胶莱盆地北部水南组页岩储层特征分析

摘要

胶莱盆地北部水南组暗色泥页岩发育，与国内外页岩气勘探区块对比，显示了较好的页岩气资源勘探开发潜力。本文以胶莱盆地北部水南组页岩为研究对象，通过资料收集、野外勘探、实验测试及室内分析等技术手段，对研究区页岩储层特征进行了综合研究分析，取得以下成果及认识： 研究区莱阳凹陷构造相对稳定，暗色泥页岩累计厚度较大，局部可超过150m，甚至达到250m以上，埋深0～3000m之间；桃村凹陷水南组泥页岩厚度较大，最大可超过 300m，埋深在 0~2000m 之间。水南组沉积时期，主要发育河流-湖相沉积体系，研究区主要为湖相沉积，其中牟平-即墨断裂带为湖泊沉积中心。 研究区水南组页岩有机质类型以Ⅱ型为主，从泥页岩有机碳含量、生烃潜量以及氯仿沥青“A”三个方面对有机质丰度进行评价，莱阳凹陷烃源岩条件较好，桃村凹陷烃源岩条件较差；本区水南组泥页岩Ro主要介于0.7%～1.3%之间，其中莱阳凹陷平均0.99%，桃村凹陷平均为1.11%，处于成熟阶段。水南组泥页岩岩层段主要由页岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩等组成。矿物成分主要为白云石、石英、黏土矿物、斜长石等，含量平均分别为31.0%、24.6%、16.8%和16.2%，其中粘土矿物以伊利石和伊蒙混层为主。 水南组泥页岩储层孔裂隙发育，为页岩气提供了较好的储存空间。裂隙主要以天然微裂缝发育为主，孔隙主要发育有机质孔、粒内孔和粒间孔等类型。对水南组页岩的孔隙分布特征进行多尺度综合表征，孔隙度介于0.16%-4.39%，平均2.02%，综合孔体积平均为 0.97cm3·hg-1，比表面积平均为 7.60m2·g-1。水南组页岩整体连通性好，开放孔多，孔隙形态主要为墨水瓶形孔和狭缝形孔等多种形态。孔隙体积大孔和宏孔较多，微孔相对较少，但是页岩孔比表面积主要由微孔贡献。TOC、粘土、石英和长石对孔隙发育影响积极，而碳酸盐矿物对水南组陆相页岩的影响消极，碳酸盐矿物通过胶结作用充填、堵塞孔隙，造成孔隙体积减小。水南组泥页岩视密度平均为2.68 g/cm3，真密度平均为2.74 g/cm3。根据渗透率与有效应力拟合关系，推测其埋深在 1000m~2500m 时，渗透率在4.24×10-5mD~1.55×10-5mD之间，为低渗透泥页岩。温度为25℃时，测得研究区水南组暗色泥页岩最大吸附量平均为0.74m3/t。通过拟合分析，综合吸附气与游离气含量计算结果，研究区含气量在1.20~1.80 m3/t之间。运用气油比法计算研究区莱阳凹陷桃村凹陷泥页岩含气量则介于0.20m3/t~0.80m3/t。 王氏期是研究区的主要生烃阶段，王氏期末期达到生烃高峰，王氏期以后的抬升作用导致油气逸散严重，成藏条件复杂。研究区水南组页岩储层的盖层条件整体较好，能够起到较好的封盖作用。采用综合信息叠合法选出研究区莱阳凹陷 中部、桃村凹陷中部两个个地区作为页岩气进一步勘探开发的远景区。

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