891 m3/d??椎杲M、沙河街組頁巖油勘探表明,渤海灣盆地古近系頁巖油勘探前景十分廣闊。
滄東凹陷孔二段頁巖層系發(fā)育薄層狀灰云質(zhì)頁巖(A)、紋層狀混合質(zhì)頁巖(B)、紋層狀長英質(zhì)頁巖(C)和層狀灰云質(zhì)頁巖(D)4類主要頁巖巖相,基于此將SQ⑨劃分為PS1—PS4共4個準層序。PS1頁巖S1值為3.7 mg/g,TOC平均值為3.4%,核磁孔隙度為6.6%,黏土含量為18%;PS2頁巖S1值為4.5 mg/g,TOC平均值為4.0%,核磁孔隙度為5.5%,黏土含量為16%;PS3頁巖S1值為7.6 mg/g,TOC平均值為4.5%,核磁孔隙度為3.8%,黏土含量為25%;PS4頁巖S1值為3.3 mg/g,TOC平均值為1.6%,核磁孔隙度為6.1%,黏土含量為14%。
優(yōu)選 TOC、S1、韻律結構、黏土含量、孔隙度 5項頁巖油甜點評價參數(shù),將頁巖油劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。Ⅰ類頁巖油S1值大于等于4 mg/g、紋層結構、黏土含量小于20%、TOC值為2%~6%、孔隙度大于等于6%;Ⅱ類頁巖油S1值2~4 mg/g、薄層狀結構、黏土含量20%~30%、TOC值大于等于6%、孔隙度4%~6%;Ⅲ類頁巖油S1值1~2 mg/g、層狀結構、黏土含量30%~40%、TOC值為1%~2%、孔隙度2%~4%。
采用賦權重定量評價方法對 PS1~PS4準層序進行綜合評價,按降序依次為PS2、PS3、PS1、PS4。據(jù)此優(yōu)選PS2和PS3兩套頁巖油甜點作為水平井的鉆探箱體,直井及1701H、1702H 等水平井鉆探均證實PS2、PS3具有較高的產(chǎn)能。
符號注釋:
ai——各項評價指標的權重,無因次;BI——脆性指數(shù),%;EI——綜合評價指數(shù),無因次;OSI——含油飽和度指數(shù),mg/g;Ro——鏡質(zhì)體反射率,%;Rt——電阻率,Ω·m;S1——游離烴含量,mg/g;S2——熱解烴含量,mg/g;TOC——總有機碳含量,%;vj——單項分類的得分,無因次;Vc——黏土含量,%;φ——孔隙度,%。