武曉玲 梅丹

【摘要】渤海灣盆地古近系湖相泥頁巖分布范圍廣、有機質豐度高、厚度大、埋藏較淺、普遍處于生油高峰階段，具有巨大的頁巖油資源潛力。本文研究了渤海灣盆地富有機質泥頁巖的沉積分布特征、地化特征、巖礦特征及儲集性能、含油氣性等特征，在此基礎上，對渤海灣盆地古近系頁巖油成藏地質條件進行了綜合分析。

【關鍵詞】頁巖油 成藏條件 分布特征

1 概況

渤海灣盆地總面積19.5×104km²（包括陸、海），劃分為“六坳三隆”。是以新生代為主要發(fā)育期的裂谷盆地，由古生代、中生代和新生代三個層系組合的復雜的含油氣系統(tǒng)，其中古近系為主要的烴源巖和主要的儲油層。渤海灣盆地是中國第二個主要產油基地，主要成油組合是下第三系。截至2010年底，渤海灣地區(qū)探明石油地質儲量108.4×10⁸t，天然氣儲量2763×10⁸m³，2010年產油量4934.59×10⁴t，是中國東部仍具有巨大潛力的地區(qū)。

渤海灣盆地濟陽、遼河、臨清、黃驊、冀中、渤中六個坳陷具有優(yōu)越的陸上頁巖油氣成藏條件。古近系沙三、沙四段湖相泥頁巖是頁巖油氣發(fā)育的最有利層系，具備形成頁巖油氣藏的物質基礎、儲集條件和資源潛力。古近系存在頁巖油、頁巖氣兩個領域，具“上油下氣”的分布特征。4500m以淺以頁巖油評價為主。

2 富有機質泥頁巖的分布特征

渤海灣盆地古近系主要為深湖-半深湖-三角洲相沉積，強裂陷期， 湖水較深，沙河街組沉積多套厚度較大的泥頁巖，泥頁巖分布廣，受物源、沉積相影響，各坳陷富含有機質泥頁巖時空展布上存在差異。始新世發(fā)生三次較大規(guī)模的湖平面上升，形成了最大湖泛期的孔二段、沙四段上部和沙三段、沙一段為主力的生烴層位。其中沙三段沉積時水域面積最大、烴源巖厚度大、分布范圍廣，是渤海灣盆地最好的生油層系；沙四段烴源巖主要分布在濟陽坳陷、下遼河坳陷和臨清東濮凹陷。

3 富有機質泥頁巖的巖石礦物學特征及儲集性能

渤海灣盆地古近系泥頁巖儲集空間類型為晶間孔、微孔隙與裂縫，納米孔隙發(fā)育。微孔類型以粘土微孔為主，其次為碳酸鹽礦物晶間微孔、有機質微孔、砂質粒間微孔、溶蝕孔、黃鐵礦中的體腔孔等。裂縫類型以構造縫、層間縫、高壓破裂縫為主，巖心觀察有大量高角度構造裂縫發(fā)育，泥頁巖物性特征屬于低孔低滲，但對油氣仍有效。

4 頁巖油氣的分布特征

渤海灣盆地古近系存在頁巖油、頁巖氣兩個領域，沉積相控制含油氣泥頁巖平面分布，熱演化程度控制頁巖油氣縱向分布；凹陷中心區(qū)和臨近凹陷中心的斜坡區(qū)是頁巖油氣聚集的有利區(qū)帶，受埋藏深度和地溫梯度影響，在縱向上頁巖油氣藏具有“上油下氣”的分布特征。

從對渤海灣盆地古近系沙一段至沙四段頁巖有機質成熟度剖析來看，有機質演化程度大部分Ro<1.3%以內，僅沙四亞段局限地區(qū)（深度在4500米以下）超過1.3%。從目前，各坳陷探井中已見頁巖油氣流的頁巖段主要在4500m以上，產物主要以油或油氣共出為特點，而在4500m以下見一些低產氣流井。頁巖油氣縱向分布特征與在各坳陷坳陷常規(guī)所發(fā)現(xiàn)油氣分布具有一致性，以渤海灣盆地頁巖油勘探取得較大進展的濟陽坳陷為例，目前在濟陽坳陷各凹陷中部地區(qū)主要發(fā)現(xiàn)的是油，而天然氣主要分布于各次級凹陷的邊部地區(qū)，按Ro在0.5%-1.3%勘探頁巖油，Ro>1.3%勘探頁巖氣，且主要勘探埋深小于4500m的區(qū)域的原則，濟陽坳陷勘探頁巖油氣主要以頁巖油資源為主。

5 結論

（1）渤海灣盆地頁巖厚度大，有機質豐度高、類型好、成熟度分布范圍寬，與北美頁巖油氣系統(tǒng)基本地質地球化學參數相比具備形成頁巖油氣的物質基礎；

（2）渤海灣盆地頁巖具有基質孔隙并且普遍發(fā)育微裂隙；全巖礦物組成中粘土礦物含量低于50%，普遍含石英，碳酸鹽含量較高，具有一定的脆性，利于頁巖油氣的開采；

（3）渤海灣盆地為中新生界斷陷湖盆，僅經歷東營末期構造抬升運動，構造破壞作用相對較弱，加之由于鹽巖發(fā)育等多種原因，都不同程度地分布著超壓帶，很容易形成一定規(guī)模的泥巖裂縫油氣藏。又由于泥巖厚度大、鹽巖封閉條件好，有利于頁巖油氣的保存及成藏。

（4）渤海灣盆地古近系存在頁巖油、頁巖氣兩個領域，沉積相控制含油氣泥頁巖平面分布，熱演化程度控制頁巖油氣縱向分布。

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