《鄂尔多斯盆地北部山西组页岩沉积相及其对页岩储层的控制作用》.pdf

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1、券93第1~94期1地质学报ACTAGEOLOGICASINICAVo1．M89ayN9O3．15～2091451鄂尔多斯盆地北部山西组页岩沉积相及其对页岩储层的控制作用郭伟，刘洪林，薛华庆，兰朝利，汤小琪1)中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊，065007；2)国家能源页岩研发(实验)中心，河北廊坊，065007；3)中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京昌平，102249；4)华北油田勘探开发研究院，河北任丘，062550内容提要：鄂尔多斯盆地北部山西组页岩气储层与煤层共生，页岩有机质含量较高，具有较大

2、的资源勘探潜力。为精细表征控制山西组页岩储层分布的沉积微相，根据测井数据、录井数据、岩芯观察描述、薄片分析、粒度分析、X射线衍射全岩分析以及总有机碳含量(TOC)，研究了山西组页岩储层岩相与沉积微相类型，在山西组识别出(灰)黑色碳质页岩、(灰)黑色含碳质页岩、(灰)黑色含碳质(粉)砂质页岩、(深)灰色含碳质页岩、(深)灰色页岩、(深)灰色(粉)砂质页岩和含钙质页岩7种岩相。这些岩相沉积在富植沼泽、贫植沼泽、三角洲平原分流间洼地、曲流河河间洼地、天然堤与决口扇远端微相环境，其中富植沼泽、贫植沼泽与成煤的泥炭沼泽、泥炭坪

3、环境比邻共生，且在山二段时期更发育。富植沼泽和贫植沼泽微相控制了具有较高T0C的(灰)黑色碳质页岩、(灰)黑色含碳质页岩、(灰)黑色含碳质(粉)砂质页岩和(深)灰色含碳质页岩的分布，是控制山西组页岩储层分布的有利微相。关键词：页岩储层；山西组；沉积相；富植沼泽；贫植沼泽；鄂尔多斯盆地北部二叠系山西组为鄂尔多斯盆地北部(图1)重要对南方志留系龙马溪组和寒武系筇竹寺组页岩气藏的含煤层系之一，包括山一、山二两个段，其中山二研究的推进(刘洪林等，2010；刘树根等，2011；陈尚段一般细分为山2、山2和山2。三个砂组(图2)

4、。斌等，2012；黄金亮等，2012；聂海宽等，2012；李延钧山西组主要为大型冲积平原河流相一三角洲相沉积等，2013；梁兴等，2014)，对鄂尔多斯盆地页岩气的(何顺利等，2005；陈洪德等，2011；郝爱武等，2011)，探寻逐渐引起研究者和开发商的兴趣。目前，对鄂其中山二段受海洋环境影响，具有海陆过渡相特征尔多斯盆地山西组页岩气的研究仅处在起步阶段，(庞军刚等，2006；叶黎明等，2008；陈洪德等，2011)。研究内容涉及孔隙类型(杨超等，2013)、成藏条件与资源潜力(张金川等，2008；王社教等，201

5、1；邹才能山西组发育大型致密砂岩岩性气藏，烃源岩为山西组、太原组和本溪组煤层与碳质页岩，具有自生自储等，2011；张丽霞等，2012；付金华等，2013；宫美林等，2013；闫德宇等，2013)方面，而对山西组聚煤环自盖特征，成藏条件优越(例如，付金华等，2005a；李境页岩沉积相的精细划分及沉积微相对页岩储层的明瑞等，2009)。其中，山一段储层主要为岩屑石英控制作用研究尚未涉及。为此，本文根据岩芯描述、砂岩、石英岩屑砂岩和石英砂岩，气井产能较低，如气测录井、测井与化验分析资料，以鄂尔多斯盆地北苏里格气田和大牛地气

6、田(郝蜀民等，2006；兰朝利部(图1)山西组为例，研究含煤层系页岩沉积微相等，2007)；山二段储层主要为岩屑石英砂岩和石英类型及其对页岩储层的控制作用。砂岩，气井产能高而稳定，如榆林气田与子洲气田(付金华等，2005b；兰朝利等；2007；赵金省等，1研究方法2009；赵丹枫等，2013)。利用岩芯观察、薄片观察、粒度分析以及X射为寻找更多的天然气战略资源储备，随着我国注：本文为国家科技计划“973”项目“中国南方海相页岩气高效开发的基础研究”(编号2O13cB228。O0)资助成果。收稿日期：2014-08—1

7、8；改回日期：2014-1226责任编辑：周健。作者简介：郭伟，男，1973生。博士后，主要从事页岩气勘探与开发地质研究。通讯地址：065007，河北省廊坊市广阳区石油分院44号信箱F楼；Email：pkuguowei69@petrochina．CON．cn。第5期郭伟等：鄂尔多斯盆地北部山西组页岩沉积相及其对页岩储层的控制作用935要成煤时期；晚期(山一段沉积时期)，海洋影响消精细表征页岩沉积环境，并为后续探讨沉积环境失，气候逐渐向半干旱一潮湿气候过渡，植物生长受差异对页岩储层的控制作用提供依据，本文将山到抑制，沼

8、泽发育受限。其中，植物极其繁盛、能够西组页岩沉积沉积环境划分为6种微相，包括三成煤的沼泽环境称为泥炭坪或泥炭沼泽(桑树勋等，角洲平原分流间洼地、富植沼泽、贫植沼泽、天然2001；陈全红等，2009)。堤、决口扇远端以及曲流河河间洼地，各微相主要山西组页岩同样沉积在河流相一三角洲相的沼特征见表2。其中，富植沼泽与贫植沼泽为首次提泽环境，这种沼泽环