辽河东部凹陷古近系页岩气聚集条件分析.pdf

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1、2010年3月西安石油大学学报(自然科学版)Mar．2010第25卷第2期JoumMofXianShiyouUnivemity(Natur~ScienceEdition)Vo1．25No．2文章编号：1673-064X(2010)02-0001-05辽河东部凹陷古近系页岩气聚集条件分析王广源，张金川，李晓光，边瑞康，朱华，邓飞涌，唐颖(1．中国地质大学(北京)能源学院海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室，北京100083；2．中国石油辽河油田公司，辽宁盘锦124010；3．西南油气田分公司蜀南气矿，四川泸州64600

2、1)摘要：页岩气是一种现实的非常规天然气资源．通过对大量录井、钻井、地球化学、实验测试及生产测试结果等资料的分析，认为辽河东部凹陷古近系3套泥页岩分布面积广，厚度大，有机碳含量高，有机质类型以腐泥腐殖型和腐殖型为主，有机质成熟度变化范围宽等特点，具备形成页岩气的物质基础．泥页岩中微裂缝和裂缝发育，为游离态气体的赋存提供了有利的储集空间，且泥页岩吸附甲烷能力强，吸附量大，泥页岩段普遍存在气测全烃异常，蕴藏着巨大的页岩气资源．在新开油田、黄金带油田以及桃园气田附近气测全烃异常明显，是页岩气成藏的有利地区．关键词：辽河东部凹陷；

3、古近系；页岩气；有机碳含量；气测显示中图分类号：TEl22．9文献标识码：A页岩气是指主体位于暗色泥页岩、高碳泥页岩子，南至辽东湾，长约140km，宽为l8～30km，面积及其夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚约为3300km，呈北东向(NE)展布，是辽河坳陷勘至细砂岩中，以吸附和游离状态为主要存在方式的探最早的地区，经过40多年的勘探，已经发现了太天然气聚集，是天然气生成之后在源岩层内就近聚古界、中生界、古近系沙河街组三段、一二段、东营组集的结果，表现为典型的“原地”成藏模式，以大面及上第三系明化镇组等6套含油气

4、层系引．整个凹积含气、隐蔽圈闭机理、可变的盖层岩性和较短的烃陷由南向北依次发育了二界沟洼陷、驾掌寺洼陷、黄类运移距离为特征¨4。．页岩气勘探和开发研究最金带洼陷、欧西洼陷、牛居一长滩洼陷等负向构造单早始于美国，截止2006年，美国大约有页岩气生产元(图1)以及荣兴屯构造带、大平房一桃园构造带、井39500口，占全美天然气产量的8％J．页岩气作为一种现实的非常规天然气资源，已在国内掀起一番研究热潮．笔者通过对辽河东部凹陷页岩气成藏条件进行剖析，结合研究区内实验测试分析和泥页岩中气测全烃异常显示，认为辽河东部凹陷古近系地层中蕴

5、藏有页岩气资源，是一个值得关注的新区域．1区域地质概况东部凹陷为辽河坳陷三大凹陷之一，北抵头台图1辽河东部凹陷洼陷分布收稿日期：2009-09-28基金项目：国家自然科学基金项目(编号：40672087，40472073)资助作者简介：王广源(1986一)，男，硕士研究生，主要从事油气成藏机理与预测、非常规油气资源研究E—mml：helloyuan@126．com一2一西安石油大学学报(自然科学版)黄于热构造带、新开一董家岗斜坡带、大湾超覆带、三界泡潜山带、牛居一青龙台构造带、茨榆坨高垒带3页岩气成藏的有利条件分析等正向构

6、造单元．二界沟洼陷、驾掌寺洼陷和牛居一长滩洼陷是东部凹陷古近纪的沉降一沉积中心，沉3．1泥页岩地球化学特征积了巨厚的砂泥岩地层．影响页岩气成藏的主要因素是源岩的有机质含量及其生气作用．页岩气既有生物气、未熟一低2东部凹陷泥页岩分布熟气、热解气、裂解气、高一过成熟气，又有原油和沥青裂解气，几乎覆盖了所有可能的有机生气作用模东部凹陷在沙四段沉积时期处于隆起状态，未式．接受沉积．在沙三段沉积时期，东部凹陷内发生古近通过实测东部凹陷古近系沙三段、沙一二段和纪以来的第一次大规模水进，是古近纪水体最深的东营组泥页岩样品的地球化学参数，

7、认为沙三段有时期，形成了一套富含有机质的以黑灰、深灰、褐灰机碳平均含量为2．64％，最高为16．33％，沙一二段色泥岩为主的地层，发育了古近系沙河街组三段、一有机碳平均含量为1．17％，最高达7．15％，东营组二段及东营组3套烃源岩，主要为深湖一半深湖相有机碳平均含量为0．69％，最大为9．89％．该3套泥岩，部分地区夹厚度不等的沼泽相煤系地层，沿凹泥页岩有机质类型较好，干酪根大多数属于以产气陷展布方向自南向北依次分布在二界沟洼陷、驾掌为主的腐泥腐殖型(Ⅱ)和腐殖型(Ⅲ型)．不同层寺洼陷、黄金带洼陷、欧西洼陷、牛居一长滩洼

8、陷等位，干酪根类型存在明显差异．东营组以腐泥腐殖型多个洼陷内．(Ⅱ：)和腐殖腐泥型(Ⅱ)为主，沙一二段腐殖型2．1沙三段(Ⅲ)明显增多，以腐泥腐殖型(Ⅱ)和腐殖型(Ⅲ)沙三段烃源岩从下至上又可分为沙三中下和沙为主，沙三段以腐殖型(Ⅲ)和腐泥腐殖型(Ⅱ)为三上两段．沙三中下段源岩在东部凹陷广泛发育，南主，