济阳坳陷渤南洼陷页岩油气形成条件研究.pdf

［收稿日期］２０１２－０４－０６［基金项目］国家自然科学基金资助项目（４１０７２０９６）［作者简介］张善文（１９５５），男，山东文登市人，教授级高级工程师，主要从事油气成藏研究；Ｅ－ｍａｉｌｚｈａｎｇｓｈａｎｗｅｎ．ｓｌｙｔ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ济阳坳陷渤南洼陷页岩油气形成条件研究张善文１，王永诗２，张林晔２，李政２，朱家俊２，巩建强２，郝运轻２（１．中石化胜利油田分公司，山东东营２５７００１；２．中石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营２５７０１５）［摘要］通过大量地震、钻井、测井、矿物、地球化学、物性资料分析，认为济阳坳陷渤南洼陷古近系沙一段、沙三下和沙四上亚段页岩分布面积广，有机质丰度高，有机质类型以ＩＩＩ型为主，有机质成熟度分布范围宽，具备形成大量页岩油气的物质基础，三套泥页岩全岩矿物组成中粘土矿物含量低，脆性矿物含量高，以碳酸盐含量为主，利于页岩油气的开采。页岩中压力系数高，各类微孔隙、微裂缝发育，从而容易形成网状的油气储存体系，利于页岩油气的保存。含油、水饱和度分析资料显示，渤南洼陷沙三下亚段１２上１３上层组页岩中具有较高的单位岩石含油气量，是页岩油气勘探的有利层段，其中的纹层状泥质灰岩是最有利的岩石类型，具有较好的页岩油气勘探前景。［关键词］页岩油气；古近系；陆相页岩；矿物组成；有机碳含量［中图分类号］ＴＥ８［文献标识码］Ａ［文章编号］１００９－１７４２（２０１２）０６－００４９－０７１前言页岩作为生成油气的源岩，其中蕴含着大量的油气资源，而页岩油气在北美的成功勘探、开发引起勘探家对这一目标的高度关注和重视。页岩油气在全球已成为现实的油气勘探开发重要目标。大量资料表明，北美地区页岩油气主要产自海相地层［１～６］，而我国东部主要含油气盆地的页岩主要为陆相沉积，如何系统地研究我国东部陆相盆地页岩油气形成条件，对推动中国东部页岩油气的勘探开发具有重要意义。中国东部济阳坳陷的渤南洼陷古近系陆相页岩中已发现页岩油气，文章利用大量分析测试、录井、测井资料，通过对渤南洼陷陆相含油气页岩的生烃条件、储集条件及含油气性进行系统分析，探讨渤南洼陷形成页岩油气的形成条件，以期为陆相盆地页岩油气的勘探开发提供借鉴。２区域地质概况渤南洼陷是渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷中部的一个三级负向构造单元，其北以埕东凸起为界，南与陈家庄凸起相邻，西与义和庄凸起相接，东与孤北洼陷、孤岛凸起相连，勘探面积约为６００ｋｍ２（见图１）。据钻井解释，渤南洼陷自下而上沉积了寒武奥陶系海相碳酸盐岩、石炭二叠系海陆交互相煤系沉积、中生界新生界陆相沉积，渤南洼陷在古近纪期间始终处于沾化凹陷的沉积中心部位。沉积地层厚度大，在坳陷湖盆演化过程中，洼陷受到边缘埕南、孤西、义东等断裂带及区域构造升降活动的影响，形成北断南超的沉积构造格局。渤南洼陷自１９６４年开始勘探以来，已在周边发现了渤南、罗家、义东、埕东、孤岛、垦西、陈家庄共７个大中型油气田。初步统计，至２０１１年年底，已有１１口探井在沙一段、沙三下亚段页岩中获得工业油气流，在８口探９４２０１２年第１４卷第６期图１渤南洼陷构造位置Ｆｉｇ．１ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｆＢｏｎａｎｓｕｂ  ｓａｇ井的沙三下亚段和沙四上亚段页岩中获低产油气流，主要以产油为主，显示渤南洼陷具有良好的页岩油气勘探开发前景。新生代喜山期的构造作用使该区湖盆演化经历了多次湖侵和湖退旋回，在湖盆演化的断陷加速期和断陷鼎盛期发育了沙一段、沙三下亚段和沙四上亚段三套重要的暗色页岩。大量研究表明，这３套陆相页岩是已发现油气的主要烃源岩［７～１０］，与该区页岩油气发现层系一致，也是文章所要研究的主要层系。３页岩油气的生成条件３．１泥页岩的发育特征渤南洼陷沙四上亚段页岩为半深湖盐湖相沉积，此时期为断陷初期，气候开始由干旱转为湿润，断陷活动逐渐加强，湖盆面积逐渐扩大，为水进体系域下沉积的一套主要由纹层页岩、钙质纹层页岩和深灰色泥岩组成的烃源层系。分布在洼陷中部偏北，呈长条形分布，暗色页岩厚度约为５０～３００ｍ，埋藏深度一般为２０００～５６００ｍ，最大埋深可达６０００ｍ以上。沙三下亚段页岩主要发育于微咸水淡水湖相沉积，在温暖潮湿气候条件下，各种生物十分繁盛，形成多套深灰色、灰色泥岩、油页岩和油泥岩。沙三下亚段泥页岩分布面积广，暗色页岩厚度约为１００～６００ｍ，最厚可达６８０ｍ左右，埋藏深度一般为１８００～４６００ｍ，最深可达５０００ｍ以上，构成渤南洼陷的主力烃源岩层系也是页岩油气最为发育的层系。沙一段页岩为咸水半咸水湖相沉积，此时期再一次湖进开始，湖盆重新扩大到一个新阶段，广泛发育了生物灰岩、白云质泥页岩、钙质泥岩和油页岩等。有两个沉积中心，暗色页岩厚度约为２００～３００ｍ，最厚可达４５０ｍ左右，埋深为１５００～３６００ｍ，最大埋深可达３８００ｍ以上。３．２泥页岩的地球化学特征大量地球化学分析测试结果表明，渤南洼陷这３套页岩有机质丰度高（见表１），沙四上亚段泥页岩有机碳含量为１．０％～２．０％，最高可达４．２％，氯仿沥青 “ Ａ ” 含量为０．１１６０％～０．３３７６％，最高可达１．３７％；沙三下亚段泥页岩有机碳含量为２．０％～５．０％，最高可达９．３％，氯仿沥青“ Ａ ” 含量为０．２１７７％～０．５２１４％，最高可达３．１％；沙一段泥页岩有机碳含量为３．５％～６．０％，最高达１０．３％，氯仿沥青“ Ａ ”含量为０．２４５７％～０．７１３２％，最高可达１．５％。３套泥页岩有机碳含量均由洼陷边部向中部逐渐增大。表１渤南洼陷３套泥页岩地球化学参数统计表Ｔａｂｌｅ１ＳｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｓｅｔｓｏｆｓｈａｌｅｉｎＢｏｎａｎｓｕｂ  ｓａｇ层位有机碳含量／％生烃潜量／（ｍｇｇ－１）氯仿沥青“ Ａ ” 含量／％Ｒｏ／％有机质类型沙一段１．０～１０．３２．１～６３．００．２０～１．５００．２９～０．７０Ｉ－ＩＩ１沙三下亚段１．０～９．３１．０～８２．６０．０７～３．１００．５２～０．９２Ｉ－ＩＩ１沙四上亚段０．５～４．２２．０～１７．００．１０～１．３７０．５４～１．４４Ｉ－ＩＩ１（注Ｒｏ为镜质体反射率）据全岩光片和干酪根有机显微组分鉴定，沙三下亚段和沙四上亚段有机质的主要来源为低等水生生物，有机显微组分中以藻类体为主，有机质类型主要为ＩＩＩ１型。３套泥页岩的有机质成熟度变化范围较宽，Ｒｏ随埋深的增加而增大，其中沙一段泥页岩Ｒｏ分布在０．２９％～０．７０％，主要处于低成熟阶段，洼陷带局部地区进入成熟演化阶段；沙三下亚段泥页岩Ｒｏ分布在０．５２％～０．９２％，主要处于成熟演化阶段；沙四上亚段泥页岩Ｒｏ为０．５４％～１．４４％，主体处于成熟演化阶段，北部洼陷带已进入高成熟演化阶段。这与已发现页岩油气相态具有较好的一致性，如渤南洼陷南部的罗家地区沙三下亚段埋藏深度为２５００～３４００ｍ，主要以页岩油为主。而在北部洼陷带的渤深５井，沙四上亚段埋深在４４９１．８９～４５８７．３３ｍ处的页岩发育段，中途测试，日产３５３３ｍ３天然气，表明有机质成熟度决定了页岩油气的赋存相态。０５中国工程科学４页岩油气的储集条件４．１泥页岩的全岩矿物组成 “ Ｘ ” 衍射全岩矿物分析结果表明（见表２），渤南洼陷沙四上亚段、沙三下亚段和沙一段泥页岩全岩矿物中碳酸盐含量较高，沙四上亚段１９块页岩样品全岩矿物中碳酸盐含量最高可达９０％以上，平均为６２％。沙三下亚段４３４块样品碳酸盐含量最高为８９％，平均为５８％。沙一段１６块样品碳酸盐含量最高为６０％以上，平均为３７％。３套页岩中碳酸盐含量均以方解石为主，沙三下亚段和沙四上亚段页岩方解石含量平均值在５０％以上，个别样品以白云岩为主；三套页岩样品的粘土矿物含量均低于５０％，沙三下亚段４３４块和沙四上亚段１９块样品粘土矿物含量平均值均小于２０％，沙一段１６块样品平均值为２４％。３套页岩中均含有一定量的石英，沙一段页岩样品石英含量较高，均值为３０％，而沙三下亚段和沙四上亚段页岩样品均值在２０％以下。总体上看，３套页岩全岩矿物组成均表现出低粘土、高脆性矿物的特征。表２渤南洼陷３套页岩地全岩矿物百分比组成统计表Ｔａｂｌｅ２ＳｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｓｅｔｓｏｆｓｈａｌｅｉｎＢｏｎａｎｓｕｂ  ｓａｇ％层位粘土矿物石英钾长石斜长石方解石白云石菱铁矿黄铁矿沙四上亚段２－４４／１４３－４８／１９００－１５／１３－９２／５２０－７０／１０００－１０／４沙三下亚段１－４８／１９３－４８／１８０－２／０．３０－１２／１９－８９／５２０－７８／６０－５／０．２０－１６／４沙一段８－４４／２４１７－４８／３００－２／０．３０－１４／５１－６３／３４０－１０／３０１－１３／５注表中类似于＃－＃／＃的数据为最小值－最大值／平均值；沙四上亚段样品数为１９个；沙三下亚段样品数为４３４个；沙一段样品数为１６个４．２泥页岩储集空间类型据岩心观察、扫描电镜、薄片鉴定及荧光观察结果，渤南洼陷泥页岩储集空间可分为微孔和裂缝，以微孔为主，裂缝次之。微孔主要为粘土矿物晶间微孔、碳酸盐晶间微孔、黄铁矿晶间微孔及砂质微孔，孔径一般为１～１０μ ｍ。粘土矿物主要为伊蒙间层矿物和伊利石，定向性强，因此晶间微孔均以片状为主（见图２（ａ）），大小多在５μ ｍ以下。方解石是本层段主要矿物，隐晶结构为主，部分为显微微晶结构，常构成灰质纹层或与泥质矿物相混产出，局部见微细晶方解石纹层。偏光显微镜下可见灰质纹层亮晶方解石晶间含黑色沥青质（见图２（ｂ）），最大可达５０μ ｍ，电镜下观察方解石晶间微孔常和粘土矿物微孔相互叠合（见图２（ｃ）），因此也多在５μ ｍ以下。黄铁矿呈草莓状集合体分散产出，晶形完好，发育微米以下级别的微孔隙。陆源砂质常分散于泥质之中或呈条带产出，电镜观察砂质条带见粒间微孔。图２罗６９井沙三下亚段泥页岩孔隙型储集空间Ｆｉｇ．２ＲｅｓｅｒｖｏｉｒｓｐａｃｅｗｉｔｈｐｏｒｅｓｉｎｓｈａｌｅｏｆｔｈｅＬｏｗｅｒＥｓ３ｉｎＷｅｌｌＬｕｏ６９裂缝按成因可分为成岩微裂缝和构造微裂缝两类，前者主要包括层间微裂缝和超压微裂缝（被亮晶方解石或白云石充填）。后者按照产状主要为斜交裂缝，尚见近垂直层面裂缝，按照充填程度可分充填型、半充填型和未充填型。层间微裂缝在不同成分纹层间发育（见图３（ａ）～（ｃ）），宽度较窄，均在０．０２ｍｍ以下，但其重要意义在于发育潜在微裂缝而且容易顺层延续。超压微裂缝在烃源岩生烃增压演化过程中，烃源岩大量排水和各类阳离子，因此常常引起矿物溶解及再沉淀，表现为重结晶的方解石１５２０１２年第１４卷第６期晶体充填于增压过程中产生的顺层缝中（见图３（ｄ）），重结晶的晶体常发育晶间孔缝。岩石在构造应力作用下形成的裂缝系统，构造裂缝在岩心上观察缝面较平直，常见纹层错断现象。这些裂缝常常被方解石充填，但镜下观察可见充填残余孔隙，并见充填有黑色沥青质（见图３（ｅ）），为油气运聚证据。另外，偏光显微镜镜下尚见不规则未充填微裂缝（见图３（ｆ））。图３罗６９井沙三下亚段裂缝型储集空间Ｆｉｇ．３ＲｅｓｅｒｖｏｉｒｓｐａｃｅｗｉｔｈｃｒａｃｋｓｉｎｔｈｅＬｏｗｅｒＥｓ３ｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＷｅｌｌＬｕｏ６９大量统计表明，随着泥岩中脆性矿物成分含量的增加，岩石的强度和脆性程度提高，则泥岩层中裂缝的密度增大［１１］。据渤南洼陷三套泥页岩全岩矿物组成分析测试数据，脆性矿物含量高，无疑易于形成裂缝。据荧光观察可见部分裂缝和方解石晶间孔发绿色荧光，具有较好的含油性。裂缝在地下既是油气储集空间，同时连通了泥质岩本身的孔隙，通过裂缝网状系统连续分布，扩大了供烃范围，提高了储集层的渗流能力［１２～１４］。４．３泥页岩的孔隙度与渗透率利用煤油法对渤南洼陷３８块沙一段和５３块沙三下亚段泥页岩取心，做出孔隙度随深度变化图（见图４），沙一段泥页岩样品埋深主要处于１０００～３０００ｍ，其孔隙度随埋深的增加而减小，孔隙度由２０．７％减小到２．７％。而沙三下亚段泥页岩样品主要处于２０００～４７００ｍ，在２０００～３０００ｍ，孔隙度由１４．４％降到７％。但３０００ｍ以下，孔隙度则较为分散，孔隙度为１．２％～１０％。在４０００ｍ以下，孔隙度主要为１．２％～５％，表明在中、晚成岩作用过程中，大量生成了次生孔隙。次生孔隙的存在导致不同类型的泥页岩孔隙度在相同埋深具有一定的差异性，是油气的有利存储空间。利用酒精法对罗６９井５０３块沙三下亚段和１４块沙四上亚段泥页岩发育段密闭取芯样品进行孔隙度分析，沙三下亚段泥页岩埋藏深度为２９３２．５～３１２７ｍ，孔隙度主要分布在２％～７％，最高可达１５．９％。沙四上亚段泥页岩埋藏深度在３１２７～３１４１ｍ，孔隙度主要分布在２％～９％，最高可达１１．５％，均具有较高的油气储存空间。对罗６９井４９９块沙三下泥页岩水平渗透率分析结果表明，最大可达６８７０１０－３μ ｍ２，一般小于１０１０－３ μ ｍ２。样品可分为两种类型，有裂缝的和无明显裂缝的。无明显裂缝样品的渗透率为（０．００６７～２．９）１０－３μ ｍ２，一般小于１１０－３μ ｍ２。有裂缝的样品渗透率最小为０．１６１１０－３μ ｍ２，最高可达４９３１０－３μ ｍ２。沙四上亚段样品与沙三下亚段相似，１０块有裂缝样品渗透率分布在（０．８６２～５６．２）１０－３μ ｍ２，无明显裂缝的１５块样品渗透率为（０．００４８～０．５２９）１０－３μ ｍ２，一般小于０．１１０－３ μ ｍ２，可见裂缝对渗透率具有重要的影响（见２５中国工程科学图４渤南洼陷页岩埋深与孔隙度关系图Ｆｉｇ．４ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅｓｈａｌｅｉｎＢｏｎａｎｓｕｂ  ｓａｇ图５）。泥页岩的基质渗透率一般由于泥页岩孔隙微细（直径一般小于２ｎｍ）且连通性差而普遍较低，但页岩中天然发育的裂缝网络系统无疑可极大地增加其基质渗透率，即使泥页岩中天然裂缝不发育，泥页岩本身就具有一定的脆性或受力薄弱带，也可在压裂时产生大量的裂缝，从而实现商业开采。图５罗６９井沙三下、沙四上亚段泥页岩孔隙度与渗透率关系Ｆｉｇ．５ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅＬｏｗｅｒＥｓ３ａｎｄＵｐｐｅｒＥｓ４ｓｈａｌｅｉｎＷｅｌｌＬｕｏ６９４．４泥页岩压力场特征地层测试资料计算结果表明，渤南洼陷沙四上亚段、沙三下亚段和沙一段页岩压力场从常压到异常高压均有分布，压力系数一般为１．０～１．５，最高可达１．８左右。渤南洼陷地温梯度主要集中于（２．８～４．０）℃／１００ｍ，而获得工业性页岩油气流的泥页岩发育段主要在２６００ｍ以下，已进入生烃演化阶段。油气的大量生成使岩石孔隙中的烃饱和度迅速增加，加之可能存在的欠压实等增压机制，使得烃源岩中高压异常得以形成，并伴随高能量的聚集。张光亚等利用莫尔圆分析了超压与地应力对泥质岩裂缝形成的贡献，认为异常高的孔隙流体压力会降低岩石的强度，剩余孔隙流体压力达到岩石破裂极限时，最终导致烃源岩的顺层破裂，从而使烃类自烃源岩内排出，高压异常的存在既是烃源岩中烃类初次运移的重要动力，同时对页岩内部油气又具有较强的封盖作用［１５］。５泥页岩的含油气性岩石样品油水饱和度的测定需要新鲜岩心及时密封进行分析测试，从而保证分析结果的可靠性。２０１０年年底，在渤南洼陷罗６９井沙三下亚段和沙四上亚段密闭取芯２２１．５６ｍ，其中对沙三下亚段泥页岩样品进行大量含油、水饱和度的分析测试工作，从而为页岩含油气性的研究工作奠定了坚实的基础。５．１泥页岩含油气量测定由于目前准确确定泥页岩的含油饱和度存在技术上的困难，文章以测定残余水饱和度（Ｓｗ），并用１－Ｓｗ推算泥页岩的含油气饱和度［１６］，再与孔隙度的乘积换算出每单位岩石的含油气体积。根据分析测试及计算结果，罗６９井沙三下亚段泥页岩含油气饱和度为１８．５％～９６．４％，每立方米岩石含油气体积为０．００２５９～０．１４６２８ｍ３，且具有一定的可动油气量，但分布范围较宽。为了明确含油气富集段的纵向分布，参考以往渤南洼陷层组划分原则，根据电性特征可将渤南洼陷沙三下亚段细分为６个层组，从上而下分别为１０、１１、１２上、１２下、１３上、１３下（见图６）。薄片、Ｘ衍射分析资料表明，１０层组以层状灰质泥岩、泥质灰岩为主，在电阻率曲线上表现为锯齿状高阻特征；１１层组以层状灰质泥岩为主，在电阻率曲线上表现为低阻特征；１２上层组以纹层层状泥质灰岩、层状泥质灰岩为主，夹薄层灰质泥岩，表现为圆弧状高阻特征；１２下层组以纹层状泥质灰岩为主，夹层状泥质灰岩、纹层层状泥质灰岩，表现为剪刀型高阻特征；１３上层组为纹层状泥质灰岩、纹层层状泥质灰岩，表现为山丘型高阻；１３下层组为纹层层状泥质灰岩、层纹层状泥质灰岩，表现为电阻逐渐降低的低阻特征。从罗６９井沙三下亚段泥页岩含油气性纵向分布来看，１２上１３上层组泥页岩孔隙度和含油气饱３５２０１２年第１４卷第６期图６罗６９井沙三下亚段综合录井图Ｆｉｇ．６ＣｏｍｐｏｕｎｄｌｏｇｇｉｎｇｍａｐｏｆｔｈｅＬｏｗｅｒＥｓ３ｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＷｅｌｌＬｕｏ６９和度均较高，具有较高的单位岩石含油气量（见图７）。岩石类型主要以纹层状泥质灰岩为主，此种岩石类型为方解石和富含有机质泥岩互层，有机质含量高，有利于形成大量油气，方解石矿物晶间孔发育，是重要的储集空间，而且脆性矿物含量高，易形成裂缝，可有效沟通孔隙，形成网络状储存空间。相比较而言，１０组、１１组和１３下层组泥页岩含油气性略差，且含油气和单位岩石含油气量饱和度低于其他层组，主要以层状泥质灰岩和灰质泥岩为主。５．２泥页岩含油气性的测井响应通过实际分析测试数据与测井资料相结合，将渤南洼陷沙三下亚段泥页岩含油气性的测井响应划分为４类不同级别。１）高孔高阻类。在常规测井曲线上，自然电位（ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ＳＰ）异常幅度明显，自然伽马（ｇａｍｍａ  ｒａｙ，ＧＲ）为中等值；声波测井（ａｃｏｕｓｔｉｃｌｏｇ  ｇｉｎｇ，ＡＣ）和补偿中子测井（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｎｅｕｔｒｏｎｌｏｇ  ｇｉｎｇ，ＣＮＬ）大，密度测井（ｄｅｎｓｉｔｙｌｏｇｇｉｎｇ，ＤＥＮ）小，说明物性较好；电阻（Ｒ）高，同时ＡＣＲ４（Ｒ４指４ｍ底部电阻率梯度，４指的是电极距，单位ｍ）有明显交汇，说明含油性较好，定为Ｉ类层。渤南洼陷工业性页岩油气流井主要发育于这种显示的井段，这类储层孔隙度为４％～１３．６％，主要在１２上１３上层图７罗６９井沙三下亚段页岩孔隙度与含烃饱和度关系Ｆｉｇ．７ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓａｔｕｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＬｏｗｅｒＥｓ３ｓｈａｌｅｉｎＷｅｌｌＬｕｏ６９组。２）中孔中阻类。在１２下和１３上地层中扣除掉Ｉ类储层后，电阻率相对较高。这类储层孔隙度为４．２％～８．７％，在常规测井曲线上，Ｒ、ＡＣ、ＣＮＬ、ＤＥＮ曲线值中等，ＳＰ无幅度差，说明物性较一类差，油气充满度也稍微逊色于Ｉ类层，定为ＩＩ类层。３）低孔中阻类。在１３下有一明显台阶，电阻率陡然下降，密度陡然升高，这是典型不含油的灰岩储层特征。这类储层孔隙度为２．４％～６．８％，在常规曲线上呈现密度高、声波中子低、自然电位无幅度差的特征，这说明这类储层灰质含量高，全岩矿物 “ Ｘ ” 衍射也证实该类储层为泥质灰岩。这类储层物性较低，电阻率中等，说明油气充满度也不高，定为ＩＩＩ类层。４）低孔中阻类。在１０层１１层组主要发育这类储层，孔隙度为２．２％～１０％。在常规测井曲线上，ＡＣ、ＣＮＬ、ＧＲ高，ＤＥＮ低，说明泥质含量较高，从而Ｒ偏低、ＳＰ无幅度差。从常规曲线来看，这类储层泥质含量高，物性差，油气充满度低，但从地化资料分析来看，有机碳和生烃潜量均较高，表明含油气性很好，所以还有一定资源量，定为Ⅳ类层。由于渤南洼陷沙一段和沙四上亚段泥页岩的含油、水饱和度尚未进行分析测试，对沙三下亚段泥页岩含油气性的研究工作为下一步渤南洼陷在沙一段和沙四上亚段页岩油气的勘探提供了参考。６勘探部署与钻探效果通过对渤南洼陷页岩油气形成条件分析，胜利４５中国工程科学油田制订了针对沙三下亚段不同类型含油气品质泥页岩分别钻探、了解其储集性能和产能的勘探部署原则，首选部署钻探Ｉ＋ＩＩ类含油气品质段的２口水平井，分别位于预测天然裂缝发育区的渤页平１井和不发育区的渤页平２井，了解其储集性能和产能，其次部署了针对Ⅵ类含油气品质段部署１口水平井和渤页平３井。其中渤页平１井于２０１１年９月２８日开钻，１２月１２日完钻，２０１２年１月６日顺利完井，完钻井深为４３３５ｍ，其中水平段为１４８３ｍ，水平段录井见气测异常１０层３１５ｍ，见油斑２层５６．５４ｍ，取得了较好的钻探效果。７结语１）渤南洼陷三套页岩分布面积广、厚度大、有机质丰度高、有机质类型好，具备形成页岩油气的物质基础。页岩有机质成熟度决定了页岩油气的赋存相态，沙三下亚段和沙一段应以页岩油勘探为主，沙四上亚段则应页岩油气兼探，具有北气南油的特点。２）渤南洼陷三套泥页岩全岩矿物组成中粘土矿物含量低，脆性矿物含量高，以碳酸盐含量为主，利于页岩油气的开采。泥页岩中各类微孔隙、微裂缝发育，压力系数高，从而形成网状的油气储存体系，利于页岩油气的保存。３）渤南洼陷沙三下亚段１２上１３上层组页岩有机质丰度高、储集条件好，含油气量高，是页岩油气勘探的有利层段，其中的纹层状泥质灰岩是最有利的岩石类型，通过钻探取得了较好的效果，具有较好的页岩油气勘探前景。参考文献［１］ＣｕｒｔｉｓＪＢ．Ｆｒａｃｔｕｒｅｄｓｈａｌｅ  ｇａｓｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＡＡＰＧＢｕｌｌｅｔｉｎ，２００２，８６（１１）１９２１－１９３８．［２］ＲｏｎａｌｄＪＨ，ＤａｎｉｅｌＭＪ，ＪｏｈｎＺｕｍｂｅｒｇｅ，ｅｔａｌ．Ｏｉｌａｎｄｇａｓｇｅｏ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｐｅｔｒｏｌｅｕｍｓｙｓｔｅｍｓｏｆｔｈｅＦｏｒｔＷｏｒｔｈＢａｓｉｎ［Ｊ］．ＡＡＰＧＢｕｌｌｅｔｉｎ，２００７，９１（４）４４５－４７３．［３］ＢｕｓｔｉｎＲＭ．Ｇａｓｓｈａｌｅｔａｐｐｅｄｆｏｒｂｉｇｐａｙ［Ｊ］．ＡＡＰＧＥｘｐｌｏｒｅｒ，２００５，２６（２）５－７．［４］ＪａｒｖｉｅＤ．ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｓｔｏｒａｇｅｉｎＢａｒ  ｎｅｔｔｓｈａｌｅ，ＦｏｒｔＷｏｒｔｈｂａｓｉｎ，Ｔｅｘａｓ［Ｒ］．ＴｅｘａｓＨｕｍｂｌｅＧｅｏ  ｃｈｅｍｉｃａｌＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，２００４．［５］ＭｏｎｔｇｏｍｅｒｙＳ．ＢａｒｎｅｔｔｓｈａｌｅａｎｅｗｇａｓｐｌａｙｉｎｔｈｅＦｏｒｔＷｏｒｔｈｂａｓｉｎ［Ｊ］．ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＦｏｒｎｔｉｅｒｓＥｘｃｅｒｐｔ，２００４，２０（１）１－７６．［６］ＲｏｓｓＤＪＫ，ＢｕｓｔｉｎＲ．ＳｈａｌｅｇａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｔｈｅＬｏｗｅｒＪｕｒａｓｓｉｃＧｏｒｄｏｎｄａｌｅｍｅｍｂｅｒ，ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＢｒｉｔｉｓｈＣｏｌｕｍｂｉａ，Ｃａｎａｄａ［Ｊ］．ＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆＣａｎａｄｉａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＧｅｏｌｏｇｙ，２００７，５５（１）５１－７５．［７］郭瑞超，李延钧，王廷栋，等．胜利油田渤南洼陷古近系油气源与成藏特征［Ｊ］．新疆石油地质，２００９，３０（６）６７４－６７６．［８］秦延才，徐福刚，赵翠霞，等．渤南油田沙三段含油体系研究［Ｊ］．油气地质与采收率，２００２，９（３）８９－９４．［９］张枝焕，曾艳涛，张学军，等．渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷原油地球化学特征及成藏期分析［Ｊ］．石油实验地质，２００６，２８（１）５４－５８．［１０］朱光有，金强，张善文，等．渤南洼陷盐湖咸水湖沉积组合及其油气聚集［Ｊ］．矿物学报，２００４，２４（１）２５－２９．［１１］ＲＡ纳尔逊．天然裂缝性储集层地质分析［Ｍ］．柳广第，等译．北京石油工业出版社，１９９１．［１２］蒋裕强，董大忠，漆麟，等．页岩气储层的基本特征及其评价［Ｊ］．天然气工业，２０１０，３０（１０）７－１２．［１３］张雪芬，陆现彩，张林晔，等．页岩气的赋存形式研究及其石油地质意义［Ｊ］．地球科学进展，２０１０，２５（６）５９７－６０２．［１４］张林晔，李政，朱日房，等．济阳坳陷古近系存在页岩气资源的可能性［Ｊ］．天然气工业，２００８，２８（１２）２６－２９．［１５］张光亚．南阳凹陷泥岩裂缝油气藏特征及其形成机制初探［Ｊ］．石油勘探与开发，１９９３，２０（１）１８－２５．［１６］地质矿物部地质词典办公室．地质词典、矿床地质应用地质分册（四）［Ｍ］．北京地质出版社，１９８６．（下转６３页）５５２０１２年第１４卷第６期

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