鄂尔多斯盆地富县地区发育多套含油层系,但以往勘探开发的目的层主要为长8段、长6段和长2段,烃源岩发育的长7段页岩油缺少系统研究。为明确长7段页岩油富集规律,综合运用测井、岩心、地球化学分析、试油生产数据等资料,在沉积相、致密储层、烃源岩研究的基础上,深入剖析了长7段成藏主控因素及富集规律,并预测了勘探有利区。取得以下几点认识: (1)富县地区长7段主要发育滑动-滑塌、砂质碎屑流和浊流沉积3种重力流沉积微相,以砂质碎屑流沉积发育规模最大,为最有利的储集体,深水重力流形成条件为水下坡折带,火山和地震是主要的触发机制。 (2)长7段岩石类型主要为细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩,浊流沉积杂基含量最高,其次为砂质碎屑流沉积。孔隙类型主要为原生粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、黏土矿物晶间孔和微裂缝5种。重力流储层经历了4个成岩阶段,主体处于中成岩A期,期间经历1期油气充注,距今约120~105Ma,包裹体温度在110~120℃。 (3)重力流储层的平均孔隙度为8.44%,渗透率为0.36×10^-3μm²。根据压汞曲线可将孔隙结构分为3大类,Ⅰ类曲线对应的储层最好、其次是Ⅱ类、最差为Ⅲ类。Ⅰ类储层主要在长7₁和长7₂亚段相对发育,且主要分布在槐树庄林场附近和北道德-洛阳附近。 (4)长7段发育3种烃源岩类型:粉砂质泥岩、泥岩和页岩,矿物组成均主要为石英、长石和黏土矿物,但其含量有差异。粉砂质泥岩→泥岩→页岩的长英质矿物含量减少,黏土矿物含量增多,GR、AC和ILD曲线值逐渐增大,均属于好-最好烃源岩,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,R_o平均为0.94%、T_max平均为452.1℃,均处于成熟阶段。 (5)确定了长7段有效烃源岩TOC下限为2%,并以TOC=4%和TOC=6%为界限将有效烃源岩划分为好、中、差三类,对应生排烃强度分别为强、中、弱。直罗-槐树庄林场附近的有效烃源岩厚度最大,平均厚度大于80m。生排烃强度整体表现为西部高于东部、南部高于北部,生排烃强度最大的地方在槐树庄林场-张家湾一带,其生烃强度基本大于500×10~4t/km²,排烃强度一般大于300×10~4t/km²。 (6)页岩油藏主要分布在长7₁和长7₂亚段,平面上以槐树庄林场的油藏分布面积最大。页岩油成藏主要受控于有效烃源岩、优质储层、源储配置关系。根据源储配置关系,建立了6类页岩油成藏模式。TOC和有效烃源岩厚度适中、排烃强度高、Ⅰ类储层发育的区域成藏概率最高,对应于成藏模式一,源储配置为下生上储+源储分离型。 (7)研究区划分出Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类页岩油勘探开发有利区。长7₁亚段Ⅰ类和Ⅱ类有利区各发育6个,面积最大的均分布在槐树庄林场附近,Ⅲ类发育2个,分布在研究区西北部。长7₂亚段Ⅰ类有利区发育5个,分布在槐树庄林场的H54井区最大,Ⅱ类区发育4个,分布在岔口附近的FN37井区最大,Ⅲ类区发育3个,分布在张家湾北部。