现代地质 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (05): 1254-1270.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.047
李庆1,2(), 李江山1,2, 卢浩1,2, 齐奉强1,2, 何羽1,2, 安可钦1,2, 李隆禹1,2, 张厚民1,2, 伍岳3
收稿日期:
2022-02-28
修回日期:
2022-06-29
出版日期:
2022-10-10
发布日期:
2022-11-03
作者简介:
李 庆,男,副教授,博士生导师,1985年出生,地质资源与地质工程专业,主要从事沉积学及非常规油气地质学研究。Email: liqing@cup.edu.cn。
基金资助:
LI Qing1,2(), LI Jiangshan1,2, LU Hao1,2, QI Fengqiang1,2, HE Yu1,2, AN Keqin1,2, LI Longyu1,2, ZHANG Houmin1,2, WU Yue3
Received:
2022-02-28
Revised:
2022-06-29
Online:
2022-10-10
Published:
2022-11-03
摘要:
鄂尔多斯盆地长73亚段的页岩层系有机质含量、矿物含量变化大,发育凝灰岩夹层,具有较强的非均质性,不同岩相的孔隙结构差异及主控因素尚不明确。综合多种分析技术手段,对鄂尔多斯盆地南部长73页岩层系的岩相进行系统划分,对比不同岩相的孔隙结构及物性差异,探讨其有效孔隙网络及主控因素。根据粒度、TOC和矿物成分将长73细粒岩分为8种岩相类型,其中高有机质硅质页岩、凝灰岩及高有机质黏土质页岩三种岩相所占比例较高。长73页岩中有机质丰度高(平均20.04%),类型以Ⅰ型为主,处于低熟到成熟阶段。储集空间根据产状可分为基质孔隙(粒间孔、粒内孔、晶间孔、特大溶蚀孔)、有机质相关孔隙(有机质孔、有机质边缘孔隙)、裂缝(构造缝、成岩缝、晶面裂缝、粒边缝)。各岩相等温吸附曲线特征以IV型为主,迟滞回线以H3型为主。宏孔是储集游离油的有效孔隙,储集性能受岩相、有机质含量及矿物组成控制。凝灰岩孔隙度、渗透率及宏孔比孔容最高,其次为高有机质硅质页岩和高有机质黏土质页岩,而低有机质页岩宏孔比孔容最小,介孔比孔容大。页岩中有机质、黄铁矿含量与宏孔比孔容呈正相关,凝灰岩中石英含量与宏孔比孔容也呈正相关。研究成果可为长73亚段页岩油甜点评价及预测提供地质依据。
中图分类号:
李庆, 李江山, 卢浩, 齐奉强, 何羽, 安可钦, 李隆禹, 张厚民, 伍岳. 鄂尔多斯盆地南部长73页岩层系储层特征及主控因素[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1254-1270.
LI Qing, LI Jiangshan, LU Hao, QI Fengqiang, HE Yu, AN Keqin, LI Longyu, ZHANG Houmin, WU Yue. Characteristics and Control Factors of the Chang 73 Shale Reservoirs in the Southern Ordos Basin[J]. Geoscience, 2022, 36(05): 1254-1270.
图1 鄂尔多斯盆地研究区位置及上三叠统延长组地层特征(据文献[25]修改) (a)鄂尔多斯盆地构造单元及研究区位置;(b)鄂尔多斯盆地延长组地层特征
Fig.1 Location of the study area and stratigraphy of the Upper Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin (modified after reference[25])
岩石类别 | 粒度/mm | 岩性 | TOC含量/% | 玻屑/晶屑含量 | 硅质/黏土质比例 | 岩相 |
---|---|---|---|---|---|---|
正常碎 屑岩 | <0.005 | 泥页岩 | >6 | - | R(石英+长石+黄铁矿)/(黏土矿物+云母)>1 | 高有机质硅质页岩 |
R(石英+长石+黄铁矿)/(黏土矿物+云母)<1 | 高有机质黏土质页岩 | |||||
2~6 | - | R(石英+长石+黄铁矿)(黏土矿物+云母)>1 | 中有机质硅质页岩 | |||
R(石英+长石+黄铁矿)/(黏土矿物+云母)<1 | 中有机质黏土质页岩 | |||||
<2 | - | - | 低有机质页岩 | |||
0.005~0.01 | 粉砂岩 | - | - | - | 粉砂岩 | |
火山碎 屑岩 | <2 | 凝灰岩 | - | 玻屑>75% | - | 玻屑凝灰岩 |
50%<玻屑<75%, 晶屑>25% | - | 晶屑质玻屑凝灰岩 |
表1 岩相划分依据及方案
Table 1 Lithofacies division basis and scheme
岩石类别 | 粒度/mm | 岩性 | TOC含量/% | 玻屑/晶屑含量 | 硅质/黏土质比例 | 岩相 |
---|---|---|---|---|---|---|
正常碎 屑岩 | <0.005 | 泥页岩 | >6 | - | R(石英+长石+黄铁矿)/(黏土矿物+云母)>1 | 高有机质硅质页岩 |
R(石英+长石+黄铁矿)/(黏土矿物+云母)<1 | 高有机质黏土质页岩 | |||||
2~6 | - | R(石英+长石+黄铁矿)(黏土矿物+云母)>1 | 中有机质硅质页岩 | |||
R(石英+长石+黄铁矿)/(黏土矿物+云母)<1 | 中有机质黏土质页岩 | |||||
<2 | - | - | 低有机质页岩 | |||
0.005~0.01 | 粉砂岩 | - | - | - | 粉砂岩 | |
火山碎 屑岩 | <2 | 凝灰岩 | - | 玻屑>75% | - | 玻屑凝灰岩 |
50%<玻屑<75%, 晶屑>25% | - | 晶屑质玻屑凝灰岩 |
图4 研究区页岩层系不同岩相镜下特征 (a)高有机质硅质页岩,JH4井,1 453.62 m,(+);(b)高有机质黏土质页岩,JH4井,1 454.76 m,(-); (c)中有机质硅质页岩,LH2井,929.82 m,(-);(d)中有机质黏土质页岩,JH4井,1 434.59 m,(-); (e)低有机质页岩,JH4井,1 430.1 m,(+); (f)粉砂岩,JH4井,1 449.57 m,(-); (g)凝灰岩与页岩频繁互层,彬1井,1 442.46 m;(h)玻屑凝灰岩,彬1井,1 444.94 m,(-);(i)晶屑质玻屑凝灰岩,彬1井,1 442.46 m,(-)
Fig.4 Microscopic characteristics of different lithofacies of the shale reservoirs in the study area
图5 研究区不同岩相比例 1.高有机质硅质页岩;2.高有机质黏土质页岩;3.中有机质硅质页岩;4.中有机质黏土质页岩;5.低有机质页岩;6.玻屑凝灰岩;7. 晶屑质玻屑凝灰岩
Fig.5 Proportions of the different lithofacies in the study area
图6 不同孔隙类型微观特征 (a)粒间孔,扫描电镜,彬1井,1 436.74 m; (b)粒内孔,扫描电镜,JH4井,1 452.5 m; (c)晶间孔,扫描电镜,LH2井,970.99 m; (d)特大溶孔,彬1井, 1 433.76 m, (-);(e)有机质孔,扫描电镜,JH4井,1 454.76 m;(f)有机质边缘孔,扫描电镜,JH4井,1 452.5 m; (g)构造缝,JH4, 1 454.19 m, (-);(h)成岩缝,彬1井,1 433.85 m,(-); (i)晶面裂缝,彬1井,1 437.96 m,(+)
Fig.6 Microscopic characteristics of the different reservoir space types
图11 页岩层系不同岩相孔隙度及渗透率特征(1 mD=10-3 μm2)
Fig.11 Porosity and permeability characteristics for the different lithofacies in the shale reservoirs (1 mD=10-3 μm2)
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