陆相富碳酸盐页岩结构特征与页岩油可动性——以济阳坳陷古近系沙河街组页岩为例

基于岩矿及地球化学分析、物性测定、镜下观测及不同薄层剥离测试等手段,剖析了渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组富碳酸盐页岩的结构特征,对比了不同类型页岩薄层的有机质丰度、储集性及含油性,划分出典型的页岩储-渗结构类型,并分析了不同类型页岩储-渗结构中油的可动性。取得以下认识:①泥质层与方解石层重复叠置是富碳酸盐页岩的主要结构类型,其中方解石层分为泥晶方解石层、粉晶方解石层和纤维状方解石脉。②泥质层是页岩有机质丰度及孔隙度的主要贡献者,具有最好的生烃能力、储集性能和含油性;而泥晶方解石层也具有较好的生烃潜力、储集性和含油性;粉晶方解石层和纤维状方解石脉具有较好的渗流输导性能。③济阳坳陷富碳酸盐页岩主要发育4种类型储-渗结构,各类储-渗结构中油的可动性强弱依次为:富粉晶方解石层页岩储-渗结构、富复合方解石层页岩储-渗结构、富纤维状方解石脉页岩储-渗结构、富泥晶方解石层页岩储-渗结构。济阳坳陷沙河街组页岩油在不同热演化阶段具有不同的储-渗结构类型勘探目标。

济阳坳陷沙河街组富碳酸盐岩型页岩元素特征及其在岩相识别中应用研究

近年来济阳坳陷富碳酸盐岩型页岩油获得商业突破,针对该地区沙河街组页岩层系研究也逐渐受到学者的广泛关注(刘惠民,2022)。研究显示济阳坳陷页岩发育多种类型岩相,且纵向上变化快,具有较强非均质性(王勇等,2016),要实现岩相的连续刻画需要结合矿物分析、有机碳含量分析、沉积构造分析以及典型矿物结晶程度分析等多种实验手段(张顺等,2017).

渤海湾盆地东营凹陷古近系富碳酸盐矿物页岩储集特征及其控制因素

综合运用岩心观察、薄片观察、氮气吸附和X衍射等分析方法,对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷牛页1井、樊页平1井古近系沙河街组四段上亚段的湖相页岩的矿物组成、沉积构造、纹层类型、孔径分布、孔体积、比表面积、纹层数量及溶蚀孔形态等特征进行了精细刻画。在此基础上总结了该地区主要岩相类型及纹层特征,不同岩相的孔径、孔体积及比表面积,富碳酸盐矿物页岩的孔隙及纹层特征。东营凹陷主要发育富有机质纹层状泥质灰岩、富有机质纹层状砂质灰岩、含有机质纹层状砂质灰岩、含有机质块状灰岩4种岩相类型。纹层镜下特征主要有平直状、透镜状、夹层状、波状等特征。实测氮气吸附数据显示东营凹陷富碳酸盐矿物页岩具有更大的孔体积及比表面积。同时,溶蚀孔和纹层的发育使得富碳酸盐矿物页岩具有更高的储集能力和水平渗透率。因此,富碳酸盐矿物页岩是东营凹陷优质储集单位。

渤海湾盆地济阳坳陷高产页岩油井BYP5页岩地质特征

济阳坳陷高产页岩油井BYP5古近系沙河街组三段下亚段(沙三下亚段)页岩为高成熟、富碳酸盐页岩典型代表,研究其地质特征对相似页岩勘探具有借鉴意义。从矿物组成、薄层结构、生烃条件、烃类流体性质、储集空间特征等方面剖析了该页岩基本特点。基于地化参数异常分析了页岩油微运移调整、富集机制,确定了页岩油可动的油饱和度指数(OSI)、总有机碳含量(TOC)及孔隙度下限。研究了有利于页岩油高产的地质条件。研究表明:BYP5井沙三下亚段页岩以碳酸盐质页岩为主,具有明显的薄层结构特征,薄层类型主要包括泥质薄层和泥晶方解石薄层。TOC为0.58%~7.98%,平均4.52%,以Ⅰ型有机质为主,处于生轻质油-凝析气阶段。孔隙度为2.2%~6.9%,平均3.22%,储集空间包括基质孔、层间缝以及穿层缝,其中基质孔是主要储集空间类型。可动页岩油的OSI下限值低于50 mg/g,TOC下限值为1%,孔隙度下限为2.2%。利于高产的地质条件是:①较高的有机质丰度和生烃潜力,为石油富集及流动奠定坚实物质基础;②油气具有较好的流动性,可大大降低有效储集物性下限;③异常高压为石油产出提供了充足的天然能量;④页岩的纹层状/层状结构特征决定了其具有较高的生-储-渗效率;⑤层间缝和穿层缝等多种裂缝发育,可有效沟通裂缝两侧的基质孔隙,有利于基质孔中石油产出。