遼西地區(qū)頁巖氣找礦研究

1、遼西地區(qū)頁巖氣找礦研究摘要：頁巖氣作為非常規(guī)油氣資源尤為重要的一種，具有特殊成藏 機(jī)理，其成藏需耍特殊的地質(zhì)條件，主耍受控于泥頁巖厚度、有機(jī)質(zhì)豐度、 有機(jī)質(zhì)成熟度、礦物巖石成分、壓力和溫度等因素。遼西地區(qū)侏羅系九佛 堂組、石炭-二疊系山西組、太原組泥頁巖分布面積廣泛，厚度較大，有 機(jī)質(zhì)含量和熱演化程度高，是有利的頁巖氣勘探層位。中圖分類號：p578文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：近年來，油氣資源短缺己成為制約全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的共同難題，世界各 國都掀起了非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的熱潮。非常規(guī)天然氣作為常規(guī)油氣的重 要戰(zhàn)略接替能源，近年來已引起各國政府和科學(xué)界的廣泛關(guān)注。頁巖氣為 產(chǎn)自極低孔隙度和滲透率、以富冇機(jī)

2、質(zhì)頁巖為主的儲集巖系屮的天然氣， 氣體成分以甲烷為主，賦存方式為游離氣和吸附氣并存，屬自生自儲、原 位飽和成藏。據(jù)專家估算，我國頁巖氣可采資源量約為（15-30） x 1012m, 與美國大致相當(dāng)。頁巖氣除分布在四川、哪爾多斯、渤海灣、松遼、江漢、 吐哈、塔里木和準(zhǔn)卩葛爾等含油氣盆地外，在我國廣泛分布的海相頁巖地層、 海陸交互相頁巖地層及陸相地層也都冇分布，本文針對遼酋地區(qū)頁巖氣成 藏條件做簡耍分析。1頁巖氣成藏條件分析從氣體來源、儲集介質(zhì)、蓋層條件、圈閉條件、運(yùn)移條件和分布特點(diǎn)等六個(gè)方面來說明頁巖氣藏的成藏條件。1.1氣體來源在埋藏溫度升高或者有細(xì)菌侵入時(shí)，暗色泥頁巖中的有機(jī)質(zhì)，甚至包 括已

3、牛成的液態(tài)姪，就裂解或降解成氣態(tài)姪，游離于基質(zhì)孔隙和裂縫屮， 或吸附于有機(jī)質(zhì)和黏土礦物表面。在一定地質(zhì)條件下就近聚，因此頁巖氣 得氣體來源主要是生物氣或熱成熟氣。12儲集介質(zhì)頁巖氣儲集在泥、頁巖及其間的砂質(zhì)巖夾層內(nèi)，頁巖氣藏儲層具有典 型的低孔、低滲特征，孔隙度一般小于4%6.5%,平均為5. 2%,滲透率 一般低于0.001毫達(dá)西，并隨著埋深加大，物性變差。若處于斷裂帶或裂 縫發(fā)育帶，頁巖孔隙度、滲透率增加。1. 3蓋層條件頁巖氣與煤層氣相似，具有自生自儲的特點(diǎn)，沒有或僅有短距離的運(yùn) 移，頁巖本身就是良好的蓋層，因此頁巖氣的存在不需要其他巖性的介質(zhì) 作為蓋層。14圈閉條件頁巖氣藏的形成也不需

4、要常規(guī)意義上的圈閉，頁巖氣藏形成于姪源巖 層內(nèi)，無清晰的油水界面，氣藏范圍可近似等于生氣源巖面積。1. 5運(yùn)移條件頁巖氣藏的形成是天然氣在源巖中犬規(guī)模滯留的結(jié)果，由于其為自生 口儲氣藏，所以頁巖氣藏的形成基本上沒有運(yùn)移或運(yùn)移距離極短。16分布特點(diǎn)頁巖氣藏分布受暗色頁巖分布控制，面積大、范圍廣，常呈區(qū)域性、 連續(xù)性分布。頁巖氣藏通常位于或接近于盆地的沉降一沉積中心處，導(dǎo)致 頁巖氣的有利區(qū)主要集中于盆地中心處。2遼西地區(qū)沉積背景2. 1區(qū)域地質(zhì)遼西地區(qū)位于華北地臺的東北部，依據(jù)基底的該組體制，盆地充填系 列等將其構(gòu)造格局概括為四區(qū)、三線。四區(qū)為二級構(gòu)造的獨(dú)立分區(qū)：（1）內(nèi)蒙地軸、（2）燕遼臺褶帶、

5、（3）、 北鎮(zhèn)山海關(guān)臺隆、（4）下遼河斷陷帶。三線為劃分四個(gè)二級構(gòu)造區(qū)的界線：（1）建平北票阜新斷裂、（2） 青龍錦州蛤爾套斷裂、（3）菊花島張強(qiáng)斷裂。本區(qū)地層大體與華北地層系統(tǒng)一致。出露地層由老到新有：前震旦系、 中上元古界長城系、薊縣系、青白口系。古生界寒武系、奧陶系、石炭系、 二迭系。屮生界三迭系、侏羅系。新生界第三系、第四系。巖漿活動在木區(qū)比較明顯，特別是燕山期巖漿活動更為普遍，可分噴 發(fā)與侵入。2. 2沉積背景遼西地區(qū)頁巖氣主要是河、湖相沉積的富有機(jī)質(zhì)頁巖產(chǎn)生，形成于二 疊紀(jì)、三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)，煤系富有機(jī)質(zhì)頁巖主要為屮生代三疊一侏羅系淺 湖一沼澤沉積環(huán)境下形成的含煤頁巖。這類頁巖的共同

6、特征是有機(jī)質(zhì)以陸 源高等植物為主，頁巖與煤層共存、砂巖與頁巖互層，石炭一二疊紀(jì)是沉 積環(huán)境由海向陸轉(zhuǎn)化的重要階段，形成了廣泛的海陸交互相富有機(jī)質(zhì)頁 巖，石炭系太原組頁巖（c3t）、二疊系本溪組（plb）、山西組頁巖（p2sh） 是氣出的主要坯源巖。中生代晚三疊世以來，全面進(jìn)入內(nèi)陸湖盆發(fā)展階段, 沉積了以河流、湖泊、沼澤相為主的陸相含煤碎屑巖建造，發(fā)育了上三疊 統(tǒng)一屮下侏羅統(tǒng)煤系頁巖。3遼西地區(qū)頁巖氣成礦區(qū)分析遼西地區(qū)頁巖氣成礦區(qū)域巖主要層位是侏羅系九佛堂組；石炭-二疊 系山西組、太原組。侏羅統(tǒng)九佛堂組（j3jf）分布在朝陽市中生代沉積盆地，此區(qū)域中生 代湖相、河相沉積巖巨厚，發(fā)育有多層富含有機(jī)

7、質(zhì)的油頁巖層，巖層的頂 底板以灰黑色頁巖為主，砂質(zhì)頁巖和頁巖次之，礦層構(gòu)造以厚層狀為主， 薄片狀和條帶狀者次之。堅(jiān)硬的油頁（砂）巖質(zhì)量較好，具備頁巖氣生氣 條件和大面積成藏的地質(zhì)基礎(chǔ)。石炭-二疊系山西組、太原組主耍是含煤地層中暗色沉積砂頁巖在變 質(zhì)過程中產(chǎn)生氣體，且具有良好的自生自儲條件，除煤層產(chǎn)生煤層氣外， 砂頁巖，經(jīng)生產(chǎn)測試均含有大量頁巖氣。4結(jié)論頁巖氣成藏機(jī)理特殊，影響頁巖氣成藏主要為生氣能力、儲集氣能力 和易開采性三大因素，控制參數(shù)主耍有總有機(jī)碳含量、有機(jī)質(zhì)成熟度、壓 力、溫度、頁巖厚度、面積、礦物成分和孔隙度等。遼西地區(qū)最有利于生成頁巖氣的頁泥巖主要層位是侏羅系九佛堂組；石炭-二疊系山西組、太原組。這些巖層系頁泥巖分布面積廣泛，厚度人, 有機(jī)質(zhì)含量高，熱演化成都高，并jl含有硅質(zhì)成分，具有頁巖氣成藏的基 本條件，加強(qiáng)這些層位的研究和勘探意義重大。參考文獻(xiàn)：1 李建忠，董大忠，陳更生,王世謙，程克明.中國頁巖氣資源前景與戰(zhàn)略地位j天然氣工業(yè).2009(05)2 張抗，譚云冬.世界頁巖氣資源潛力和開采現(xiàn)狀及中國頁巖氣發(fā)展前景j當(dāng)代石油石化.2009(03)3 趙靖舟，方朝強(qiáng)，張潔，王力，張新新.由北美頁巖氣勘探開發(fā)看 我國頁巖氣選區(qū)評價(jià)j西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2011(02)4 鄭軍衛(wèi)，孫德強(qiáng)，李小燕，張加林.頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)進(jìn)展j 天然