石油与天然气地质 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (6): 1321-1333.doi: 10.11743/ogg20210607
杨熙雅1,2(), 刘成林1,2,*(), 刘文平3, 任浩林1,2
收稿日期:
2021-07-09
出版日期:
2021-12-28
发布日期:
2021-12-16
通讯作者:
刘成林
E-mail:18801321355@163.com;lclzgx@126.com
作者简介:
杨熙雅(1996-), 女, 硕士研究生, 非常规油气地质。E-mail: 基金资助:
Xiya Yang1,2(), Chenglin Liu1,2,*(), Wenping Liu3, Haolin Ren1,2
Received:
2021-07-09
Online:
2021-12-28
Published:
2021-12-16
Contact:
Chenglin Liu
E-mail:18801321355@163.com;lclzgx@126.com
摘要:
四川盆地南部广泛发育海相泥页岩层系,龙马溪组页岩具备优越的页岩气成藏条件。基于钻井岩心观察和分析测试,对富顺-永川地区下志留统龙马溪组页岩有机孔特征及其影响因素进行了研究。结果显示:龙马溪组页岩总有机碳(TOC)含量主要介于2.45%~5.59%,有机质丰度高,镜质体反射率(Ro)介于1.97%~2.23%,有机质达到了高-过成熟,为有机孔发育提供了良好基础;有机孔是页岩气重要的储集空间,根据扫描电镜观察,单个有机孔形态以圆形、椭圆形和凹坑形为主,其次为长条形和不规则形等,边缘较光滑;结合氮吸附与高压压汞实验观察,富顺-永川地区龙马溪组页岩有机孔孔径较小,大多属于介孔范围,介孔占比约为57%。通过建立有机孔孔隙度与自然伽马能谱测井值(U)的关系模型并对全区的有机孔进行定量分析,发现富顺-永川地区龙马溪组页岩有机孔孔隙度介于1.10%~3.64%,平均为2.15%。有机孔发育及保存受多种因素影响,对有机孔孔隙度与粘土矿物、脆性矿物和TOC含量相关关系的研究结果表明:四川盆地富顺-永川地区龙马溪组页岩有机孔孔隙度的大小与粘土矿物含量成负相关、与脆性矿物和TOC含量成正相关,压实作用对有机孔保存起破坏性作用,而较高的地层压力系数有利于有机孔的保存。
中图分类号:
图4
四川盆地富顺-永川区块龙马溪组页岩有机孔和无机孔识别 a.D201井,埋深3 641.70 m,有机孔,SEM;b.D201井,埋深3 641.70 m,无机孔,SEM;c.D201井,埋深3 656.63 m,有机孔,SEM;d.D201井,埋深3 656.63 m,无机孔,SEM;e.D201井,埋深3 682.50 m,有机孔,SEM;f.D201井,埋深3 682.50 m,无机孔,SEM;g.G202井,埋深3 777.00 m,有机孔,SEM;h.G202井,埋深3 777.00 m,无机孔,SEM;i.G202井,埋深3 809.80 m,SEM,有机孔;j.G202井,38 09.80 m,无机孔,SEM"
表1
四川盆地富顺-永川区块龙马溪组页岩有机孔和无机孔的面孔率统计"
样品编号 | 深度/m | 有机孔像素 | 无机孔像素 | 总像素 | 有机孔面孔率/% | 无机孔面孔率/% |
1 | 3 635.98 | 4 495 | 5 776 | 241 664 | 1.86 | 2.39 |
2 | 3 641.70 | 5 341 | 2 030 | 241 664 | 2.21 | 0.84 |
3 | 3 644.30 | 4 857 | 3 625 | 241 664 | 2.01 | 1.50 |
4 | 3 656.63 | 5 607 | 5 993 | 241 664 | 2.32 | 2.48 |
5 | 3 667.78 | 6 187 | 5 945 | 241 664 | 2.56 | 2.46 |
6 | 3 670.85 | 6 718 | 1 474 | 241 664 | 2.78 | 0.61 |
7 | 3 676.80 | 4 882 | 6 017 | 241 664 | 2.02 | 2.49 |
8 | 3 682.50 | 4 592 | 13 171 | 241 664 | 1.90 | 5.45 |
9 | 3 777.00 | 8 144 | 4 882 | 241 664 | 3.37 | 2.02 |
10 | 3 784.50 | 5 196 | 3 987 | 241 664 | 2.15 | 1.65 |
11 | 3 791.50 | 1 885 | 7 105 | 241 664 | 0.78 | 2.94 |
12 | 3 797.00 | 5 413 | 4 181 | 241 664 | 2.24 | 1.73 |
13 | 3 800.00 | 6 887 | 4 567 | 241 664 | 2.85 | 1.89 |
14 | 3 802.50 | 6 477 | 1 764 | 241 664 | 2.68 | 0.73 |
15 | 3 806.00 | 7 177 | 5 872 | 241 664 | 2.97 | 2.43 |
16 | 3 809.80 | 7 733 | 1 643 | 241 664 | 3.20 | 0.68 |
17 | 3 821.82 | 5 365 | 6 791 | 241 664 | 2.22 | 2.81 |
18 | 3 826.99 | 2 078 | 7 178 | 241 664 | 0.86 | 2.97 |
19 | 3 829.58 | 5 437 | 4 374 | 241 664 | 2.25 | 1.81 |
表2
四川盆地富顺-永川区块龙马溪组页岩有机孔孔隙度计算结果"
样品编号 | 深度/m | 有机孔面孔率/% | 无机孔面孔率/% | 有机孔占比 | 总孔隙度/% | 有机孔孔隙度/% |
1 | 3 635.98 | 1.86 | 2.39 | 0.44 | 3.97 | 1.74 |
2 | 3 641.70 | 2.21 | 0.84 | 0.72 | 3.17 | 2.29 |
3 | 3 644.30 | 2.01 | 1.50 | 0.57 | 3.31 | 1.89 |
4 | 3 656.63 | 2.32 | 2.48 | 0.48 | 3.75 | 1.81 |
5 | 3 667.78 | 2.56 | 2.46 | 0.51 | 3.18 | 1.62 |
6 | 3 670.85 | 2.78 | 0.61 | 0.82 | 3.28 | 2.68 |
7 | 3 676.80 | 2.02 | 2.49 | 0.45 | 2.81 | 1.26 |
8 | 3 682.50 | 1.90 | 5.45 | 0.26 | 4.78 | 1.24 |
9 | 3 777.00 | 3.37 | 2.02 | 0.63 | 4.55 | 2.84 |
10 | 3 784.50 | 2.15 | 1.65 | 0.57 | 4.66 | 2.64 |
11 | 3 791.50 | 0.78 | 2.94 | 0.21 | 5.44 | 1.14 |
12 | 3 797.00 | 2.24 | 1.73 | 0.56 | 5.10 | 2.88 |
13 | 3 800.00 | 2.85 | 1.89 | 0.60 | 4.17 | 2.51 |
14 | 3 802.50 | 2.68 | 0.73 | 0.79 | 4.63 | 3.64 |
15 | 3 806.00 | 2.97 | 2.43 | 0.55 | 4.08 | 2.24 |
16 | 3 809.80 | 3.20 | 0.68 | 0.83 | 3.78 | 3.12 |
17 | 3 821.82 | 2.22 | 2.81 | 0.44 | 5.49 | 2.43 |
18 | 3 826.99 | 0.86 | 2.97 | 0.22 | 4.88 | 1.10 |
19 | 3 829.58 | 2.25 | 1.81 | 0.55 | 3.32 | 1.84 |
表3
四川盆地富顺-永川区块各井龙马溪组页岩有机孔孔隙度数据"
井号 | 龙一14小层有机孔孔隙度/% | 龙一13小层有机孔孔隙度/% | 龙一12小层有机孔孔隙度/% | 龙一11小层有机孔孔隙度/% | 平均有机孔孔隙度/% |
D201 | 2.54 | 3.12 | 3.92 | 5.40 | 3.75 |
G202 | 2.45 | 4.86 | 4.09 | 5.49 | 4.22 |
G205 | 2.42 | 3.16 | 3.16 | 4.89 | 3.41 |
L101 | 2.97 | 3.33 | 3.32 | 4.54 | 3.54 |
T101 | 2.31 | 3.03 | 3.43 | 3.88 | 3.16 |
Ti201 | 2.37 | 3.27 | 3.18 | 4.32 | 3.29 |
Y101 | 2.82 | 3.48 | 3.74 | 5.44 | 3.87 |
Z101 | 3.15 | 3.05 | 2.93 | 3.97 | 3.28 |
1 | 张金川, 徐波, 聂海宽, 等. 中国页岩气资源勘探潜力[J]. 天然气工业, 2008, 28 (6): 136- 140. |
Zhang Jinchuan , Xu Bo , Nie Haikuan , et al. Exploration potential of shale gas resources in China[J]. Natural Gas Industry, 2008, 28 (6): 136- 140. | |
2 | 张大伟. 加速我国页岩气资源调查和勘探开发战略构想[J]. 石油与天然气地质, 2010, 31 (2): 135- 139. |
Zhang Dawei . Strategic concepts of accelerating the survey, exploration and exploitation of shale gas resources in China[J]. Oil & Gas Geology, 2010, 31 (2): 135- 139. | |
3 |
Tenger B , Lu L F , Yu L J , et al. Formation, preservation and connectivity control of organic pores in shale[J]. Petroleum Exploration and Development, 2021, 48 (4): 798- 812.
doi: 10.1016/S1876-3804(21)60067-8 |
4 |
Cao T T , Song Z G , Wang S B , et al. Characterizing the pore structure in the Silurian and Permian shales of the Sichuan Basin, China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2015, 61, 140- 150.
doi: 10.1016/j.marpetgeo.2014.12.007 |
5 | 霍建峰, 高健, 郭小文, 等. 川东地区龙马溪组页岩不同岩相孔隙结构特征及其主控因素[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41 (6): 1162- 1175. |
Huo Jianfeng , Gao Jian , Guo Xiaowen , et al. Characteristics and controlling factors of pore structures of various lithofacies in shales of Longmaxi Formation, eastern Sichuan Basin[J]. Oil & Gas Geo-logy, 2020, 41 (6): 1162- 1175. | |
6 | 王亮, 曹海虹. 一种可能的页岩有机孔隙演化机理——以下扬子大隆组页岩为例[J]. 天然气地球科学, 2016, 27 (3): 520- 523. |
Wang Liang , Cao Haihong . A possible mechanism of organic pores evolution in shale: A case from Dalong Formation, lower Yangzi area[J]. Natural Gas Geoscience, 2016, 27 (3): 520- 523. | |
7 | 张福, 黄艺, 蓝宝锋, 等. 正安地区五峰组-龙马溪组页岩储层特征及控制因素[J]. 地质科技通报, 2021, 40 (1): 49- 56. |
Zhang Fu , Huang Yi , Lan Baofeng , et al. Characteristics and controlling factors of shale reservoir in Wufeng Formation-Longmaxi Formation of the Zheng'an area[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2021, 40 (1): 49- 56. | |
8 | 方栋梁, 孟志勇. 页岩气富集高产主控因素分析——以四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组一段页岩为例[J]. 石油实验地质, 2020, 42 (1): 37- 41. |
Fang Dongliang , Meng Zhiyong . Main controlling factors of shale gas enrichment and high yield: A case study of Wufeng-Longmaxi formations in Fuling area, Sichuan Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2020, 42 (1): 37- 41. | |
9 |
Loucks R G , Reed R M , Ruppel S C , et al. Morphology, genesis, and distribution of nanometer-scale pores insiliceous mudstones of the Mississippian Barnett Shale[J]. Journal of Sedimentary Research, 2009, 79 (12): 848- 861.
doi: 10.2110/jsr.2009.092 |
10 | 丁江辉, 张金川, 杨超, 等. 页岩有机孔成因演化及影响因素探讨[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41 (2): 33- 44. |
Ding Jianghui , Zhang Jinchuan , Yang Chao , et al. Formation evolution and influencing factors of organic pores in shale[J]. Journal of Southwest Petroleum University (Science & Technology Edition), 2019, 41 (2): 33- 44. | |
11 | 仰云峰, 鲍芳, 腾格尔, 等. 四川盆地不同成熟度下志留统龙马溪组页岩有机孔特征[J]. 石油实验地质, 2020, 42 (3): 387- 397. |
Yang Yunfeng , Bao Fang , Borjigin Tenger , et al. Characteristics of organic matter-hosted pores in Lower Silurian Longmaxi shale with different maturities, Sichuan Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2020, 42 (3): 387- 397. | |
12 | 王红岩, 施振生, 孙莎莎, 等. 四川盆地及周缘志留系龙马溪组一段深层页岩储层特征及其成因[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42 (1): 66- 75. |
Wang Hongyan , Shi Zhensheng , Sun Shasha , et al. Characterization and genesis of deep shale reservoirs in the first member of the Silurian Longmaxi Formation in southern Sichuan Basin and its periphery[J]. Oil & Gas Geology, 2021, 42 (1): 66- 75. | |
13 | Zhang W W , Huang Z L , Guo X B , et al. A study on pore systems of Silurian highly mature marine shale in Southern Sichuan Basin, China[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineeri-ng, 2020, 76, 103094. |
14 | 聂海宽, 张金川, 包书景, 等. 四川盆地及其周缘上奥陶统-下志留统页岩气聚集条件[J]. 石油与天然气地质, 2012, 33 (3): 335- 345. |
Nie Haikuan , Zhang Jinchuan , Bao Shujing , et al. Shale gas accumulation conditions of the Upper Ordovician-Lower Silurian in Sichuan Basin and its periphery[J]. Oil & Gas Geology, 2012, 33 (3): 335- 345. | |
15 | 耿一凯. 川东南地区龙马溪组页岩储层质量控制因素研究[D]. 北京: 中国石油大学(北京), 2017. |
Geng Yikai. Controlling factors on quality of shale reservoir of Longmaxi Formation in the Southeastern Sichuan Basin[D]. Beijing: China University of Petroleum, Beijing, 2017. | |
16 | 刘文平, 张成林, 高贵冬, 等. 四川盆地龙马溪组页岩孔隙度控制因素及演化规律[J]. 石油学报, 2017, 38 (2): 175- 184. |
Liu Wenping , Zhang Chenglin , Gao Guidong , et al. Controlling factors and evolution laws of shale porosity in Longmaxi Formation, Sichuan Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2017, 38 (2): 175- 184. | |
17 | 刘忠宝, 冯动军, 高波, 等. 上扬子地区下寒武统高演化页岩微观孔隙特征[J]. 天然气地球科学, 2017, 28 (7): 1096- 1107. |
Liu Zhongbao , Feng Dongjun , Gao Bo , et al. Micropore characteristics of high thermal evolution shale in the Lower Cambrian Series in Upper Yangtze area[J]. Natural Gas Geoscience, 2017, 28 (7): 1096- 1107. | |
18 | 葛明娜, 庞飞, 包书景. 贵州遵义五峰组-龙马溪组页岩微观孔隙特征及其对含气性控制: 以安页1井为例[J]. 石油实验地质, 2019, 41 (1): 23- 30. |
Ge Mingna , Pang Fei , Bao Shujing . Micro pore characteristics of Wufeng-Longmaxi shale and their control on gas content: A case study of well Anye 1 in Zunyi area, Guizhou Province[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2019, 41 (1): 23- 30. | |
19 | 张盼盼, 刘小平, 关铭, 等. 沧东凹陷孔二段低熟页岩纳米孔隙特征及主控因素[J]. 特种油气藏, 2021, 28 (2): 20- 26. |
Zhang Panpan , Liu Xiaoping , Guan Ming , et al. Study on characteristics and main controlling factors of nanopores in low-maturity shale reservoirs in member 2 of Kongdian Formation in Cangdong Sag[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2021, 28 (2): 20- 26. | |
20 | 梁峰, 邱峋晰, 戴赟, 等. 四川盆地下志留统龙马溪组页岩纳米孔隙发育特征及主控因素[J]. 石油实验地质, 2020, 42 (3): 451- 458. |
Liang Feng , Qiu Xunxi , Dai Yun , et al. Characteristics and main controls of nano-pores in the Lower Silurian Longmaxi shale, Sichuan Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2020, 42 (3): 451- 458. | |
21 | 蔡苏阳, 肖七林, 朱卫平, 等. 川南地区五峰组-龙马溪组页岩储层纳米孔隙发育特征及其控制因素——以四川盆地南部长宁双河剖面为例[J]. 石油实验地质, 2020, 42 (6): 920- 927. |
Cai Suyang , Xiao Qilin , Zhu Weiping , et al. Characteristics and controlling factors of nano pores in shale reservoirs of Wufeng-Longmaxi formations in southern Sichuan Basin: Insights from Shua-nghe outcrop in Changning area[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2020, 42 (6): 920- 927. | |
22 | 洪剑, 唐玄, 张聪, 等. 中扬子地区龙马溪组页岩有机质孔隙发育特征及控制因素——以湖南省永顺地区永页3井为例[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41 (5): 1060- 1072. |
Hong Jian , Tang Xuan , Zhang Cong , et al. Characteristics and controlling factors of organic-matter pores in Longmaxi Formation shale, Middle Yangtze Region: A case study of Well YY3[J]. Oil & Gas Geology, 2020, 41 (5): 1060- 1072. | |
23 | 丰国秀, 陈盛吉. 岩石中沥青反射率与镜质体反射率之间的关系[J]. 天然气工业, 1988, (3): 7, 30- 35. |
Feng Guoxiu , Chen Shengji . The relationship between the reflectivity of asphalt and vitrinite in rocks[J]. Natural Gas Industry, 1988, (3): 7, 30- 35. | |
24 | Chalmers G R L , Bustin R M . The organic matter distribution and methane capacity of the Lower Cretaceous Strata of Northeastern British Columbia, Canada[J]. International Journal of Coal Geolo-gy, 2007, 70 (1-3): 223- 239. |
25 | 陈红宇, 卢龙飞, 刘伟新, 等. 蛋白石硅质页岩成岩过程中的孔隙结构变化特征[J]. 石油实验地质, 2017, 39 (3): 341- 347. |
Chen Hongyu , Lu Longfei , Liu Weixin , et al. Pore network changes in opaline siliceous shale during diagenesis[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2017, 39 (3): 341- 347. | |
26 | 蔡苏阳, 肖七林, 朱卫平, 等. 渝东南地区五峰-龙马溪组页岩储层纳米孔隙发育特征及影响因素——以重庆石柱剖面为例[J]. 科学技术与工程, 2021, 21 (25): 10603- 10612. |
Cai Suyang , Xiao Qilin , Zhu Weiping , et al. Nanopore structure characteristics and impacting factors of Wufeng-Longmaxi formation shale in southeast Chongqing: A case study of Shizhu Outcrop[J]. Science Technology and Engineering, 2021, 21 (25): 10603- 10612. | |
27 | 胡微雪, 刘洪, 靳雅夕, 等. 川东南龙马溪组页岩孔隙演化特征研究[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版), 2021, 23 (3): 40- 44. |
Hu Weixue , Liu Hong , Jin Yaxi , et al. Study on pore evolution of Longmaxi Formation shale in southeastern Sichuan Basin[J]. Journal of Chongqing University of Science and Technology (Natural Science Edition), 2021, 9723 (3): 40- 44. | |
28 | 王濡岳, 聂海宽, 胡宗全, 等. 压力演化对页岩气储层的控制作用——以四川盆地五峰组-龙马溪组为例[J]. 天然气工业, 2020, 40 (10): 1- 11. |
Wang Ruyue , Nie Haikuan , Hu Zongquan , et al. Controlling effect of pressure evolution on shale gas reservoirs: A case study of the Wufeng-Longmaxi Formation in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2020, 40 (10): 1- 11. |
[1] | 李双建, 杨天博, 韩月卿, 高平, 沃玉进, 何治亮. 四川盆地中二叠统热液白云岩化作用及其储层改造意义[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(6): 1265-1280. |
[2] | 马新华, 闫海军, 陈京元, 何东博, 徐伟. 四川盆地安岳气田震旦系气藏叠合岩溶发育模式与主控因素[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(6): 1281-1294, 1333. |
[3] | 王濡岳, 胡宗全, 周彤, 包汉勇, 吴靖, 杜伟, 何建华, 王鹏威, 陈前. 四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝发育特征及其控储意义[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(6): 1295-1306. |
[4] | 董庆民, 胡忠贵, 陈世悦, 李世临, 蔡家兰, 朱宜新, 张玉颖. 川东北地区长兴组-飞仙关组碳酸盐岩同位素地球化学响应及其地质意义[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(6): 1307-1320. |
[5] | 白龙辉, 柳波, 迟亚奥, 李士超, 闻迅. 二维核磁共振技术表征页岩所含流体特征的应用——以松辽盆地青山口组富有机质页岩为例[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(6): 1389-1400. |
[6] | 沈均均, 陶国亮, 陈孔全, 李君军, 王鹏万, 李志明, 蒋启贵, 孟江辉. 江汉盆地潜江凹陷古近系盐间页岩层系湖相白云岩储层发育特征及形成机理[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(6): 1401-1413. |
[7] | 郭秋麟, 王建, 陈晓明, 陈宁生, 吴晓智, 柳庄小雪. 页岩油原地量和可动油量评价方法与应用[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(6): 1451-1463. |
[8] | 范柏江, 晋月, 师良, 李亚婷, 陈玮常. 鄂尔多斯盆地中部三叠系延长组7段湖相页岩油勘探潜力[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(5): 1078-1088. |
[9] | 张亚雄. 鄂尔多斯盆地中部地区三叠系延长组7段暗色泥岩烃源岩特征[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(5): 1089-1097. |
[10] | 焦方正. 鄂尔多斯盆地页岩油缝网波及研究及其在体积开发中的应用[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(5): 1181-1188. |
[11] | 郭超, 赵谦平, 刘刚, 郝世彦, 高潮, 孙建博, 刘超, 陈奕奕. 陆相页岩储层薄片超分辨率增强方法[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(5): 1202-1209. |
[12] | 郑和荣, 刘忠群, 徐士林, 刘振峰, 刘君龙, 黄志文, 黄彦庆, 石志良, 武清钊, 范凌霄, 高金慧. 四川盆地中国石化探区须家河组致密砂岩气勘探开发进展与攻关方向[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(4): 765-783. |
[13] | 施振生, 朱筱敏, 张亚雄, 金惠. 四川盆地上三叠统沉积储层研究进展与热点分析[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(4): 784-800. |
[14] | 陈洪德, 刘磊, 林良彪, 王兴龙, 王志伟, 余瑜, 曾剑, 李朋威. 川西坳陷西部龙门山隆升时期上三叠统须家河组沉积响应[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(4): 801-815. |
[15] | 林良彪, 余瑜, 南红丽, 陈洪德, 刘磊, 吴冬, 王志康. 四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组四段储层致密化过程及其与油气成藏的耦合关系[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(4): 816-828. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||