昭通地区五峰-龙马溪组页岩地震岩石物理特征研究

摘要

五峰-龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的首选层位，而其地震岩石物理特征是利用地震方法进行“甜点”预测的重要基础之一，但对五峰-龙马溪组页岩地震弹性特征变化规律的研究并未考虑沉积、成岩过程的影响，致使相应的规律性认识缺乏地质意义。
　　本文在对五峰-龙马溪组页岩样品系统声学测量基于上，分析了页岩样品地震弹性性质的变化规律。利用X-射线衍射分析、扫描电镜(SEM)、阴极发光(CL)与能谱分析确定了五峰-龙马溪组页岩在不同沉积环境下的成岩过程。并讨论了成岩过程与地震弹性性质变化规律的因果关系。研究结果表明，页岩中有机质(TOC)受高热演化程度的影响，其密度通常高于1.4g·cm-3，并接近于有机碳密度上限1.6g·cm-3(石墨密度)。五峰-龙马溪组页岩地震弹性性质变化规律整体受沉积环境控制，沉积环境的差异形成不同的成岩过程，致使地震弹性特征也表现出不同的变化规律。表现在五峰-龙马溪页岩样品动态岩石物理特征主要受岩石结构控制（支撑颗粒弹性性质），而孔隙度、TOC含量以及孔隙形状则为对地震弹性特征影响的次一级因素。
　　五峰-龙马溪组页岩上段为浅水陆棚相，机械压实与化学压实（硅质胶结）为先后两个过程，造成样品表现出高的速度～孔隙度变化率、高速度比（泊松比）、高各向异性以及低TOC含量的特征。五峰-龙马溪组页岩下段为深水陆棚相，机械压实过程中同时伴有生物成因的硅质胶结，造成岩石样品表现出较高TOC含量与孔隙度、各向异性较弱以及较小的速度～孔隙度变化率。研究结果可为五峰-龙马溪页气储层的测井解释和地震“甜点”预测提供依据。
　　通过静态实验分析建立了龙马溪页岩微观破裂机制，岩石的脆性在围压不断加大下逐渐减弱，最终变成塑性;页岩脆性指数与粘土含量有较强的相关性;定性分析了岩石脆性预测。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据

1．2 国内外研究现状

1．2．1 页岩气开发历程现状

1．2．2 页岩储层岩石物理技术

1．2．3 页岩脆性评价

1．3 主要研究内容及研究思路

1．3．1 主要研究内容

1．4 取得成果

2．1 地质背景

2．2 页岩气样品岩石特征

2．2．1 昭通五峰-龙马溪组页岩储层特征

2．2．2 昭通五峰-龙马溪组页岩储层的孔隙分类

第3章 页岩弹性特征测量方法

3．1 页岩样品制备

3．2 岩石弹性特征测量方法

3．2．1 速度测量原理与装置

3．2．2 岩石各项异性声学测试

3．2．3 页岩静态弹性性质测量

第4章 龙马溪组页岩岩石物理特征分析

4．1 页岩样品地震岩石物理特征分析

4．1．1 岩样速度测量

4．1．2 TOC含量变化规律

4．1．3 密度变化规律

4．1．4 速度变化规律

4．1．5 弹性各向异性变化规律

4．2 岩样岩石物理特性与沉积特征关系

4．3 样品静态及破裂特征

4．3．1 致密页岩应力—应变曲线特征

4．3．2 围压与弹性参数的关系

4．3．3 岩样的破裂特征及机制

4．4 页岩样品脆性评价

4．4．1 岩石脆性参数计算方法

第5章 井中储层地球物理特征

5．1 基于井数据的岩石物理分析

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果