【摘 要】
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南华北盆地作为我国海陆过渡相页岩气勘探潜在有利区的典型代表,以往针对页岩层位的研究较少。本文在对南华北盆地整体页岩发育地质背景探讨的前提下,重点对太原组进行地化条
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南华北盆地作为我国海陆过渡相页岩气勘探潜在有利区的典型代表,以往针对页岩层位的研究较少。本文在对南华北盆地整体页岩发育地质背景探讨的前提下,重点对太原组进行地化条件、矿物特征、岩相地质特征等研究,进而对太原组岩相含气性进行了分析。南华北盆地太原组以泻湖相和台地相为主,也有障壁岛相和潮坪相,沉积水介质条件为还原环境,地层压力为常压-高压,碎屑岩、煤层和灰岩伴随页岩发育,最大埋深段主要集中在盆地北部的开封坳陷和中部的周口坳陷及其附近,盆地东南部的蚌埠坳陷埋深也较大。测试研究表明太原组有机质类型以Ⅲ型为主,TOC在0.4%-11.89%之间,平均为2.78%;成熟度全部超过2.0%(3.0%-3.8%),平均3.5%,均处于过成熟阶段。太原组页岩储层矿物成分以粘土矿物和石英为主。利用压汞、N2吸附和CO2吸附等测试手段对太原组岩心进行储集物性研究。太原组孔隙度渗透率整体较低。孔隙类型为粒间孔、溶蚀孔和有机孔缝,形态主要为细径广体的墨水瓶孔和平行板孔,微孔和中孔超过总比表面积的98%,总孔体积的78%,孔径小于50nm的微孔和中孔提供了主要的孔比表面和孔体积。南华北盆地太原组主要发育5种岩相类型,包括硅质黏土质页岩、钙质硅质页岩、硅质页岩、砂岩和灰岩。其中钙质硅质页岩和硅质黏土质页岩是主要岩相类型。通过不同岩相的有机质类型、矿物组分、有机质含量、孔渗条件、孔隙形态及孔隙结构等参数对比,详细描述不同岩相的地质特征。目前,获取页岩含气量最为直接准确的方法就是对页岩进行解析含气量测试。页岩解析含气量可分为损失气、解吸气和残余气,其中解吸气和残余气能通过相关仪器设备准确测试,而损失气由于其逸散过程受到提钻过程中温压等条件的综合影响,故损失气含量难以准确求取。基于提钻过程中岩心温压等条件变化分析,以及目前较为通用的损失气拟合关系,利用中国地质大学(北京)专利仪器损失气测定仪得到了损失气的一种新算法:二次取芯拟合法。通过不同岩相的地质条件及解析曲线规律分析,得到不同岩相岩心的损失气体逸散规律,进而选取合适的拟合模型求取损失气,进而分析太原组地层的气体比例关系。
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