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南华北盆地是我国具有油气勘探潜力的盆地之一,但至今未获得油气勘探的突破,上古生界的含煤系地层在南华北盆地广泛分布,具有丰富的天然气资源,是该区最主要的油气勘探层系之一。本文以南华北盆地通许地区二叠系山西组为研究对象,以多学科理论为指导,通过野外剖面地质调查、钻井岩心观察、薄片鉴定和测井资料、测试资料分析等综合研究,按照“构造演化-沉积演化-储层演化”的研究思路入手,在对南华北盆地区域构造演化特征研究基础上,对通许地区进行构造单元划分,进而开展山西组沉积微相及平面分布特征研究,并进行储层特征及砂体分布规律研究,最终预测有利勘探区。 本研究主要内容包括:⑴在对南华北盆地区域构造背景和区域构造特征认识的基础上,对南华北盆地进行构造单元划分。通过地震剖面综合解释,结合区域构造演化特征,将通许地区划分为宁陵凸起、杞县断陷、尉氏凹陷、通许凸起、尉北斜坡5个构造单元。⑵通过野外剖面和钻井资料综合分析,对通许地区山西组进行了地层划分、对比及平面分布规律研究,将山西组划分为山1段、山2段两个岩性段,在地层划分、对比的基础上,系统研究了各段地层的平面分布规律特征。⑶在野外剖面观测、钻井岩心详细观察的基础上,结合岩石颜色、沉积构造、岩石结构等沉积相识别标志,将通许地区山西组划分为三角洲沉积,研究区主体以发育三角洲平原沉积为特征,进一步识别出分流河道、洼地、泥炭沼泽等微相。⑷在沉积相研究的基础上,系统研究了下山西组各段沉积相平面分布及垂向演化特征。研究表明,平面上具有由北向南的沉积相带展布特征,主要发育分流河道;垂向上,表现为厚度较大、粒度较粗的特点,多呈条带状分布,连续性较好。⑸系统研究了山西组储层特征。通过普通薄片鉴定、组分鉴定、扫描电镜、压汞及物性资料的分析,区内山西组的储层为低孔、低渗型储层,储集岩以岩屑石英砂岩及岩屑砂岩为主,具低孔、低渗储层特征,储集空间以粒间孔为主。⑹在沉积相、储层特征研究基础上,充分结合生、储、盖发育特征,优选出山2段进行了有利区预测。