四川盐源地区龙马溪组沉积特征对储层发育的约束作用

论文摘要

早志留世康滇古陆西侧龙马溪组页岩广泛发育且具有较好的油气资源潜力,但受控于沉积相带变化复杂、研究程度低等因素制约,尚未摸清龙马溪组页岩沉积特征及其对储层发育的控制作用。本文以川西南盐源地区龙马溪组页岩为研究对象,通过文献调研、野外典型剖面测制与采样及岩矿鉴定、地球化学、扫描电镜观察、氮气等温吸附等室内测试分析工作,开展研究区龙马溪组页岩沉积及储层发育特征的研究,取得的认识如下:龙马溪组页岩石英含量占优,集中分布于50.2-100%,平均值为78.8%,且具有生物、热液、成岩转化、陆源碎屑4种成因类型;仅由伊利石和伊/蒙混层矿物构成的黏土矿物（0-33.2%,平均值10.2%）,主要有陆源碎屑和成岩次生转化2种成因类型;长石和碳酸盐矿物含量低,平均值小于8%,黄铁矿含量更低,平均值小于1%。以内源硅质（自生石英+生物石英+热液石英）、陆源粉砂（陆源石英+长石）、碳酸岩矿物、黏土矿物4个端元划分出硅质页岩（内源硅质>50%）、粉砂质页岩（陆源粉砂>50%）、钙质页岩（碳酸盐矿物>50%）、泥质页岩（黏土矿物含量>50%）、混合型页岩（四端元组分均<50%）5大类,又以自生石英、生物石英、热液石英为三端元,将硅质页岩又进一步细分为生物型硅质页岩（生物石英>50%）、热液型硅质页岩（热液石英>50%）、自生型硅质页岩（自生石英>50%）、混合型硅质页岩（3种石英含量均<50%）4种类型。研究区主要发育生物型硅质页岩、热液型硅质页岩、混合型硅质页岩、钙质页岩、粉砂质页岩5种岩相类型。生物型硅质页岩→粉砂质页岩→混合型硅质页岩→热液型硅质页岩→钙质页岩,TOC含量及Cu、Ni元素丰度均表现出逐次递减特征;古生产力参数Cu、Ni与TOC含量成高度正相关关系（R2>0.6）,揭示古生产力的高低是控制有机质富集的首要因素;陆源碎屑输入指标（Al2O3、Ti）与TOC含量成较弱的正相关关系（R2<0.4）,表明其虽对有机质富集有促进作用,但贡献不大,氧化还原判定参数（V/Cr、Ni/Co）和TOC含量成极其微弱的正相关关系（R2<0.2）,揭示其对有机质富集的影响可忽略。研究区龙马溪组页岩主要经历有机（有机质热演化生烃）和无机（压实、胶结、交代、溶蚀及构造破裂）两大类成岩作用,形成有机质孔、粒间孔、粒内孔、裂缝4大类孔隙类型。页岩比表面积的发育主要受有机质孔和与黏土矿物有关的孔隙控制,由生物型硅质页岩→粉砂质页岩→混合型硅质页岩→钙质页岩→热液型硅质页岩,有机质孔数量、规模及连通性逐渐降低;与之相呼应N2等温线起始和最终吸附量亦呈现出逐渐降低的变化规律,滞后回线由国际理论和应用化学联合会（IUPAC）划分的H2型向H4型过渡;孔径分布曲线揭示生物型硅质页岩、粉砂质页岩微孔发育占优,而剩余3种岩相以介孔发育占主导。因生物型硅质页岩主要发育有机质孔、且微孔数量居多,故具有最大的比表面积、孔体积和分形维数,孔隙结构最佳;钙质页岩和热液型硅质页岩有机质孔发育差,且介孔数量居多,故具有最小的比表面积、孔体积和分形维数,孔隙结构差。研究区龙马溪组页岩储层发育主要受有机碳含量的控制,优质岩相生物型硅质页岩主要发育于深水陆棚亚相,沉积时受表层海水古生产力高的控制,促使其TOC含量高;与之相反,热液型硅质页岩虽亦沉积于深水陆棚相带,但受表层海水古生产力低的约束,导致TOC含量低;在成岩演化阶段,生物型硅质页岩有机质丰度高且以分散共生状产出,为中成岩-晚成岩阶段有机质孔发育数量多、连通性好提供了有利保障;钙质页岩、热液型硅质页岩有机质丰度低且多以孤立富集状产出,导致中成岩-晚成岩阶段有机质孔零星发育且连通性差。

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作者简历

摘要

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第一章绪论

1.1 研究目的和意义

1.1.1 选题来源

1.1.2 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 页岩沉积特征研究现状

1.2.2 页岩储层发育特征研究现状

1.3 研究内容、方法及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究方法与技术路线

1.4 完成的工作量

1.5 论文创新点

第二章研究区地质背景

2.1 区域构造概况

2.1.1 扬子板块

2.1.2 甘孜-理塘结合带

2.1.3 德庆-乡城（义敦）岩浆弧

2.1.4 中咱-中甸地块

2.1.5 金沙江-哀牢山结合带

2.1.6 江达-德钦-维西陆缘弧

2.1.7 昌都-思茅地块

2.1.8 开心岭-竹卡-景谷岩浆弧

2.1.9 北澜沧江结合带

2.2 区域地层概况

第三章页岩沉积特征

3.1 典型剖面岩石地层特征

3.1.1 稗子田剖面

3.1.2 李子河剖面

3.2 矿物含量及特征分析

3.2.1 矿物含量

3.2.2 矿物特征分析

3.3 岩相类型及其特征

3.3.1 岩相划分方案

3.3.2 生物型硅质页岩

3.3.3 热液型硅质页岩

3.3.4 混合型硅质页岩

3.3.5 钙质页岩

3.3.6 粉砂质页岩

3.4 岩相展布特征

3.5 沉积环境与有机质富集

3.5.1 沉积环境分析

3.5.2 不同岩相沉积作用过程

3.5.3 页岩有机质富集机理

3.5.4 页岩发育模式

第四章页岩成岩作用类型及储层发育特征

4.1 页岩成岩作用类型

4.1.1 无机成岩作用类型

4.1.2 有机质成岩作用

4.1.3 有机与无机成岩作用的关系

4.2 页岩储层有机地球化学特征

4.2.1 实验方法

4.2.2 有机质类型

4.2.3 有机质丰度

4.2.4 有机质成熟度

4.3 页岩储集空间类型及特征

4.3.1 孔隙类型及特征

4.3.2 裂缝发育特征

4.4 孔隙结构特征

4.4.1 实验分析方法

2 吸附等温线形态'> 4.4.2 N₂吸附等温线形态

4.4.3 孔径分布

4.4.4 孔隙比表面积和体积

4.4.5 孔隙分形特征

第五章沉积特征对页岩储层发育的约束作用

5.1 不同页岩岩相储层发育的差异

5.1.1 不同岩相孔隙类型差异

5.1.2 不同岩相孔隙结构差异

5.2 龙马溪组页岩孔隙结构发育控制因素

5.2.1 有机质对页岩孔隙结构发育的影响

5.2.2 无机矿物对页岩孔隙结构发育的影响

5.3 沉积环境对页岩储层发育的约束作用

5.4 成岩演化对储层发育的影响

5.4.1 成岩演化序列

5.4.2 成岩演化对不同岩相储层发育的影响

第六章结论

致谢

参考文献

附件

文章来源

类型: 博士论文

作者: 雷子慧

导师: 王剑,冯庆来

关键词: 盐源地区,龙马溪组,页岩岩相,沉积特征,储层发育

来源: 中国地质大学

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: 中国地质大学

基金: 国家十三五科技重大专项项目34之课题4“页岩气勘查评价技术试验与应用推广”(课题编号:2016ZX05034004),中国地质调查局实施项目“四川盐源盆地1:25万页岩气基础地质调查”(项目编号:DD20160176)

分类号: P618.13

DOI: 10.27492/d.cnki.gzdzu.2019.000246

总页数: 161

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