川南-渝东周缘地区富有机质页岩电性特征及勘探意义研究

摘要

在我国页岩气勘探开发前景较好的中上扬子地区，发育了多套海相页岩层，富含有机质，是我国页岩气的一个主要富集层位。但是，由于近地表灰岩发育且地形条件较差，地震勘探效果较差，影响地震页岩气富集层“甜点区”判断。近年来，电法属性参数在储层描述中的研究取得了较大进展，基于富有机质页岩的电性特征与成因研究成果使得电法勘探成为页岩气层解释的一种很有潜力的方法。本文的研究重点是对川南-渝东周缘地区的富有机质页岩进行电性特征的研究，提供应用岩石电性特征对页岩气分布和评价的物理基础。
　　通过区域地质调查，野外剖面测量，系统采集龙马溪组露头页岩及井下具有代表性的页岩岩心样品进行测试。运用X射线衍射(XRD)分析技术、有机质测定等对采集的页岩样品进行有机碳含量、矿物组成与脆性特征研究;运用扫描电镜分析、铸体薄片等分析样品的微观孔隙类型;运用高压压汞法、N2和CO2气体吸附法分析测试页岩样品的微观孔隙结构、吸附能力等。利用1260A型阻抗相位分析仪对页岩样品进行电性特征测量。实验结果分析表明:(1)龙马溪组页岩矿物成分复杂，有机碳含量较高，脆性矿物含量平均值大于60％;(2)龙马溪组页岩主要为纳米级孔隙，孔隙类型可以分为基质孔隙和裂缝孔隙，以有机孔为主，无机孔中的粒间孔、粒内孔为辅。(3)富有机质页岩微观孔隙结构复杂，储层孔隙形态多为开放型，总体来说连通性较好，以两端开口的圆筒孔以及平行板孔等开放型孔为主;页岩具有较大的比表面积和孔体积，平均孔径较小，微孔发育，有利于气体的吸附。(4)研究区富有机质页岩呈典型的低阻高极化特征。
　　根据上述测试结果分析研究区富有机质页岩电性与页岩矿物组成、TOC含量、黄铁矿含量、孔隙类型等参数之间的关系:电阻率与TOC含量、黄铁矿含量呈负相关关系;极化率与黄铁矿含量呈正相关关系;以有机孔为主的页岩样品电阻率最低，以粒内孔、粒间孔为主的页岩样品电阻率居中，以晶间孔为主的页岩样品电阻率最高;孔隙结构连通性好的样品电阻率较低，连通性差的样品电阻率较高。并对分析测得的数据进行统计对比分析，研究川南-渝东富有机质页岩的电性特征与成因，并根据电性特征初步探讨划分本文三个不同区域的富有机质页岩等级分布范围。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题背景

1．2 页岩气研究发展现状

1．2．1 国内外页岩气研究发展现状

1．2．2 页岩气储层微观结构研究进展

1．2．3 富有机质页岩岩石电磁学研究进展

1．3 存在的主要问题

1．4 研究意义

1．5 主要研究内容

1．6 技术路线

第2章 区域地质特征

2．1 区域位置

2．2 川南-渝东富有机质页岩成藏环境与条件

2．3 地层、构造特征

2．3．1 地层发育特征

2．3．2 区域构造特征

第3章 川南-渝东富有机质页岩储层特征

3．1 页岩矿物成分特征

3．2 微观孔隙类型特征

3．3 微观孔隙结构特征

3．3．1 高压压汞法孔隙结构特征

3．3．2 氮气吸附法孔隙结构特征

3．3．3 二氧化碳吸附法孑L隙结构特征

3．4 小结

第4章 川南-渝东富有机质页岩电性特征

4．1 电阻率与脆性矿物、黏土矿物关系

4．2 电阻率与有机碳含量(TOC)关系

4．3 电阻率与黄铁矿关系

4．4 极化率与黄铁矿关系

4．5 电阻率与微观孔隙关系

4．6 小结

第5章 勘探意义

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的主要成果