细粒沉积学研究进展与展望

【作者】 袁选俊； 林森虎； 刘群； 成大伟； 张志杰； 周川闽； 谭聪；

【机构】 中国石油勘探开发研究院；

【摘要】 细粒沉积岩作为烃源岩不但控制了常规油气藏的形成与分布,而且与致密油气、页岩油气等非常规油气资源紧密相关。细粒沉积学是目前国内外研究前沿,研究程度相对较低,亟需开展典型解剖与工业化应用研究,推动学科发展,更好的指导油气勘探与开发。作者在对国内外相关研究进展系统调研基础上,以鄂尔多斯盆地长7油层组为解剖重点,应用岩心-薄片观察,X衍射、地球化学测试,测井岩性分析与有机碳定量计算等多种手段与方法,开展了泥页岩组构特征与沉积环境恢复、富有机质页岩分布规律与主控因素研究,初步建立了湖泊富有机质页岩沉积模式,预期为优质烃源岩分布以及有利勘探区带评价预测提供指导。通过系统调研与研究实践体会,提出湖盆细粒沉积学发展亟需加强3方面攻关。一是与砂砾岩等粗粒沉积岩不同,泥页岩等细粒沉积岩颗粒细小、成分多样、成因复杂,传统碎屑岩沉积学研究内容与方法,已不能完全满足细粒沉积岩的科研与生产需求,亟需建立行之有效的研究方法体系,明确主要研究内容,推动沉积学科的创新性发展;二是中国古代发育淡水、咸水等不同类型的湖泊,形成了包括泥岩页岩、湖相碳酸盐岩等多种细粒沉积岩,目前对其成因、分布研究程度总体较低,亟需加强典型盆地岩石微观组构与宏观分布规律等解剖研究,建立不同类型湖盆细粒沉积体系的成因模式,为有利相带预测提供理论支撑。三是湖盆细粒沉积与粗粒沉积密切相关,需要加强整体性研究,揭示相互控制作用与机理,建立不同类型细粒沉积体系的分布模式,为区带评价优选提供地质依据。鄂尔多斯盆地湖相富有机质页岩主要分布于三叠系延长组长7油层组,是鄂尔多斯盆地中生界最重要的烃源岩和岩性油藏\致密油勘探目的层。作者应用工区近300口探井的综合录井资料,分小层按细砂岩、泥质细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、钙质砂岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩、泥岩、页岩、凝灰质泥岩10种岩性进行了统计与工业化编图,厘定了长7油层组的岩相格局,刻画了长7油层组3个小层的细粒沉积体系,预测评价了有利勘探区带。应用岩心-薄片观察、X衍射、地球化学测试、有机碳测井定量计算等多种手段与方法,揭示了富有机质页岩岩石学特征、纹层结构,以及与富有机质页岩发育的关系。通过典型井地球化学测试与有机碳测井定量计算,发现有机碳含量在纵向分布上具有明显的旋回性特征。建立了湖相富有机质页岩以湖侵-水体分层为主的沉积模式,提出"沉积相带、水体深度、缺氧环境、湖流"是长7油层组富有机质页岩分布的主控因素。远离三角洲前缘的宁静深湖区,富有机质页岩发育,有机碳含量高,干酪根类型以腐泥型为主;发育砂质碎屑流的深湖区,富有机质页岩与砂岩互层,富有机质页岩有机碳含量仍然较高,揭示砂质碎屑流沉积有利于下覆页岩有机质的保存;邻近三角洲前缘的半深湖区,波状-块状粉砂质泥岩发育,干酪根类型以腐植型-腐泥型为主,揭示河流或湖流作用以及搬运外来物质的影响。长73快速湖侵,湖水深度和范围急剧增加,湖泊表层水体与下层水体由于温度差异导致上下水体循环受阻,从而在深湖区形成了大面积的缺氧环境,有利于富有机质页岩的大规模发育。更多还原