煤系页岩有机质特征及有机碳含量预测:以宁武南区块为例

宁武盆地石炭-二叠系太原组-山西组地层广泛发育,但其煤系页岩气勘探程度尚低。基于宁武南区块多口钻井页岩样品的扫描电镜观测、有机碳含量测试、岩石热解测试及系列测井数据探讨了宁武南区块煤系页岩展布特征、有机质微观赋存特征和有机质丰度预测方法。结果表明:宁武南区块太原组-山西组煤系页岩连续泥岩厚度达到30 m以上,有机质丰度平均达到2.6%,有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,显微组分以惰质体与镜质体为主,有机质孔隙主要发育于固体沥青,镜质体与惰质体中零星可见。构建了基于改进ΔlgR法、多元线性回归和神经网络的有机碳含量预测模型,对比预测精度认为反向传播(back propogation,BP)神经网络模型更适用于研究区煤系页岩有机碳含量预测。利用构建的BP神经网络模型对宁武南区块太原组和山西组总有机碳(total organic carbon,TOC)进行预测,指出研究区东北部煤系页岩有机质丰度高(TOC>3%),具有较好的勘探前景。