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

207 / 2021-06-15 20:24:09

四川盆地筇竹寺组页岩孔隙发育差异特征以及控制因素

威远地区；筇竹寺组；孔隙特征；差异特征；封闭性

页岩油气理论与技术

中国的页岩勘探开发经过十余年的努力，以志留系龙马溪组为主要目的层，已经建立了如焦石坝、威远、长宁等一批大型页岩气田。当前，为实现“碳中和”的目标，未来对页岩气这种清洁能源的需求将不断增长。页岩气勘探开发的重点目的层将由下志留龙马溪组逐步向其他富有机质页岩地层转移下寒武筇竹寺组、牛蹄塘组以及二叠系龙潭组。页岩中的孔隙是气体富集的主要空间，同时孔隙的大小与分布也影响气体的运移与扩散方式。前人探讨了有机碳含量、有机质类型、成熟度对有机质孔发育的影响，但对于封闭性对孔隙结构的影响仍缺乏系统性的研究。

针对四川盆地威远地区B井筇竹寺组发育的三段富有机质页岩，（1）开展总有机碳、矿物组分测试，结果表明筇竹寺组页岩矿物成分以黏土矿物、长石以及石英为主，筇竹寺组上段为富黏土混合质页岩，中下段为硅质页岩。（2）孔隙度测试结果表明，中上段页岩TOC含量与孔隙度呈正相关关系，下段页岩TOC含量与孔隙度呈负相关关系。（3）对三段富有机质页岩开展场发射扫描电镜实验并进行定量分析，结果表明筇竹寺页岩中有机质孔、粒间孔以及粒内孔均有发育，但各段富有机质页岩的孔隙形态、孔隙大小以及孔隙占比存在较大变化。具体表现为：中上段页岩以有机质孔为主，下段页岩以粒内孔、粒间孔为主；中上段页岩有机质孔孔径显著大于下段页岩，下段页岩有机质孔平均孔径较中上段页岩而言缩小了33.5%~46.8%。（4）二氧化碳与氮气吸附实验结果表明，筇竹寺页岩的微孔发育程度主要受总有机碳含量控制，微孔孔隙体积与比表面积与TOC含量呈良好正相关关系；下段页岩介孔的孔隙比表面积与孔隙体积较中上段页岩而言较差。

有机质是有机质孔隙的承载主体，本次研究结果表明，除了TOC含量的变化对于孔隙发育程度有影响外，页岩的封闭性也是一个重要的影响因素。威远地区的在震旦纪晚期，受桐湾运动的隆升剥蚀影响，震旦纪灯影组白云岩接受了不同程度的溶蚀改造，使其具有良好的储集物性。震旦系灯影组与下寒武统筇竹寺组间的区域性不整合面成为的烃类运移的良好通道。下段富有机质页岩的底板条件差，受到不整合面与高孔高渗白云岩底板的影响，组成了开放体系，形成的烃类长期持续向外排出，无法有效的形成超压体系。缺失超压的保护，筇竹寺组页岩中的有机质孔受压实作用的改造强烈，不断坍塌闭合。