高邮凹陷阜四段页岩生排烃热模拟及页岩油可动性研究
王霆¹，段宏亮²，刘世丽²，孙雅雄²，何文祥¹，刘岩¹，胡勇¹，王登³，徐红艳¹，
陈嘉佳¹，朱磊¹
1. 油气地球化学与环境湖北省重点实验室，湖北 武汉430100
2. 中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院，江苏 扬州220009
3. 湖北省地质调查院，湖北 武汉430000
        苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组四段（阜四段）广泛发育厚层湖相混积页岩，以密集纹层、大厚度和优良页岩品质为显著特征^[1]。该层系页岩成熟度适中、气油比高、保存条件良好，资源潜力巨大，是继阜二段页岩油突破后区域资源接替与增储上产的重要战略层系^[1]。近年来，高邮凹陷阜四段页岩油勘探取得战略性突破，永106井等多口井获高产工业油流，证实其具备亿吨级资源潜力^[2]。然而，当前针对阜四段页岩的系统研究仍相对薄弱，尤其在成藏机理、岩相控储特征、页岩油赋存状态及甜点评价参数等方面缺乏深入认识。核心科学问题包括：①页岩油在不同岩相中的赋存介质与状态有何差异？其富集的成熟度下限及有利演化区间如何？②阜四段页岩的成孔-成储机制如何演化？与阜二段在成藏机理上有何差异？
        针对上述问题，本研究选取高邮凹陷阜四段未熟—低熟阶段的三种典型岩相样品（灰云类页岩、长英质-灰云质混积页岩、长英质-黏土质混积页岩），采用半封闭体系生排烃热压模拟实验方法，结合二维核磁共振含油性测试与SEM-氮气吸附-高压压汞联用全孔径表征技术^[3]，系统开展生排烃模拟与孔隙演化分析。重点研究内容包括：①建立三类岩相的生排烃演化模式，明确页岩油富集的成熟度下限及有利演化阶段；②揭示不同岩相的孔隙演化路径及差异成因机制，明确页岩油赋存的优势孔径区间与分布规律；③构建不同成熟度阶段岩相评价“标尺”，结合生排烃动态与保存条件，阐明页岩油富集机理。
        初步获得以下认识：1.高邮凹陷阜四段湖相混积页岩可划分为三大主力岩相：灰云类页岩、长英质-灰云质混积页岩和长英质-黏土质混积页岩。2.生排烃热压模拟实验表明，长英质-黏土质混积页岩以生油为主，累积生油量超过80 mg/g TOC，但产油率相对较低。低成熟阶段（Ro=0.8%–1.0%）总生油量为60–80 kg/t TOC，排油量约占35%–40%，排烃效率较高。3.页岩油可动性受岩相与孔隙结构联合控制：页岩油分为游离油和吸附油，游离油进一步分为易流动油和束缚油。二维核磁共振T1-T2图谱可有效识别不同赋存状态流体（T₂≥0.2 ms且1≤T₁/T₂<10为易流动油与束缚油；T₂<0.2 ms且10≤T₁/T₂<100为吸附油）。页岩油游离油孔径下限为60 nm，其中小孔（<60 nm）主要赋存吸附油和束缚油，中孔（60–1000 nm）以束缚油和易流动油为主，大孔（>1000 nm）及微裂缝则主要赋存易流动油。4.有机质含量、流体流动性、矿物组成及孔隙结构是页岩油可动性的主控因素。灰云类页岩大孔及微裂缝发育，易流动孔隙占比高，可动油富集程度高；其纹层结构不仅提供丰富储集空间，还显著提升孔隙连通性，利于页岩油聚集与流动，是阜四段最有利的岩相组合。本研究揭示了阜四段页岩微观孔喉结构演化规律与页岩油可动性差异，建立了基于岩相-孔径-流体赋存状态的甜点评价方法，指出灰云类页岩发育层段为未来勘探重点目标，为高邮凹陷阜四段页岩油勘探部署提供了理论依据与技术支撑。

图1 高邮凹陷阜四段典型岩相混积页岩生排烃及含油性综合演化剖面
图2 高邮凹陷阜四段典型岩相混积页岩成孔成储综合演化剖面
参考文献

1. 孙雅雄，梁兵，邱旭明，等.苏北盆地高邮凹陷阜二段页岩天然裂缝发育特征及其对页岩油富集和保存的影响[J].地学前缘，2024,31(5):61-74.
2. 刘天,刘小平,刘启东,等.陆相页岩游离油定量表征及其影响因素——以苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组二段为例[J].石油与天然气地质,2023,44(04):910-922.
3. 田善思.页岩储层孔隙微观特征及页岩油赋存与可动性评价    [D].中国石油大学(华东),2019..

作者简介
王霆: 1984年4月生，男，博士，湖北荆州沙市人，现主要从事油气地球化学方面的教学与研究工作，通讯地址:湖北省武汉市蔡区长江大学武汉校区资源与环境学院石油科技大楼D116。电话:18627238946。
Email: tw@yangtzeu.edu.cn

 

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