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宣东地区下侏罗统下花园组页岩含气性评价

王胜  
【摘要】:中小型陆相含煤盆地页岩气资源潜力较大,但研究程度较低。含气性评价是页岩气资源潜力评价的关键内容,对于页岩气的勘探与开发意义重大。论文以位于河北省张家口市宣化东部地区的宣化盆地下花园组为研究对象,对其进行了含气性评价。主要认识如下:研究区下花园组垂向上依次发育湖泊、扇三角洲及冲积扇沉积,表现为湖盆缩小的过程,从西向东表现为水体渐渐变深,沉积中心往东南迁移。页岩粘土矿物含量相对较高,均值为60.1%,以伊蒙混层为主。有机质以Ⅲ型为主,含少量Ⅱ_2型;TOC均值为5.47%,生烃潜力好;S_1+S_2均值为16.46mg/g,残余生烃潜力较高。R_o均值为1.5%,主要处于成熟到高成熟阶段,生气能力强。储集空间以无机孔为主,孔隙度均值为0.93%,渗透率均值为0.82mD,以介孔为主,裂缝发育,总体表现为低孔高渗。与美国海相页岩气相比,其页岩气形成地质条件具有10个方面的特殊性。页岩最大吸附气量均值为2.21cm~3/g,吸附能力较强;含气量均值为1.22cm~3/g,且随着埋深增大而增大,Ⅲ_3煤层以下页岩含气量较高,V煤组沉积期页岩含气量最高。页岩气成分主要为甲烷和氮气,甲烷均值为64.08%,氮气均值为33.06%;氮气含量整体偏高,推测其可能为大气、幔源或生物成因气。据气体碳同位素值分析认为,页岩气主要为煤型气。页岩理论可采含气量均值为1.10cm~3/g,解析可采率均值为86%,可采性整体较好。从气组分上来看,含气品质较好的干气和其他气占比为65%,主要分布在辉绿岩下部。通过对有机地化、矿物组成、储集物性及含气性有利层段的优选,并经过多因素叠加法进行综合分析,优选出了3段含气有利层段,并以此为基础,建立了宣化盆地下花园组页岩有利层段优选参考标准。沉积环境和保存条件是研究区下花园组页岩含气性的主要影响因素,有利沉积环境主要为扇三角洲平原分流间湾、分流河道以及滨浅湖,其源储配置合理,整体含气性较好。保存条件方面,主要受到断层、岩浆侵入以及顶底板条件的影响。从源储及顶底板配置角度来看,共划分出6种页岩气富集类型。辉绿岩作为盖层(顶板),下部的下马岭组紫红色泥岩作为底板,形成了“二源三储”的成藏模式。


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