黔北-渝南地区五峰-龙马溪页岩储层物性研究

论文摘要

页岩储层以纳米、微米级孔喉为主,微观孔隙结构的复杂性决定了页岩储层物性的差异性,对页岩储集空间和流体赋存特征认识不清,制约了页岩气储层评价和成藏机理研究。黔北-渝南地区位于黔北斜坡带、川南低陡褶皱带、川东隔档褶皱带及湘鄂西隔槽褶皱带转换过渡部位,对研究不同构造单元、不同沉积微相控制下的不同页岩岩相储层微观结构及赋存特征意义重大。结合国内外研究现状,通过野外勘查以及有机地球化学测试、页岩孔隙结构定性观测与定量表征、甲烷等温吸附等实验研究,探讨研究区页岩储层微观物性特征。研究区富有机质页岩广布,多见硅质页岩、碳质页岩、钙质页岩和粉砂质页岩,具良好地化指标,有机质含量高平均3%,脆性矿物在50%以上,平面上,研究区自北东（道真-南川一线）向南西（綦江-习水一线）石英减少而白云石、方解石增加,硅质页岩向钙质页岩转化,即矿物组成由二元端向三元端转化,深水陆棚向浅水陆棚转化,沉积中心向边缘过渡。页岩非均质性强,自底部向上,TOC和石英减少,脆性降低,黏土增加。研究区页岩以介孔为主,介孔和宏孔贡献了主要孔体积;介孔和微孔贡献了主要比表面积。微孔以有机质孔为主,介孔和宏孔以无机孔为主,研究区自北东向南西/由底-顶,孔隙类型由圆柱形孔向狭缝型孔过渡,可压裂性降低,表面曲折度升高,綦江地区主要为狭缝型孔,孔隙类型较单一。脉冲实验发现流体压力一定时,渗透率随围压和有效压力增大而呈乘幂式减小,低渗透页岩渗透率对围压更敏感,压力卸载时渗透率无法恢复到初始值,渗透率越小恢复率越低。脉冲渗透率与最可几孔径成正相关性,孔曲折度微量变化（2.052.25）都将引起孔隙度和渗透率的显著变化。多层次滑脱层多发育有冲断层往往没有切穿背斜,形成的次级裂缝,可增大渗透率而游离气不会散失。页岩的甲烷等温吸附取决于孔隙的比表面积,受页岩组成和孔隙结构影响,微孔和介孔与甲烷等温吸附明显正相关,与宏孔之间没有明显的相关性。与TOC和石英呈相对较好正相关趋势,与碳酸盐和粘土呈无明显相关。甲烷等温吸附随页岩粒径的减小呈先增大后减小的趋势,60目左右（250μm）为最优区间。这与页岩破碎过程中,微孔、介孔和宏孔前期均增多,后期各级孔向更大一级转变,而导致页岩比表面积先增大后减小的趋势相一致。

论文目录

摘要

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第一章绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容、研究目标及拟解决的关键问题

1.4 技术路线及主要工作量

1.5 主要创新点

第二章区域地质概况

2.1 研究区构造位置

2.2 区域地层概况

2.3 五峰-龙马溪组沉积建造剖面

2.4 龙马溪组岩相古地理

2.5 构造单元及其大地构造演化

本章小结

第三章样品及实验

3.1 样品及描述

3.2 实验

第四章页岩岩石学组成

4.1 页岩矿物组成特征

4.2 页岩地球化学特征

本章小结

第五章页岩微观孔隙结构

5.1 孔隙定性观测

5.2 孔隙定量观测

5.3 页岩微观孔隙结构

本章小结

第六章页岩渗透率特征

6.1 页岩渗透率与应力

6.2 页岩渗透率与孔隙结构

本章小结

第七章页岩等温吸附特征

7.1 页岩组成与等温吸附

7.2 页岩孔隙结构与等温吸附

7.3 页岩粒径与等温吸附

本章小结

第八章讨论

8.1 孔隙结构与页岩物质组成

8.2 孔隙结构与页岩渗透率

8.3 孔隙结构与页岩甲烷等温吸附

8.4 复杂构造区页岩储层分析与讨论

8.5 存在问题与下一步研究计划

结论

致谢

参考文献

附表

附录

文章来源

类型: 博士论文

作者: 高莉

导师: 王宗秀

关键词: 龙马溪组,页岩储层,孔隙结构,渗透率,等温吸附

来源: 中国地质科学院

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 中国地质科学院

基金: 中国地质调查局地质调查专项《南方地区构造演化控制页岩气形成与分布调查》(编号:DD20160183)

分类号: P618.13

总页数: 172

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