页岩油富集临界条件及有利区预测--以沾化凹陷为例

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1、中图分类号：TE121单位代码：11414学号：2014310201题目页岩油富集临界条件及有利区预测-以沾化凹陷为例学科专业地质资源与地质工程研究方向油气藏形成机理与分布规律博士生苏思远指导教师姜振学教授二○一七年五月TheCriticalConditionsofShaleOilAccumulationandPredictionofFavorbleAreas—ACaseStudyonZhanhuaSagDissertationsubmittedtoChinaUniversityofPetroleum,Beijinginpartialfulfillmentoftherequirem

2、entsforthedegreeofDoctorofEngineeringBySuSiyuan（GeologicalResourcesandGeologicalEngineering）DissertationSupervisorProf.JiangZhenxueMay,2017博士学位论文独创性声明郑重声明：本博士学位论文是作者个人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研宄做出贡献的个人和集体，均已在论

3、文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任９作者签名：？日期：／／导师签名：日期：＞，厂／、／博士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留井向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅学校可以公布学位论；文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文：可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部

4、分或全部内容，必须征得导师书一面同意，且须以中国石油大学（北京）为第署名单位。作者签名：日期：ｕ导师签名：日期：４＾－－Ｉ摘要摘要我国页岩油主要分布在准噶尔、松辽、鄂尔多斯、四川、渤海湾等五个主要88盆地。据估算主要盆地可采页岩油资源量大约为30×10~60×10t，蕴含着巨大的商业价值。与常规油藏相比，页岩油藏孔隙结构复杂，具有低孔超低渗的特点。这对页岩油的勘探开发带来了巨大挑战。本论文以渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷沙三下亚段陆相页岩为例，综合利用SEM场发射扫描电镜、低温气体吸附、核磁共振、岩石热解、氦气孔隙度、脉冲渗透率等实验相结合，从页岩油的形成条件

5、、富集主控因素以及富集评价方法等多方面进行了研究，经总结归纳得到如下认识：（1）有机质的丰度、类型、成熟度等因素决定了油气的生成量；由于研究区并未发育大量的有机质孔隙，因此储层中发育的无机孔隙和微裂缝为页岩油的富集提供了空间基础；页岩油的地化条件和储集条件共同决定了页岩油的富集程度。异常高压的发育既是页岩油气初次运移的重要动力，也对油气起到一定的封盖作用，并有利于后期对页岩油的压裂开采。（2）根据有机质丰度、沉积构造、岩石组分等特点对沾化凹陷沙三下亚段页岩进行岩相划分，其中富有机质纹层状泥质灰岩和灰质泥岩、富有机质层状泥质灰岩和灰质泥岩、含有机质纹层状泥质灰岩和含有机质层状泥质灰岩

6、为沾化凹陷主要岩相类型。富有机质纹层状岩相有机质丰度高，生烃能力强，并且由于纹层的发育增加了油气的赋存空间，所以储集能力也较强。因此，富有机质纹层状泥质灰岩和灰质泥岩相为页岩油富集最有利的岩相。（3）通过对页岩进行三氯甲烷抽提前与抽提后的气体吸附实验结果进行对比，观察微孔、介孔及宏孔的孔体积和比表面积的变化情况，并结合核磁共振实验测得的束缚油饱和度及热解可动烃量，确定不同相态页岩油赋存的孔隙类型，进而确定了孔隙结构对页岩油富集的影响。（4）利用核磁共振这一高效、便捷并对页岩样品无损伤的实验方法，通过对比同一页岩样品的自吸水和自吸油的能力进而确定岩石的润湿性；并对不同润湿性的页岩样品

7、进行有机质丰度及含油性的特征对比，确定了有利于页岩油富集的页岩润湿性特征。（5）综合利用热解烃（S1）、有机质丰度（TOC）、孔隙度（Ø）及渗透率（k）建立了具有源储一体特征的页岩油富集评价指标PSI（PoreSaturationIndex）；通过-II-摘要该评价指标对研究区页岩油富集情况进行判别，厘定了页岩油富集的临界地质、地化及储层条件。关键词：沾化凹陷；页岩油；形成条件；富集；临界条件-III-ABSTRACTTheCriticalConditionsofSh