徐田武，張洪安，李令喜，周勇水，周圓圓，李進(jìn)，萬晶

（1.中國石化中原油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南 濮陽 457001；2.中國石化中原油田分公司，河南 濮陽 457001；3.中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214126）

0 引言

隨著人們對含油氣系統(tǒng)認(rèn)識的逐步深入及能源需求的不斷增長，世界油氣資源勘探開發(fā)重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向非常規(guī)油氣，特別是頁巖油氣領(lǐng)域的發(fā)展極為迅速［1］，頁巖油氣已經(jīng)成為我國各大油氣公司的勘探開發(fā)熱點(diǎn)［2］。近年來，我國已在準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系、渤海灣盆地黃驊坳陷古近系孔店組及濟(jì)陽坳陷古近系沙三—沙四段、蘇北盆地阜寧組、鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組、松遼盆地古龍坳陷青山口組及四川盆地中北部侏羅系等陸相層系獲得重大突破［2-7］。陸相頁巖儲層比海相頁巖儲層的礦物組成更復(fù)雜，常表現(xiàn)為碳酸鹽礦物、黏土礦物及長英質(zhì)礦物的混積特征，巖相與沉積環(huán)境關(guān)系密切，并且不同巖相頁巖油儲層含油性差別較大［8］。

近年來，中原油田相繼在咸化湖盆的東濮凹陷沙三段獲得了100 m3/d 的高產(chǎn)稠油突破（濮深18-1 井），在淡水湖盆的川東北探區(qū)侏羅系獲得了10.4×104m3/d的高產(chǎn)工業(yè)氣流突破（普陸頁1 井），展示了陸相不同沉積環(huán)境中的頁巖油氣具有巨大的勘探潛力，同時在內(nèi)蒙探區(qū)半咸水環(huán)境中部署的查43 井發(fā)現(xiàn)了頁巖油氣具有較好的油氣成藏苗頭［9-10］。

中國陸相沉積盆地?zé)N源巖在發(fā)育時代、盆地類型、巖性巖相和沉積環(huán)境方面具有多樣性，非均質(zhì)性強(qiáng)。在沉積水體環(huán)境，發(fā)育淡水、半咸水、咸水和堿水等多種水體，且在每種水體環(huán)境下均可發(fā)育高有機(jī)質(zhì)豐度的頁巖。雖然前人對中原油田陸相不同沉積環(huán)境下的油氣成藏特征進(jìn)行了大量研究，明晰了高有機(jī)質(zhì)豐度的頁巖不但是常規(guī)油氣藏的主要油氣來源，也是非常規(guī)油氣藏的主要來源［11-14］，但是對不同沉積水體環(huán)境中的頁巖油氣形成的物質(zhì)基礎(chǔ)、儲集特征等方面研究薄弱。因此，基于不同沉積環(huán)境下頁巖巖性和儲集空間發(fā)育特征的對比研究，有助于揭示頁巖儲層含油氣的控制機(jī)理，并為成藏條件分析及資源評價提供重要的科學(xué)依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

本次研究咸化環(huán)境中的樣品主要采集于東濮凹陷。東濮凹陷位于渤海灣盆地西南緣，屬于臨清坳陷的一部分，鉆遇的地層自下而上主要有古近系沙河街組和東營組、新近系館陶組和明化鎮(zhèn)組、第四系平原組。在古近紀(jì)沙河街組沉積期，東濮凹陷主要沉積了一套以砂泥巖和膏鹽為主的地層，從下往上依次為文23 鹽（沙四上亞段—沙三下亞段）、衛(wèi)城下鹽（沙三中下亞段）、文9 鹽（沙三中亞段—沙三上亞段，也稱衛(wèi)城上鹽）及沙一鹽［8］。本次研究所取樣品的層位集中在鹽巖分布區(qū)域，沉積發(fā)育水體環(huán)境主要為咸水環(huán)境［11］；涉及的井位主要為衛(wèi)457HF、衛(wèi)79-8、衛(wèi)7-18、慶5、濮6-65 等井，層位涉及沙四上—沙三上亞段。

本次研究淡水環(huán)境中的樣品主要采集于四川盆地川東北地區(qū)的普陸頁1 井，層位主要為中侏羅統(tǒng)千佛崖組。綜合Sr 濃度、Sr/Ba 比及碳氧同位素認(rèn)為，該沉積時期四川古湖泊為一內(nèi)陸開放型淡水湖泊［15］。

本次研究半咸水環(huán)境中的樣品主要采集于二連盆地白音查干凹陷的查43 井，層位主要為騰格爾組。根據(jù)頁巖飽和烴氣相色譜分析的Pr/Ph 比值（0.546）及伽馬蠟烷/C30霍烷比值（0.47～0.60），該沉積時期為一半咸水湖盆。

2 不同沉積環(huán)境下頁巖成烴生物特征

生物豐度和種類主要受沉積水體鹽度和環(huán)境控制，直接影響烴源巖的品質(zhì)，譬如有機(jī)質(zhì)豐度和類型等，有機(jī)質(zhì)豐度和類型等方面的差異又影響到頁巖的儲集性能。沉積環(huán)境通過對有機(jī)質(zhì)類型和含量、成儲的原始礦物及其堆疊組合結(jié)構(gòu)的影響，從而影響生烴成巖作用過程中有機(jī)孔與無機(jī)孔的發(fā)育，進(jìn)而控制儲集空間。

根據(jù)沉積水體咸度及沉積物特征，可以把沉積環(huán)境劃分為咸水、淡水及兩者之間的過渡類型（微咸水或半咸水）。中原油田三大探區(qū)頁巖油氣類型豐富，可以劃分為3 種類型——咸水型、淡水型及半咸水型［1］。本次研究立足于中原油田三大探區(qū)的勘探實(shí)踐，結(jié)合典型樣品篩選，開展了巖石結(jié)構(gòu)及成分、成烴生物及巖石儲集特征等方面測試。

現(xiàn)代英國治安法官選任的這種廣泛性，使得公正的實(shí)現(xiàn)并不完全為職業(yè)法官所壟斷，反映了非司法人員對司法的參與這一英國傳統(tǒng)，讓公民充分相信法律是他們自己的法律，而且法律不為律師、職業(yè)法官所專有，也可以由像自己一樣的公民來加以實(shí)施，法律不是深不可測的領(lǐng)域，增強(qiáng)了國民對法律的信仰與遵守。

2.1 咸水環(huán)境烴源巖成烴生物特征

東濮凹陷北部地區(qū)沙河街組縱向上發(fā)育文23、文9 等多套鹽巖。平面上不同套的鹽巖發(fā)育范圍也存在較大差異，但是整體上沙河街組烴源巖處于咸水環(huán)境中，有機(jī)質(zhì)以腐泥組為主，占比為83.6%，見少量殼質(zhì)組（4.6%）和鏡質(zhì)組（9.4%）；成烴生物以喜咸水的藍(lán)藻、叢粒藻、溝鞭藻、顆石藻及少量疑源類為主（見圖1）。叢粒藻（見圖1a）在生長過程中能夠大量合成并儲存與石油結(jié)構(gòu)極為相似、但不含硫元素的烴類物質(zhì)，是構(gòu)成石油烴源巖生烴母質(zhì)的主要成分，在原油的形成過程中起重要作用。該藻類被認(rèn)為是極具節(jié)能環(huán)保價值的可再生生物柴油來源［16］，在巖石薄片中具有強(qiáng)熒光的斷序分布特征。溝鞭藻一般以群體分布，具有強(qiáng)熒光，熒光顏色為黃—黃綠色（見圖1b）。藍(lán)藻紋層較為普遍，藍(lán)藻類是研究區(qū)發(fā)育的重要微藻類類型，在巖石薄片中具有強(qiáng)熒光的紋層狀分布特點(diǎn)。這種藻紋層在熒光下尤為明顯，表現(xiàn)為強(qiáng)熒光的藻紋層和弱熒光的礦物層互層（見圖1c）。顆石藻類為海相鈣質(zhì)超微體藻類，喜咸水，在鏡下一般呈現(xiàn)較好的橢圓形個體，邊緣略呈鋸齒狀，個體極?。ㄒ妶D1d）。

圖1 咸水環(huán)境烴源巖成烴生物特征Fig.1 Characteristics of hydrocarbon generating organisms of source rock in saline water environment

通過對東濮凹陷11 個樣品進(jìn)行全巖薄片顯微成烴生物分析，發(fā)現(xiàn)烴源巖的品質(zhì)往往與原生低等生物藻類的繁育程度直接相關(guān)，主要受湖泊水體環(huán)境的控制。溝鞭藻開始發(fā)育，此時的水體為半咸水—咸水環(huán)境；當(dāng)水體鹽度進(jìn)一步上升時，其他不耐高鹽度的藻類生長受到抑制，藍(lán)藻或顆石藻就能成為優(yōu)勢類群而大量勃發(fā)。這也與本次測試分析結(jié)果吻合，研究區(qū)局部溝鞭藻發(fā)育，部分層位藍(lán)藻分布廣泛，勃發(fā)呈層狀產(chǎn)出。由此可見，影響藻類勃發(fā)的最終因素是水體環(huán)境和營養(yǎng)鹽類富集程度的波動。東濮凹陷沙三下和沙四上亞段優(yōu)質(zhì)烴源巖多以紋層狀互層結(jié)構(gòu)為主要特征，由富有機(jī)質(zhì)紋層及黏土-礦物紋層交互組成。富有機(jī)質(zhì)紋層主要為浮游藻及其降解產(chǎn)物，常見藍(lán)藻、叢粒藻、溝鞭藻紋層（見圖1e—1g）。

藻紋層組合的這一沉積特點(diǎn)實(shí)際上記錄了藻類生產(chǎn)、勃發(fā)、死亡和埋藏的地質(zhì)歷程，反映了湖泊水體的季節(jié)性更替。當(dāng)春季來臨時，溫躍層消失，富含營養(yǎng)物質(zhì)的底層水循環(huán)到水體表層，隨著溫度的逐漸升高，浮游藻類等低等浮游植物在晚春或夏季出現(xiàn)高生產(chǎn)力，大量繁殖，出現(xiàn)勃發(fā)現(xiàn)象［17］，同時由于浮游藻類等的光合作用消耗表層水體中大量的二氧化碳，誘發(fā)白云石等碳酸鹽礦物的沉淀，沉降到湖底則形成富白云石的紋層（見圖1h）；隨著溫度的進(jìn)一步升高，盛夏季節(jié)湖泊存在正分層現(xiàn)象，密度較小的藻類等被限制在溫躍層之上；而隨著秋季的到來，溫躍層重新消失，藻類有機(jī)質(zhì)則迅速沉淀，形成富有機(jī)質(zhì)的藻紋層；冬季浮游植物的生產(chǎn)力降低，沉積物則變成以黏土質(zhì)為主，形成富黏土和黃鐵礦紋層［18］。

2.2 淡水環(huán)境烴源巖成烴生物特征

普光地區(qū)千佛崖組頁巖有機(jī)質(zhì)以鏡質(zhì)組和貧氫次生組分為主。其中：鏡質(zhì)組平均占比為46.1%，惰性組平均占比為19.8%；而腐泥組和殼質(zhì)組占比低，平均占比分別僅為8.2%，15.1%；成烴生物主要為高等植物腐殖體、鏡質(zhì)組及浮游藻類無定形體（見圖2）。母質(zhì)來源具有以高等植物為主、低等水生生物為輔的特征。與咸水環(huán)境相比，生物種類相對更多，但腐泥組占比相對降低，鏡質(zhì)組占比相對增高，為典型陸相淡水湖泊型成因。

圖2 淡水環(huán)境烴源巖成烴生物特征Fig.2 Characteristics of hydrocarbon generating organisms of source rock in freshwater environment

2.3 半咸水環(huán)境烴源巖成烴生物特征

半咸水環(huán)境的水體鹽度介于咸水與淡水之間，成烴生物特征亦介于上述2 種水體之間。以內(nèi)蒙古白音查干凹陷騰格爾組白云質(zhì)頁巖為例，其有機(jī)質(zhì)以腐泥組、鏡質(zhì)組和惰性組為主：腐泥組占比為51%，低于咸水環(huán)境中的83.6%，高于淡水環(huán)境中的8.2%；鏡質(zhì)組占比為29.8%，高于咸水環(huán)境中的9.4%，低于淡水環(huán)境中的46.1%。半咸水環(huán)境中的成烴生物以藻類體和高等植物為主（見圖3），可見藻紋層與白云石紋層互層。藻類體以層狀藻和叢粒藻為主，為湖盆內(nèi)源物質(zhì)，包裹大量陸源碎屑顆粒，指示其由水?dāng)y帶搬運(yùn)，與藻類同沉積；與沙河街組咸水環(huán)境相比，高等植物（鏡質(zhì)體、絲質(zhì)體）含量高，鑲嵌在層狀藻紋層中，考慮為三角洲搬運(yùn)的陸源有機(jī)質(zhì)。

圖3 半咸水環(huán)境烴源巖成烴生物特征Fig.3 Characteristics of hydrocarbon generating organisms of source rock in semi-saline water environment

3 不同沉積環(huán)境頁巖儲集空間的差異

3.1 不同沉積環(huán)境中的頁巖儲集空間類型

通過常規(guī)孔滲、基質(zhì)孔隙度測試，定量評價了東濮凹陷沙河街組咸水環(huán)境和川東北地區(qū)千佛崖組淡水環(huán)境中頁巖的孔隙度、滲透率。咸水環(huán)境中，頁巖常規(guī)孔隙度平均值為3.42%，基質(zhì)孔隙度平均值為3.2%，兩者結(jié)果差異不大；千一段淡水環(huán)境中，頁巖的孔隙度略低于沙河街組咸水環(huán)境中頁巖的孔隙度，平均值為2.2%。

3.1.1 咸水環(huán)境中頁巖儲集空間類型

針對東濮凹陷沙河街組咸水環(huán)境頁巖樣品，統(tǒng)計15 塊樣品219 張氬離子拋光掃描電鏡照片，將儲集類型劃分3 大類12 種類型（見圖4）。無機(jī)孔主要為溶蝕內(nèi)孔、黏土孔、碳酸鹽晶間孔、粒間孔；有機(jī)孔主要為瀝青孔、高等植物氣孔、有機(jī)質(zhì)收縮縫和含磷灰石有機(jī)孔；裂縫主要為層理縫、層間微裂縫、晶緣縫和粒緣縫。其中，黏土孔、碳酸鹽晶間孔和粒間孔是主要孔隙類型。

圖4 東濮凹陷沙河街組咸水環(huán)境中的頁巖儲集空間類型Fig.4 Reservoir space types of shale in saline water environment in Shahejie Formation,Dongpu Depression

鏡下常見3 類互層模式——灰質(zhì)+泥質(zhì)紋層、灰質(zhì)+含泥云質(zhì)紋層、灰?guī)r+灰質(zhì)泥巖紋層。其中，泥質(zhì)紋層發(fā)育豐富的黃鐵礦，并見較多微裂縫，粒間孔與黏土孔較發(fā)育；灰質(zhì)條帶局部發(fā)生白云石化作用，晶間孔發(fā)育并充填少量瀝青。

通過對大量樣品氬離子電鏡照片的分析和統(tǒng)計，將普光地區(qū)千一段淡水環(huán)境中的頁巖儲集類型劃分3大類10 種類型（見圖5）。無機(jī)孔主要為黃鐵礦晶間孔、碎屑顆粒溶孔和粒間孔；有機(jī)孔主要為瀝青孔、高等植物氣孔和含磷灰石有機(jī)孔；裂縫主要為層理縫、有機(jī)質(zhì)收縮縫、黏土層間縫和粒緣縫。其中，瀝青孔、黏土層間縫是主要孔隙類型。與沙河街組咸水環(huán)境中的頁巖相比，千佛崖組淡水環(huán)境中的頁巖有機(jī)孔更為發(fā)育，主要為粒間充填瀝青內(nèi)發(fā)育的微孔隙和有機(jī)質(zhì)收縮縫；無機(jī)孔主要為黏土層間縫和粒緣縫，碳酸鹽晶間孔極少。

圖5 普光地區(qū)千一段淡水環(huán)境中的頁巖儲集空間類型Fig.5 Reservoir space types of shale in freshwater environment in Qianfoya Formation,Puguang area

3.1.3 半咸水環(huán)境中頁巖儲集空間類型

以內(nèi)蒙探區(qū)騰格爾組頁巖為例，半咸水環(huán)境中的頁巖儲集類型劃分3 大類7 種類型（見圖6）。無機(jī)孔主要為晶間孔和粒間孔；有機(jī)孔主要為有機(jī)質(zhì)氣孔和高等植物結(jié)構(gòu)孔；裂縫主要為解理縫、有機(jī)質(zhì)收縮縫和粒緣縫。其中，晶間孔、粒間孔和有機(jī)質(zhì)收縮縫、氣孔是主要孔隙類型。騰格爾組頁巖藻紋層中孔隙以有機(jī)質(zhì)收縮縫為主，藻類體包裹陸源碎屑；鈣質(zhì)紋層可見大量碳酸鹽晶間孔，被原油半充填。高等植物鑲嵌在紋層中，內(nèi)部發(fā)育結(jié)構(gòu)孔和氣孔；粒間孔發(fā)育，可見大量沸石顆粒。部分樣品X 衍射分析結(jié)果見大量方沸石，質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá)41.5%。薄片觀察過程中也可見較多方沸石，常見方沸石晶體呈小顆粒狀（晶體粒度為10～30 μm）定向排列分布，以及自形的方沸石伴隨鐵白云石，共同充填巖石的微裂縫。

圖6 內(nèi)蒙探區(qū)騰格爾組半咸水環(huán)境中的頁巖儲集空間類型Fig.6 Reservoir space types of shale in semi-saline water environment in Tenger Formation,Inner Mongolia exploration area

綜上所述可以發(fā)現(xiàn)：咸水環(huán)境中的頁巖孔隙類型主要為無機(jī)孔及裂縫，有機(jī)孔不發(fā)育；無機(jī)孔主要包括碳酸鹽晶間孔、黏土孔；裂縫主要包括層理縫及晶緣縫等。淡水環(huán)境中的頁巖孔隙類型以有機(jī)孔和裂縫為主，無機(jī)孔不發(fā)育；有機(jī)孔以瀝青孔和高等植物氣孔為主；裂縫主要為黏土層間縫和有機(jī)質(zhì)收縮縫等。半咸水環(huán)境中的頁巖孔隙類型介于上述兩者之間?？紫都扔袩o機(jī)孔，亦有有機(jī)孔，其中無機(jī)孔發(fā)育程度要高于有機(jī)孔，無機(jī)孔以晶間孔和粒間孔為主；裂縫既有無機(jī)成因形成的解理縫，亦有有機(jī)質(zhì)物質(zhì)收縮作用形成的有機(jī)質(zhì)收縮縫。

3.2 壓汞與液氮吸附聯(lián)合測定

壓汞與液氮吸附聯(lián)合測定是有效、快速揭示致密儲層孔隙結(jié)構(gòu)全息特征的分析技術(shù)。汞對大多數(shù)固體材料具有非潤濕性，需外加壓力才能進(jìn)入固體孔中。圓柱形孔隙模型中，汞能進(jìn)入的孔徑與壓力符合Washburn 方程。通過階段式控制增壓，即可測出對應(yīng)壓力下的進(jìn)汞量，并得到孔徑分布曲線，進(jìn)一步利用界面張力換算，即可獲取氣-水界面條件下毛細(xì)管壓力曲線，并得到孔隙度、滲透率、突破壓力等相關(guān)物性指標(biāo)。壓汞與液氮吸附聯(lián)合測定，可以反映巖石的微孔隙分布及連通性等特征。

對咸水環(huán)境中的衛(wèi)457HF 井15 個頁巖樣品進(jìn)行分析，結(jié)果表明：孔徑分布以介孔（2～50 nm）為主，占比68.5%；大孔（大于50 nm）次之，占比24.9%；微孔（小于2 nm）最低，占比6.6%?？偪兹轂?.005 93 mL/g，微孔孔容為0.000 39 mL/g，介孔孔容為0.003 99 mL/g，大孔孔容為0.001 55 mL/g。

對淡水環(huán)境中的普陸頁1 井6 個頁巖樣品進(jìn)行分析，結(jié)果表明：孔徑分布以介孔為主，占比75.6%；微孔次之，占比16.5%；大孔最低，占比7.9%?？偪兹轂?.006 85 mL/g，微孔孔容為0.001 24 mL/g，介孔孔容為0.005 16 mL/g，大孔孔容為0.000 45 mL/g。

對半咸水環(huán)境中的查43 井5 個頁巖樣品進(jìn)行分析，結(jié)果表明：孔徑分布以大孔為主，占比71.9%；介孔次之，占比24.1%；微孔最低，占比4.0%?？偪兹轂?.019 59 mL/g，微孔孔容為0.000 34 mL/g，介孔孔容為0.002 56 mL/g，大孔孔容為0.016 69 mL/g。

結(jié)合電鏡圖像，揭示了不同沉積環(huán)境中的儲集類型的孔徑分布特征，發(fā)現(xiàn)介孔主要為黏土孔、黏土層間縫、瀝青孔，納米級大孔（50 nm～10 μm）主要為晶間孔、粒間孔、粒緣縫，微米孔（大于10 μm）主要為層理縫及巖心尺度下的構(gòu)造縫。

4 不同沉積環(huán)境對儲集空間的控制作用

通過氬離子拋光掃描電鏡與壓汞-氮?dú)馕降慕Y(jié)合，最終明確了不同沉積環(huán)境頁巖孔體積分布的差異及主要孔隙的發(fā)育程度［19-27］。

根據(jù)上述研究及區(qū)域背景資料的綜合分析結(jié)果，淡水湖相環(huán)境的頁巖普遍具有典型的 “兩高” 特征，即黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)高（平均為52.1%）和鏡質(zhì)組占比高（平均為46.1%）（見圖7）。由于熱演化程度在不同地區(qū)存在較大差異，本次研究的普光地區(qū)千佛崖組頁巖還具有另外 “一高” 的特征，即熱演化程度高（鏡質(zhì)組反射率Ro可達(dá)2.0%）。普光地區(qū)千佛崖組頁巖 “三高” 的地質(zhì)特征，決定了其儲層孔隙發(fā)育類型與其他沉積環(huán)境存在差別。以鏡質(zhì)組為主的有機(jī)質(zhì)只有熱演化程度達(dá)到較高的時候，烴源巖才可以大量生烴，這點(diǎn)與咸化湖盆內(nèi)的烴源巖（以腐泥組為主）可在較低熱演化程度下即可大量生烴［1］存在較大差別。因此，在高熱演化地質(zhì)背景下，普光地區(qū)千佛崖組富有機(jī)質(zhì)層段發(fā)現(xiàn)了大量的有機(jī)孔；黏土礦物含量高、碳酸鹽礦物含量低的沉積特征，使得碳酸鹽礦物不發(fā)育，導(dǎo)致晶間孔不發(fā)育，由此導(dǎo)致淡水型頁巖無機(jī)孔不發(fā)育。另外，由于淡水型頁巖黏土礦物含量高，其層理較發(fā)育，也會導(dǎo)致層理縫成為淡水型頁巖的另一主要儲集空間。

圖7 不同沉積環(huán)境下的有機(jī)顯微組分、礦物組成及孔隙發(fā)育特征分布Fig.7 The organic maceral,mineral composition and development characteristics of pore in different sedimentary environments

咸水湖相環(huán)境的頁巖普遍具有典型的 “兩高” 特征，即碳酸鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)高（平均為19.8%）和腐泥組占比高（平均為83.6%）（見圖7）。碳酸鹽礦物含量高，易存在大量的晶間孔，因此可在鏡下發(fā)現(xiàn)大量的碳酸鹽晶間孔。另外，由于富有機(jī)質(zhì)以腐泥組為主，因此其在較低的熱演化階段即可大量生烴，生烴過程中可以釋放大量的有機(jī)酸，碳酸鹽礦物得以溶解，因此在鏡下也可見到大量的溶蝕內(nèi)孔。由于咸水型頁巖普遍具有碳酸鹽紋層和有機(jī)質(zhì)+黏土紋層間互發(fā)育的特點(diǎn)，因此層理縫也較為發(fā)育；由于碳酸鹽礦物含量高，其脆性得以加強(qiáng)，因此在外在的地質(zhì)應(yīng)力下，易發(fā)育較多的微小裂縫。

半咸水湖相環(huán)境的頁巖整體特征介于上述兩者之間，鏡質(zhì)組和腐泥組占比均介于淡水和咸水環(huán)境之間（見圖7），使得其既可在較低的熱演化程度下大量生烴，亦可在較高的熱演化程度下大量生烴。上述特征也決定了半咸水環(huán)境下孔隙發(fā)育特征也介于上述兩者之間——既有有機(jī)孔，也有無機(jī)孔。由于半咸水環(huán)境下的碳酸鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高，平均可達(dá)42.4%，因此決定了半咸水環(huán)境中的頁巖無機(jī)孔發(fā)育，無機(jī)孔以晶間孔和粒間孔為主。

通過對不同孔徑的分析，發(fā)現(xiàn)在半咸水、咸水環(huán)境下，碳酸鹽礦物發(fā)育，其孔徑較大，以大孔為主，如碳酸鹽晶間孔屬于大孔范圍；以黏土礦物發(fā)育為主的淡水型頁巖，其孔徑較小，以介孔為主；有機(jī)質(zhì)氣孔在不同環(huán)境中均有存在，但在高熱演化下發(fā)育程度高，一般為微孔。另外，在不同沉積環(huán)境中均發(fā)現(xiàn)了一些微米孔，主要以頁巖之間的層理縫形式賦存，由于其孔徑較大，對頁巖油氣的儲存具有重要的控制作用。

5 結(jié)論

1）本文明確了不同沉積環(huán)境下頁巖成烴生物特征。東濮凹陷沙河街組咸水環(huán)境中的烴源巖成烴生物主要有藍(lán)藻、叢粒藻、溝鞭藻、顆石藻及少量疑源類，咸化湖盆為蒸發(fā)成因，鹽類物質(zhì)豐富，有利于藻類勃發(fā)。普光地區(qū)千佛崖組淡水環(huán)境中的烴源巖成烴生物以高等植物腐殖體、鏡質(zhì)組及浮游藻類無定形體為主。內(nèi)蒙古白音查干凹陷騰格爾組半咸水環(huán)境中的烴源巖成烴生物以藻類體和高等植物為主，介于上述2 種環(huán)境之間。

2）初步查明了不同沉積環(huán)境頁巖儲集空間的差異。咸水環(huán)境中的頁巖（沙河街組）孔隙主要為晶間孔、黏土孔；淡水環(huán)境中的頁巖（千佛崖組）孔隙主要為瀝青孔、黏土層間縫；半咸水環(huán)境中的頁巖（騰格爾組）晶間孔和粒間孔極為發(fā)育。綜合分析認(rèn)為：千佛崖組為淡水湖湘環(huán)境，黏土礦物含量較高，Ro相對更高，瀝青孔、黏土層間縫更為發(fā)育，介孔含量更高；沙河街組因咸水環(huán)境，碳酸鹽紋層發(fā)育，晶間孔貢獻(xiàn)了部分大孔，使得大孔體積相對千佛崖組較高；騰格爾組為半咸水環(huán)境，湖盆邊緣形成的扇三角洲攜帶大量陸源碎屑，與藻類體同沉積，形成較多粒間孔和有機(jī)質(zhì)收縮縫；泥晶白云石紋層中發(fā)育大量的晶間孔，貢獻(xiàn)了極多的大孔，總孔容明顯高于沙河街組和千佛崖組頁巖。

3）初步明確了沉積環(huán)境對儲集空間的控制作用。沉積環(huán)境通過控制儲層的原始礦物、有機(jī)質(zhì)類型和含量以及其堆疊組合結(jié)構(gòu)，影響生烴成巖作用過程中有機(jī)孔與無機(jī)孔的發(fā)育，進(jìn)而控制儲集空間。適當(dāng)咸化沉積有利于有機(jī)質(zhì)堆積與保存，半咸水、咸水湖盆發(fā)育碳酸鹽類細(xì)粒沉積，因氣候季節(jié)性變化形成的富藻紋層+碳酸鹽紋層結(jié)構(gòu)形成了有效的源儲一體模式；淡水湖盆發(fā)育長英質(zhì)-黏土質(zhì)頁巖巖相，還原、穩(wěn)定、母質(zhì)來源充足的沉積環(huán)境是千一段優(yōu)質(zhì)頁巖儲層發(fā)育的基礎(chǔ)，有機(jī)質(zhì)氣孔與黏土礦物晶間孔形成了有效的儲集空間。