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科研亮点| 白辰阳:中国东部古近系沙河街组湖盆页岩油储层岩相特征【Journal of Petroleum Science and Engineering,2020】

2021-10-11     发布:    点击:0

 页岩油是指已生成但未排出、仍留滞在生油母体内的石油资源。美国页岩油已实现重大突破,重构了世界油气供应格局。我国页岩油资源丰富,在准噶尔、鄂尔多斯、松辽以及渤海湾等诸多盆地中都有分布,据IEA国际能源署预测,可采资源量约50亿吨,仅次于俄罗斯和美国,全球排第三位,是我国未来重要的战略性接替资源,勘探开发潜力巨大。我国东部渤海湾盆地中页岩油资源十分富集,但其储集层段岩性和结构十分复杂,主要体现在除了由粘土矿物组成的泥页岩外,还通常具有很高的碳酸盐矿物含量,并且其在客观上与页岩油的富集存在着密切的关联性;同时,这些碳酸盐矿物并不是均匀分布的,而是多以纹层状及透镜体状产出,其成因难以用传统的沉积-成岩模式解释,其与页岩油富集过程的内在联系也有待进一步的探究。因此,对页岩层段中广泛发育的碳酸盐岩夹层与优质页岩油储层之间内在关系进行深入探讨具有重要意义和实际价值。

 针对上述科学问题,海洋学院青年教师白辰阳博士,对渤海湾盆地东营凹陷富有机质泥页岩及其中的碳酸盐岩夹层开展了详细的岩石学研究,并在此基础上,结合X-衍射及有机地球化学分析,揭示了富有机质泥页岩层段中岩相(组合)对页岩油富集的指示意义及页岩油富集成藏模式,取得了以下创新性成果。

 1)页岩油储集层段的碳酸盐岩分布具有很强的非均质性,并且其具有成岩和沉积两种不同的成因。在研究层段中,具有5种主要的岩相(组合),包括LF1+5:透镜状晶粒碳酸盐岩和黑色页岩组合(图1ACD)、LF2+3:纹层状泥晶碳酸盐岩和厚层灰质泥岩组合(图1BEFG)、LF3:厚层灰质块状泥岩岩相(图1K)、LF4:块状泥岩岩相(图1HL)、LF5:黑色页岩岩相(IJM)。

 2)研究区页岩油的富集存在以LF1+5岩相组合为代表的“晶粒状碳酸盐岩储层(CCR)模式”,其中页岩层段具有很强的生烃潜力,而晶粒碳酸盐岩中大量的粒间孔提供了储集空间并提高了储层渗透率(图2C),同时较高的晶粒碳酸盐岩也提高了储层的脆性,有利于后期压裂。

 3)研究区页岩油的富集还存在以LF4LF5岩相为代表的“原位自生自储(GR)模式”,主要是LF4LF5岩相中泥页岩的生烃潜力巨大,在泥页岩层段内部生成的烃类被其本身具有很强吸附能力的粘土矿物吸附于原层位保存(图2B),也是页岩油富集的重要岩相。

研究区主要岩相(组合)岩石学特征识别图版

页岩油富集层段岩相组合分布及演化模式图

上述成果202010月发表在石油地质学重要期刊《Journal of Petroleum Science and Engineering》上:Bai C. Y.*, Yu B. S., Han S. J. and Shen Z. H. (2020) Characterization of lithofacies in shale oil reservoirs of a lacustrine basin in eastern China: Implications for oil accumulation. Journal of Petroleum Science and Engineering 195, 107907. [IF 2020=4.346]

 全文链接:https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107907