松辽盆地南部页岩油差异富集主控因素及机理

Shale oil is stored in organic-rich shale layer with nano-scale pore-throat. Mature organic matter in shale is referred to as shale oil trapped in oil shale reservoir at the nano-scale pore-throat and fracture system. The shale oil may be an unconventional oil, thus thorough study of shale oil will ultimately promote the theoretical understanding of the rapid development of shale oil. It will have far-reaching and strategic significant in broadening the spectrum of exploration of shale oil in unconventional oil and gas resources. Geological, geochemical, geophysical and drilling data of the study area were collected. Shale development characteristics of different micro-phase types, degree of organic-rich shale, the organic matter maturity of shale, the brittle mineral content and brittleness index of the various micro-phase shale, the nano pore and crack of the various micro-phases of shale were examined. Several factors of shale oil accumulation, key elements of shale oil differential accumulation, mechanism of shale oil differential accumulation were identified in order to establish the accumulation model of the southern Songliao Basin shale oil.

页岩油是指赋存于富有机质纳米级孔喉页岩地层中的石油，是成熟有机质页岩石油的简称，主要储集于纳米级孔喉及裂缝系统中。页岩油可能是非常规石油的变革者，因此研究页岩油的意义在于有效地推动页岩油理论基础研究快速发展，同时对指导页岩油等非常规油气资源的勘探具有深远的实际战略意义。充分利用研究区丰富的地质、地化、地球物理及钻探资料，研究不同微相类型的页岩发育特征、页岩富有机质程度及有机质的成熟度、各微相页岩的脆性矿物含量及脆性指数、孔隙和裂缝，查明页岩油富集的主控因素，以及差异富集的关键要素，进一步查明页岩油差异富集的机理，建立松辽盆地南部页岩油成藏模式。

本项目以松辽盆地南部青山口组页岩层段为研究对象，重点围绕页岩油富集主控因素及机理进行了研究。在观察大量岩心的基础上，进行了岩心样品分析测试。利用样品分析测试结果，研究目的层段页岩的沉积微相类型及特征，从含油富集程度上或沉积成因进行分类，初步建立了页岩油富集与页岩沉积微相间的耦合关系。通过各沉积微相页岩中自生及次生脆性矿物类型、含量及其脆性指数、脆性指数与裂缝发育之间的相关性研究，建立了其脆性指数和裂缝发育评价体系和标准，探讨了各类页岩储层中脆性矿物与储层孔隙发育之间的有序相关度，建立了其评价体系和标准。利用样品测试结果，研究了各类页岩中有机质类型、富有机质程度，讨论了富集有机质与各类矿物之间及沉积环境的耦合关系。研究了各类页岩中石油物性等特征与脆性矿物类型及含量特征之间的关系，尤其自生矿物之间关系，以及储集空间之间的关系，通过不同页岩油聚集主控因素之间的比较分析，讨论了差异富集的关键因素。本研究区页岩油富集的主控因素有沉积微相、有机质丰度及赋存方式、热演化程度、储集物性、脆性矿物、成岩作用及裂缝发育程度。通过研究页岩层中页岩油在有机质内部及表面、脆性矿物颗粒间、微裂缝内的赋存状态及其空间类型，剖析了石油在页岩中的吸附、游离状态，页岩油在源岩中的赋存形式主要有两种，即干酪根表而的吸附态及基质孔隙、纹层与水平层而间、微裂缝中的游离态。页岩油的富集机理是不同微相页岩在不同演化阶段的生烃、储烃能力制约着页岩油不能大规模外排运而滞留在源岩层。