2024年4月14日发(作者：)
当代化工研究
Modem
Chemical
Research
技术应用与研究
2021
•
08
宣东地区下花园组地层页岩气源岩有机地化
特征分析
*
张健雅'赵利涛
2
（
1
.河北省煤田地质勘查院河北
054000
2
.
河北煤炭科学研究院有限公司河北
054000
）
摘耍
：
有机地化特征是评价页岩气赋存地质条件的重要依据.通过采集宣东地区
ZK1
、
ZK3
、
张页
1
井下花园组暗色泥页岩样品
，
对其进
行有机地化特征分析研究
，
并进行页岩气有机地化特征分析评价
.
结果表明
：
宣东地区下花园组地层显微组分以惰质组和镜质组为主体
，
干酪根类型为
in
型
；
T0C含量较高
，
平均为
3.873%;
Ro平均为
1.44%,
Tmax平均491C,
属于高成熟湿气阶段.下花园组地层生怪潜力良
好
，
研究结果为今后宣东地区页岩气源岩特征分析提供了基础.
关键词
：
页岩气
；
有机地化特征
；
有机质类型
；
有机质丰度
；
有机质成熟度
中图分类号
：
P
文献标识码
：
A
Analysis
of
Organic
Geochemistry
Characteristics
of
Gas
Source
Rocks
from
Xiahuayuan
Formation
in
Xuandong
Area
Zhang
Jianya
1
,
Zhao
Litao
2
(1.
Hebei
Coalfield
Geological
Exploration
Institute,
Hebei,
054000
Hebei
Coal
Research
Institute
Co.,
Ltd.,
Hebei,
054000)
2.
Abstract:
Organic
geochemstry
is
an
important
basis
jor
evaluating
the
geological
conditions
of
shale
gas
occurrence.
The dark
mud
shale
samples
of
the
Xiahuayuan
formation
ofZKl,
ZK3
and
ZY
1
are
collected
to
analyze
and
evaluate
the
organic
geochemical
characteristics ofshale
gas.
The
results
show
that
the
macerals
of
xiahuayuan
formation
in
Xuandong area
are
mainly
inerter
formation
and
vitreous
formation,
the
kerogen
type
is
mainly
type
III;
TOC
is
high,
averaging
3.873%;
the
average
of
Ro
is
1.44%,
and
the
average
Tmax
is
491
°C,
the
maturity
belongs
to
stage
of
high
mature
moisture.
The
xiahuayuan
formation
has
a
good
hydrocarbon
generation
potential
and
the
research
results
provide
a
basis
for
the
analysis
of
the
characteristics
of
shale
gas
in
Xuandong
area
inthe
Juture.
Key
words
：
shale
gas
；
organic
characteristics
types
of
organic
matter^
organic
matter
abundance
；
abundance
and
maturity
of
organic
matter
研究区地处张家口市宣化区东南下花园一带
。
主体为单
斜构造
，
地层较平缓
。
区内发育两条逆冲大断层
，
南部黄羊
山逆断层
，
北部宣化逆断层
，
东西向展布
，
形成于侏罗系中
后期燕山运动
。
受南北两侧逆冲断层挤压，
区内以南北向及
北东一南西向正断层为主山
。
区内地层发育为侏罗系地层直接覆盖在中上元古界地
层之上
。
侏罗系下花园组地层为页岩气发育地层
，
岩性以砂
显微组分含量％
0«
10«
20%
30%
40%
5M
60%
70%
80% 90* 100«
岩
、
粉砂岩、
黑色泥页岩及煤层互层为主
。
m
煤组上部厚层
辉绿岩的侵入
，
为页岩气保存提供了良好的盖层*创
。
平均
■腐泥组
■壳质组
■正常镜质体
■惰性组
埋藏深度为
1275.
62m,
最大达
1800m
；
厚度变化较大
，
在宣
东深部及外围区厚度最大达
500
〜
800m
（
含辉绿岩
）
,
剔除
辉绿岩下花园组厚度为
400-600m
。
泥页岩有机地化特征是评
价页岩气源岩生桂能力的重要指标
，
为页岩气赋存潜力评价
提供重要的支撑依据固
。
图
1
张页
1
井泥页岩有机显微组分分布
2.
有机质丰度
有机质含量与页岩气生气潜力关系密切曲
。
在该区张页
仁有机质类型
物源不同
，
沉积环境也有所不同
，形成的原始有机质类
型也各不相同
，
其结构组成及性质差异很大，
导致生桂能力
也不相同间
。
张页
1
井下花园组泥页岩样品有机显微组分显
示
，
镜质组含量最高
，
惰质组次之
，
不同样品壳质组含量差
别较大
，
腐泥组最低
（
图
1）
。
高含量的镜质组和壳质组对
泥页岩生气有利皿
。
结合下花园组富有机质泥岩沉积背景可
知
，
下花园组有机质类型以
III
型为主
。
1
井
、
ZK1
、
ZK3
采集下花园组泥页岩样品
286
块
，
样品基本覆
盖了泥岩各层段
。
T0C
测试结果显示
：
宣东地区下花园组泥
页岩
T0C
平均为
3.873%,
且
T0C
值多数大于
3%
（
图
2
）
。
张页
1
井下花园组取泥页岩样品共
120
块
（
图
2
左
）
，
采样深度在
470-1300m
之间
，
均匀分布于整个钻井的下花园
组
，
T0C
分布范围较为稳定
，
主要在
0.5%
〜
10.
0%
之间
，
平
均值为
5.47%
。
ZK1
钻孔下花园组取泥页岩样品共
61
块
（
图
2
中）
，
采样深度在
850m-1100m
之间，
基本覆盖各泥页岩层
段
，
T0C
主要分布在
0.5%
〜
3.0%
之间
，
平均值为
2.
8%o
ZK3
钻孔下花园组取泥页岩样品共
105
块
（
图
2
右
）
，
采样深度在
2021
・
08
技术应用与研究
当代化工研究
1300-1800m
之间
，
覆盖该钻井整个下花园组
，
TOC
分布范围
主要在
0.5%
〜
5.0%
之间
，
平均值为
3.
2%o
TOC
(%)
TOC
(%)
TOC
(%)
400
0
5
10
15
20
25
0
5
10
o
5
10
15
850
1300
9
•
350
•
0
u
—
7
••
•
4
•
o
o
5
o
9
8
5
o
z
.
5oo
•
o
o
9oo
550
0
0
o
%
:.
•
•
•
•
•
•
«
■
•
0
•
%
5
o
■
•
*
)()
12
III
■
*
•
*
•
750
•
1
0o
13
)()
•
V
8
I
(左张页
1
井
，
中
ZK1
井
，
右
ZK3
井)
图
2
下花园组页岩样品
TOC
分布
总体上
，
张页
1
井
TOC
平均值最高
，
ZK3
钻孔次之
，
ZK1
井
最低
，
且三口井的
TOC
值整体趋势呈现分层段由上至下逐渐
增高的特点
。
有机质含量与页岩气生气潜力关系密切
。
不同样品岩
性差异
，
测得有机碳含量差别较大
。
一般泥页岩中
TOC
大于
0.5%
达到生油岩标准
，
大于
1.0%
为好生油岩标准。
区内下花
园组泥页岩有机碳含量分布频率图(图
3)
显示
：
TOC
大于
0.5%
占
93.
36%,
TOC
大于
1.0%
占
72.
03%,
TOC
大于
2%
占
55.95%
。
下花园组地层暗色泥页岩有机碳含量处于富碳阶段
，
具有良
好的生气潜力
。
图
3
下花园组有机碳含量分布百分比
3.
有机质成熟度
有机质成熟度
(%)
0.
1.5
2
2.
5
5
4.
5
8
o
o
0
o
o
2
o
o
4
o
o
6oo
18
)0
图
4
有机质成熟度分布图
有机质成熟度越高
，有机质转化为液态生油炷与天然
Modern
Chemical
Research
n
7
气程度越高
，
通过对下花园组泥页岩光片的镜质组反射率测
试可知(图
4),
下花园组泥页岩成熟度主要分布在
0.
88%-
1.59%
之间
，
平均
1.44%,
属于高熟一过熟生气阶段
。
有两个
异常高值分别为
2.
34%
和
4.
43%,
深度为
695.54m
、
975.
22m,
位于辉绿岩附近
，
推测可能与辉绿岩侵入有关
。
结合张页
1
井岩石样品热解实验
，
分析样品结果显
示
：
Tmax
介于
450
〜
500°C
之间
，
平均
491°C
,
属于高-过成
熟演化阶段
。生桂潜力
S1+S2
分布在
0.
27
〜
87.
53mg/g
之
间
，
平均
15.91mg/g
；
氢指数
HCI
为
1.
82-257.
99mg/g,
平均
101.
49mg/g
o
综合热解
Tmax
值以及镜质体反射率
，
参考我国
生油岩的
Tmax
范围⑼
，
认为下花园组暗色泥页岩处于高成熟
湿气阶段
，
生桂潜力较高
。
4.
结论
宣东地区下花园组暗色泥页岩显微组分以惰质组和镜
质组为主体
，
干酪根类型以
III
型为主
；
有机碳含量变化范围
大
，
平均为
3.
873%
；
镜质体反射率平均值
1.44%,
Tmax
在
451
〜
599°C
之间，
平均
491°C,
属于高成熟湿气演化阶段
。
S1+S2
为
0.
27
〜
87.
53mg/g,
平均
15.
91mg/g
；
HCI
在
1.
82
〜
257.
99mg/g
之间
，
平均为
101.
49mg/g
o
综合有机质类型
、
有机质丰度和
有机质成熟度
，
下花园组均有利于页岩气生成
，
且具有高有
机质丰度
、
高热演化程度和高生矩潜力的特点
，
可作为页岩
气有效源岩开展进一步研究工作
。
【
参考文献
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石油学
M,
1986
(02):
16-22.
【
作者简介
】
张健雅
(
1988-)
,
女
，
工程师
，
硕士研究生
，
河北省煤田地
质勘查院
；
研究方向
：
新能源矿产开发
。
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页岩,下花园,有机,样品
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