沁水盆地山西組致密砂巖氣儲層評價與成藏研究
發(fā)布時間：2021-01-08 22:36
沁水盆地石炭-二疊系廣泛發(fā)育煤系地層,具有豐富的天然氣資源。當(dāng)前,沁水盆地天然氣勘探的重點是煤層氣,已在盆地南部建成千億立方米規(guī)模的大型煤層氣田。致密氣研究的興起,源于近年來在多個煤層氣區(qū)塊的勘探開發(fā)中,在上古生界多套砂層中發(fā)現(xiàn)良好的氣測顯示,引起了國內(nèi)專家學(xué)者的重視。然而,目前關(guān)于沁水盆地上古生界砂巖儲層的孔隙結(jié)構(gòu)特征與儲層物性控制因素不明確,儲層成巖演化過程、致密氣氣層特征、成藏期次和成藏過程不清楚,限制了該區(qū)致密氣的勘探。為此,本文基于X-射線衍射、鑄體薄片、掃描電鏡、高壓壓汞、有機地球化學(xué)、氣體吸附、稀有氣體檢測和流體包裹體等實驗分析測試方法,結(jié)合巖心、測井、氣測和區(qū)域地質(zhì)資料,對沁水盆地下二疊統(tǒng)山西組砂巖儲層開展精細(xì)評價和致密氣成藏特征研究,明確了砂巖儲層的孔隙結(jié)構(gòu)特征、儲層物性主控因素以及儲層成巖演化過程,定量評價了烴源巖的生烴潛力,查明了致密氣的成藏過程。主要成果與創(chuàng)新如下:1.山西組砂巖儲層儲集空間以溶蝕孔、晶間孔和微裂縫為主,原生孔隙基本不發(fā)育。儲層主要發(fā)育納米級孔隙系統(tǒng),孔隙直徑主要分布于40600 nm之間,以小孔（<0.1 um）為主...
【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：111 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
9第2章區(qū)域地質(zhì)概況沁水盆地位于華北地臺的中部，與鄂爾多斯盆地相鄰，如圖2-1a所示。在中生代以前，兩者同為華北地臺的一部分，經(jīng)歷了相同的構(gòu)造演化階段，發(fā)育相似的地層（圖2-1b）。沁水盆地南北長約280km2，東西長約110km2，面積約3×104km2，整體具有為近南北向的復(fù)向斜結(jié)構(gòu)（圖2-1c）。與鄂爾多斯盆地一樣，沁水盆地在石炭-二疊系廣泛發(fā)育煤系地層，具有豐富的天然氣資源潛力。圖2-1沁水盆地及鄰區(qū)地質(zhì)特征（據(jù)梁建設(shè)等，2016）2.1地質(zhì)概述沁水盆地四周均為隆起所包圍，其中北部為五臺山隆起，南部為中條山隆起，東部為太行山隆起，西部為呂梁隆起和霍山凸起（圖2-2）。沁水盆地可以分為6個構(gòu)造單元，分別是盆地北部的晉中斷陷和壽陽-陽泉斜坡、中部的天中山-儀城褶皺區(qū)和沁源-榆社褶皺區(qū)、南部的安澤-屯留褶皺區(qū)和沁水-陽城斜坡(朱曉青，2013;孟元庫等，2015)。受區(qū)域構(gòu)造演化的控制，沁水盆地在晚石炭世-早二疊世處于海陸變遷階段，以三角洲、潮坪、障壁島-瀉湖和碳酸鹽巖臺地沉積為主，廣泛發(fā)育煤系地層(梁建設(shè)等，2014，2016)。
10圖2-2沁水盆地構(gòu)造單元劃分（據(jù)孟元庫等，2015）沁水盆地的油氣勘探歷程可以分為3個階段，分別為石油普查階段、煤成氣普查階段和煤層氣勘探階段(趙賢正，2010)。在20世紀(jì)50年代末至70年代初，沁水盆地針對上古生界開展石油普查，發(fā)現(xiàn)該區(qū)缺乏生烴條件，沒有發(fā)現(xiàn)油氣藏。20世紀(jì)70年代晚期，沁水盆地的石油普查轉(zhuǎn)向晉中斷陷上第三系，先后鉆探19口井，未見油氣顯示。20世紀(jì)80年代至90年代初，沁水盆地針對上古生界開展煤成氣普查工作，勘探常規(guī)天然氣，在盆地中-北部，共鉆探9口井，僅在陽1井獲工業(yè)氣流。之后，沁水盆地進入煤層氣勘探階段，通過煤層氣勘探與開發(fā)實驗評價，在潘莊地區(qū)進行試采開發(fā)實驗獲得成功，隨后鉆探
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Full-Sized Pore Structure and Fractal Characteristics of Marine-Continental Transitional Shale: A Case Study in Qinshui Basin, North China[J]. YIN Liangliang,GUO Shaobin. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2019(03)
[2]沁水盆地南部山西組致密砂巖古構(gòu)造應(yīng)力場模擬及裂縫預(yù)測[J]. 劉暢,王翔,趙長虎,尹帥. 石油物探. 2019(02)
[3]基于高壓壓汞技術(shù)和分形理論的致密砂巖儲層分級評價標(biāo)準(zhǔn)[J]. 程澤虎,李文浩,薛海濤,盧雙舫,譚昭昭. 東北石油大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[4]沁水盆地南部山西組致密砂巖裂縫發(fā)育特征及控制因素[J]. 張學(xué)敏,尹帥,史長林. 海相油氣地質(zhì). 2018(03)
[5]沁水盆地東北部山西組砂巖特征與沉積環(huán)境研究[J]. 張海濤. 陰山學(xué)刊(自然科學(xué)版). 2018(03)
[6]基于分形理論的致密砂巖儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征——以冀中坳陷致密砂巖儲層為例[J]. 葛小波,李吉君,盧雙舫,陳方文,楊德相,王權(quán). 巖性油氣藏. 2017(05)
[7]核磁共振技術(shù)定量表征致密砂巖氣儲層孔隙結(jié)構(gòu)——以臨清坳陷東部石炭系—二疊系致密砂巖儲層為例[J]. 房濤,張立寬,劉乃貴,張立強,王為民,于嵐,李超,雷裕紅. 石油學(xué)報. 2017(08)
[8]全球致密砂巖氣盆地參數(shù)統(tǒng)計分析[J]. 李耀華,宋巖,姜振學(xué),王朋巖,趙榮,劉順宇,陰麗詩. 天然氣地球科學(xué). 2017(06)
[9]鄂爾多斯盆地延安地區(qū)下古生界天然氣成藏過程和機理[J]. 王震亮,魏麗,王香增,王念喜,范昌育,李彥婧,趙雪嬌,趙曉東,任來義,曹紅霞. 石油學(xué)報. 2016(S1)
[10]吐哈盆地十三間房地區(qū)煤系烴源巖生烴評價及排烴特征[J]. 吳志遠(yuǎn),彭蘇萍,杜文鳳. 礦業(yè)科學(xué)學(xué)報. 2016(02)
博士論文
[1]沁水盆地榆社東煤系氣復(fù)合成藏過程研究[D]. 閆高原.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]沁水盆地中南部煤系氣儲層物性及疊置成藏模式[D]. 王海超.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]鄂爾多斯盆地北部晚古生代煤系非常規(guī)天然氣耦合成藏機理研究[D]. 姚海鵬.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[4]華北克拉通中部晚古生代以來的構(gòu)造演化[D]. 朱曉青.南京大學(xué) 2013
[5]低孔低滲砂巖儲層成因及控制因素研究[D]. 朱春俊.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2010
碩士論文
[1]沁水盆地煤系非常規(guī)天然氣系統(tǒng)[D]. 郭春陽.河南理工大學(xué) 2016
[2]沁水盆地及左權(quán)區(qū)塊烴源巖評價[D]. 呂建偉.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[3]沁水盆地山西組沉積相及其對煤儲層的控制作用[D]. 周霞.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2011
[4]煤系地層游離氣成藏機制與模式研究[D]. 于騰飛.山東科技大學(xué) 2011
本文編號：2965432
【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：111 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
9第2章區(qū)域地質(zhì)概況沁水盆地位于華北地臺的中部，與鄂爾多斯盆地相鄰，如圖2-1a所示。在中生代以前，兩者同為華北地臺的一部分，經(jīng)歷了相同的構(gòu)造演化階段，發(fā)育相似的地層（圖2-1b）。沁水盆地南北長約280km2，東西長約110km2，面積約3×104km2，整體具有為近南北向的復(fù)向斜結(jié)構(gòu)（圖2-1c）。與鄂爾多斯盆地一樣，沁水盆地在石炭-二疊系廣泛發(fā)育煤系地層，具有豐富的天然氣資源潛力。圖2-1沁水盆地及鄰區(qū)地質(zhì)特征（據(jù)梁建設(shè)等，2016）2.1地質(zhì)概述沁水盆地四周均為隆起所包圍，其中北部為五臺山隆起，南部為中條山隆起，東部為太行山隆起，西部為呂梁隆起和霍山凸起（圖2-2）。沁水盆地可以分為6個構(gòu)造單元，分別是盆地北部的晉中斷陷和壽陽-陽泉斜坡、中部的天中山-儀城褶皺區(qū)和沁源-榆社褶皺區(qū)、南部的安澤-屯留褶皺區(qū)和沁水-陽城斜坡(朱曉青，2013;孟元庫等，2015)。受區(qū)域構(gòu)造演化的控制，沁水盆地在晚石炭世-早二疊世處于海陸變遷階段，以三角洲、潮坪、障壁島-瀉湖和碳酸鹽巖臺地沉積為主，廣泛發(fā)育煤系地層(梁建設(shè)等，2014，2016)。
10圖2-2沁水盆地構(gòu)造單元劃分（據(jù)孟元庫等，2015）沁水盆地的油氣勘探歷程可以分為3個階段，分別為石油普查階段、煤成氣普查階段和煤層氣勘探階段(趙賢正，2010)。在20世紀(jì)50年代末至70年代初，沁水盆地針對上古生界開展石油普查，發(fā)現(xiàn)該區(qū)缺乏生烴條件，沒有發(fā)現(xiàn)油氣藏。20世紀(jì)70年代晚期，沁水盆地的石油普查轉(zhuǎn)向晉中斷陷上第三系，先后鉆探19口井，未見油氣顯示。20世紀(jì)80年代至90年代初，沁水盆地針對上古生界開展煤成氣普查工作，勘探常規(guī)天然氣，在盆地中-北部，共鉆探9口井，僅在陽1井獲工業(yè)氣流。之后，沁水盆地進入煤層氣勘探階段，通過煤層氣勘探與開發(fā)實驗評價，在潘莊地區(qū)進行試采開發(fā)實驗獲得成功，隨后鉆探
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Full-Sized Pore Structure and Fractal Characteristics of Marine-Continental Transitional Shale: A Case Study in Qinshui Basin, North China[J]. YIN Liangliang,GUO Shaobin. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2019(03)
[2]沁水盆地南部山西組致密砂巖古構(gòu)造應(yīng)力場模擬及裂縫預(yù)測[J]. 劉暢,王翔,趙長虎,尹帥. 石油物探. 2019(02)
[3]基于高壓壓汞技術(shù)和分形理論的致密砂巖儲層分級評價標(biāo)準(zhǔn)[J]. 程澤虎,李文浩,薛海濤,盧雙舫,譚昭昭. 東北石油大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[4]沁水盆地南部山西組致密砂巖裂縫發(fā)育特征及控制因素[J]. 張學(xué)敏,尹帥,史長林. 海相油氣地質(zhì). 2018(03)
[5]沁水盆地東北部山西組砂巖特征與沉積環(huán)境研究[J]. 張海濤. 陰山學(xué)刊(自然科學(xué)版). 2018(03)
[6]基于分形理論的致密砂巖儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征——以冀中坳陷致密砂巖儲層為例[J]. 葛小波,李吉君,盧雙舫,陳方文,楊德相,王權(quán). 巖性油氣藏. 2017(05)
[7]核磁共振技術(shù)定量表征致密砂巖氣儲層孔隙結(jié)構(gòu)——以臨清坳陷東部石炭系—二疊系致密砂巖儲層為例[J]. 房濤,張立寬,劉乃貴,張立強,王為民,于嵐,李超,雷裕紅. 石油學(xué)報. 2017(08)
[8]全球致密砂巖氣盆地參數(shù)統(tǒng)計分析[J]. 李耀華,宋巖,姜振學(xué),王朋巖,趙榮,劉順宇,陰麗詩. 天然氣地球科學(xué). 2017(06)
[9]鄂爾多斯盆地延安地區(qū)下古生界天然氣成藏過程和機理[J]. 王震亮,魏麗,王香增,王念喜,范昌育,李彥婧,趙雪嬌,趙曉東,任來義,曹紅霞. 石油學(xué)報. 2016(S1)
[10]吐哈盆地十三間房地區(qū)煤系烴源巖生烴評價及排烴特征[J]. 吳志遠(yuǎn),彭蘇萍,杜文鳳. 礦業(yè)科學(xué)學(xué)報. 2016(02)
博士論文
[1]沁水盆地榆社東煤系氣復(fù)合成藏過程研究[D]. 閆高原.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]沁水盆地中南部煤系氣儲層物性及疊置成藏模式[D]. 王海超.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]鄂爾多斯盆地北部晚古生代煤系非常規(guī)天然氣耦合成藏機理研究[D]. 姚海鵬.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[4]華北克拉通中部晚古生代以來的構(gòu)造演化[D]. 朱曉青.南京大學(xué) 2013
[5]低孔低滲砂巖儲層成因及控制因素研究[D]. 朱春俊.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2010
碩士論文
[1]沁水盆地煤系非常規(guī)天然氣系統(tǒng)[D]. 郭春陽.河南理工大學(xué) 2016
[2]沁水盆地及左權(quán)區(qū)塊烴源巖評價[D]. 呂建偉.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[3]沁水盆地山西組沉積相及其對煤儲層的控制作用[D]. 周霞.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2011
[4]煤系地層游離氣成藏機制與模式研究[D]. 于騰飛.山東科技大學(xué) 2011
本文編號：2965432
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