第六届非常规油气地质评价暨新能源学术研讨会
6th Symposium on Unconventional Oil and Gas Geological Evaluation and New Energy

245 / 2021-06-17 11:46:55

泥页岩成烃-成岩协同演化及其对储层质量的影响 ——以松辽盆地青一段为例

泥页岩；成烃-成岩；协同演化；储层质量

页岩油气理论与技术

随着非常规页岩油气勘探开发的不断深入，关于泥页岩的理论研究在多个方面取得了突破性进展，但对于泥页岩成岩的研究却一直鲜有突破，究其原因在于实验测试精度的局限性和泥页岩成岩系统的复杂性。泥页岩粒度细小，一般指粒径小于0.0625mm的细粒沉积物，针对常规储层的观察测试实验精度往往不能满足对于泥页岩的观察以及定量评价。此外，有机质生烃和泥页岩成岩作用发生场所和时间具有高度的重合性，有机物的加入使得成岩体系变得更加复杂，原本的水-岩两相体系变成了油-水-岩三相体系，离子与有机基团的相互作用和影响增大了物质交换的不确定性，上述原因使得泥页岩成岩作用的研究具有极大的挑战性。

众所周知，有机质生烃过程产生的有机酸会使碳酸盐、长石等易溶矿物溶蚀，产生的溶蚀孔隙是页岩油储藏和流动的重要场所，但鲜少有人关注溶蚀后析出的阳离子作为重要物质组成对（黏土）矿物演化、石英等矿物重结晶等后期成岩作用的影响。此外，前人关于黏土矿物对有机质生烃的催化效应更多的是利用热模拟实验或地球化学模拟的方法进行验证，常忽略自然演化样品中与黏土矿物符合的有机质差异生烃现象。基于此，本研究基于场发射扫描电镜、能谱分析等原位微区实验，对松辽盆地青一段泥页岩开展成岩作用对孔隙演化影响以及有机质差异生烃影响因素的研究。

研究表明：松辽盆地青一段以发育黏土矿物层间孔为主，黏土矿物对储层质量的贡献具有双重性，一方面以硅铝酸盐骨架为支撑的黏土矿物层间孔保存了孔隙空间，对储层质量起到了改善作用，另一方面次生的黏土矿物又胶结了部分早期成岩作用产生的粒间孔和溶蚀孔，降低了储层质量。此外，通过镜下观察发现同一视域下有机质具有差异生烃的现象，与黏土矿物毗邻的有机质转化生烃而存在于粒间孔等其他孔隙内的有机质不存在生烃现象，造成这种现象的原因很有可能是黏土矿物催化了有机质的生烃，进而残留有机质孔隙。后期拟通过确定不同成熟度样品矿物及干酪根结构变化规律揭示泥页岩成岩有机-无机协同演化机理，以图像处理及孔隙表征实验为基础建立不同类型成岩作用对储层物性影响的定量评价模型。