中国石油:孙龙德院士-陆相页岩沉积学研究进展与发展方向

文摘   2024-12-22 00:02   福建  

以松辽盆地上白垩统青山口组古龙页岩为解剖实例,通过古湖平面恢复重建、纹层类型与岩相垂向组合、沉积演化阶段及控制因素等方面的探讨,对青山口组沉积期湖盆水体深度旋回变化、古气候、陆源碎屑供应强度进行研究。

在此基础上,进一步研究岩相组构对含油性的影响、储集性能与岩相组构的关系、不同岩相类型力学性质的差异、不同岩相类型页岩油的赋存状态及可动性,为页岩油富集层和富集区的评价提供依据。未来陆相页岩沉积学的重要发展方向是在沉积岩石学和石油地质学基础上建立交叉学科,研究内容涉及搬运、沉积、水生、成岩、演化等过程的物理、化学和生物作用方式,以及这些过程中矿物、有机质、孔隙、流体、相态等分布特征和演化规律。

需重点关注以下8个研究方向:陆相页岩层系层序格架下的岩相和有机质分布预测、沉积过程正演模拟与页岩层系岩相古地理、陆相页岩纹层的成因及纹层组合的测井响应识别、页岩中有机质来源与富集过程、基于刚性颗粒+塑性组分+孔缝三端元的陆相页岩新划分方案的建立、多场作用下页岩成岩过程中的有机-无机作用机制、页岩储层多尺度表征新方法与智能岩心技术、页岩储层非均质性定量评价与智能分析系统等理论技术发展方向。

结论及展望

古龙页岩沉积时期的古湖泊演化主要受气候和物源的双重控制,表现出高黏土含量,湿润古气候,较强风化作用,陆源物质供给充足的特征,主要发育黏土质页岩、长英质页岩、介形虫页岩和混合质页岩4种岩相类型,古水深的变化控制了岩相组合以及岩相纵向空间分布。

不同组构类型的纹层及组合导致了不同岩相的含油性、储集性品质和力学性质差异。TOC值大于3%的高有机质含量岩相通常为黏土质页岩,生烃潜力较大,晶间孔、微裂缝发育,微裂缝为页岩油提供储集空间和渗流通道,相同能量下黏土质页岩裂缝体积显著小于纹层状长英质页岩,轻烃主要集中在长英质纹层中,重烃分布在黏土矿物纹层。

沉积学及其相关学科的新进展对页岩油气勘探开发的推动作用表明,亟需建立“陆相页岩沉积学”新的沉积学分支学科,首要任务是建立陆相页岩沉积体系与相模式,还需加强古地理古气候的研究,因为细粒沉积既与水体介质有关,也与空气介质有关。重点研究陆相页岩层系格架下的岩相和有机质分布、沉积过程正演模拟技术创新与页岩层系岩相古地理、陆相页岩纹层的成因及纹层组合的测井响应识别、页岩中有机质来源与富集过程、建立基于刚性颗粒+塑性组分+孔缝三端元的陆相页岩新的划分方案、多场作用下页岩成岩过程中的有机-无机作用机制、页岩储层多尺度表征新方法与智能岩心技术、页岩储层非均质性定量评价与智能分析系统等,指导有利区评价优选和压裂改造工艺设计。

引用本文

孙龙德 , 朱如凯 , 张天舒 , 蔡毅 , 冯子辉 , 白斌 , 江航 , 王浡. 陆相页岩沉积学研究进展与发展方向—以大庆古龙页岩为例[J]. 石油勘探与开发, 2024, 51(6): 1183-1198. 

Citation

SUN Longde , ZHU Rukai , ZHANG Tianshu , CAI Yi , FENG Zihui , BAI Bin , JIANG Hang , WANG Bo. Advances and trends of non-marine shale sedimentology: A case study from Gulong Shale of Daqing Oilfield, Songliao Basin, NE China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2024, 51(6): 1183-1198. 


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