構造變形對海相頁巖儲層滲透率演化的影響

作者：梁明亮,王宗秀,李春麟,李會軍,張林炎,馮興強,張凱遜

摘要：與北美不同,中國南方海相頁巖層經歷了多期構造改造,頁巖儲層物性受構造變形作用的影響較大。為了研究構造變形對南方海相頁巖儲層滲透率的影響特征和機理,以雪峰山西側地區五峰—龍馬溪組頁巖為研究對象,利用氣體脈沖衰減法、壓汞法和掃描電子顯微鏡等手段對不同變形頁巖樣品的滲透率、孔隙結構及孔隙形貌特征進行了測試分析,探討構造變形頁巖的滲透率演化特征及其對孔隙結構演化的響應機理。測試結果顯示,強烈構造變形頁巖的滲透性較原生頁巖和弱變形頁巖的滲透性顯著提高,強變形頁巖樣品的滲透率在0.2 mD和2.69 mD之間,比未變形和弱變形頁巖樣品的滲透率(在1.5×10-4 mD和1.7×10-3 mD之間)高三個數量級,表明強構造變形作用對頁巖滲透率具有顯著促進作用;同時,不同有效壓力條件下頁巖滲透率的演化特征顯示,強變形頁巖氣體滲透率的壓力敏感性比原生頁巖和弱變形頁巖顯著降低。構造變形條件下頁巖孔隙結構與滲透率相關性的進一步分析認為,強變形頁巖的孔隙結構變化特別是大孔和裂隙的發育,是促進其滲透率增加的主要原因。這些研究結果表明,伴隨強烈的構造變形,南方海相頁巖易形成大孔和微裂隙發育的孔隙結構特征,有助于強變形頁巖層滲透性的顯著提高。構造變形頁巖滲透率的提高有利于地質條件下氣體的運移,一方面,將有利于頁巖氣往構造高點的遷移和富集從而形成游離氣型或外源型頁巖氣甜點;另一方面,也可能導致頁巖氣在蓋層條件不佳和斷裂發育區的散失。

發文機構：中國地質科學院地質力學研究所 自然資源部古地磁與古構造重建重點實驗室 中國地質調查局油氣地質力學重點實驗室

關鍵詞：構造變形海相頁巖滲透率孔隙結構富集與散失structural deformationmarine shalepermeabilitypore structureaccumulation and leakage

分類號： P618.[天文地球—礦床學]