长宁地区五峰组和龙马溪组生烃母质特征及对有机质孔隙的影响

作     者：庞谦 

作者单位：西南石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡广

授予年度：2019年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：生烃母质 有机质孔隙 固体沥青 五峰组和龙马溪组 长宁地区 

摘      要：生烃母质含量及类型不仅是评价烃源岩质量的重要指标,还在很大程度上影响有机质孔隙的形成、发育与演化特征。因此,不同生烃母质有机质微孔隙发育特征及对页岩储层影响是评价页岩储层重要组成部分。下志留统五峰组和龙马溪组是长宁地区页岩气主要产层,本文以长宁双河剖面为例,利用普通薄片、光薄片、总有机碳(TOC)分析,低温N2吸附-解析、聚焦离子束扫描电镜、小角散射和拉曼光谱方法,系统研究了五峰组和龙马溪组生烃母质类型,不同生烃母质微孔隙特征、生烃母质对页岩孔隙的影响和不同生烃母质对固体沥青含量的影响等内容。五峰组和龙马溪组生烃母质类型包括底栖藻、浮藻藻、疑源类、孢子、放射虫、细菌和笔石等。这些生烃母质中尤其以底栖藻、浮游藻和疑源类型含量较高。垂向发育特征表明,五峰组及龙马溪组底部以底栖藻为主,含有少量的疑源类,几乎不含浮游藻;龙马溪组下部以底栖藻和疑源类为主,含有少量的浮游藻。在龙马溪组中部和上部以浮游藻和疑源类为主,含有少量的底栖藻。生烃母质的垂向发育特征,主要与海平面变化有关。利用聚焦离子束扫描电镜和光学显微镜详细研究了底栖藻、浮游藻、固体沥青和笔石的光学性质和孔隙结构特征。观察表明,在底栖藻内部存在网状结构,而浮游藻、固体沥青和笔石中未存在明显的结构。此外,不同生烃母质的孔隙类型也存在差异,在底栖藻内部的孔隙,存在网状结构孔隙和圆孔状孔隙;仅部分浮游藻内部具有细小的孔隙或者在集合状浮游藻间形成粒间孔;固体沥青含有大量的圆状孔隙;而笔石中几乎不含有孔隙。低温N2吸附-脱附实验和小角散射实验表明,以底栖藻为主的页岩具有更高的孔隙含量,而以浮游藻为主的页岩孔隙度较小且呈多峰型孔径分布。页岩的分形维数表明,以底栖藻为主的页岩的分形维数比以浮游藻为主的分形维数大,这可能与底栖藻结构更为复杂,其形成的孔隙结构复杂,孔隙表面粗糙有关。为了获得五峰组和龙马溪组生烃母质与固体沥青含量之间的关系和页岩气的生气能力差异,我们对双河剖面中的固体沥青进行了定量统计。在对固体沥青统计基础上,计算页岩储层中滞留油量,其范围为0.98-123.50 kg/m3。通过单位TOC滞留油量和单位TOC滞留效率参数发现,龙马溪组底部具有最大滞留油量和滞留效率,其次为龙马溪组下段和五峰组。这种特征可能与由下至上,浮游藻逐渐增加有关。结合单位岩石滞留油含量和单位TOC滞留油量,我们认为龙马溪组底部是最好的页岩气开采层位。