2019年, 第30卷, 第8期　刊出日期：2019-08-10

  

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综述与评述
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  中国陆相致密油富集规律及勘探开发关键技术研究进展

  胡素云, 陶士振, 闫伟鹏, 门广田, 唐振兴, 薛建勤, 贾希玉, 陈旋, 江涛, 黄东, 梁晓伟

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1083-1093. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.04.018

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  陆相致密油是中国近期现实的非常规石油资源，是国内石油资源储产量增长的重要补充。研究团队立足国家科技重大专项“致密油富集规律与勘探开发关键技术”研究目标引导、国家重点实验室室内测试和中石油8家油公司现场试验，针对中国陆相致密油理论技术研发和勘探开发实践取得3方面研究进展。①形成条件方面：发现纹层状富有机质页岩是主力烃源岩，发育陆源碎屑、内碎屑等多种类型有利储集层，主要包括源内和近源2种大面积连续分布的成藏组合；②富集规律方面：明确有利储集相带、近烃源中心、一定构造背景是富集高产的3个共性主控因素，评价致密油资源规模为106.5×10⁸t，识别出40个富集区带，储备了一批可钻“甜点区”；③勘探开发关键技术方面：多尺度致密储层表征、资源分级评价、“甜点区”地震响应及工程评价、致密储层改造技术、致密油有效开发技术等取得新进展。研究成果支撑中国陆相致密油整体快速发展，截至2018年底，已探明石油地质储量为4.37×10⁸t、三级储量为30.19×10⁸t，新建产能为331×10⁴t。建议后续研究聚焦碎屑岩、混积岩—沉凝灰岩、湖相碳酸盐岩等3大领域，着力深化富集规律研究、甜点评价预测、开发关键技术、储层高效改造技术、重点盆地实践应用等5方面研究，支撑中国陆相致密油地质工程一体化稳步发展。
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  中国重点盆地致密油资源分级评价标准及勘探潜力

  方向, 杨智, 郭旭光, 吴颜雄, 刘俊田

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1094-1105. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.05.022

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  中国陆相致密油总体上运移距离相对较短，其形成和分布主要受构造背景、烃源岩、储层及源储配置控制，呈现出在优质烃源岩发育区内连续或准连续分布、局部富集的特点。烃源岩和储层在纵向和平面上的匹配关系，控制了致密油藏的形成、分布与规模，以源储配置关系为依据，将致密油资源划分为源内型和源外型，这2类致密油在中国各大含油气盆地均广泛分布。源内型致密油资源的分布和富集受烃源岩和有利储层分布控制；源外型致密油资源受输导体系和有利储层分布控制，但输导体系的有效性也受到烃源岩分布的控制，致密油资源的分级评价应考虑烃源岩和储层这2个核心参数。烃源岩和储层条件分类评价是致密油勘探潜力评价的基础，松辽、鄂尔多斯、四川、三塘湖、柴达木、准噶尔等六大重点盆地致密油资源总量为90.51×10⁸t，是致密油勘探的主要地区。
天然气地质学
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  松辽盆地北部扶余油层致密油成藏条件及甜点区优选

  李国会, 康德江, 姜丽娜, 姜瀚, 李淼, 孙海雷, 伍英

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1106-1113. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.06.012

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  松辽盆地北部扶余油层致密油是典型的源下致密油藏，具有形成大规模、连续型致密油藏的有利地质条件。通过对大量实验数据及钻井资料分析统计，对松辽盆地北部扶余油层致密油烃源岩条件、沉积环境、储层特征等成藏条件进行了综合分析，研究表明扶余油层致密油形成受成熟烃源岩与三角洲前缘相带控制，主要储集体为曲流河点坝砂体、分流河道砂体，具有单层厚度薄、横向变化快、垂向错叠连片的特点。储层主要以微米—纳米孔隙为主。常规储层和致密储层的分界为孔隙度为12%、渗透率为1×10-³μm²、孔喉半径为350nm，以孔隙度为8%、渗透率为0.1×10-³μm²、孔喉半径为75nm为界将致密储层细分为Ⅰ类和Ⅱ类。扶余油层致密油藏主要成藏动力为青一段有效烃源岩的生烃增压作用，属于倒灌成藏机制，断裂是主要的运移通道，构造高部位是致密油富集场所。优质甜点区主要分布在大庆长垣、三肇凹陷中心部位，以及齐家古龙凹陷西侧。
  
  
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  松辽盆地南部致密油“甜点区(段)”评价与关键技术应用

  唐振兴, 赵家宏, 王天煦

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1114-1124. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.07.007

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  松辽盆地南部剩余资源以扶余油层源下致密油为主，资源量大，直井产量低、技术不配套、效益动用难，深入开展致密油研究对松辽盆地剩余油气资源开发意义重大。通过深化扶余油层岩性油藏分布规律研究，形成扶余油层“满凹含油”的深盆油藏、致密油认识，建立“三位一体”成藏模式(上生下储、超压排烃、倒灌成藏)，并在这一模式的指导下，突破了扶余油层物性下限，展现扶余油层致密油良好潜力；开展致密油“甜点”评价标准研究，形成致密油甜点综合评价技术(有效砂体地震预测技术、测井“七性”评价技术、多参数甜点评价技术)，推动了致密油效益开发；建立乾安致密油试验区，完钻水平井150口，累计产原油31.5×10⁴t，单井日产油较设计高出15%，开发效果超出预期；松辽盆地南部致密油评价及开发关键技术体系的建立，为盆地油气资源持续效益开发提供有效技术保障，也为国内致密油评价与开发提供了借鉴.
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  松辽盆地齐家—古龙凹陷青山口组黑色页岩岩相类型与沉积环境

  王岚, 曾雯婷, 夏晓敏, 周海燕, 毕赫, 商斐, 周学先

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1125-1133. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.06.014

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  为研究松辽盆地齐家—古龙凹陷白垩系青山口组黑色页岩的沉积环境，利用岩心描述、薄片资料及地球化学数据开展岩相分析与沉积模式建立。结合有机碳含量和矿物组成划分出6种岩相，即富有机质黏土质页岩、富有机质长英质页岩、富有机质含生屑长英质页岩、贫有机质长英质泥岩、贫有机质含生屑长英质泥岩及贫有机质介壳灰岩。青山口组富有机质页岩并不全是静滞水体中悬浮沉积的产物，大量微米级的微波状纹层、透镜状层理、交错层理、粒序层理、冲刷充填构造以及定向排列的介屑佐证了浊流和底流作用的存在。微量元素分析表明，青一段湖盆面积大，水体深，虽有底流和浊流作用，但保持较强的还原环境，形成富有机质的黏土质页岩、粉砂质页岩和含生屑粉砂质页岩的互层，发育各种纹层。青二段、青三段随着湖平面下降，三角洲注入能力增强，贫氧环境受到破坏，有机质保存条件变差，岩相向贫有机质块状泥岩转变。
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  柴达木盆地致密油“甜点区(段)”评价与关键技术应用——以英西地区下干柴沟组上段为例

  张道伟, 马达德, 伍坤宇, 吴颜雄, 夏晓敏, 张审琴, 张晓秋

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1134-1149. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.06.010

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  柴达木盆地致密油资源丰富，总资源量可达8.57×10⁸t。近年来，英西地区湖相致密碳酸盐岩勘探取得突破，发现了规模储量。整体上，英西地区为一晚期隆起的大型背斜构造，纵向上具有“双层结构”特征，其浅层为受滑脱断层控制而形成断层传播褶皱，深层为复杂的冲断构造。英西地区下干柴沟组上段(E₂³)沉积期为咸化湖相环境，以盐岩层底为界，纵向上划分为盐间和盐下。盐下主要沉积泥质岩、碳酸盐岩和少量硫酸盐，同时也是优质烃源岩发育层段；盐间主要沉积了碳酸盐岩、盐岩和碎屑岩。该区烃源岩主要为一套深灰色灰质泥岩，其生烃母质以藻类为主，对烃产率贡献高达60%。储层总体为各种类型的灰云岩，普遍发育晶间孔，局部发育角砾化孔(洞)和溶蚀孔，平均孔隙度为6.2%，平均渗透率为0.61μm²。按照源—储配置关系可将油藏划分为两种类型，即盐下“自生自储”型和盐间“下生上储”型。研究和勘探实践证实，TOC、碳酸盐岩含量、储层孔隙度和脆性是“甜点”评价的重要指标，通过各主要参数的叠加分析对研究区甜点分布进行了分级评价。三维地震处理与解释、水平井多段多簇压裂等关键技术的应用实现了对英西地区致密碳酸盐岩油藏的有效动用。
  
  

  
  
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  湖相碳酸盐岩—混积岩储层有利相带分析——以柴达木盆地古近系为例

  吴因业, 吕佳蕾, 方向, 杨智, 王岚, 马达德, 陶士振

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1150-1157. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.05.019

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  湖相碳酸盐岩广泛发育于中国各陆相含油气盆地，与海相碳酸盐岩相比，湖相碳酸盐岩沉积规模较小，受多物源陆相碎屑体系干扰，易于发育湖相碳酸盐岩—混积岩。近年来，随着油气勘探的深入，湖相碳酸盐岩—混积岩作为一种致密油储层得到重视。干旱气候封闭-咸化湖盆碳酸盐岩致密油储层分布区，以青海古近系、四川侏罗系为典型，称之为内源沉积湖相碳酸盐岩储层沉积有利相带。通过野外露头剖面和钻井岩心、测井资料，对柴达木盆地柴西南地区上干柴沟组进行了横向、纵向的层序地层学和沉积相研究，探索了湖相碳酸盐岩—混积岩的沉积模式及其石油地质意义。研究认为湖侵体系域—高位体系域的演化为湖相碳酸盐岩—混积岩致密油储层提供了有利相带，从滨浅湖到半深湖—深湖区，存在湖相混积滩坝、滨湖白云岩化泥灰坪/泥云坪、浅湖叠层石礁滩和半深湖相裂缝性泥灰岩有利微相带，对柴达木盆地及其相类似盆地湖相碳酸盐岩—混积岩致密油储层油气勘探具有一定的参考价值。
  
  
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  湖相滩坝砂体构型及对致密油甜点开发的意义——以柴达木盆地扎哈泉地区扎2井区为例

  夏晓敏, 吴颜雄, 张审琴, 薛建勤, 王岚, 施奇, 崔涵, 赵权

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1158-1167. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.07.006

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  柴达木盆地扎哈泉地区上干柴沟组油藏具有储层物性差、非均值性强的特点，是柴达木盆地致密油的重要勘探区块。研究发现，滩坝是该区主要的沉积类型，弄清滩坝砂体的内部结构和空间展布对致密油甜点开发具有重要的指导意义。通过丰富的岩心、测井、分析化验、试油试采等资料，对扎哈泉地区滩坝沉积微相进行构型研究，探究其与致密油气分布的关系。扎哈泉地区上干柴沟组滩坝砂为滨浅湖亚相，进一步细分为坝中、坝缘、滩及浅湖泥4种微相。通过岩心标定测井，建立了相应的测井相模式，并总结出了稀疏井网条件下是否属于同一坝体的3个判断标准，即相邻坝体的高程差异、单一坝的相变、测井曲线形态差异。利用该技术手段在扎哈泉地区扎2区块Ⅳ-3小层识别出3期沉积的4个单一坝体，在Ⅳ-1小层识别出3期沉积的5个单一坝体。扎哈泉地区滩坝砂体主要存在砂体岩性尖灭型、单砂体孤立型、物性遮挡型3种砂体形态，坝中发育区带控制着致密油甜点的分布。
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  准噶尔盆地页岩油“甜点区”评价与关键技术应用——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

  郭旭光, 何文军, 杨森, 王江涛, 冯右伦, 贾希玉, 邹阳, 王霞田, 黄立良

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1168-1179. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.05.020

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  非常规油气资源已成为准噶尔盆地油气勘探的新领域之一。以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为着手点，开展页岩油形成与富集的地质条件、“甜点”评价及预测技术方法等研究。通过总结近年来吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油的勘探成果，梳理出页岩油“甜点”形成的关键地质条件：①广泛分布的优质烃源岩；②致密的储层中发育物性较好的“甜点”段；③源岩层系内频繁的源储薄互层构成源内高效的成藏组合。明确芦草沟组页岩油“甜点”受控于烃源岩、岩性、物性、含油性、敏感性、脆性、地应力各向异性等参数，并基于现场实验参数建立了其评价标准。以“甜点”分布的地质需求为导向，形成了一套多参数“甜点”分布预测技术，涵盖地质、测井、物探以及工程等方面。形成的地质认识丰富了我国陆相页岩油地质理论认识，相关技术方法为准噶尔盆地其他地区页岩油领域以及国内陆相盆地页岩油的评价提供借鉴。
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  三塘湖盆地芦草沟组页岩油储层形成机理及分布特征

  陈旋, 刘小琦, 王雪纯, 马强, 刘俊田, 龚鑫, 杨小东, 石江峰, 白国娟

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1180-1189. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.06.011

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  三塘湖盆地芦草沟组受印支运动影响，发育一套火山碎屑岩、云质岩及泥质岩混杂沉积的特殊湖相沉积建造。该区页岩油储集层以(中酸性)晶屑凝灰岩为主，晶屑成分主要是长英质，为熔浆中早期结晶的斑晶或火山通道围岩中的矿物在火山喷发过程中破碎形成。主要储集空间为火山尘粒间微孔、晶屑溶蚀微孔、岩屑溶蚀微孔及微裂缝。综合分析表明，芦草沟组主要发育上、中、下3套甜点段，厚度主要为5～40m，其形成主要受细粒凝灰岩的矿物组分、有机质丰度、构造运动影响，其中间歇性火山喷发是形成优质页岩油储集层的关键，溶蚀作用是储集层微储集空间形成的主要因素，微缝、微断裂是储层改造的关键。优质页岩油甜点有利区主要分布在马朗凹陷腹部及条湖凹陷南缘，埋深基本在2 500～3 500m之间，具有形成较大规模致密油藏的趋势，目前已发现的凝灰岩油藏主要位于该溶蚀区，油气显示活跃，具有较大的勘探潜力。
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  渤海湾断陷湖盆页岩油富集控制因素及勘探潜力

  刘海涛, 胡素云, 李建忠, 王居峰, 王群一 , 姜文亚, 江涛, 赵长毅 , 张春明, 吴丰成

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1190-1198. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.05.025

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  渤海湾盆地页岩油资源丰富，古近系沙河街组湖相页岩有机质丰度高、类型好，具有广阔的页岩油勘探前景。基于渤海湾盆地的大量页岩油钻井分析，分析了页岩油产层岩性组合、有机地球化学特征、储层厚度和地层压力对页岩油产量的影响，以及有利页岩油富集的地质要素和研究区下一步勘探方向。结果表明：渤海湾盆地发育纯泥页岩、泥页岩夹砂砾岩、泥页岩夹灰质云岩、泥页岩砂岩互层及泥页岩灰岩互层5种不同岩性组合的产层，其中以泥页岩夹灰质云岩和泥页岩夹砂砾岩组合模式较好。页岩成熟度、白云岩厚度和地层压力与页岩油产量具有一定的关系，而页岩储层厚度和有机碳含量与页岩油产量关系不明显。页岩层岩性组合、白云岩厚度、页岩油成熟度和地层压力是影响页岩层的压裂效果和页岩油的可流动性的重要参数，而页岩层的压裂效果和页岩油的可流动性是控制页岩油产量的2个重要因素。通过富集主控因素分析与综合地质评价，认为辽河西部凹陷曙光—曙北地区沙四段和歧口凹陷西南缘沙一下亚段页岩油富集和开采条件优越，是下一步页岩油勘探值得关注的2个重点区域。
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  渤海湾盆地冀中坳陷束鹿凹陷古近系沙三段下亚段致密油“甜点”主控因素与发育模式

  江涛, 杨德相, 吴健平, 胡延旭, 韩琪, 李彬, 杨若羿, 吴小梅, 黄远鑫

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1199-1211. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.07.008

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  渤海湾盆地冀中坳陷束鹿凹陷沙三段下亚段的泥灰岩—砾岩致密油气藏为一类特殊岩性致密油气藏。泥灰岩—砾岩特殊岩性致密油气藏发育于沙三段下亚段(Es₃^下)，为一套扇三角洲—湖泊相形成的特殊岩性建造，根据钻井资料与地震反射特征，沙三段下亚段可以进一步划分为1个二级层序，5个三级层序，且储层类型主要为泥灰岩和砾岩，并进一步将泥灰岩分为两类，砾岩分为三类。泥灰岩类致密油“甜点”储层主要受岩石结构、有机质丰度与成熟度以及裂缝发育程度等因素综合控制，纹层状泥灰岩为泥灰岩类“甜点”储层岩性，在SQ2湖侵域有机质丰度最高，生油能力最强，TOC值由斜坡带向洼槽区逐渐增高，成熟度增加，生油量增加，裂缝主要发育于斜坡带和断层带附近，在洼槽区则发育较少，纹层状泥灰岩主要发育在斜坡内带—洼槽区，是致密油富集的有利区带；砾岩类致密油“甜点”储层主要受岩石成分、岩石结构和裂缝发育程度、溶蚀作用共同控制，颗粒支撑陆源砾岩为砾岩类“甜点”储层岩性，发育在凹陷西部、东部斜坡带和洼槽内靠近断层附近的不同期次滑塌体“近端”和冲积扇“扇根”部位，纵向上主要发育在SQ1—SQ3地层中。
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  四川盆地致密油勘探开发新认识与发展潜力

  黄东, 杨光, 杨智, 杨天泉, 白蓉, 李育聪, 戴鸿鸣

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1212-1221. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.07.005

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  在国内加大油气勘探开发力度的大环境下，非常规领域成为目前常规油气勘探开发的有力补充，在部分油田呈现出常非并举的发展势头，除页岩气而外，致密油是目前增储上产的重要对象。在系统梳理、分析、总结四川盆地侏罗系大安寨段致密油特征基础上，根据最新烃源岩、储层、源储配置等分析实验样品以及勘探开发成效的系统分析，提出：侏罗系大安寨段烃源岩有机碳中等，页岩油气显示频繁；储层致密化程度高，发育相对优质储层；源储配置类型多样，致密油充注效率高；致密油大面积分布，分相带建立有利区标准；致密油生产差异大，创建勘探开发新模式五大创新认识。根据目前的勘探开发实际情况和资源情况，提出了大安寨段具备页岩油气与致密油气两大非常规油气勘探开发潜力的新思路，并指出了页岩油气主要发育在半深湖区，致密油主要发育在滨浅湖区的认识，为该层系下步的整体勘探开发指明了方向。
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  基于孔隙结构控制的致密砂岩可动流体评价——以鄂尔多斯盆地华庆地区上三叠统长6致密砂岩为例

  吴松涛, 林士尧, 晁代君, 翟秀芬, 王晓瑞, 黄秀, 徐加乐

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1222-1232. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.06.009

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  以鄂尔多斯盆地华庆地区长6致密砂岩为研究对象，利用QEMSCAN、光学显微镜、场发射扫描电镜、微米CT、高压压汞、核磁共振等方法对孔隙结构与可动流体进行了研究。结果表明，华庆地区长6储层发育原生粒间孔、颗粒溶蚀孔与粒间溶蚀扩大孔，以钾长石、岩屑、方解石溶蚀为主；CT三维孔喉模型指示孔喉连通性中等—好，连通孔隙体积比例与储层物性呈正相关关系。长6致密砂岩可动流体饱和度介于70%~90%之间，可动油饱和度介于40%~65%之间，与储层物性呈正相关关系。不同渗透率样品可动流体与可动油分布的优势孔喉尺寸具有差异性，当空气渗透率从大于1 ×10^-3μm²到(0.1~1)×10^-3μm²再到小于0.1×10^-3μm²，可动流体饱和度分布的优势孔喉半径从0.1~1μm减小到0.01~0.1μm再到0.001~0.01μm，可动油饱和度分布的优势孔喉半径从1~10μm减小到0.1~1μm再到0.001~0.01μm。研究结果有助于进一步明确致密砂岩储层微观孔隙结构与可动流体的关系，为鄂尔多斯盆地致密油勘探开发提供参考依据。
  
  
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  鄂尔多斯盆地长7段致密储层主要黏土矿物特征及其地质意义

  尤源, 梁晓伟, 冯胜斌, 牛小兵, 淡卫东, 李卫成, 王芳,

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1233-1241. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2019.05.023

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  鄂尔多斯盆地延长组长7段致密储层表现为强压实、强胶结的致密化特征，其中伊利石、绿泥石等黏土矿物的大量存在是导致储层致密的重要原因。通过铸体薄片、扫描电镜、XRD等测试资料结合沉积、成岩环境分析，研究了长7段致密砂岩储层主要黏土矿物的微观赋存状态，并刻画了宏观分布特征，在此基础上探讨了其形成机理及对储层的影响。结果表明，长7段致密储层黏土矿物中伊利石含量最高，占黏土矿物总量的近60%，其次为绿泥石，占总量的30%以上，高岭石含量较低；受物源区母岩特征、砂岩成因类型、沉积环境、成岩流体性质等因素影响，各种黏土矿物平面分布具有差异性，陇东地区伊利石含量特别高，陕北地区绿泥石和高岭石含量相对较高；黏土矿物对陕北地区长7段致密砂岩最显著的影响表现为绿泥石膜对原生孔隙的保护及高岭石对孔隙的充填；而对陇东地区长7段致密砂岩最显著的影响则表现为伊利石对原生孔隙的普遍充填分割。沉积环境和原生孔隙条件的差异及自生黏土矿物形成过程中物质、流体复杂作用造成现今不同地区长7段致密储层孔隙发育特征的差异，并对开发特征产生影响。
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  《天然气地球科学》2016—2017年高被引Top30论文

  《天然气地球科学》—年高被引Top论文

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 1242-1242.

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  《天然气地球科学》2019-8期封面及目次

  《天然气地球科学》-期封面及目次

  天然气地球科学. 2019, 30(8): 9081-9082.

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