贵州德江地区五峰组-龙马溪组页岩特征研究

摘要

本文以黔东北德江地区五峰-龙马溪组黑色页岩作为主要研究对象，在总结前人资料的前提下，通过实测地层剖面、野外路线及样品测试分析数据，探讨了德江地区五峰组-龙马溪组页岩矿物组分、沉积相特征及物性特征。针对富有机质页岩，研究其有机质地球化学特征，并进行了原始有机质丰度的恢复。分析了影响德江地区含气性影响因素，同时通过与邻区富有机质页岩进行对比，对研究区页岩含气潜力进行了初步研究。
　　(1)五峰组-龙马溪组页岩中脆性矿物主要为石英、长石。石英含量与TOC值呈正相关。粘土矿物主要为伊利石和伊/蒙混层，粘土矿物与TOC值呈负相关。岩性由下往上为五峰组下段灰黄-灰绿色页岩、黑色页岩、上段（观音桥层）泥质灰岩;龙马溪组下段黑色页岩、上段泥质粉砂岩、钙质粉砂岩。研究区五峰组-龙马溪组为陆棚沉积体系，表现为深水陆棚与浅水陆棚交替沉积，由下往上可分为泥质深水陆棚、灰泥质浅水陆棚、泥质深水陆棚及砂质浅水陆棚。
　　(2)五峰组-龙马溪组富有机质页岩有机质类型以Ⅰ型为主，少量为Ⅱ1型。热演化度Ro值主要分布于1.64～2.03％，为高成熟期，凝析气-湿气阶段。富有机质页岩残余有机质丰度为0.9～7.35％，非黑色页岩段TOC值分布范围为0.01～0.5％，五峰组下段由下往上TOC值逐渐增大，龙马溪组由下往上TOC值逐渐减小。选用2.23作为原始有机质恢复系数，恢复后的富有机质页岩TOC值分布范围为2.12～16.39％，非黑色页岩段TOC值小，恢复后意义不大。
　　(3)通过氮气吸附实验，测出了页岩的吸附脱附曲线，并对吸附脱附曲线进行了详细的分析，确定了研究区页岩的孔隙形态以平行夹缝内壁的孔隙及狭缝孔状为主，兼有墨水瓶状。测出了泥页岩储集层的BET比表面积分布范围为7.1265～19.2223m2/g;BET总孔容分布范围为0.0077～0.0234ml/g，比表面积和总孔容存在一定的线性关系。孔隙主要有粒间骨架孔、溶蚀孔、粘土集合体内矿片间孔、铸模孔、有机质孔、成岩收缩裂缝、层间页理缝，同时阐述了孔隙结构演化，确定了研究区页岩处于晚成岩阶段的B期。孔隙度值分布于3.98～7.99％。渗透率主要分布于0.0008～0.0078×10-3μm2，为特低孔渗储层。
　　(4)页岩的吸附量不仅受到TOC的控制，粘土矿物的含量对其也有很大影响，不同的矿物其吸附量也不一样。不同的有机质类型生烃能力也有很大差别，Ⅰ型干酪根的生烃、吸附能力一般高于Ⅱ型和Ⅲ型。TOC值与含气性成正相关，烃源岩热演化度越高，有机质内部微孔隙增多，比表面积也相应的增大，从而增大了富有机质页岩的吸附量。
　　研究区，保存条件对含气量的影响主要包括构造运动、顶底板特征两个方面。构造抬升改变了五峰组-龙马溪组页岩的埋深，同时产生的断裂和裂缝破坏了页岩原有的封闭性，导致页岩气的散失;顶底板对页岩气有封闭作用，顶底板岩性不同，其抗压能力也有很大差别，且剥蚀区的盖层封盖能力不如深部盖层。研究区富有机质页岩厚度较薄，埋藏浅，断裂发育，导致页岩气的自封闭较差，以现在页岩气勘探开发技术，相比于黔西北地区及四川盆地，研究区可勘探开发的页岩气资源量十分有限。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题依据及研究意义

1．2 研究区地理位置

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．3．3 研究区研究现状

1．4 研究内容及技术路线

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 技术路线

1．5 完成的工作量

第2章 区域地质概况

2．1 区域构造特征

2．2 区域地层特征

2．3 实测地层剖面特征

2．3．1 稳坪剖面

2．3．2 老林剖面

2．3．3 钱家岩剖面

第3章 五峰组-龙马溪组页岩沉积特征

3．1 岩石学特征

3．1．1 矿物组分特征

3．1．2 岩性特征

3．2 沉积相特征

第4章 五峰组-龙马溪组页岩有机地球化学特征

4．1 有机质类型

4．2 残余有机质丰度

4．3 原始有机质丰度的恢复

4．3．1 有机质丰度恢复的方法

4．3．2 研究区原始有机质丰度的恢复

4．4 有机质成熟度

第5章 五峰组-龙马溪组页岩物性特征及含气潜力初步研究

5．1 物性特征

5．1．1 微观孔隙特征

5．1．2 比表面特征及孔径分布

5．1．3 孔隙度和渗透率

5．2 含气性影响因素

5．2．1 矿物组分对含气性的影响

5．2．2 有机质特征对含气性的影响

5．2．3 孔隙特征对含气性的影响

5．2．4 保存条件对含气性的影响

5．3 研究区页岩含气潜力

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果