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鄂尔多斯盆地东南部延长组页岩油气富集机理研究

俞益新  
【摘要】:鄂尔多斯盆地是我国大型叠合盆地,具有丰富的油气资源,三叠系延长组地层中广泛分布富有机质页岩,具有很强的生烃能力,但其自生自储型、陆相型的页岩油气成藏机理尚未展开系统研究。本文运用对油气生成的过程进行动态分析为研究思路和指导,以页岩岩石学、油气地球化学的实验分析技术为主要手段,系统探讨了鄂尔多斯盆地东南部页岩油气生成条件、储集特征、富集主控因素和和富集机理,并采用物理模拟与地质综合分析相结合的方法探讨了陆相页岩油气的共生关系,取得以下认识:通过对相同页岩样品进行现场解吸与等温吸附实验相结合的方法,对页岩的含气量、吸附气量占总含气量的比例进行定量研究,结合页岩地层的温压条件,认为鄂尔多斯盆地东南部,页岩气可能主要以吸附态形式存在,其占总含气量的比例约为46.8%~75.2%;把用于常规烃源岩评价的可溶有机质分离技术、岩石热解分析技术通过技术校正应用于页岩含油量的研究,从而进行页岩地层含气油比的定量预测。研究区长7、长9页岩的含油气量是以较高的有机碳含量为前提,以特定的有机质类型(Ⅱ2~Ⅲ型)与适中的热演化程度相匹配为主要内部控制因素;以特定的排液组合及异常低压和异常低温为主要的外部控制因素。运用页岩在特定的演化阶段具有特定的孔隙结构,残留在页岩孔隙空间的12C、13C组成的烃类比例也具有特定性这一原理,利用页岩气在解吸过程中的甲烷碳同位素分馏特征进行页岩含气量预测,并给出了适用于研究区的计算公式;同时页岩地层内部天然气甲烷碳同位素分馏特征也反映了天然气在页岩内部生成、吸附、饱和、扩散运移、扩散散失、生物降解的动态过程。运用热压模拟实验和基于原始氢指数恢复而计算的有机质转化率建立了页岩油气共生关系模型:当转化率值在30%~70%范围时(0.6%Ro1.12%),GOR在130m3/t~ 550m3/t之间,主要含页岩油和伴生湿气;当转化率处于70%-90%阶段时(1.12%Ro1.60%),页岩气油比可以达到600m3/t~2200m3/t,此时页岩地层中含湿气为主,并含有凝析油;在转化率大于90%时,页岩地层气油比更高,主要含干气。本论文的研究对中国陆相页岩油气理论的发展具有一定的促进作用,对中国页岩油气的勘探实践具有一定的指导意义。


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