陸相頁巖及其夾層儲集特征對比與差異演化模式

不同于海相頁巖，中國陸相頁巖層系源-儲配置與耦合關系復雜，頁巖與夾層儲集特征差異顯著，明確其演化規律對陸相頁巖油氣的勘探具有重要指導意義。利用礦物組分、有機地球化學和物性資料，結合巖心、薄片、掃描電鏡觀察分析，對處于不同熱演化程度的鄂爾多斯盆地三疊系延長組、四川盆地侏羅系自流井組和松遼盆地白堊系營城組陸相頁巖開展系統研究。通過分析頁巖層系內頁巖與夾層的儲集空間類型與物性特征，探討成巖-生烴協同作用下頁巖與夾層孔隙形成演化過程，建立了陸相頁巖和夾層孔隙的差異演化模式。結果表明：①中國陸相頁巖巖相類型多樣，以混合質、黏土質和粉砂質頁巖為主，并常與碳酸鹽巖、砂巖及凝灰巖等夾層頻繁互層，巖相組合類型復雜。頁巖儲集空間以無機孔為主，有機孔次之，局部發育微裂縫。夾層儲集空間以殘余粒間（溶）孔、粒內（溶）孔和微裂縫等無機孔縫為主。②陸相頁巖及夾層孔隙演化受成巖-生烴作用共同控制，頁巖黏土礦物含量高、抗壓實能力弱、生烴之前無機孔隙快速減少。進入生油窗后，頁巖有機孔、黏土粒間/晶間孔、溶蝕孔和微裂縫發育程度逐漸增加。晚成巖階段之前，以生油高峰為界，頁巖孔隙度具有先降后升的變化規律。夾層則在壓實和膠結等作用下逐漸致密，儲集性逐漸變差。③延長組處于生油期，有機孔發育程度低，頁巖儲集條件差，砂巖夾層頁巖油富集條件更優；自流井組處于成熟-高熟階段，油、氣共存，頁巖有機、無機孔隙均較為發育，頁巖儲集條件更優，夾層主要為次要儲層或隔層；營城組已進入高熟-過熟階段，最利于頁巖氣和有機孔的形成，頁巖儲集條件良好。