黄平凹陷及周缘下寒武统海相页岩气成藏及保存条件研究

摘要

论文研究了黄平凹陷及周缘下寒武统九门冲组页岩分布、有机地球化学、储层、含气性等成藏特征，分析了盖层发育特征、断裂作用、抬升剥蚀作用、岩浆活动及变质作用等对保存条件的影响，从流体的角度深入探讨了地质历史时期油气保存条件及现今油气保存条件。在此基础上，提出了研究区页岩气成藏及保存的综合评价指标，优选出页岩气有利区域。研究结果表明:
　　(1)页岩在研究区内的厚度较大，介于21m～428m，大部分地区大于100m，埋深基本小于3500m;有机质类型为Ⅱ1型，TOC分布范围为0.29％～10.12％，平均值达到了5.51％，Ro分布范围为1.86％～3.29％，平均值为2.57％。
　　(2)页岩矿物组成以石英（平均49.7％）、长石（平均16％）及黏土矿物（平均16.4％）为主，黏土矿物成分以伊利石为主;在干馏/蒸馏抽取环境下通过GRI法测得其孔隙度介于3.54％～5.52％，平均值达到了4.88％;页岩内部发育多种储集空间类型，根据产状特征可分为基质孔隙（包括粒间孔、粒内孔及有机质孔）及裂缝（包括显裂缝及微裂缝）。
　　(3)研究区内多口钻井于九门冲组层段具有良好的含气显示;页岩甲烷吸附量介于1.45m3/t～5.27m3/t，平均值高达3.47m3/t;黄页1井九门冲组页岩解吸气量平均为0.89m3/t。
　　(4)页岩具有较好的盖层条件及顶底板条件，但研究区复杂的构造运动使其保存条件遭受一定的破坏。抬升剥蚀作用是其保存条件破坏的主要因素，燕山-喜山期最为突出，使研究区的剥蚀厚度基本大于3000m，都匀及广西运动期间也发生一定的剥蚀;断裂破碎作用对其保存条件也有一定的破坏作用;但岩浆活动及变质作用对其保存的破坏不明显。
　　(5)碳氧同位素及流体包裹体分析表明，中晚燕山-喜山期是研究区古流体活动的主要时期，其中的白垩纪及新生代末期是两个流体活动的高峰时段;在以喜山运动为主的构造运动时期，研究区从老层位到新层位受到大气水下渗作用的影响逐渐加强;燕山-喜山期的构造背景及该时期剥蚀厚度平面分布特征佐证了古流体活动主要活跃于该时期;研究区古大气水下渗深度分布范围为1400～4100m，其中余庆、黄平-凯里-麻江等地下渗深度相对较小。
　　(6)地层水分析表明，研究区深度低于800m时，整体处于自由交替带，当深度大于2200m时，处于交替阻滞带，九门冲组页岩气已具备较好的保存条件;温泉水的循环深度介于300m～1800m，其中镇远县以北及福泉市以西的循环深度低于400m，温泉水化学特征指示其循环所至的位置保存条件基本已被破坏殆尽。
　　(7)建立了研究区页岩气成藏及保存条件综合评价指标体系，在此基础上提出了黄平-福泉-凯里一带及施秉-镇远以北等地为页岩气勘探有利区域。

目录

声明

致谢

摘要

1 前言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 北美页岩气研究进展

1．2．2 国内页岩气研究进展

1．2．3 页岩气成藏及保存研究现状

1．1．4 存在的主要问题

1．3 技术路线与主要研究内容

1．3．1 技术路线

1．3．2 研究内容

1．4 完成工作量

1．5 论文主要创新点

2 地质背景

2．1 区域概况

2．2 构造背景

2．3 地层划分

2．4 九门冲组页岩沉积相特征

3 页岩气成藏条件分析

3．1 页岩分布特征

3．2 有机地化特征

3．1．1 有机质类型

3．1．2 有机质丰度

3．1．3 有机质成熟度

3．3 储层特征

3．2．1 矿物组成特征

3．2．2 物性特征

3．2．3 储集空间类型

3．4 含气性评价

3．4．1 已钻井含气显示

3．4．2 等温吸附特征

3．4．3 现场解吸气含量

4 页岩气保存条件分析

4．1 保存条件的控制因素分析

4．1．1 盖层与顶底板条件

4．1．2 断裂特征

4．1．3 抬升剥蚀作用

4．1．4 岩浆活动及变质作用

4．2 古流体与油气保存

4．2．1 流体包裹体特征

4．2．2 碳、氧同位素特征

4．2．3 古大气水下渗深度

4．3 现今流体与油气保存

4．3．1 水文地质与页岩气保存条件

4．3．2 地层水特征

4．3．3 温泉水特征

5 页岩气成藏与保存条件综合评价

5．1 页岩气综合评价

5．1．1 页岩气成藏条件综合评价

5．2．2 页岩气保存条件综合评价

5．2 有利区优选

6 结论和展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历