彰武断陷九佛堂组页岩油气潜力分析.pdf

东 北 石 油 大 学 学 报 J OURNAL OF NORTHEAS T PETROLEUM UNI VERSI TY 第 3 9卷 第 3期 2 0 1 5年 6月 Vo l I 3 9 No ．3 J u n ． 2 0 1 5 彰武断陷九佛堂组页岩油气潜力分析 徐 浩 。 ，解启来。 ，陈孔全 ，张 玺 ，王嗣敏 ， 刘福春 ，李 忠博 ，杨秀辉 ，徐 文 1 ，中国科学院 广州地球化学研究所 ， 广东 广州 5 1 0 6 4 0 ； 2 ．中 国科 学院 大学 ， 北京 1 0 0 0 4 9 ； 3 ．华南农 业大学 资源环境学院 ， 广东 广州 5 1 0 6 4 2 ； 4 ．中国石化东北 油气分公司 勘探开发研究院， 吉林 长春 1 3 0 0 6 2 ； 5 ．中国石油 大学 北京地球科学学院 ， 北京1 0 2 2 4 9 摘要 松辽盆地南部彰武断陷 九佛堂组发育大套半 深湖一深湖相 暗色 泥页岩夹油 页岩层． 在 岩心观察 、 薄片鉴定 和扫描电镜分析基础上 ， 结合 泥页岩 的分布 、 电性和地化特征 、 含油气性 、 储集 和保存条件 等 ， 研究 九佛堂组 富有机质 的 暗包泥页岩的页岩油气 资源潜 力． 结果表 明 九佛堂组暗色泥 页岩在浏井 曲线上 具有“ 三 高一 低” 的响应特征 ， 纵向 上厚 度大， 可识别 上、 下两段 泥页岩层 系， 横 向上展布较广 ； 有机质丰度高 ， 达到好的烃源岩标准 ， 干酪根以 I型和 Ⅱ 型为 主， 镜质体反射率 亿 为 0 ． 5 4 ～1 ． 1 0 ； 泥页岩含油气性较好 ， 晶间 、 粒闻微孔隙和微裂缝较发育 ； 脆性 矿物平均质 量分数 高达 5 1 ． 4 ％ ， 易于储层压裂改造 ． 九佛 堂组沉 积后 期构造活动较弱 ， 有 利于页岩油气 的保存． 运用概率体积法估算 页岩油 资源量为 1 2 4 4 2 ． 0 1 0 t ． 关键词 彰武断陷 ；九佛堂组 ；泥页岩 ；页岩油气 ；有机质丰度 ；测井评价模 型 中围分类号 TE 1 2 2 ． 1 ； P 6 1 8 ． 1 3 文献标识码 A 文章编号 2 0 9 5 4 1 0 7 2 0 1 5 0 30 0 9 41 0 O 引 言 页岩油是指以游离 、 吸附态或溶解态等多种方式赋存于富有机质且 以纳米级孔隙为主的有效生烃泥 页岩 层 系 ， 具 有勘探 开 发意 义的 连续 或 准 连续 型非 气 态 烃类 l l ] ， 为 典 型 的 自生 自储 成 藏 L 2 ] ． 页 岩 油 赋 存的主体是生烃泥页岩 ， 也包括泥页岩层系中的致密砂岩、 碳酸盐岩等薄夹层． 由于泥页岩矿物组分 、 结构 和 构造存 在 特殊性 ， 页岩 油多沿 片状 层 理 面 或 与其 平 行 的微 裂 缝 分 布【 2 ] ． 在 地 下 高 温 高 压 的 环 境 下 ， 处 于 游离 态 的凝析 油或 轻质 油更 易在 泥页 岩 的纳米 级孔 喉 系统 中流动 ， 也 是实 现工 业开 采 的主要 类 型Ⅲ 2 ] ． 我 国 页岩 油资源 较 为丰 富 ， 广 泛分 布于 松辽 盆地 白垩 系 、 三塘 湖盆地 二叠 系 、 四川 盆地 侏 罗系 、 鄂尔 多 斯盆地三叠系 、 渤海湾盆地古近系等层系[ 6 舟 ] ． 沉积环境 以陆相富有机质 页岩 的湖侵一水体 分层模式为 主， 有机质主要顺层富集L 6 ] ． 目前 ， 在鄂尔多斯 、 渤海湾和南襄等中新生代陆相盆地 中， 已不同程 度地获得 页岩油流口 , 9 - 1 z ] ， 如泌阳凹陷泌页 HF - 1 水平井分段压裂后获 日产油为 2 3 ． 6 m3 [ ， 辽河坳陷曙古 1 6 5井 沙 三段 泥 页岩 压裂后 原 油 日产 能 为 2 4 ． 0 m。 [ 6 3 ． 在松辽盆地南部彰武断陷实钻的多口探井中， 九佛堂组暗色泥页岩显示 良好 的气测异常 ， 并获得工业 油流 】 引 ． 笔 者根 据彰 武断 陷九 佛堂组 暗色泥 页岩 分 布 、 测 录井 特征 、 地球 化 学 特征 、 储 集 和保 存 条 件 等 ， 探 讨彰 武断 陷页 岩油 气 的资源 潜力 ． 1 区域地 质概 况 彰武断陷位于松辽盆地南部断陷群的彰武一东胜断裂带 ， 是 以早 白垩世沉积为主的陆相断陷， 区域上 位 于大 冷断 陷 以南 、 彰 东断 陷 以西 、 姚 堡 断陷 以北 ， 整体 呈北 北东 向展 布 ， 轴长 为 2 0 k m， 宽 为 3 ～5 k m， 面 积 为 1 5 0 k m 见 图 1 ． 由图 1 可 知 ， 结构 上 为东 断西超 的单 断 式箕状 ， 断陷东 北高 、 西南 低 ． 基底 主 要为 太 收稿 日期 2 o 1 50 31 6 ； 编辑 关开澄 基金项 目 中国石化股份公司项 目 YY YQZ P一1 2 ； 国土资源 部油气 资源 战略研究 中心项 目 2 0 0 9 QYXQ1 5 0 7 0 9 ； 中国地质 调查 局 项 目 1 2 1 2 0 1 1 2 2 0 7 5 2 作者简介 徐浩 1 9 9 0 一 ， 男 ， 博士研究生 ， 主要从事油气地球化学方面的研究． 通信作者 解启来 ， Ema i l x i e q l【 s c a n ． e d u ． c n 94 第 3期 徐浩等 彰武断陷九佛堂组页岩油气 潜力分 析 古界 和早 中元 古界 的变 质砂 岩 、 片麻 岩等 深变 质岩 系 ， 属于华 北板 块 和松 嫩 地块 的结合 部 位l l ． 断 陷 主物 源 区来 自于西 北方 向 ， 至东 南方 向湖 盆沉 积 中心粒 度逐 渐 变 细． 研 究 区沉积 地 层 主要 为断 陷 期地 层 ， 由下 至上依 次 为义 县组 K 、 九佛 堂组 K j f 、 沙海 组 K s h 和阜新 组 K 厂 见 图 1 ． 义 县期 为盆地 初 始裂 陷期 ， 断裂活动强烈 ； 九佛堂一沙海一阜新期早期为盆地断陷期 ， 可划分为快速沉降、 稳定沉降和抬升剥蚀 3个 阶段 ； 阜 新 末期 后 区域性 抬升 背景 下地 层遭 受剥 蚀 ， 盆地 进入坳 陷 期 ； 第 四系 直 接覆 盖 在阜 新组 之 上 ． 缺 失坳 陷期 地层 ． g 害 亲 癸 图 1 彰 武 断 陷 构 造 位 置 和 地 层 分 布 Fi g ．1 Ge o gr a phi c a l l o c a t i on an d s t r a t a di s t r i bu t i o n o f Zha ng wu f a u l t de pr e s s i on 2 沉积特征 研 究 区 九佛 堂 组沉 积时 期为 深断 陷湖 盆 ， 具 有典 型 的水进 退积 型 沉积 序列 ， 以半 深湖一 深 湖亚 相 的欠 补 偿沉 积 为 主． 九佛 堂组 沉积 末期 达 到最 大湖泛 面 ， 发育 大 套 富含 有 机 质 的湖 相 泥 页岩 层 系． 岩性 特 征 主 要为 深灰 色一 黑色 的 泥岩 、 页岩 、 油 页岩 和粉砂 质 泥岩 ， 以及 灰色 泥质 粉砂 岩 与粉砂 岩 的薄夹层 ． 在 暗色 泥 页岩中发育大量的轮藻、 双壳类 、 腹足类等生物碎屑， 表明九佛堂组泥页岩具有较丰富的有机质来源． 九佛 堂组 富有 机质 暗色 泥 页岩沉 积模 式 为典 型 的湖侵 模 式． 相对 湖 平 面 的上 升 使得 深 水 区形 成 大 面 积 的缺氧 环境 ， 丰 富 的有机 质供 给及 区 内有利 的保 存 、 聚集 和转化 条 件 ， 使 有 机质得 以埋 藏 和富集 ， 从而 形 成优 质 的暗 色泥 页岩 与油 页岩 ． 在断 陷沉 积 中心周 围 ， 水体 最 深 ， 沉 积 物供 应 速 率慢 ， 为欠 补 偿沉 积 ， 是 有 机质 赋 存 最 为有 利 的密 集段 ， 剖 面上 有 机碳 质 量 分 数 叫 TOC 往 往 最 大[ 1 朝； 相 反 ， 在 断 陷沉 积 层序 的边 界 ， 有机 碳 质量分 数往 往较 低 ． 3 生 烃 条 件 3 ． 1 模 型 建立 与应 用 九佛堂组富含有机质泥页岩具有典型的“ 三高一低” 的测井响应特征， 即较高的电阻率 、 伽马值和声波 时 差 ， 较 低 的体 积 密 度口 ， 如 彰 武 3井 1 2 7 2 ． 5 ～ 1 4 3 6 ． 0 m 井 段 的 泥 页 岩 实 测 表 明 ， 高 阻 泥 页 岩 层 u ， T OC 明显高 于低 阻泥 页岩 的 TOC ． TO C 高值 区 3 ～ 5 多分 布在 电阻 率高 值 区 ， 岩性 以黑 色 泥岩 、 页 岩 和油 页岩 为主 ； 叫 TO C 低 值 区 1 ～2 多 对应 电阻 率 低值 区 ， 岩 性 以灰 色深 灰 色 泥岩 和粉砂 质 泥岩 为主 ． 因此 ， 结合 富有机 质泥 页岩 的测 井 曲线 响应 特 征 ， 可 以对 九 佛 堂组 泥 页 岩层 段 进 行纵 向识 别和横 向对 比 ， 并分 析 空间展 布． 综合 彰武 1 Z W1 、 彰 武 2 Z W2 、 彰 武 3 Z W3 、 彰武 2 1 Z W2 1 、 彰武 2 2 Z W2 2 、 彰武 3 1 Z W3 一 1 等 钻井 的九 佛堂 组 泥页岩 的 实测 叫 TOC 、 电性 特 征 、 气 测 显示 及 岩 性 分 布 ， 初 步划 分 上 、 下 两 段 具有 95 东北石油大学学报 第 3 9 卷2 0 1 5年 生油气潜力 的泥页岩层段 ， 其各 自的顶 、 底板均为泥岩层 ， 内部无明显的水层． 若要厘定泥页岩层段的评价 单 元 ， 则需 分析 泥页 岩 的地 化 指标 是否 符合 相关 既定 标准 ， 即 硼 TO C 0 ． 5 ， 暗色 泥页 岩厚度 大 于 3 0 m． 故需 要 根据 实测 深度 点 的 训 T OC ， 结 合测 井 曲线 推测 其他无 实 测深 度点 泥 页岩 的 硼 TO C ， 即计 算 的 叫 TO C D T ] ． 目前， 利用测井曲线计算烃源岩 w TO C 的 A l g R法已经成熟口 。 。 ． 文中采用 A l g R的改进模型， 即选用声波时差 AC 和电阻率 R 参数进行模拟计算． 基于 A l g R 幅度差与 W TO C 的线性相关关系 ， 结 合实 测烃 源岩 的 w TOC ， 补 充该 地 区的 A w TOC 非生 油层 的 锄 TOC 背景 值． A l g R法 的改进 模 型 为 T OC 一a A l g Rb ， 其 中 ， a为相关 因数 ， b为 △ TO C ， 且均 为 常数项 ． 选取资料齐全的重点预探井 Z W3 井作为建模井 ， 运用 A l g R法建立测井评价有机质非均质性模型 ， 利用稳健的最小二乘法分别对 A l g R幅度差和实测 W TOC 进行数值拟合 ， 确定模型参数 口和 b 见 图 2 ． 其 中， 九佛堂组上、 下段实测 训 T OC 与 A l g R幅度 差相 关性均较好 ， 相关 因数分别为 0 ． 8 7 7 0和 0 ． 8 4 2 6 ， 且 a和 b值 分别 为 0 ． 2 6 9 0 、 0 ． 1 1 6 8和 0 ． 3 9 9 4 、 0 ． 2 2 5 2 ． 根据 所 建立模 型 得到 的叠 合 系 数 ， 反 演 出 Z W3井 九佛 堂组 上 、 下 段泥 页 岩层连 续 的 w T OC ， 实测 w TO C 与计 算值 吻合 度较 好 见 图 3 ， 其 中 ， C AI 为 井径 ， S P为 自然 电位 ， GR为 自然 伽 马 ， C NL为补偿 中子 ， DE N 为密度 ， AC为声 波时 差 ， L L D为 深 侧向电阻率 ． 馨 骥 加 1 uL l ／ ％ w T O C ／ ％ a 上 段 b F段 图 2 九佛 堂组泥页岩实测 叫 T Oc 与幅度 差关系 F i g ． 2 Co r r e l a t i o n b e t we e n me a s u r e d w TOCa n d ma g n i t u d e d i f f e r e n c e s o f mu d s ha l e i n J i u f o t a n g f o r ma t i o n 利 用 Z w3井 九佛 堂组 上 、 下段 泥 页岩 层 训 T OC 的测 井 有 机质 非 均 质 性模 型 ， 选 取 Z W2等井 进 行 验证 见图 4 ， 并应用于其他预探井和开发井 ， 验证和应用效果较好． 因此 ， 在获得各井 的九佛堂组上 、 下 段泥 页岩 层 w TO C 值 的连续 分布 后 ， 再 结合 泥 页岩 评 价 单元 需 满 足 的条件 叫 T OC 0 ． 5 9 ／ 6 ， 即可进 一 步 筛选 出 九佛 堂组 上 、 下 段泥 页岩 层有 效评 价单 元 的累积 厚度 ， 并 外推 至平 面分 布． 3 ． 2 单元分 布 彰武 断 陷九佛 堂 组发 育上 、 下 段 富 含有 机 质 的泥 页 岩 夹 油 页 岩层 ， 埋 藏 深度 小 于 2 k m， 主 体 分 布 在 1 ． O ～ 1 ． 5 k m 之 间． 根据 测井 有机 质非 均质 性模 型 和泥 页岩 有效评 价 单元 ， 可 以厘定 各 井在 纵 向上 有效 泥 页岩 的 累积厚 度 ， 并 在 横 向上进 行对 比 见 图 5 ． 由图 5可知 ， 九佛 堂组 上 、 下 段 泥 页岩 评价 单 元 的有 效 累 积厚 度较 大 ， 最 大厚度 可达 2 5 0 m． 泥 岩 单 层 连 续 最 大 厚 度 可达 6 7 1 T I ， 评 价单 元 的 泥 岩 厚 度 占总 厚 度 的 6 4 ． 5 ～9 9 ． 2 ； 其他 为少 量粉 砂 质泥 岩和 粉砂 岩薄 夹 层 ， 且 夹 层粉 砂 岩 单 层厚 度 均 小 于 1 m． 研 究 区九 佛 堂组 下段 灰黑 色一 黑 色油 页岩夹 层较 上段 多 ， 单 层 厚度 一般 为 2 ～4 m， 局 部单 层最 大厚 度可 达 1 0 m． 3 ． 3地球 化学 特征 3 ． 3 ． 1 高 有机 质丰 度 有机碳 质 量 分 数 与 页 岩 油 气 的 生 烃 率 具 有 较 好 的 正 相 关 性 ， 并 且 直 接 影 响 页 岩 油 气 的 资 源 前 景 ． 九佛 堂组 实 测 暗 色 泥 页 岩 岩 心 样 品 1 5 7件 ， 叫 T OC 分 布 于 0 ． 1 5 ～ 8 ． 6 3 之 间 ， 平 均 为 2 ． 3 8 ； 热解 S 1为 0 ． 0 2 ～ 1 6 ． 9 6 1 0 ～ ， 平 均 为 0 ． 9 6 1 0 _ ； 生 烃潜 力 S 1 S 2 为 0 ． 0 3 ～ 6 1 ． 4 6 96 东北石油、 大学学报 第 3 9卷2 0 1 5年 a I 段 b 下 段 图 5 九 佛 堂组 泥 页岩 厚度 单 位 m F i g ． 5 I s o p a c h ma p s o f mu d s h a l e i n J i u f o t a n g f o r ma t io n 图 6 九 佛 堂 组 泥 页 岩 w TOC 等值 线分 布 F i g ． 6 w TOCi s o g r a ms o f mu d s h a l e i n J i u f o t a n g f o r ma t i o n 3 ． 3 ． 2 母 质 类型 九佛 堂组 暗 色泥 页岩 的母 质来 源 以低等 浮游 生物 和 藻类为 主 ， 并 混有 少 量陆 生高 等植 物． 泥页 岩干 酪 根显 微组 分 以壳 质组 无定 形 和镜 质组 为 主 ， 分 别 为 6 2 ～ 8 8 和 7 ～3 8 9 ／ 6 ， 腐 泥 组较 少 ， 显 示 为 Ⅱ型 干 酪根 ； 而 H／ C与 O／ c关 系 显示 出干 酪根 为 I型 和 Ⅱ 型 ； 干 酪根 C为 一2 5 ． 1 ‰ ～ 一 3 O ． 2 ‰ ， 表 明以 I型 和 Ⅱ 型 为主 ． 因此 ， 九佛 堂 组泥 页岩母 质 类型 主要 为 I型 和 Ⅱ 型 ． 3 ． 3 ． 3热 演化 程度 九佛 堂组 暗色 泥页 岩岩 心样 品实 测镜 质体 反射 率 R 。 为 0 ． 5 4 ～ 1 ． 1 O ， 表 明 已过 生 烃 门限 见 图 7 ， 最 大热 解峰 温 T 为 4 3 5 ～4 6 0℃ ， 处 于低 成熟 一成 熟 的热演 化 阶段 ， 即大 量生 油期 ． 九佛 堂组 上 、 下 段 暗色泥 页岩 评价 单元 的厚 度较 大 ， 埋深 小 于 2 k m， 平 面 展布较 广 ， 有机 质 丰度 高 ， 以 I型 和 Ⅱ 型干 酪根 为主且 成熟 度适 中 ， 作 为好 的烃 源岩 为页 岩油气 藏 的形成 提供 充 足 的油气来 源 ． 9R 第 3期 徐浩等 彰武断陷九佛 堂组页岩油气潜力分析 4 舍 油 气 显 不 气测 录井 特征 能较 好地 反映 储层 的含 油气性 ， 在 页 岩油 气 的识别评 价 中， 有 重要 的参 考 和借鉴 价 值 ． 美 国 B a r n e t t 页 岩 的油 气 勘 探 经 验 也 强 调 ， 在 对 泥 页岩 进 行 勘 探 时 ， 大 量 的 天 然 气 显 示 是 必 须 的_ 2 ． 在研 究 区 的 多 口钻 井 中 ， 九 佛 堂组 上 、 下 段 泥页 岩层 显示 明显 的气 测异 常 ， 且粉砂 岩 薄夹 层 中 也有 明显 的油 气 显示 ， 横 向 上 连续 性 较 好 ， 并 在 部 分泥 页岩 岩心 中见黑 褐 色 油 斑． 如 Z W3井 九佛 堂 组上 、 下 段泥 页岩 气测 全烃 体积 分数 分别 达5 ． 0 6 和 2 ． 7 9 ， 甲烷 体积 分数 分别 达 2 ． 2 8 和 1 ． 7 O ， 其 中气 测组 分 主要为 C ～c ， 少 量 的 为 H。 和 C O 等 ， 反 映油 型气 的典 型特 征． 整 体上 ， 向断陷东 南部 的沉积 中心 方 向 ， 气 测 异 常值 增 大． 另 外 ， 在 Z W2 井 和 Z W3井钻 遇 的 泥 页岩 、 油 页岩 夹 粉 砂 质 泥岩 层 中获得工 业 油流 ， 气测 全 烃体 积 分 数 达 2 ． 8 0 ． 因此 ， 研 究 区九 佛 堂组 上 、 下段 泥 页岩 层 评 价 单元 图7 九佛堂组泥页岩R 。 等值线分布 F i g ． 7 R。i s o g r a m o f mu d s h a [ e i n J i u f o t a n g f o r ma t i o n 的气 测异 常与 电性 特征 表 明 ， 湖相 泥 页岩具 有较 好 的含油 气性 5 储集和赋存条件 5 ． 1全 岩矿 物分 析 九佛 堂组 暗色 泥页 岩岩 心样 品 X线衍 射全 岩矿 物分 析结果 见 图 8 ． 由图 8可知 ， 脆性 矿物 质量 分 数 占 3 3 ． 2 ～6 2 ． 3 平 均 为 5 1 ． 4 ％ ， 包 括 石英 、 钾长 石 和钠 长 石 ， 以及 少 量方 解 石 和黄 铁 矿 ； 黏土 矿 物 质量 分数 占 3 7 ． 7 ～6 6 ． 8 平均为 4 5 ． 5 0A ． 不同钻井岩心的黏土矿物成分差异较大 ， 如靠近断陷沉积中心 的 Z W3井伊 利 石和 蒙脱 石质 量分 数居 多 ， 分 别为 1 1 ． 5 ～2 1 ． 0 和 7 ． 0 ～3 1 ． 0 ， 其次 为绿 泥石 质量 分数 为 9 ． 6 ～2 3 ． 0 ， 仅个 别样 品含 有高 岭石 质量 分数 为 8 ． 7 ． 5 ． 2微 孔 隙和微 裂缝 根据岩心观察 、 岩石薄片和扫描电镜分析 ， 九佛堂组泥页岩中发育 的孑 L 隙类型主要包括矿物粒问孔 隙 、 晶 间孔 隙 、 层 间孔 隙和有 机 质孔 隙 ， 以及少 量微 裂缝 见 图 9 ， 孔 径在 几 纳 米至 几 十微 米． 由图 9可 知 ， 伊蒙 混层 、 伊 利石 或绿 泥石 等黏 土矿 物组成 晶问孔 隙 见 图 9 a e 和层 问微 孔 隙 见 图 9 b ； 石 英 或 长 石 等脆 性矿 物组 成层 间微 孔 见 图 9 f 和粒 间孔 隙 见 图 9 C 、 g ； 泥页 岩 中无定 形 有 机 质发 育 ， 形 成 有 机质孔隙 见图 9 d ， 孔隙载体为有机质本身或有机质与矿物接触 的边缘 ； 在泥页岩 中， 石英和长石等脆 性 矿物 常呈 纹层 状 ， 与黏 土矿 物及有 机 质 相互 叠合 形 成 水 平 纹层 或 平 行 层 理 ， 还 可 见 方 解石 充 填 的缝 隙 见图 9 h ； 泥 页岩 纹层 间水 平缝 或微斜 缝使 岩 心沿层 理 面或微 裂缝 断裂 呈饼 状 见 图9 i ． 实 测结 果表 明 ， 泥 页 岩 岩心 孔 隙度 为 0 ． 2 4 ～4 ． 3 7 ， 平 均 为 3 ． 4 6 ； 渗 透 率 为 0 ． 0 4 5 ～0 ． 2 4 7 1 0 - 。ff m ， 平 均 为 0 ． 0 9 l X 1 0 ff m。 ． 九 佛堂 组暗 色泥 页岩 发育 的微 孑 L 隙和 微 裂缝 为 页岩 油气 提 供储 集 和 渗 流通 道 ． 不 同类 型 的黏 土矿物 对 于液态 石油 分子 的吸附强 度不 同． 伊 利石 或伊 蒙混 层 质量分 数 的增加 ， 使样 品 的 比孔 容增 大 ， 从而 使吸 附态 油气 含量 增加 l 2 引 ． 九 佛 堂组 泥 页 岩 中较 高 的 伊利 石 和 蒙脱 石 等 黏 土矿 物 质 量分 数及 较 高 的有 机质 质量 分数 ， 有 利于 生成 的液 态石 油 吸 附 于其 表 面． 另 外 ， 纹 层 状 的 页岩 或 泥岩 也 为油气的储集提供大量空间 引． 泥页岩中脆性矿物的质量分数对于基质孔隙和微裂缝的发育程度及压裂 改造 方式 至关 重要瞳 ． 九 佛堂 组较 高 的脆性 矿物 质量 分数使 该地 区泥页 岩具有 一定 的可 压性 和 形成 网 第 3期 徐浩等 彰武断陷九佛堂组页岩油气潜力分析 6 油气保 存条件 泥页岩作为烃源岩既是储层又是盖层， 相对于常规油气藏 ， 它对盖层 的要求较宽松 ， 热成因型页岩油 气藏主要依靠微裂缝运聚 ， 而大断层和宏观裂缝起破坏作用 ， 因此强烈的构造活动不利于页岩油气藏的保 存口 ． 彰武断陷九佛堂组沉积时期为断陷快速沉降期 ， 水体加深 ； 沙海期断陷整体处于稳定沉降阶段， 断 裂 活动逐 渐 减弱 ； 阜新 期 为断 陷抬升 剥蚀 阶段 ， 断 裂活 动较 弱 ， 沉 积速 度大 于沉 降速 度 ， 整个 断陷表 现为 充 填 式沉 积 ， 随后整 个 盆地下 沉 ， 在断 陷基 础上 叠覆 沉 陷． 总 体 上 ， 九佛 堂 组 泥页 岩 在埋 藏 及 热 演化 过 程 中 ， 构造破坏及深大断裂作用相对较弱 ， 对宏观裂缝的贡献较小 ， 有利 于页岩油气的保存． 7 资源量估算 与勘探潜力 页岩油资源量是根据一定的地质依据计算 当前具有潜在利用价值的页岩油数量． 与页岩气相似， 页岩 油资源计算参数难以准确把握 ， 故仍需使用概率体积法． 含油率作为体积法计算页岩油资源量 的核心参 数 ， 可通过地球化学法中的氯仿沥青“ A” 法获取 ． 计算结果表明， 彰武断陷九佛堂组页岩油潜在资源 量 为 1 2 4 4 2 ． 0 1 0 t ， 结合 断 陷烃 源岩 分布及 其 地化 等特 征 ， 初 步预 测九佛 堂组页 岩油 有利勘 探 区主要 集 中在断 陷沉 积 中心 周 围． 8 结论 1 彰 武断 陷九 佛堂组 发 育半深 湖一 深 湖相 暗色 泥页 岩层 ， 具有 典 型的“ 三高一 低 ” 的测井 曲线 响应 特 征 ， 在纵 向上可识 别 、 对 比． 2 九 佛堂组 泥 页岩测 井 有机质 非 均质性 模 型 的建立 与 应用 ， 促 使 九佛 堂 组 划 分 出上 、 下 段 有效 泥 页 岩 评价 单元 ， 横 向上 分布广 ． 3 九佛堂组暗色泥页岩母质类型以 I和 Ⅱ 型为主， 有机质丰度高 ， 处于低熟一成熟的热演化 阶段 ， 生 油能 力较 强 ， 具有 形成 页 岩 油 气 的 良好 物 质 基 础 ； 泥 页 岩 气 测 显 示 明显 ， 脆 性 矿 物 平 均 质 量 分 数 高 达 5 1 ． 4 ， 具 有一定 的可压性 ； 有 机质 和 黏土矿 物表 面及 微 孔 隙和 微裂 缝 的 发育 ， 为页 岩 油气 的储 集 与赋 存 提 供有 利 的空 间 ； 九 佛堂组 沉 积后期 断 裂改 造活 动较 弱 ， 有 利 于页岩 油气 的保 存． 4 运 用概 率体 积法 初步 计算 九佛 堂组 页岩 油潜 在资 源量 为 1 2 4 4 2 ． 0 1 0 t ， 有利 勘探 区 主要 集 中在 断陷沉 积 中心周 围． 参考文献 Re f e r e n c e s [ 1 ] 马永生 ， 冯建辉 ， 牟泽辉 ， 等． 中国石化非常规 油气资源潜力及勘探进展[ J ] ． 中国工程科学 ， 2 0 1 2 ， 1 4 6 2 2 3 0 ． Ma Yo n gs h e n g，Fe n g J i a n hu i ，Mo u Ze hu i ，e t a 1 ．Th e p o t e n t i a l a n d e x p l o r i n g pr o g r e s s o f un c o n v e n t i o na l h y d r o c a r b o n r e s O u r c e s i n S i n o p e c[ J ] ．E n g i n e e r i n g S c i e n c e s ，2 0 1 2 ， 1 4 6 2 2 3 0 ． [ 2 ] 邹才能 ， 朱如凯 ， 吴松涛 ， 等． 常规与非 常规油气 聚集类 型、 特征 、 机理及展望 以中国致密油和致密气为例 [ J ] ． 石油 学报， 2 0 1 2 ， 3 3 2 1 7 3 1 8 7 ． Z ou Ca i n e n g，Z hu Ru k a i ，W u S o n g t a o，e t a 1 ．Ty p e s，c h a r a c t e r i s t i c s ，ge n e s i s a n d p r o s p e c t s o f c o n v e n t i o n a l a n d u n c o n y e n t i o n a l h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n s Ta k i n g t i g h t o i l a n d t i g h t g a s i n C h i n a a s a n i n s t a n c e[ J ] ．Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 1 2 ， 3 3 2 1 7 3 1 8 7 ． [ 3 ] 张林哗 ， 李钜源 ， 李政 ， 等． 北美页岩油气研究进 展及对 中国陆相页岩油气g 0 N J ,g , 考[ J ] ． 地球科学展 ， 2 0 1 4 ， 2 9 6 7 0 0 --7 1 1 ． Zh a ng Li ny e ，Li J u y u a n，Li Zh e n g，e t a 1 ．Ad v a n c e s i n s h a l e oil ／ g a s r e s e a r c h i n n o r t h Ame r i c a a nd c o ns i d e r a t i o n s O n e x p l o r a t ion f o r c o n t i n e n t a l s h a l e o i l ／ g a s i n Ch i n a[ J ] ．Ad v a n c e s i n E a r t h S c i e n c e ，2 0 1 4 ， 2 9 6 7 0 0 7 1 1 ． [ 4 ] 张金川 ， 金之钧 ， 袁明生 ， 等． 油气成藏与分布的递变序列[ J ] ． 现代地质 ， 2 0 0 3 ， 1 7 3 3 2 3 3 3 0 ． Z h a n g J i n c h u a n ，J i n Z h ij u n ， Yu a n Mi n g s h e n g ， e t a 1 ．Me c h a n i c s p e c t r u m f o r t h e mi g r a t i o n a n d a c c u mu l a t i o n o f h y d r o c a r b o n s[ J ] ．Ge o s c i e n c e，2 0 03 ， 1 7 3 3 2 3 3 3 0 ． [ 5 ] 邹才能 ， 陶士振 ， 袁选俊 ， 等． “ 连续 型” 油气藏及其在全球 的重要性 成藏 、 分布与评价[ J ] ． 石油勘探与开发 ， 2 0 0 9 ， 3 6 6 6 6 9 6 8 2 ． Zo u Ca i n e n g，Ta o Sh i z h e n，Yu a n Xu a n j u n，e t a 1 ．Gl o ba l i mp o r t a nc e o f” c o nt i nu o u s ”p e t r o l e u m r e s e r v 0 i r sAC C U mu 1 a t i o n，di s t r i b u t i 0 n a n d e v a l u a t i o n[ J ] ．P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p me n t ，2 0 0 9 ， 3 6 6 6 6 9 6 8 2 ． [ 6 ] 张金川 ， 林腊梅 ， 唐玄 ， 等． 页岩油分类 与评价 [ J ] ． 地学前缘， 2 0 1 2 ， 1 9 5 3 2 2 3 3 1 ． 1 01 东北石油大学学报 第 3 9卷2 0 1 5年 [ 7 3 [ 8 3 Z h a n g J i n e h u a n ，L i n L a me i ，T a n g Xu a n ，e t a 1 ．Cl a s s i f i c a t i o n a n d e v a l u a t i o n o f s h a l e o i l[ J ] ．E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ，2 0 1 2 ， 1 9 5 3 2 2 3 3 1 ． 邹才能 ， 杨智 ， 陶士振 ， 等． 纳米油气与源储共生型油气聚集[ J ] ． 石油勘探与开发 ， 2 0 1 2 ， 3 9 1 1 3 2 6 ． Z o u C a i n e n g ， Ya n g Z h i ， T a o S h i z h e n ， e t a 1 ．Na n o h y d r o c a r b o n a n d t h e a c c u mu l a t i o n i n c o e x i s t i n g s o u r c e a n d r e s e r v o i r[ J ] ．P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De v e l o p m e n t ，2 0 1 2 ， 3 9 1 1 3 26 ． 邹 才能 ， 杨智 ， 崔景伟 ， 等 ． 页岩油形成机制 、 地质特征及发展对策[ J ] ． 石油勘探与开发 ， 2 0 1 3 ， 4 0 1 1 4 一z 6 ． Z o u Ca i n e ng，Ya n g Zh i ，Cu i J i n g we i ，e t a 1 ． Fo r m a t i o n me c h a n i s m ，g e o l o g i c a l c ha r a c t e r i s t i c s a n d d e v e l o p me nt s t r a t e g y o f n o n ma r i n e s h a l e o i l i n C h i n a口] ．P e t r o l e u m E x p l o r a t io n a n d D e v e l o p me n t ，2 0 1 3 ， 4 0 1 1 4 2 6 ． [ 9 ] 邹才能 ， 张国生， 杨智 ， 等． 非 常规油 气概念 、 特 征 、 潜力及 技术兼论非 常规油 气地质 学[ J ] ． 石油勘 探与开发 ， 2 0 1 3 ， 4 0 4 3 8 5 3 9 9 ． Zo u Ca i n e n g，Zh a n g Gu o s he n g，ra n g Zhi ，e t a 1 ．G e o l o g i c a l c o nc e p t s ，c ha r a c t e r i s t i c s，r e s o u r c e p o t e nt i a l a n d k e y t e c hn i q u e s o f u F l e o n v e n t i o n a