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页岩油是继致密油成功开发后下一个重点突破领域。深刻了解富有机质页岩孔隙结构的形成与演化、页岩油赋存富集机理是页岩油评价与勘探开发的基础。然而,目前国内外相关研究缺乏,认识程度很低。本研究以东营凹陷广泛发育的沙三下亚段与沙四上亚段页岩为对象,结合生排烃热模拟实验样品,重点研究了页岩残留油、孔隙结构与有机质丰度及类型、成熟度、矿物组成的相互关系,评价了页岩含油性的主控因素,构建了页岩油评价指标体系。在此基础上,评价了东营凹陷三口参数井目标层位的页岩油潜力。本论文取得了如下主要成果与认识: (1)页岩的生排烃热模拟实验结果表明,页岩的生排油强度主要受有机质丰度、类型及成熟度的控制。有机质丰度越高、类型越好,生排油能力越强。页岩残留油主峰期主要受成熟度制约,不同类型页岩均出现在EasyRo为1.0%-1.2%的范围,其与主生油期相对应,页岩的主排油期略滞后于主生油期,对应EasyRo为1.2%-1.4%范围。 (2)页岩样品的孔隙度主要介于4-10%之间,其与黏土矿物含量呈正相关性,与碳酸盐矿物含量呈负相关性,而与TOC含量的相关性弱,表明中低成熟度页岩的孔隙度主要受无机孔隙的控制。页岩有机孔隙主要受成熟度的影响,其明显出现在EasyRo为1.0%左右,并随着成熟度的增加而迅速增加。到湿气阶段,由于有机孔隙的广泛发育,页岩孔隙度与TOC呈良好的正相关性。 (3)页岩的含油性主要受TOC含量、孔隙度、矿物组成及成熟度的影响,其中TOC是主要的控制因素。经分级抽提(正己烷、MAC)页岩样品的低压气体(N2,CO2)吸附实验结果表明,页岩油可赋存于不同级别的纳米孔隙中,在低成熟度阶段主要赋存于较大的介孔与大孔中,随着成熟度增加,可向较小的介孔及微孔赋存与富集。 (4)根据页岩的含油性与可采性,评价了东营凹陷三口钻井(樊页1井、利页1井、牛页1井)的页岩油潜力。牛页1井与利页1井沙三下亚段与沙四上亚段页岩主体干酪根类型为Ⅰ型与Ⅱa型,埋深在3325m(Ro为0.8%左右)以下的地层具有页岩油开发潜力,且利页1井(Ro为0.9%-1.0%)的页岩油潜力更大,而樊页1井沙三下亚段(成熟度较低)与沙四上亚段(干酪根类型以Ⅱb型为主)地层的页岩油潜力较差。在综合评价的基础上,本研究认为东营凹陷具有页岩油开发潜力的富有机质页岩的干酪根类型为Ⅰ型与Ⅱa型,埋藏深度应超过3325m。