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河北省北部古老地层富有机质页岩的天然气潜力

页岩气；富集机理；有机地化；下马岭组；洪水庄组

中国能源结构未来发展路线总体为减煤、稳油、增气，而随着天然气需求逐渐增加，供给缺口也持续增大。我国天然气供给源头中页岩气占比依旧很低，且勘探主要以中古生代地层为主，目前发现中上元古代也发育良好的页岩储层，页岩气资源丰富，是未来天然气勘探的重要地层层段。为了研究古老地层页岩的天然气潜力，对采集的样品进行岩石热解、氮气吸附、高压压汞、XRD全岩矿物分析、扫描电镜、甲烷等温吸附等实验。结果表明，中国河北北部地区下马岭组和洪水庄组地层干酪根类型为Ⅱ₁，洪水庄组页岩TOC平均为3.44%，下马岭组页岩TOC平均为2.51%；下马岭组页岩和洪水庄组页岩生烃潜力（S₁+S₂）平均分别为11.34 mg/g和2.67 mg/g。研究区储层孔隙类型主要为粒间孔、溶蚀孔、裂缝；储层物性中孔隙度平均为3.70%和1.30%，渗透率平均为0.0006mD和0.0079mD。基于实验结果得出，中国河北北部地区中-上元古代下马岭组和洪水庄组烃源岩发育较好，生烃潜力（S₁+S₂）与TOC呈明显正相关关系，有较好的生排烃潜力。此外，吸附气体能力方面层状页岩优于块状页岩，同时，镜质体反射率（Ro）越大吸附能力越强。研究成果为古老地层富有机质页岩的天然气下一步勘探开发部署和有效开发提供理论依据和技术支撑。