论文摘要
页岩气是近年来新兴的一种非常规天然气。页岩气储层在矿物组成、有机质特征和孔隙结构等诸多方面都有别于常规油气储层。除游离态外,页岩气还大量以吸附态赋存于页岩储层的纳米级孔隙中。鄂尔多斯盆地东南部延长组富有机质页岩形成于陆相湖盆环境,具有一定的特殊性。通过对盆地周围的露头观察、重点取样井所取岩心的系统观测及重点层段的精细描述,以及150余口井的测井资料的综合分析,明确了研究区三叠系延长组长7段和长9段主要发育三角洲前缘亚相和湖泊相沉积,湖盆主体位于研究区南部,以滨浅湖亚相为主,半深湖-深湖亚相发育于研究区西部,东北部地区发育分流间湾泥质沉积,北部为三角洲前缘亚相水下分流河道砂体向南展布减薄。页岩厚度大,分布稳定；其中长7段半深湖-深湖亚相更为发育。同时,为了探索我国陆相富有机质页岩的储层特征、孔隙结构及吸附能力及相应的控制因素,本文针对目标层段内的富有机质黑色页岩进行了岩芯取样,并进行了粘土矿物及全岩X-射线衍射分析、比表面-孔径分布检测及等温吸附等一系列测试。结果显示,研究区延长组陆相页岩的孔隙直径主要分布在2-5nm之间,以中孔隙为主,中孔体积约占总体积的70%；矿物组成以石英和粘土矿物为主,粘土矿物中伊蒙混层含量最高,均值为47.6%,其次为伊利石；伊蒙混层比为18.89%,指示本区页岩已到晚成岩A2阶段。岩石富含有机质,有机碳含量（TOC）在0.16%-6.6%之间,镜质体反射率（R0）在0.56%-1.4%之间,主要属于成熟阶段阶段。在一定状态空间内,孔隙体积随矿物含量的变化是一个随机过程关系,即宏孔体积与石英含量呈正相关趋势,微孔体积与粘土矿物含量呈正相关趋势；低成熟度（Ro<1.0%）条件下,孔隙体积与TOC和Ro无明显相关性。此外,吸附气量与微孔体积负相关和石英含量负相关,与粘土矿物含量、TOC和Ro均呈正相关性。最后,为实现理论研究与实际应用的结合,本文提出页岩气储层的定义及其评价标准,认为页岩气储层除包含富有机质泥页岩外,还包含泥页岩中的薄层夹层。以储层厚度、夹层比、1TOC、Ro、脆性矿物含量和孔隙度六个因素为划分标准,延长组长7段I类有利区主要在下寺湾地区的西部和东部、以及研究区南部广大地区；长9段主要在全区南部地区。