滇东北永善-大关地区龙马溪组页岩裂缝发育特征及其控藏作用

作     者：曹庆舜 

作者单位：中国矿业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王阳

授予年度：2023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：页岩气 五峰-龙马溪组 裂缝特征 控气作用 永善-大关地区 

摘      要：永善-大关地区位于滇黔北坳陷西北,受其复杂构造环境影响区内五峰-龙马溪组页岩裂缝普遍发育且储层裂缝研究较少,开展区内页岩储层裂缝发育情况及其控藏效应的研究,在细化区内页岩气储层表征的同时,也丰富了关于构造复杂区裂缝发育储层的页岩气富集理论。本文基于野外实测、实验分析及数值模拟等手段,结合钻井、测井资料,利用构造地质学、储层地质学等分析方法,对永善-大关地区五峰组-龙马溪组下段富有机质页岩中裂缝的发育情况、形成时间、影响因素及空间分布等进行了深入研究,并探讨了裂缝的控气作用。获得以下主要认识:(1)研究区内五峰-龙马溪组下段页岩储层干酪根类型为Ⅰ型,平均TOC北高南低且北部大于1%,热演化程度处高-过成熟阶段,脆性矿物含量平均67.86%,平均孔容0.0405 cm/g,以宏孔贡献最大,平均比表面积19.3503 m/g,基本由微孔及介孔贡献,孔隙度平均2.979%,渗透率平均0.01105×10μm,为超低孔-超低渗储层。富有机质层段厚度介于10～160 m,北厚南薄,区内北部页岩气成藏条件较好。(2)研究区内页岩储层中裂缝主要为层理缝及高角度构造缝,并发育滑脱缝、异常高压缝及收缩缝,区内裂缝普遍发育,各尺度裂缝形成复杂网络,裂缝形成受燕山期构造运动影响大。流体充注可分为四期,其盐度随均一温度降低呈“降-升-降的变化趋势,储层封闭性整体变差。区内裂缝发育情况受构造应力期次与大小等构造因素控制,被有机质含量、脆性矿物含量等非构造因素影响。(3)自然伽马、电阻率及声波时差等三类测井曲线对裂缝响应良好,借助以R/S分析法结合层次分析法构建的裂缝垂向预测模型进行预测,认为五峰组及龙马溪组界线附近、龙马溪组下段页岩下部及中上部为裂缝发育较好层段。通过应力场数值模拟分析喜山期裂缝发育情况,认为区内东北部、东南部及中部目的层喜山期裂缝发育较好,分布情况受构造形态影响。(4)裂缝发育增强储层孔-渗能力,在一定条件下促进宏孔发育。裂缝发育对储层含气能力起双重影响,储层封闭性好时,裂缝发育促进页岩气富集。区内裂缝与构造形态组合模式共分为宽缓向斜型、紧窄向斜型、大断裂型及剥蚀背斜型四类,仅宽缓向斜型模式中裂缝发育促进页岩气富集。裂缝发育时间影响储层含气性,形成时间与储层生烃耦合的裂缝发育利于页岩气富集,如收缩缝、异常高压缝;形成于抬升期,破坏储层封闭性的裂缝发育促进页岩气逸散,如构造缝。本文累计图片67幅,表格13张,参考文献160篇