鄂尔多斯盆地延长油气区山西组页岩裂缝发育特征及分布预测摘要
鄂尔多斯盆地东南部拥有较大的页岩气资源潜力,二叠系山西组发育一套海陆过渡相黑色页岩,保证了生成页岩气的烃源岩条件。页岩气藏“自生自储”的特点,表明页岩不仅作为烃源岩还可作为储集层。页岩中裂缝既可为页岩气的聚集提供空间,也可为页岩气的生产提供运移通道,更有助于后期人工改造,使页岩气更有效的开发。因此对富有机质页岩中裂缝的评价和研究,对于页岩气聚集成藏和保存具有重要地质意义,更对今后页岩气的开采具有重要的意义。论文基于研究区丰富地质资料、测井资料、实验测试、岩心观察等的基础上,利用剥蚀量恢复、测井识别、数值模拟等方法和技术,研究山西组页岩裂缝的发育古构造背景、裂缝发育特征、单井和平面上的分布,并综合分析裂缝发育影响因素对研究区山西组裂缝发育有利区分布进行预测。山西组现今地层整体构造呈东高西低、南北走向的宽缓西倾单斜,在三叠纪到白垩纪末的几次沉降抬升运动,这种后期改造有利于裂缝的形成。山西组泥页岩中主要发育多种裂缝类型,如构造缝、层理缝、成岩收缩缝以及有机质演化异常压力缝等,其中以构造缝和层理缝最为发育。长度主要在6.5cm-13cm裂缝最多,以低角度缝和斜交缝为主,高角度缝极少。微裂缝主要以有机质条带缝为主,还有粒内粒缘缝、溶蚀缝等。以张开缝为主,充填缝占少数,充填物以有机质为主。通过应力场数值模拟对研究区构造裂缝分布进行预测,山西组构造裂缝平面展布主要位于下寺湾区东北部-过渡区西南部和云岩区的北部,整体呈北西-南东走向。单井上裂缝分布上主要集中于顶部和底部页岩段。分析裂缝发育影响因素有构造应力、岩性及矿物成分、岩层厚度和有机碳含量等。构造应力高的部位构造裂缝越发育;石英等脆性矿物含量高时,易破裂形成天然裂缝;富有机质厚层页岩中,大量发育层间页理缝;有机质丰度越高,有机质孔隙裂缝越发育。综合考虑裂缝发育的影响因素,对研究区山西组裂缝发育有利区进行综合评价预测,山西组除了过渡区南部边缘和云岩区南部边缘裂缝欠发育外,全区均较发育。
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