天然气地球科学 ›› 2022, Vol. 33 ›› Issue (2): 288296.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2021.11.008
南珺祥1,2(),柳娜1,2(),王邢颖1,2,解古巍1,2,尹鹏1,2,杨艳宁3
Junxiang NAN1,2(),Na LIU1,2(),Xingying WANG1,2,Guwei XIE1,2,Peng YIN1,2,Yanning YANG3
摘要:
国内外鲜见公开报道将铝土岩作为天然气储层进行研究。近年来,勘探实践证明,鄂尔多斯盆地陇东地区太原组铝土岩含气性好,部分探井已产出高产工业气流,因此亟需加强铝土岩储层基础地质研究。应用铸体薄片、X?射线衍射、扫描电镜、恒压压汞及核磁共振等技术对研究区铝土岩储层特征及形成机理进行研究。结果表明:研究区铝土岩(矿)沉积特征与华北地区在成因上一致,均为内源机械—化学沉积型铝土岩,层理构造发育,其结构可分为砂砾屑结构、豆—鲕状结构、晶粒(粉晶)结构等。铝土岩自下到上可分为5段,其中:A段(铁质铝土岩段)含有丰富的黄铁矿;B段(铝土质泥岩段)黏土矿物含量较高;C段(铝土岩段)硬水铝石含量可达90%以上;D段(含硅铝土岩段)粉晶自生硅质岩发育;E段(炭质泥岩和煤岩段)富含有机质。储集层段主要分布于C段中上部,即多孔铝土岩段。储层孔隙的形成主要经历3个阶段:准同生期是孔隙形成的主要时期,腐殖酸与大气淡水淋滤作用形成溶孔;埋藏成岩期也是孔隙形成的较为重要时期,此时晶体结构疏松、呈层状分布的一水软铝石转化为结构紧密、呈板柱状分布的硬水铝石,形成晶间孔,约占可见孔的10%以上;成岩期炭质泥岩及煤层成熟排出的有机酸使溶孔及晶间溶孔扩大,形成扩大的溶蚀孔及晶间溶孔,对储集条件具有一定的改善作用。研究区铝土岩储集性能良好,平均孔隙度为14.67%、平均渗透率为5.57×10-3 μm2,是天然气良好的储集层。铝土岩脆性指数在90%以上,具有高杨氏模量(36.4 GPa)、高泊松比(0.35)特征,适于储层压裂改造。
中图分类号:
1 | HORBE A, COSTA M. Geochemical evolution of a lateritic Sn-Zr-Th-Nb-Y-REE-bearing ore body derived from apogranite: The case of Pitinga, Amazonas-Brazil[J].Journal of Geochemical Exploration,1999,66:339-351. |
2 | MORDBERG L E. Mineralogy and geochemistry of trace elements in bauxites: The Devonian Schugorsk deposit, Russia[J].Mineralogical Magazine,2001,65(1):81-101. |
3 | EMMERICH K, SMYKATZ-KLOSS W. Exothermic effects in soils during thermal analysis[J].Clay Minerals,2002,37:575-582. |
4 | LASKOU M, MARGOMENOU-LEONIDOPOULOU G, BALEK V. Thermal characterization of bauxite samples[J]. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry,2006,84(1):141-146. |
5 | CORNELL R M, SCHWERTMANN U. The Iron Oxides: Structure,Properties,Reactions,Occurrences and Uses[M].Berlin: Wiley-VCH,2006:1-703. |
6 | MAMELI P, MONGELLI G, OGGIANO E D. Geological, geochemical and mineralogical features of some bauxite deposits from Nurra(western Sardinia,Italy): Insights on conditions of formation and parental affinity[J].International Journal of Earth Science,2007,96(5):887-902. |
7 | BOGATYREV B A, ZHUKOV V V, TSEKHOVSKY Y G. Formation conditions and regularities of the distribution of large and super large bauxite deposits[J].Lithology and Mineral Resources,2009,44(2):135-151. |
8 | 杜远生,余文超.沉积型铝土矿的陆表淋滤成矿作用:兼论铝土矿床的成因分类[J].古地理学报,2020,22(5):812-826. |
DU Y S, YU W C. Subaerial leaching process of sedimentary bauxite and the discussion on classifications of bauxite deposits[J]. Journal of Palaeogeography,2020,22(5):812-826. | |
9 | 孟祥化,葛铭,肖增起.华北石炭纪含铝建造沉积学研究[J].地质学报,1987(2):182-197. |
MENG X H, GE M, XIAO Z Q. Study on the sedimentology of the Carboniferous allite-bearing formation(sequence) of North China[J]. Acta Geologica Sinica,1987(2):182-197. | |
10 | 温同想.河南石炭纪铝土矿地质特征[J].华北地质矿产杂志,1996,11(4):491-511. |
WEN T X. Geological characteristics of Carboniferous bauxite in Henan Province[J]. Journal of Geology & Mineral Resource in North China,1996,11(4):491-511. | |
11 | BARRDOSSY G, ALEVA G J J. Lateritic Bauxites[M].Amsterdam: Elsevier,1990:1-504. |
12 | DARGENIO B, MINDSZENTY A. Bauxites and related paleokarst: Tectonic and climatic event markers at regional unconformities[J].Eclogae Geologicae Helvetiae,1995,88(3):453-499. |
13 | 袁珍,武富礼,封蓉,等.鄂尔多斯延长气田铝土岩分布规律及其地质意义[J].西安科技大学学报,2016,36(6):843-848. |
YUAN Z, WU F L, FENG R, et al. The distribution rule and its geological significance of Bauxite in Yanchang gas field of Ordos Basin[J]. Journal of Xi'an University of Science and Technology,2016,36(6):843-848. | |
14 | 杨俊杰,裴锡古.中国天然气地质学[M].北京:石油工业出版社,1996. |
YANG J J, PEI X G. Natural Gas Geology of China[M].Beijing: Petroleum Industry Press,1996. | |
15 | 张亚男,张莹华,吴慧,等.黔北务正道地区铝土矿鲕粒矿石中鲕粒的微区元素地球化学特征及其成矿意义[J].地质科技情报,2013,32(1):62-70. |
ZHANG Y N, ZHANG Y H, WU H, et al. Microscopic geochemical characteristics of oolite in oolitic bauxite ores from Wuchuan-Zheng’an-Daozhen area in the northern Guizhou Province and their metallogenic significance[J].Geological Science and Technology Information,2013,32(1):62-70. | |
16 | 余文超,杜远生,周琦,等.黔北务川—正安—道真地区铝土矿系中生物标志物及其地质意义[J].地质科技情报,2012,14(5):651-662. |
YU W C, DU Y S, ZHOU Q, et al. Biomarkers of bauxite-bearing strata and its geological significance in Wuchuan-Zheng'an-Daozhen area, northern Guizhou Province[J]. Geological Science and Technology Information,2012,14(5):651-662. | |
17 | MONGELLI G, BUCCIONE R, GUEGUEN E, et al. Geochemistry of the Apulian allochthonous karst bauxite, southern Italy: Distribution of critical elements and constraints on Late Cretaceous Peri-Tethyan palaeogeography[J].Ore Geology Reviews,2016,77:246-259. |
18 | TEMUR S, KANSUN G. Geology and petrography of the Masatdagi diasporic bauxites, Alanya, Turkey[J].Journal of Asian Earth Sciences,2006,27(4):512-522. |
19 | 张晨晨,王玉满,董大忠,等.四川盆地五峰组—龙马溪组页岩脆性评价与“甜点层”预测[J].天然气工业,2016,36(9):51-60. |
ZHANG C C, WANG Y M, DONG D Z, et al. Evaluation of the Wufeng-Longmaxi shale brittleness and prediction of “sweet spot layers” in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry,2016,36(9):51-60. | |
20 | 刘学飞,王庆飞,李中明,等.河南铝土矿矿物成因及其演化序列[J].地质与勘探,2012,48(3):449-459. |
LIU X F, WANG Q F, LI Z M, et al. Mineral genesis and evolutionary sequence of the bauxite deposits in Henan Province[J]. Geology and Exploration,2012,48(3):449-459. | |
21 | 布申斯基Г И. 铝土矿地质学[M].北京:地质出版社,1984. |
BUSHINSKY Г И. Bauxite GeoLogy[M].Beijing: The Geological Publishing House,1984. |
[1] | 党文龙, 高岗, 刘建平, 姚泾利, 刚文哲, 杨尚儒, 段延娟, 张莉莉. 鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组盐下天然气成因类型及来源[J]. 天然气地球科学, 2022, 33(2): 207-217. |
[2] | 陈俊霖, 王朋, 郜元元, 李开, 杨明, 张家强, 李家程, 李树同. 多元逐步回归法在致密砂岩储层矿物与孔隙度关系分析中的应用[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(9): 1372-1383. |
[3] | 王万春, 吉利明, 宋董军, 张东伟, 吕成福, 苏龙. 不同比例砂岩/油页岩热模拟实验滞留油量及其地质意义——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段为例[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(8): 1142-1150. |
[4] | 刘显阳, 李士祥, 郭芪恒, 周新平, 刘江艳. 鄂尔多斯盆地延长组长73亚段泥页岩层系岩石类型特征及勘探意义[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(8): 1177-1189. |
[5] | 席胜利, 莫午零, 刘新社, 张雷, 李剑, 黄正良, 王民, 张春林, 朱秋影, 言语, 周能武. 鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组页岩气勘探潜力——以忠平1井为例[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(8): 1235-1246. |
[6] | 于洲, 周进高, 李程善, 宋晓娇, 罗超, 吴兴宁, 吴东旭, 胡琮. 鄂尔多斯盆地西缘奥陶纪克里摩里期—乌拉力克期构造—岩相古地理特征[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(6): 816-825. |
[7] | 郭轩豪, 谭成仟, 赵军辉, 赵信, 王进. 成岩作用对致密砂岩储层微观结构的影响差异[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(6): 826-835. |
[8] | 陈诚, 齐宇, 喻梓靓, 王波. 浅水三角洲河道砂体叠置关系的地震识别——以鄂尔多斯盆地东缘临兴S区为例[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(5): 772-780. |
[9] | 王华, 崔越华, 刘雪玲, 强阵阵, 王世成. 致密砂岩气藏多层系水平井立体开发技术——以鄂尔多斯盆地致密气示范区为例[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(4): 472-480. |
[10] | 刘桂珍, 高伟, 尉加盛, 唐文. 混积层系沉积、层序特征——以鄂尔多斯盆地高桥地区本溪组为例[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(3): 382-392. |
[11] | 郭广山, 柳迎红, 李林涛. 鄂尔多斯盆地东缘北段煤层含气量变化规律及控制因素[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(3): 416-422. |
[12] | 付金华, 郭雯, 李士祥, 刘显阳, 程党性, 周新平. 鄂尔多斯盆地长7段多类型页岩油特征及勘探潜力[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1749-1761. |
[13] | 刘显阳, 杨伟伟, 李士祥, 孙林, 常睿. 鄂尔多斯盆地延长组湖相页岩油赋存状态评价与定量表征[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1762-1770. |
[14] | 李士祥, 周新平, 郭芪恒, 刘建平, 刘江艳, 李树同, 王博, 吕奇奇. 鄂尔多斯盆地长73亚段页岩油可动烃资源量评价方法[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1771-1784. |
[15] | 李树同, 李士祥, 刘江艳, 杨鸣一, 陈俊霖, 张珊, 崔德艺, 李家程. 鄂尔多斯盆地长7段纯泥页岩型页岩油研究中的若干问题与思考[J]. 天然气地球科学, 2021, 32(12): 1785-1796. |
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