0 引言
1 地质背景
2 样品采集与实验方法
表1 山2 3亚段页岩样品实验测试结果Table 1 Experimental test results of shale samples from the Shan2 3 sub-member |
| 深度/m | 干酪根类型 | TOC/% | R O/% | 孔隙度/% | 渗透率/(10-3 μm2) | 全岩矿物占比/% | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 石英 | 碳酸盐矿物 | 黏土矿物 | 黄铁矿 | 其他 | ||||||
| 2 120.01 | Ⅱ2 | 15.4 | — | — | — | 13.32 | — | 86.68 | — | — |
| 2 122.93 | Ⅲ | 7.21 | — | 6.49 | 0.000 1 | 25.06 | — | 74.94 | — | — |
| 2 126.34 | Ⅱ2 | 1.38 | — | 2.02 | 0.010 5 | 4.36 | — | 95.64 | — | — |
| 2 127.08 | Ⅱ2 | 1.16 | — | 1.71 | 0.004 7 | 5.50 | — | 90.18 | — | 4.33 |
| 2 140.51 | Ⅱ2 | 1.79 | — | 2.5 | 0.000 5 | 50.37 | 1.24 | 44.80 | 2.12 | 1.47 |
| 2 142.76 | Ⅱ2 | 5.64 | 2.35 | 1.19 | 0.000 9 | 57.10 | 4.38 | 35.81 | 2.71 | — |
| 2 142.93 | Ⅱ2 | 6.72 | 2.26 | 2.10 | 0.066 4 | 57.82 | 5.09 | 33.25 | 3.84 | — |
| 2 143.33 | Ⅱ2 | 7.67 | 2.33 | 1.68 | 0.000 8 | 56.65 | 4.88 | 35.16 | 3.31 | — |
| 2 143.54 | Ⅱ2 | 8.37 | 2.34 | 1.59 | — | 56.14 | 5.51 | 34.76 | 3.59 | — |
| 2 143.81 | Ⅱ2 | 10.1 | 2.30 | — | — | 51.24 | 5.99 | 38.85 | 3.92 | — |
| 2 144.07 | Ⅱ2 | 10.5 | 2.25 | 1.19 | 0.000 7 | 50.43 | 6.47 | 39.16 | 3.94 | — |
| 2 144.26 | Ⅱ2 | 9.67 | 2.31 | 1.65 | 0.000 4 | 54.67 | 5.34 | 35.98 | 4.01 | — |
| 2 144.65 | Ⅱ2 | 9.68 | 2.37 | 2.22 | 0.032 1 | 52.98 | 6.04 | 35.41 | 4.33 | 1.24 |
| 2 144.93 | Ⅱ2 | 8.12 | 2.30 | 1.87 | 0.003 2 | 33.30 | 6.32 | 56.14 | 4.25 | — |
| 2 145.21 | Ⅱ2 | 8.66 | 2.17 | 1.54 | 0.000 8 | 37.87 | 13.56 | 44.31 | 4.26 | — |
| 2 145.34 | Ⅱ2 | 10.5 | 2.17 | 1.10 | 0.161 7 | 36.85 | 8.47 | 50.80 | 3.87 | — |
| 2 145.57 | Ⅱ2 | 27.8 | — | 1.54 | — | 17.52 | 26.81 | 44.67 | 11.00 | — |
| 2 145.86 | Ⅱ2 | 34.7 | — | 1.86 | — | 15.76 | 9.19 | 58.77 | 13.31 | 2.97 |
| 2 146.23 | Ⅱ2 | 34 | 2.39 | 1.43 | 0.298 3 | 20.06 | 13.10 | 50.50 | 16.33 | — |
| 2 146.48 | Ⅱ2 | 43.9 | — | — | 0.000 8 | 16.57 | 8.37 | 61.08 | 13.98 | — |
| 2 147.11 | Ⅲ | 28.9 | — | — | 0.012 3 | 19.83 | 11.58 | 57.72 | 9.65 | 1.22 |
| 2 162.01 | — | 1.78 | 2.32 | 1.22 | 0.006 2 | 34.52 | 1.46 | 58.71 | 0.84 | 4.46 |
| 2 162.26 | — | 1.64 | — | 1.53 | 0.156 3 | 34.63 | — | 65.37 | — | — |
| 2 165.61 | — | 26.6 | 2.33 | 2.88 | — | 17.50 | 6.35 | 75.30 | 0.84 | — |
| 2 166.09 | — | 9.7 | 2.36 | 1.68 | 0.005 8 | 28.92 | — | 65.21 | 5.87 | — |
| 2 166.95 | — | 10.1 | — | 1.78 | 0.006 1 | 32.97 | — | 63.05 | 3.98 | — |
| 2 167.23 | — | 9.85 | — | — | — | 28.27 | — | 65.75 | 3.28 | 2.70 |
| 2 167.69 | — | 9.64 | 2.20 | 2.12 | 0.026 8 | 36.16 | — | 60.09 | 3.75 | — |
3 样品实验结果分析
3.1 岩石矿物分析
3.2 地球化学分析
表3 山2 3亚段页岩样品地球化学参数Table 3 Geochemical parameters of shale samples from the Shan2 3 sub-member |
| 深度/m | 微量元素含量/(10-6) | 地球化学指标 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mo | Th | U | Rb | K | Th/U | Rb/K | |
| 2 127.08 | 2.01 | 17.6 | 8.45 | 87.4 | 1.34 | 2.08 | 65.22 |
| 2 142.76 | 3.48 | 18.2 | 3.56 | 147 | 1.68 | 5.11 | 87.50 |
| 2 142.93 | 1.93 | 8.41 | 1.55 | 56.3 | 1.63 | 5.43 | 34.54 |
| 2 143.33 | 4.85 | 15.5 | 2.88 | 82.1 | 1.6 | 5.38 | 51.31 |
| 2 143.54 | 4.27 | 16.3 | 3.55 | 83.5 | 1.56 | 4.59 | 53.53 |
| 2 143.81 | 3.84 | 18.4 | 3.26 | 78 | 1.53 | 5.64 | 50.98 |
| 2 144.07 | 2.62 | 17.8 | 3.16 | 79.6 | 1.5 | 5.63 | 53.07 |
| 2 144.26 | 2.88 | 17.1 | 3.1 | 83.6 | 1.55 | 5.52 | 53.94 |
| 2 144.65 | 2.34 | 17.6 | 3.33 | 75.5 | 1.49 | 5.29 | 50.67 |
| 2 166.95 | 2.27 | 20 | 9.33 | 78.3 | 1.47 | 2.14 | 53.27 |
| 2 167.69 | 1.7 | 9.78 | 20.7 | 77.2 | 1.48 | 0.47 | 52.16 |
| 范围 | 1.7~4.85 | 8.41~18.2 | 1.55~20.7 | 56.3~147 | 1.34~1.68 | 0.47~5.64 | 34.54~87.50 |
| 平均值 | 3.02 | 16.06 | 5.72 | 84.40 | 1.53 | 4.30 | 55.11 |
4 页岩岩相类型与特征
4.1 页岩分类方案
4.2 页岩类型划分
表4 山2 3亚段岩相分类Table 4 Lithofacies classification in Shan2 3 sub-member |
| 岩相类型 | 岩石矿物组分含量/% | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 类 | 亚类 | 编号 | 硅质(石英+长石) | 钙质(方解石+白云石) | 黏土矿物 | TOC/% |
| 硅质页岩 | 贫有机质黏土质硅质页岩 | I1 | 25~60 | 0~5 | 25~50 | <2 |
| 富有机质黏土质硅质页岩 | I2 | 25~60 | 0~5 | 25~40 | >2 | |
| 富有机质含钙黏土质硅质页岩 | I3 | 25~60 | 5~15 | 25~40 | >2 | |
| 黏土质页岩 | 贫有机质硅质黏土页岩 | II1 | 25~50 | 0~5 | 50~75 | <2 |
| 富有机质硅质黏土页岩 | II2 | 25~40 | 0~5 | 50~70 | >2 | |
| 富有机质含钙硅质黏土页岩 | II3 | 25~40 | 5~15 | 50~60 | >2 | |
| 富有机质含钙含硅黏土页岩 | II 4 | 15~25 | 5~15 | 50~75 | >2 | |
| 混合类页岩 | 富有机质黏土质混合页岩 | Ⅲ | 25~40 | 10~30 | 25~50 | >2 |
|
4.2.1 富有机质黏土质硅质页岩(I2)
图4 山2 3亚段主要岩相微观特征(a)富有机质黏土质硅质页岩,有机质呈黑色粉末状集合体,附着于黏土矿物表面,局部聚集成细小断续的黑色纹层,埋深2 142.76~2 143.33 m;(b)富有机质黏土质硅质页岩,可见纹层状构造,埋深2 142.76~2 143.33 m;(c)富有机质含钙黏土质硅质页岩,黏土矿物定向排列,埋深2 144.26~2 144.65 m;(d)富有机质含钙硅质黏土页岩,见生物屑,埋深2 144.93~2 145.34 m;(e)富有机质含钙硅质黏土页岩,生物屑长轴平行微层理面分布,具定向排列特征,埋深2 144.93~2 145.34 m;(f)富有机质含钙含硅黏土页岩,有机质呈黑色粉末状集合体沿微层理面吸附于黏土矿物表面显黑色,纹层呈水平状,埋深2 146.23~2 165.61 m Fig.4 Microscopic characteristics of main lithofacies in Shan2 3 sub-member |
4.2.2 富有机质含钙黏土质硅质页岩(I3)
4.2.3 富有机质含钙硅质黏土页岩(II3)
4.2.4 富有机质含钙含硅黏土页岩(II4)
5 页岩岩相储层特征
5.1 纹层发育分析
5.2 孔隙结构分析
5.2.1 孔隙分析
图6 山2 3亚段主要岩相孔隙发育特征(a)富有机质黏土质硅质页岩,见粒间孔及粒内孔,埋深2 142.76 m;(b)富有机质黏土质硅质页岩,有机质孔发育,埋深2 142.76 m;(c)富有机质黏土质硅质页岩,见溶蚀孔,埋深2 142.76 m;(d)富有机质含钙黏土质硅质页岩,微裂缝发育,埋深2 143.33 m;(e)富有机质含钙黏土质硅质页岩,层间缝发育,埋深2 143.33 m;(f)富有机质含钙硅质黏土页岩,有机质孔发育,埋深2 144.93 m;(g)富有机质含钙硅质黏土页岩,见粒间孔,埋深2 144.93 m;(h)富有机质含钙硅质黏土页岩,裂缝发育,见粒内孔,黄铁矿,埋深2 144.93 m;(i)富有机质含钙含硅黏土页岩,见粒间孔及有机质孔,发育微裂缝,埋深2 165.61 m Fig.6 Pore characteristics of main lithofacies in Shan2 3 sub-member |
5.2.2 孔隙度与渗透率
5.2.3 孔体积与孔比表面积
6 优势页岩相分析
6.1 富有机质黏土质硅质页岩(I2)
6.2 富有机质含钙黏土质硅质页岩(I3)
6.3 富有机质含钙硅质黏土页岩(II 3)
6.4 富有机质含钙含硅黏土页岩(II 4)
表5 山2 3亚段优势页岩岩相分析Table 5 Analysis of dominant shale lithofacies in Shan2 3 sub-member |
| 岩相 | TOC/% | 纹层发育 | 孔体积/(cm3/g) | 比表面积/(m2/g) | 孔径/nm | 岩相评价 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 富有机质黏土质硅质页岩(Ⅰ2) | 9.1 | 纹层状 | 0.028 6 | 12.56 | 10.62 | 良 |
| 富有机质含钙黏土质硅质页岩(Ⅰ3) | 9.2 | 块状 | 0.025 6 | 11.95 | 10.69 | 中 |
| 富有机质含钙硅质黏土页岩(Ⅱ3) | 9.3 | 层状 | 0.028 4 | 13.67 | 10.87 | 优 |
| 富有机质含钙含硅黏土页岩(Ⅱ4) | 7.12 | 波状 | 0.022 5 | 11.36 | 11.26 | 中 |
|

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