47 / 2022-01-23 17:30:35

基于微裂缝的泥页岩排烃机理定量研究

定量研究；初次运移；生烃微裂缝；力学分析；热模拟实验；鄂尔多斯盆地

长久以来，油气初次运移的问题都是石油地质学界所关注的热点，受制于缺乏有效的实验验证手段，关于该方面的认识很多仍停留在猜想阶段。随着致密油气、页岩油气重要性的日益提高，非常规油气近源成藏、源内成藏的特点突显了初次运移问题的研究意义。立足于这种需求，以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组广泛发育的两类烃源岩——暗色泥岩与油页岩为研究对象，结合物理实验与数值模拟方法：通过力学实验明确烃源岩的力学特征；通过热模拟演化实验探索排烃微裂缝的发育过程；借鉴并引入破裂力学领域的相关概念、方程，结合物理实验所得数据与认识，对排烃微裂缝的发育过程进行数值模拟与定量。所得认识如下：（1）有机质在烃源岩内的空间分布并不均匀，长7页岩中有机质多呈层状、条带状富集，富有机质条带长度多介于100~10000μm之间，长7泥岩中有机质则多呈团簇状或散点状分布，直径大多小于200μm；（2）相较于长7页岩，长7泥岩的脆性更高，抗压能力更差，且破裂韧度也更小，更易于被撕裂而产生微裂缝；而源内微裂缝的发育情况与其热成熟度、含油性密切相关，反映出生烃作用成因的微裂缝是有效的排烃通道；（3）在长7烃源岩所处的典型地质条件下，页岩富有机质空间的破裂压力介于76~134 MPa，泥岩的破裂压力介于42~248 MPa；经过微裂缝扩张后，页岩中的富有机质条带可延伸至初始长度的1.5~2倍，泥岩中则为2~3.5倍。