師 良，王香增，范柏江，呂 磊，李亞婷，楊 森 [.延安大學(xué) 石油工程與環(huán)境工程學(xué)院，陜西 延安，76000； .陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司，陜西 西安，70075]

針對沉積紋層的研究已經(jīng)有超過100年的歷史[1]。但是，絕大部分的紋層研究，其研究對象為泥頁巖紋層[2-3]。隨著頁巖油氣的開發(fā)，對頁巖中砂質(zhì)紋層的研究逐漸得到重視。Sutton認(rèn)為，砂質(zhì)紋層由于其物性明顯好于相鄰的頁/泥巖，因而為頁巖油氣提供了重要的儲(chǔ)集空間，同時(shí)為油氣運(yùn)移起到了輸導(dǎo)作用[4]。Lash認(rèn)為，砂質(zhì)紋層的存在增大了地層的脆性，一定程度上利于形成裂縫[5]。Rokosh認(rèn)為，砂質(zhì)紋層越發(fā)育其可壓裂性越好[6]。Broadhead發(fā)現(xiàn)，部分頁巖氣井的產(chǎn)能與砂質(zhì)紋層的發(fā)育程度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系[7]。

2009年以來，針對延長組頁巖油氣的勘探不斷深入，延長組頁巖中的砂質(zhì)紋層也被揭示。程明等人采用分型法對延長組砂質(zhì)紋層的發(fā)育情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，認(rèn)為砂質(zhì)紋層的累計(jì)層數(shù)與砂質(zhì)紋層的總厚度呈線性關(guān)系[8]。楊瀟等人基于實(shí)驗(yàn)測試，認(rèn)為砂質(zhì)紋層的發(fā)育有利于改善頁巖儲(chǔ)層的物性[9]。學(xué)者還針對砂質(zhì)紋層的成因進(jìn)行過探索。例如袁選俊等人基于沉積相帶的分布規(guī)律認(rèn)為，深湖相頁巖中的砂巖紋層可能為砂質(zhì)碎屑流沉積[10]。耳闖等人基于巖心沉積構(gòu)造識別認(rèn)為，在深湖相頁巖段，砂巖紋層為重力流沉積[11]。盡管開展了一系列相關(guān)工作，但針對砂質(zhì)紋層的研究還處于起步階段，該類紋層對油氣成藏過程的影響還不明確?；谏百|(zhì)紋層地質(zhì)特征的識別，擬從頁巖排烴特征、儲(chǔ)層物性特征、裂縫發(fā)育特征及油氣賦存特征方面開展剖析，揭示砂質(zhì)紋層對油氣成藏的影響。

1 地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地是中國第二大沉積盆地，盆地面積37×104km2。在鄂爾多斯盆地中南部地區(qū)，三疊系延長組發(fā)育富含有機(jī)質(zhì)的深灰色及黑色泥巖、頁巖和油頁巖[12]。延長組頁巖厚度大(平均厚度55 m)，有機(jī)碳含量高(平均有機(jī)碳含量達(dá)到3.5%)。該頁巖發(fā)育于深湖相沉積環(huán)境，平面分布穩(wěn)定，富含草莓狀黃鐵礦。由于經(jīng)歷多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，頁巖現(xiàn)今埋藏深度較淺(埋藏深度大約800～1 500 m)。

2 砂質(zhì)紋層地質(zhì)特征

本文中的砂質(zhì)紋層是指在鄂爾多斯盆地中部地區(qū)(圖1)，延長組深湖相泥/頁巖中發(fā)育的粉砂巖紋層或薄層，其厚度一般較小，多數(shù)在毫米級至厘米級變化，僅在局部地區(qū)可達(dá)到米級。

圖1 研究區(qū)沉積相展布(a)及地層柱狀圖(b)Fig.1 Map showing the depositional facies in the study area(a)and the stratigraphic column(b)

2.1 宏觀地質(zhì)特征

鄂爾多斯盆地中南部地區(qū)，中生界延長組普遍發(fā)育砂質(zhì)紋層。圖2a為位于張家灘鎮(zhèn)附近的延長組露頭(出露厚度約12 m)，地層近水平，小斷層發(fā)育。該露頭發(fā)育砂質(zhì)紋層共18層，砂質(zhì)紋層厚度變化在0.5～82.4 cm，累計(jì)厚度約444.2 cm。此處的砂質(zhì)紋層相對較厚，每層的算數(shù)平均厚度大約0.6 m。對YCYV1133井延長組7段(長7段)頁巖的巖心觀察表明，頁巖共發(fā)育砂質(zhì)紋層達(dá)到956層，累計(jì)厚度4.537 m，紋層在頁巖中出現(xiàn)的頻率為31.6 條/m(圖2b)。此外，砂質(zhì)紋層的頻率分布還呈現(xiàn)出不均勻分布的特點(diǎn)，在頁巖的中間段部位，砂質(zhì)紋層出現(xiàn)的頻率較高，砂質(zhì)紋層的厚度較薄；而在頁巖的上段部位和下段部位，砂質(zhì)紋層出現(xiàn)的頻率相對較少，砂質(zhì)紋層的厚度較大甚至轉(zhuǎn)變?yōu)樯皫r層。

2.2 微觀地質(zhì)特征

采用普通電子顯微鏡進(jìn)行觀察，可見砂質(zhì)紋層的巖性為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥頁巖，其主要呈薄紋層、薄條帶及薄夾層的形式展布。砂質(zhì)紋層的鏡下厚度變化范圍大(圖3a—d，圖3c來自于文獻(xiàn)[13])。而全巖X-射線衍射(XRD)分析結(jié)果表明，泥頁巖、砂質(zhì)紋層/薄砂層之間的礦物組分存在較大的差異。YCYV1112井35個(gè)樣品中，泥頁巖的石英含量為26%～40%，平均含量31%；長石含量為13%～32%，平均含量24%；粘土礦物含量為30%～53%，平均含量42%；砂質(zhì)紋層/薄砂層的石英含量為28%～47%，平均含量36%，長石含量為23%～51%，平均含量35%；粘土礦物含量為25%～45%，平均含量27%(圖4)。

砂質(zhì)紋層中，碎屑顆粒之間的填隙物大致分為兩類，即成巖膠結(jié)物和同沉積或者后生的粘土礦物。同沉積粘土礦物因?yàn)槭艿捷^強(qiáng)的壓實(shí)作用往往具有不規(guī)則狀的包裹碎屑顆粒；而成巖膠結(jié)物往往以石英出現(xiàn)加大邊為特征。研究區(qū)的砂質(zhì)紋層樣品，多數(shù)具有不規(guī)則狀的包裹碎屑顆粒，而石英加大邊為特征的成巖膠結(jié)物較少，因而填隙物以同沉積或后生粘土礦物為主(圖3d)。一些紋層內(nèi)部，裂縫比較發(fā)育，有時(shí)出現(xiàn)瀝青質(zhì)充填現(xiàn)象(圖3e，f)。

3 砂質(zhì)紋層對油氣成藏的影響

3.1 改變了巖性接觸方式，利于烴類的排出

不同的巖性接觸方式或者不同的巖性組合直接影響烴源巖的排烴能力[14]。部分厚層烴源巖，盡管其生烴地化指標(biāo)較好，甚至出現(xiàn)滯排油氣的現(xiàn)象[15]。長7段泥頁巖是良好的烴源巖，在地史過程中生成了大量的油氣[16]。因此，采用巖石快速熱解儀對巖石中的游離烴(300 ℃下檢測的單位質(zhì)量巖石中的液態(tài)烴含量)進(jìn)行了分析。YCYV1112井1 350～1 470 m長7段泥頁巖發(fā)育。其中，1 426 m以淺發(fā)育一套厚層泥頁巖，1 426 m以深則廣泛發(fā)育砂質(zhì)紋層或者薄砂巖層(薄砂巖層最大厚度小于3 m)(圖5)。在1 426 m以淺的厚層泥頁巖層段，游離烴含量隨埋深的增大呈先增大后減小的趨勢。該趨勢表明，厚層泥頁巖中部的烴類難以排出；而在靠近巖性變化的部位，烴類的排出程度逐漸增強(qiáng)，由此使得殘留的游離烴量較少。從游離烴的相對含量上看，厚層泥頁巖中的游離烴含量相對較高；厚層泥頁巖上/下的砂質(zhì)紋層及薄砂巖中，游離烴含量相對較低(圖5)。由此可見，厚層泥頁巖排出的烴量相對少，排烴效率較低。

1 426 m以深的層段其游離烴含量變化不大。從游離烴的相對含量上看，無論是泥頁巖層段，還是砂質(zhì)紋層及薄砂巖層，它們游離烴含量大致相當(dāng)。在埋深1 450 m附近的兩個(gè)粉砂巖樣品(分別為2.3 mg/g和4.9mg/g)，其游離烴含量與鄰近頁巖的游離烴含量幾乎一致(圖5)。由于粉砂巖不能生成油氣，其中賦存的油氣只可能來自于鄰近的頁巖。由此可見，在砂質(zhì)紋層或者薄砂巖層與泥頁巖交互發(fā)育的部位，油氣更容易排出烴源巖。

圖3 鄂爾多斯盆地中南部延長組砂質(zhì)紋層微觀地質(zhì)特征Fig.3 Microscopic geology of sandy laminae in the Yanchang Formation,central and southern Ordos Basina.頁巖與砂質(zhì)紋層交互發(fā)育，YCCY1138井, 上部埋深1 253.6～1 253.9 m，下部埋深1 255.0～1 255.3 m； b.砂質(zhì)紋層，YCYV1112井，埋深1 475.6 m；c.鑄體薄片，其中暗層指示粘土礦物含量高，亮層指示碎屑礦物含量高，YCYV1120井，埋深1 516.8 m，正交偏光； d.巖石薄片,YCYV1112井，埋深1 357.96 m，單偏光；e.鑄體薄片，其中發(fā)育微裂縫，YCYV1113井，埋深2487.3m，單偏光；f.熒光薄片，其中的裂縫充填瀝 青，YCCY1220井, 埋深1 117.5 m

圖4 鄂爾多斯盆地中南部延長組泥頁巖與砂質(zhì)紋層/薄砂層礦物組成對比Fig.4 Mineral composition comparison between silty shale and sandy laminae/thin sandy layer in the Yanchang Formation,central and southern Ordos Basin

3.2 基于儲(chǔ)集類型，改善了儲(chǔ)層物性

微觀鏡下觀察可見，泥頁巖與砂質(zhì)紋層均可發(fā)育粒間孔、粒內(nèi)孔和有機(jī)質(zhì)孔等孔隙類型(圖6)。但是在發(fā)育程度及連通性上具有一定差別。由于石英、長石等碎屑顆粒的含量相對較高，粒徑較大，砂質(zhì)紋層中的粒間孔和粒內(nèi)孔發(fā)育程度比較強(qiáng)。與泥頁巖相比，孔隙直徑更大，孔隙的連通性也較好。泥頁巖的有機(jī)質(zhì)含量更高，其有機(jī)質(zhì)孔的發(fā)育程度較好，可以呈片狀發(fā)育，而砂質(zhì)紋層中的有機(jī)質(zhì)孔呈“孤立”狀態(tài)更加明顯。但是，在部分地區(qū)，泥頁巖基本不發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔，這可能與有機(jī)質(zhì)的熱演化程度有關(guān)。熱演化程度低，有機(jī)質(zhì)孔發(fā)育程度越差[17]。此外，有機(jī)質(zhì)孔的發(fā)育程度可能還與有機(jī)質(zhì)類型相關(guān)，陸相沉積往往由于非均質(zhì)性強(qiáng)，有機(jī)相變化快，有機(jī)質(zhì)類型多變，直接影響了有機(jī)質(zhì)孔的發(fā)育[16]。

圖5 鄂爾多斯盆地中南部YCYV1113井延長組游離烴含量隨埋深的變化Fig.5 Plot of free hydrocarbon content vs.burial depth from the Yanchang Formation in Well YCYV1113,central and southern Ordos Basin

圖6 鄂爾多斯盆地中南部延長組砂質(zhì)紋層與泥頁巖的孔隙類型對比Fig.6 Comparison of pores developed in sandy laminae and shale in the Yanchang Formation,central and southern Ordos Basina. YCYV1133井，長7段，埋深1 340 m，粘土礦物間孔隙，SEM；b. YCYV1112井，長7段，埋深1 397.66 m，粒間溶蝕孔中被自生石英充填，SEM；c. YCYV1133井，長7段，埋深1 341 m，有機(jī)質(zhì)及有機(jī)質(zhì)孔，SEM；d. YCYV1112井，長8段，埋深1 414 m，粘土礦物板間孔，SEM；e. YCYV1112井，長 8段，埋深1 414 m，粒內(nèi)溶蝕孔，SEM；f. YCYV1112井，長9段，埋深1 504.98 m，混雜于粘土間的有機(jī)質(zhì)孔，SEM(a—c為砂質(zhì)紋層,d—f為泥頁巖)

利用氮?dú)獾葴匚角€可以獲得巖石的比表面積和總孔隙體積；基于等溫解吸曲線，將DFT法和BJH法相結(jié)合還可計(jì)算微孔的孔徑分布，理論上可以獲得0.35～300 nm的孔徑分布[14]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，砂質(zhì)紋層的孔徑范圍主要分布在10～50 nm；泥頁巖的孔徑范圍主要分布在5～20 nm。就微孔而言，砂質(zhì)紋層的孔徑范圍明顯較大。這主要是由于砂質(zhì)紋層的石英、長石等脆性礦物含量較高，抗機(jī)械壓實(shí)作用較強(qiáng)，有利于孔隙的保存[18]。石英、長石、碳酸鹽礦物的溶蝕作用，還能間接有利于孔隙的發(fā)育，從而增大孔隙度(圖6b)。

研究區(qū)頁巖致密且非均質(zhì)性強(qiáng)，測量儲(chǔ)層滲透率仍具有不確定性。但理論上，砂質(zhì)紋層的脆性礦物含量高，造縫能力強(qiáng)，孔隙相對發(fā)育，其滲透率必然相對較高，這在北美Bossier頁巖的開發(fā)實(shí)踐中得到了證實(shí)[17]。前人對延長組頁巖的相關(guān)分析測試也證實(shí)了該結(jié)論，頁巖中，砂質(zhì)紋層越發(fā)育，砂質(zhì)含量越高，孔隙度就越大，滲透率往往越大(表1)[9]。

3.3 改變力學(xué)性質(zhì)，產(chǎn)生裂縫

不同的巖性具有不同的力學(xué)性質(zhì)，砂質(zhì)紋層的出現(xiàn)使得局部區(qū)域的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，直接影響了裂縫的發(fā)育程度。研究區(qū)經(jīng)歷了燕山運(yùn)動(dòng)、喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)等多期次的構(gòu)造活動(dòng)[19]，因而構(gòu)造張裂縫廣泛發(fā)育(圖7a,b)。但是，砂質(zhì)紋層的裂隙特征與泥頁巖的裂隙特征存在巨大差異。砂質(zhì)紋層中的裂隙進(jìn)入泥頁巖后會(huì)發(fā)生擴(kuò)散或折射，使得泥頁巖裂隙密度增大(圖7c,d)。值得注意的是，由于出露地表，野外觀察到的該類現(xiàn)象還可能由風(fēng)化作用導(dǎo)致。但是，與厚層純頁巖比較而言，巖性交互發(fā)育部位的巖石其抗風(fēng)化能力相對較強(qiáng)，裂縫發(fā)育雛形基本可見(圖7c,d)。

表1 鄂爾多斯盆地中南部延長組泥頁巖物性特征(脈沖衰減法測試結(jié)果)[9]Table 1 Physical properties of silty shale(results from the pulse-decay test)in the Yanchang Formation,central and southern Ordos Basin[9]

圖7 鄂爾多斯盆地東南部延長組野外構(gòu)造裂縫Fig.7 Outcrop tectonic fractures of the Yanchang Formation,eastern and southern Ordos Basina,b,c.延長縣張家灘中心小學(xué)剖面；d.宜川縣安家莊剖面

砂質(zhì)紋層一般發(fā)育于較強(qiáng)水動(dòng)力沉積背景，泥頁巖一般發(fā)育于較弱水動(dòng)力沉積背景，兩者間的頁理面為力學(xué)性質(zhì)的薄弱界面，極易出現(xiàn)剝離而形成裂縫[20]。因此，砂質(zhì)紋層的存在還直接導(dǎo)致了層間頁理縫的發(fā)育。頁理縫基本上沿紋層的方向展布，部分頁理縫由于充填瀝青而具有熒光顯示(圖2f)，這表明油氣組分在砂質(zhì)紋層中發(fā)生了初次運(yùn)移。此外，頁理縫的延伸距離大多較遠(yuǎn)，該類裂縫一般具有較強(qiáng)的滲流能力。在局部區(qū)域，頁理縫還會(huì)構(gòu)成“網(wǎng)狀”裂縫網(wǎng)絡(luò)。這有可能是巖性非均質(zhì)性太強(qiáng)導(dǎo)致的。砂質(zhì)紋層的出現(xiàn)改變了應(yīng)力的均一分布，裂縫在不均衡應(yīng)力的控制下發(fā)生交錯(cuò)而形成“網(wǎng)狀”裂縫網(wǎng)絡(luò)(圖7a,b)。由于裂縫既可以作為油氣的運(yùn)移通道，也可以作為油氣賦存的場所，裂縫的分布極有可能改變油氣的運(yùn)移路徑和空間分布。

3.4 基于儲(chǔ)集類型，改變了油氣賦存類型

烴類氣體在儲(chǔ)層中存在3種賦存狀態(tài)，即吸附態(tài)、游離態(tài)和溶解態(tài)(包括油溶態(tài)和水溶態(tài))。吸附態(tài)氣體主要由范德華力作用而吸附在有機(jī)質(zhì)、干酪根及粘土礦物的表面。游離態(tài)氣體以自由流動(dòng)狀態(tài)存在于孔隙與裂隙中。溶解態(tài)氣體呈溶解狀態(tài)溶解于液態(tài)油和液態(tài)水中。延長組頁巖源巖地化指標(biāo)好(干酪根為Ⅱ型、平均總有機(jī)碳含量3.5%，粘土礦物達(dá)到42%)，吸附能力強(qiáng)。由圖8可見，6個(gè)樣品在地層壓力條件下(對應(yīng)壓力大約5 MPa)的平均吸附氣量大約為2.5 m3/t頁巖(圖8)。由于富有機(jī)質(zhì)頁巖的層狀吸附作用，吸附態(tài)氣體極易充滿頁巖中的微小孔縫空間。因此，在頁巖內(nèi)部中，以吸附態(tài)賦存的氣體占據(jù)很大的比例。

砂質(zhì)紋層由于其礦物組分以脆性礦物為主，對氣體的吸附能力極弱，但其相對較大的孔縫空間為油氣提供了場所。YCYV1112井的紋層樣品，平均含油飽和度達(dá)到43%，平均含水飽和度達(dá)到28%，而平均含氣飽和度則為29%(可視為游離氣)(表2)。氣體可以溶解于原油和水中，其計(jì)算公式如下：

圖8 鄂爾多斯盆地中南部YCYV1112井長7段頁巖樣品等溫吸附試驗(yàn)結(jié)果Fig.8 Isothermal adsorption experiment result of sampled shales from the Chang 7 Member in Well YCYV1112,central and southern Ordos Basin

G溶解氣=G油溶氣+G水溶氣

(1)

(2)

(3)

式中：G溶解氣為溶解氣含氣量，m3/t；G油溶氣為油溶氣含氣量，m3/t；G水溶氣為水溶氣含氣量，m3/t；Rwg為氣體在水中溶解度，m3/m3；Rog為氣體在油中溶解度，m3/m3；ρ頁為頁巖密度，g/cm3；So為含油飽和度，%；Sw為含水飽和度，%；Φ為總孔隙度，%。

對上述樣品的計(jì)算結(jié)果表明，溶解氣平均含量為0.57 m3/t頁巖。游離氣平均含量為1.00 m3/t頁巖。由此可見，砂質(zhì)紋層的存在，使得更多的頁巖氣可以以溶解態(tài)和游離態(tài)的方式賦存。

4 砂質(zhì)紋層的分布與油氣勘探開發(fā)的關(guān)系

在深湖相沉積體系，由于距離物源較遠(yuǎn)，其中沉積的頁巖厚度大、有機(jī)質(zhì)含量高，因而往往具有極高的生烴潛力。由于該區(qū)砂質(zhì)紋層的發(fā)育程度較弱，頁巖中的油氣難易排出，油氣大量賦存于頁巖中(圖5)。在半深湖相沉積體系，距離物源相對較近，其中沉積的頁巖厚度減薄、砂質(zhì)紋層的發(fā)育程度增強(qiáng)。頁巖與砂質(zhì)紋層的有效組合導(dǎo)致大量油氣運(yùn)移至砂質(zhì)紋層中(圖5)。因此，對于頁巖油氣而言，富含砂質(zhì)紋層的頁巖與厚層純頁巖都可能成為有利的勘探開發(fā)目標(biāo)，深湖相厚層頁巖甚至可能是最為有利的勘探開發(fā)目標(biāo)。

表2 鄂爾多斯盆地中南部YCYV1112井6個(gè)長7段頁巖樣品溶解氣對比Table 2 Comparison of dissolved gas of 6 shale samples from the Chang 7 Member in Well YCYV1112,central and southern Ordos Basin

注：根據(jù)研究區(qū)經(jīng)驗(yàn)值，天然氣在油和水中的溶解度分別取0.4和0.04。

表3 鄂爾多斯盆地中南部延長組YCCY1112井與YCYV1145井開發(fā)情況對比Table 3 Comparison of production parameters between the Yanchang Formation in Well YCCY1112and Well YCYV1145,central and southern Ordos Basin

注：此處的產(chǎn)量數(shù)據(jù)采用相關(guān)關(guān)系來進(jìn)行對比。

圖9 鄂爾多斯盆地中南部長7段頁巖鏡質(zhì)體反射率分布Fig.9 The vitrinite reflectance distribution of shale in the Chang 7 Member,central and southern Ordos Basin

然而，當(dāng)前數(shù)十口探井的勘探經(jīng)驗(yàn)表明，深湖相厚層頁巖的勘探結(jié)果并不理想。以研究區(qū)兩口井為例，YCYV1145井巖性以厚層頁巖為主，砂質(zhì)紋層不發(fā)育；而YCCY1112井巖性仍以頁巖為主，但砂質(zhì)紋層較多。兩口探井以水力壓裂方式進(jìn)行作業(yè)，盡管YCCY1112井的壓裂段總長度只有9 m(壓裂段總長度僅為YCYV1145的56%)，其日平均產(chǎn)油量和產(chǎn)氣量卻分別是YCYV1145井的2.5倍和1.02倍(表3)。由此可以看出，發(fā)育砂質(zhì)紋層的探井顯示出較好的頁巖油氣開發(fā)潛力。

從研究區(qū)的地質(zhì)背景進(jìn)行分析，對于深湖相厚層頁巖的開發(fā)，主要存在3方面的制約因素。第一，延長組頁巖的滲透性極差、壓力異常低(地層壓力與靜水壓力的比值僅為0.5～0.7)[16]，這導(dǎo)致壓裂液的返排速度慢、對儲(chǔ)層容易造成污染。同時(shí)，壓裂過程中以及壓裂后，容易發(fā)生壓裂縫重新閉合的問題。第二，研究區(qū)頁巖熱演化程度低，尚處于生油窗階段(圖9)，地層中不僅含有石油和天然氣，還有大量的地層水。在壓裂液返排過程中，由于地層水的存在，往往出現(xiàn)無法將液體排盡的情況(因此無法獲得表3中的返排率)，這直接妨害了油氣在頁巖層中的有效滲流，使得頁巖油氣的開發(fā)效果較差。第三，地層溫度低(50～60 ℃)[12]。頁巖中的吸附氣在較高溫度條件下容易解析，而在該溫度條件下的氣體解析非常困難，導(dǎo)致無法獲得高產(chǎn)的解析氣。此外，由于厚層頁巖的粘土礦物含量高，在開發(fā)過程中還面臨井壁穩(wěn)定性差，井眼軌跡控制難度大、大型裂縫網(wǎng)絡(luò)難以形成等工程技術(shù)上的問題。

因此，對于鄂爾多斯盆地中南部地區(qū)的頁巖油氣，當(dāng)前的有效開發(fā)目標(biāo)是砂質(zhì)紋層較多的頁巖。深湖相厚層頁巖由于殘留大量的油氣，因而具備廣闊的勘探開發(fā)前景。但是，由于受到特殊地質(zhì)條件的限制，現(xiàn)有的工程技術(shù)尚不能對其進(jìn)行有效開發(fā)。未來某個(gè)時(shí)期，只有攻克了面臨的工程技術(shù)難題之后，深湖相厚層頁巖才能成為有效的勘探開發(fā)目標(biāo)。

5 結(jié)論

1) 延長組深湖相頁巖中廣泛發(fā)育砂質(zhì)紋層。砂質(zhì)紋層的巖性涵蓋粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥頁巖，紋層主要呈薄紋層、薄條帶及薄夾層的形式出現(xiàn)。

2) 砂質(zhì)紋層的存在，改變了巖性的接觸方式，往往越有利于排烴。砂質(zhì)紋層的存在，有利于孔隙的發(fā)育，改善了儲(chǔ)層物性。砂質(zhì)紋層的存在，改變了巖石的力學(xué)性質(zhì)，使得裂縫展布規(guī)律得以改變。砂質(zhì)紋層的存在，為溶解氣和游離氣的賦存提供了更多的賦存空間。

3) 鄂爾多斯盆地中南部地區(qū)，富含砂質(zhì)紋層的頁巖是現(xiàn)今的油氣勘探開發(fā)目標(biāo)；深湖相厚層頁巖盡管油氣潛力巨大，但現(xiàn)有的工程技術(shù)尚不能進(jìn)行有效開發(fā)，是未來的勘探開發(fā)目標(biāo)。

致謝：感謝陜西延長石油(集團(tuán))為本文提供的部分基礎(chǔ)照片、感謝梁全勝博士對本文的寫作支持。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] Mitchel J M.An overview of climatic variability and its casual mechanisms[J].Quaternary Research,1976,6(4):481-493.

[2] Slatt R M,Brien N R.Pore types in the Barnett and Woodford gas shales:Contribution to understanding gas storage and migration pathways in fine-grained rocks[J].AAPG Bulletin,2011,95(12):2017-2030.

[3] 王冠民,鐘建華,馬在平.湖泊紋層狀沉積物的同生期變化研究述評[J].世界地質(zhì),2003,22(3):231-236.

Wang Guanmin,Zhong Jianhua,Ma Zaiping.Syngenetic changes in lacustrine lamellar sediments[J].Global Geology,2003,22(3):231-236.

[4] Sutton S J,Ethridge F G,Almon W R,et al.Textural and sequence-stratigraphic controls on sealing capacity of Lower and Upper Cretaceous shales,Denver basin,Colorado[J].AAPG Bulletin,2004,88(8):1185-1206.

[5] Lash G G,Engelder T.An analysis of horizontal microcracking during catagenesis:Example from the Catskill delta complex[J].AAPG Bulletin,2005,89(11):1433-1449.

[6] Rokosh D,Pawlowicz J,Anderson S,et al.Shale fabric,mineralogy and effective porosity of the Upper Colorado Group[C].Alberta:CSPG CSEG CWLS Convention,2009:572-576.

[7] Broadhead R F,Kepferle R C,Potter P E.Stratigraphic and sedimentologic controls of gas in shale-example from upper Devonian of nort-hern Ohio[J].AAPG Bulletin,1982,66(1):10-27.

[8] 程明,羅曉容,雷裕紅,等.鄂爾多斯盆地張家灘頁巖粉砂質(zhì)夾層/紋層分布、分形特征和估算方法研究[J].天然氣地球科學(xué),2015,26(5):845-852.

Cheng Ming,Luo Xiaorong,Lei Yuhong,et al.The distribution,fractal characteristic and thickness estimation of silty laminae and beds in the Zhangjiatan shale,Ordos Basin[J].Natural Gas Geoscience,2015,26(5):845-852.

[9] 楊瀟,姜呈馥,孫兵華,等.砂質(zhì)紋層的發(fā)育特征及對頁巖儲(chǔ)層物性的影響——以鄂爾多斯盆地南部中生界延長組為例[J].延安大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2015,34(2):18-23.

Yang Xiao,Jiang Chengfu,Sun Binghua,et al.Development characteristics of sandy laminae and their effects on physical properties of shale reservoirs:a case study of the Mesozoic Yanchang Formation in the southern Ordos Basin[J].Journal of Yan An University(Natural Science Edition),2015,34(2):18-23.

[10] 袁選俊,林森虎,劉群,等.湖盆細(xì)粒沉積特征與富有機(jī)質(zhì)頁巖分布模式——以鄂爾多斯盆地延長組長7油層組為例[J].石油勘探與開發(fā),2015,42(1):34-42.

Yuan Xuanjun,Lin Senhu,Liu Qun,et al.Lacustrine fine-grained sedimentary features and organic-rich shale distribution pattern:A case study of Chang 7 Member of Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin,NW China[J].Petroleum Exploration and Development,2015,42(1):34-42.

[11] Er Chuang,Li Yangyang,Zhao Jingzhou,et al.Characteristics of lacustrine organic-rich shale:A case study of the Chang7 Member,Triassic Yanchang Formation,Ordos Basin,China[J].Natural Gas Geoscience,2016,1(2):173-185.

[12] Wang X Z,Zhang L X,Jiang C F,et al.Hydrocarbon storage space within lacustrine gas shale of the Triassic Yanchang Formation,Ordos Basin,China[J].Interpretation,2015,3(2):15-23.

[13] 劉國恒,黃志龍,姜振學(xué),等.鄂爾多斯盆地延長組湖相頁巖紋層發(fā)育特征及儲(chǔ)集意義[J].天然氣地球科學(xué),2015,26(3):408-417.

Liu Guoheng,Huang Zhilong,Jiang Zhenxue,et al.The characteristic and reservoir significance of lamina in shale from yanchang formation of Ordos Basin[J].Natural Gas Geoscience,2015,26(3):408-417.

[14] 王軒,高崗,李佳燁,等.碳酸鹽巖縫合線與基質(zhì)的排烴效應(yīng)——以川東地區(qū)石炭系和奧陶系碳酸鹽巖為例[J].石油與天然氣地質(zhì),2017,38(3):534-542.

Wang Xuan,Gao Gang,Li Jiaye,et al.Hydrocarbon expulsion of stylolite and matrix in carbonate rocks:A case study from the Ordovician and Carboniferous carbonate rocks in Eastern Sichuan Basin[J].Oil & Gas Geology,2017,38(3):534-542.

[15] 陳中紅,查明.濟(jì)陽坳陷古近系烴源巖結(jié)構(gòu)及排烴的非均一性[J].石油勘探與開發(fā),2003,30(6):45-48.

Chen Zhonghong,Zha Ming.The structure of source rocks and cha-racteristics of hydrocarbon expulsion-An example from Paleogene system in Jiyang Depression[J].Petroleum Exploration and Development.2003,30(6):45-48.

[16] 王香增,范柏江,張麗霞,等.陸相頁巖氣的儲(chǔ)集空間特征及賦存過程——以鄂爾多斯盆地陜北斜坡構(gòu)造帶延長探區(qū)延長組長7段為例[J].石油與天然氣地質(zhì),2015,36(4):651-659.

Wang Xiangzeng,Fan Bojiang,Zhang Lixia,et al.Reservoir space characteristics and charging process of Lacustrine shale gas-a case study of the Chang 7 member in Yanchang Block in Shanbei slope of Erdos Basin[J].Oil & Gas Geology,2015,36(4):651-659.

[17] 王香增,張麗霞,李宗田,等.鄂爾多斯盆地延長組陸相頁巖孔隙類型劃分方案及其油氣地質(zhì)意義[J].石油與天然氣地質(zhì),2016,37(1):1-7.

Wang Xiangzeng,Zhang Lixia,Li Zongtian,et al.Pore type classification scheme for continental Yanchang shale in Ordos Basin and its geological significance[J].Oil & Gas Geology,2016,37(1):1-7.

[18] Loucks R G,Reed R M,Ruppel S C,et al.Morphology,genesis,and distribution of nanometer-scale pores in siliceous mudstones of the Mississippian Barnett shale[J].Journal of Sedimentary Research,2009,79(12):848-861.

[19] 李士祥,鄧秀芹,龐錦蓮,等.鄂爾多斯盆地中生界油氣成藏與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系[J].沉積學(xué)報(bào),2010,28(4):798-807.

Li Shixiang,Deng Xiuqin,Pang Jinlian,et al.Relationship between petroleum accumulation of Mesozoic and tectonic movement in Ordos Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2010,28(4):798-807.

[20] 蒲泊伶,蔣有錄,王毅,等.四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組頁巖氣成藏條件及有利地區(qū)分析[J].石油學(xué)報(bào),2010,31(2):225-230.

Pu Boling,Jiang Youlu,Wang Yi,et al.Reservoir-forming conditions and favorable exploration zones of shale gas in Lower Silurian Longmaxi Formation of Sichuan Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2010,31(2):225-230.