瑪湖凹陷二疊系風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)及分類(lèi)評(píng)價(jià)

雷海艷，郭 佩，孟 穎，齊 婧，劉 金，張 娟，劉 淼，鄭 雨

（1.新疆頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆克拉瑪依 834000；2.中國(guó)石油新疆油田分公司實(shí)驗(yàn)檢測(cè)研究院，新疆克拉瑪依 834000；3.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，成都 610059；4.成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610059）

0 引言

隨著常規(guī)油氣供給能力的下降，非常規(guī)油氣的地位逐步提高［1］，特別是在2005 年美國(guó)頁(yè)巖油氣革命的推動(dòng)下，頁(yè)巖油氣已成為當(dāng)下油氣勘探的熱點(diǎn)［2-3］。準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷下二疊統(tǒng)風(fēng)城組是盆地西北緣的主力烴源巖［4］，同時(shí)也是準(zhǔn)噶爾盆地頁(yè)巖油勘探的主要層位，吸引眾多地質(zhì)學(xué)者的關(guān)注。張志杰等［5］對(duì)瑪湖凹陷風(fēng)城組的沉積演化進(jìn)行了研究，認(rèn)為風(fēng)城組沉積演化主要受古氣候、火山活動(dòng)兩大因素控制，可分為5 個(gè)階段，其中前4 個(gè)階段湖盆逐漸咸化、堿化，而從第5 階段起開(kāi)始淡化；曹劍等［6］對(duì)風(fēng)城組烴源巖成烴特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)風(fēng)城組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高、類(lèi)型好、生烴能力強(qiáng)，豐富藻類(lèi)有機(jī)質(zhì)和微生物的存在使得烴源巖可以長(zhǎng)期生烴；宇振昆等［7］認(rèn)為瑪湖凹陷風(fēng)城組發(fā)育原巖-氣候-水巖反應(yīng)的多因素影響的堿性成巖模式，這種模式對(duì)油氣藏的保存具有非常重要的貢獻(xiàn)；許琳等［8］通過(guò)巖心觀(guān)察以及巖石薄片、掃描電鏡、X 射線(xiàn)衍射等實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)沉積環(huán)境與沉積相、巖石類(lèi)型、有機(jī)碳含量、堿性礦物含量、成巖作用及裂縫是控制瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層發(fā)育的主要因素；支東明等［9］認(rèn)為受烴源巖熱演化及生排烴過(guò)程和多類(lèi)型儲(chǔ)集層的控制，瑪湖凹陷風(fēng)城組呈現(xiàn)成熟常規(guī)油藏—中高成熟致密油—中高成熟頁(yè)巖油的有序共生特征，存在源儲(chǔ)一體、源儲(chǔ)緊鄰、源儲(chǔ)分離等3類(lèi)成藏模式。

頁(yè)巖油儲(chǔ)層具有低孔、特低滲以及可動(dòng)性差等特征，如何優(yōu)選出高品質(zhì)的儲(chǔ)集層是能否進(jìn)行商業(yè)性開(kāi)發(fā)頁(yè)巖油的關(guān)鍵［10］。儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)控制著頁(yè)巖油儲(chǔ)層的孔滲以及可動(dòng)性，是優(yōu)選頁(yè)巖油甜點(diǎn)的重要依據(jù)［11］。儲(chǔ)層微觀(guān)孔隙結(jié)構(gòu)的研究通常利用掃描電鏡觀(guān)察微納米孔隙特征，憑借高壓壓汞、恒速壓汞、低溫液氮吸附以及核磁共振等測(cè)試方法研究微觀(guān)孔喉分布特征［12］，并借用數(shù)學(xué)分形理論刻畫(huà)孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性。薛冰等［13］利用氬離子拋光—場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡以及低溫液氮吸附測(cè)試對(duì)黔西北龍馬溪組頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，識(shí)別了頁(yè)巖油儲(chǔ)層中存在的7 種孔隙類(lèi)型，并發(fā)現(xiàn)微孔和中孔貢獻(xiàn)了主要的孔比表面，并且有機(jī)碳含量是納米孔隙發(fā)育的主控因素；Li 等［14］利用高壓壓汞測(cè)試以及分形理論對(duì)鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)長(zhǎng)7 致密油儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，認(rèn)為喉道的數(shù)量和孔喉比控制著儲(chǔ)層的含油性。

筆者以瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層為研究對(duì)象，從瑪頁(yè)1 井4 580～4 858 m 共278 m 泥頁(yè)巖段中取樣，采用X 射線(xiàn)衍射、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、高壓壓汞、孔滲測(cè)試等手段對(duì)儲(chǔ)層樣品進(jìn)行測(cè)試分析，揭示頁(yè)巖油儲(chǔ)層的主要礦物組成、儲(chǔ)集空間類(lèi)型、物性、孔隙結(jié)構(gòu)特征以及各孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，并依此對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行綜合分類(lèi)評(píng)價(jià)，以期對(duì)瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)提供借鑒。

1 地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地是中國(guó)西北地區(qū)的一個(gè)著名大型疊合含油氣盆地［15］，其下二疊統(tǒng)風(fēng)城組是中國(guó)乃至全球著名的湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖，是盆地西北緣百里油區(qū)形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)?，敽枷菸挥谂璧匚鞅辈浚▓D1），西部以烏夏斷裂帶、克百斷裂帶和中拐凸起為界，東部以石英灘起、英西凹陷、三個(gè)泉凸起、夏鹽凸起和達(dá)巴松凸起為界，總面積約為5 200 km2。瑪湖凹陷發(fā)育石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系以及第四系地層，大層系之間多為不整合接觸［4］。本次研究的目的層位風(fēng)城組屬于下二疊統(tǒng)，上覆地層為夏子街組，下伏地層為佳木河組，三者均呈不整合接觸［16］。風(fēng)城組厚度為150～1 800 m，埋深在2 600～6 500 m［4］。

風(fēng)城組具有陸源碎屑、火山碎屑以及內(nèi)生碳酸鹽巖—蒸發(fā)巖混合沉積-成巖的特點(diǎn)，形成了多種類(lèi)型的儲(chǔ)集巖石，包括扇三角洲沉積體系的砂—礫巖，湖相體系的云質(zhì)粉砂巖、云質(zhì)泥巖、灰質(zhì)巖和云質(zhì)巖類(lèi)，以及火山噴發(fā)的火山巖和火山碎屑巖。其中湖相云質(zhì)粉砂巖、云質(zhì)泥巖和泥質(zhì)巖類(lèi)有機(jī)質(zhì)豐度高，其油浸、油斑級(jí)別巖心的累積厚度較大，含油氣性較好，屬于油頁(yè)巖范疇［9］。風(fēng)城組油頁(yè)巖主要分布在瑪湖凹陷—斜坡區(qū)的較大范圍內(nèi)，具有典型的源儲(chǔ)一體特征。根據(jù)單井統(tǒng)計(jì)的細(xì)粒沉積厚度與屬性結(jié)果預(yù)測(cè)，瑪湖凹陷內(nèi)油頁(yè)巖平面分布廣，累計(jì)厚度大（100～1 500 m），能夠形成以堿湖烴源巖為源灶、儲(chǔ)量規(guī)模可觀(guān)的頁(yè)巖油。

風(fēng)城組沉積時(shí)期，瑪湖凹陷為一個(gè)非對(duì)稱(chēng)的沉積湖盆，包含一個(gè)堿湖中心、一個(gè)西南陡坡邊緣和數(shù)個(gè)緩坡邊緣。其中瑪頁(yè)1 井所在的東北邊緣區(qū)，為一個(gè)廣闊大緩坡，古沉積邊界非現(xiàn)今盆山邊界，而是遠(yuǎn)在現(xiàn)今哈拉阿拉特山以北。根據(jù)風(fēng)城組地層厚度，研究區(qū)烏夏地區(qū)可進(jìn)一步劃分為沉積中心區(qū)，以風(fēng)南5 井和艾克1 井為代表，沉積厚層堿鹽和鹽質(zhì)泥巖，厚度達(dá)1 000 m；陡坡過(guò)渡區(qū)，以風(fēng)南1 井和風(fēng)南14 井為代表，沉積云質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖、硅質(zhì)泥巖、白云巖和硅硼鈉石巖等，厚度為500～1 000 m；緩坡區(qū)，以風(fēng)5 井和夏72 井為代表，沉積灰質(zhì)泥巖、硅質(zhì)泥巖以及泥巖，厚度400～500 m。其中瑪頁(yè)1 井（圖2）位于寬緩斜坡區(qū)，該井風(fēng)城組厚約450 m，埋深為4 500～4 950 m；風(fēng)一段中下部以火山巖、凝灰?guī)r和砂礫巖為主，屬常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)段；風(fēng)一段頂部、風(fēng)二段和風(fēng)三段主體以泥巖、云質(zhì)巖和硅質(zhì)巖等細(xì)粒沉積巖為主，粗碎屑巖較少，為湖—沼相沉積，屬頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)段。

2 巖石學(xué)特征

瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層以薄層狀或塊狀云質(zhì)、粉砂質(zhì)、鈣質(zhì)或硅質(zhì)泥巖（圖3a）為主，且泥巖中常發(fā)育大量白云石（圖3b）、方解石（圖3c，3d）、及硅質(zhì)條帶、團(tuán)塊或斑塊（圖3e）。云質(zhì)泥巖中白云石主要呈單晶分散于泥巖基質(zhì)中（圖3f），粒徑在20～100 μm 均有分布。硅質(zhì)泥巖中主要含不定形石英，亦分散于泥巖基質(zhì)中（圖3g），呈集合體出現(xiàn)。粉砂質(zhì)泥巖常常呈薄層狀出現(xiàn)，富粉砂層和貧粉砂層交替出現(xiàn)，富粉砂層中白云石往往較貧粉砂層的白云石含量高（圖3h）。

瑪頁(yè)1 井頁(yè)巖油儲(chǔ)層顯著的特征是黏土礦物含量較低，大部分樣品的黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～3%，少數(shù)達(dá)4%（表1）。風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層的黏土礦物含量遠(yuǎn)低于我國(guó)東部其他湖相泥頁(yè)巖中的黏土礦物（20%～50%），且黏土礦物的主要類(lèi)型為伊利石和伊蒙混層。除黏土礦物外，其他硅酸鹽礦物主要是鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石，并不含火山灰早期蝕變的沸石類(lèi)礦物。風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層的石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%，大部分在20%～40%，平均含量高于其他咸化湖盆的泥頁(yè)巖。長(zhǎng)石總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%～55%，大部分在20%～40%。碳酸鹽礦物在風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層中普遍存在，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～30%，以白云石或鐵白云石為主，方解石質(zhì)量分?jǐn)?shù)普遍小于10%。

3 物性特征

頁(yè)巖油儲(chǔ)層的物性遠(yuǎn)小于常規(guī)碎屑巖儲(chǔ)層乃至致密砂巖儲(chǔ)層。鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組7 段發(fā)育著名的致密油砂巖儲(chǔ)層，其孔隙度為7.6%～14.2%，滲透率為0.030～0.407 mD［17］。根據(jù)106 塊泥頁(yè)巖儲(chǔ)層物性測(cè)試結(jié)果看，瑪湖凹陷頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔隙度為0.4%～17.7%，大多小于3.0%（圖4a）；滲透率最大為2.90 mD，大多小于0.03 mD（圖4b）。

儲(chǔ)層孔隙度和滲透率一般具有較好的相關(guān)性［18］，且不同粒度儲(chǔ)層的孔滲關(guān)系各不相同［19］。研究區(qū)風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔滲相關(guān)性弱（圖5），存在分區(qū)性：當(dāng)孔隙度大于3%時(shí)，孔滲表現(xiàn)出較好的相關(guān)性；但當(dāng)孔隙度小于3%時(shí)，孔滲的相關(guān)性極弱。風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層存在分區(qū)性的原因在于當(dāng)孔隙度大于3%時(shí)，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間主要為微米級(jí)孔隙，如粒間孔、基質(zhì)溶孔等，且孔隙間具有較好的連通性，因此孔滲相關(guān)性較好；而當(dāng)孔隙度小于3%時(shí)，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間主要為納米級(jí)孔隙，如晶內(nèi)溶孔、黏土礦物晶間孔等，這些納米級(jí)孔隙使得儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)變得異常復(fù)雜［20］，進(jìn)而造成孔滲相關(guān)性弱［21］。

4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

4.1 微觀(guān)孔隙類(lèi)型

風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層粒度小，且被長(zhǎng)英質(zhì)礦物致密膠結(jié)，因此在常規(guī)薄片上很難觀(guān)測(cè)到孔隙的發(fā)育情況。此次孔隙類(lèi)型觀(guān)測(cè)研究主要依據(jù)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡。瑪湖凹陷二疊系風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型主要包括粒間孔、基質(zhì)溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間孔、晶內(nèi)溶孔以及微裂縫等，其中以基質(zhì)溶孔和晶間孔最為發(fā)育。粒間孔主要指泥頁(yè)巖中顆粒之間的原生孔隙，孔徑相對(duì)較大，為微米級(jí)孔隙，多呈三角形或不規(guī)則多邊形，孔徑為2～5 μm（圖6a）；基質(zhì)溶孔主要指泥頁(yè)巖中基質(zhì)發(fā)生溶蝕形成的孔隙，同樣為微米級(jí)孔隙，孔隙形狀受易溶組分分布影響，多呈不規(guī)則形狀，孔徑為8～20 μm（圖6b）；粒內(nèi)溶孔主要指泥頁(yè)巖中顆粒內(nèi)部發(fā)生溶蝕形成的孔隙，研究區(qū)多見(jiàn)長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔，形狀多為不規(guī)則圓狀，孔徑相對(duì)較小，多為0.1～3.0 μm（圖6c）；微裂縫主要指泥頁(yè)巖中脆性顆?；蚓w內(nèi)部破裂形成的裂隙，多呈長(zhǎng)條狀（圖6d）。

除碎屑礦物外，風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層自生礦物較為發(fā)育，占巖石的50%以上。自生礦物主要包括碳酸鹽巖礦物和自生長(zhǎng)英質(zhì)礦物。晶內(nèi)溶孔主要指泥頁(yè)巖內(nèi)自生礦物發(fā)生溶蝕形成的孔隙，主要是碳酸鹽礦物（白云石、方解石）晶體發(fā)育晶內(nèi)溶孔，形狀多為不規(guī)則圓形，孔徑小，多為0.1～1.0 μm（圖6e），硅硼鈉石晶體中亦有發(fā)育（圖6f）。晶間孔主要指自生礦物晶體間的孔隙，風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層最為發(fā)育的是自生石英晶間孔（圖6g），沸石、黃鐵礦晶體、白云石、方解石之間亦發(fā)育晶間孔。晶間孔孔徑相對(duì)較大，多為0.1～2.0 μm，形狀多呈不規(guī)則多邊形（圖6h）。

這幾類(lèi)孔隙中，基質(zhì)溶孔及粒內(nèi)溶孔的孔徑明顯大于晶間孔隙及晶內(nèi)溶孔，對(duì)孔隙度貢獻(xiàn)更大。粒內(nèi)溶孔和晶內(nèi)溶孔，多孤立分布，連通性差，而粒間孔隙以及晶間孔隙之間連通性相對(duì)較好，對(duì)滲透率的貢獻(xiàn)更大。微裂縫可以連通各類(lèi)孔隙，特別是原本孤立的溶孔，極大地改善了儲(chǔ)層的滲透性。

4.2 孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)特征

對(duì)106 塊頁(yè)巖油儲(chǔ)層樣品壓汞數(shù)據(jù)（表2）分析可知，樣品孔隙體積小，為0.04～2.00 cm3，平均為0.25 cm3；均值系數(shù)在12.36～14.30，平均為13.95；分選系數(shù)為2.07～3.05，平均為2.44；偏態(tài)為0.32～1.12，平均為0.97；峰態(tài)為1.10～2.03，平均為1.25；變異系數(shù)為0.15～0.24，平均為0.17；最大進(jìn)汞飽和度低，為17.84%～74.56%，平均為37.23%，其中86%的樣品最大進(jìn)汞飽和度沒(méi)有超過(guò)50.00%。退汞效率低，為7.78%～53.10%，平均僅為25.73%。由于大部分樣品最大進(jìn)汞飽和度沒(méi)有超過(guò)50.00%，所以暫不統(tǒng)計(jì)中值壓力和中值半徑。

表2 瑪湖凹陷二疊系風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)Table 2 Pore structure parameters of shale oil reservoirs of Permian Fengcheng Formation in Mahu Sag

4.3 孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系

為探討頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的聯(lián)系，采用SPSS 聚類(lèi)分析軟件對(duì)孔隙度、滲透率、孔隙體積、峰態(tài)、孔喉體積比、均值系數(shù)、偏態(tài)、分選系數(shù)、變異系數(shù)、最大進(jìn)汞飽和度以及退汞效率等11 個(gè)儲(chǔ)層物性和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)（圖7）進(jìn)行分析。

根據(jù)分析結(jié)果可以看出，這11 個(gè)參數(shù)可以明顯分為3 組。第1 組為孔隙度、孔隙體積、峰態(tài)、最大進(jìn)汞飽和度以及孔喉體積比?？紫扼w積與巖心柱樣品體積之比即為孔隙度，所以孔隙度與孔隙體積聯(lián)系密切毋庸置疑（圖8a）。峰態(tài)越大，反映粗孔段范圍越大［19］，也就意味著粗孔的孔徑和數(shù)量相對(duì)較大，因此孔隙度和最大進(jìn)汞飽和度越高（圖8b，8c）?？缀眢w積比可以反映喉道的體積和數(shù)量，從樹(shù)狀圖上看，孔喉體積比和孔隙度以及最大進(jìn)汞飽和度存在一定的聯(lián)系，但根據(jù)孔喉體積比與孔隙度以及最大進(jìn)汞飽和度的散點(diǎn)圖可以看出，他們之間的聯(lián)系非常微弱，R2不到0.05（圖8d，8e）。

第2 組是均值系數(shù)和偏態(tài)這2 個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，他們之間的相關(guān)性也很弱（圖8f）。均值系數(shù)表征的是儲(chǔ)油孔隙介質(zhì)每一個(gè)喉道半徑與最大喉道半徑的偏離程度［19］，由于頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型多且不同類(lèi)型孔隙孔徑差異大，因此均值系數(shù)并不能反映儲(chǔ)層的物性和孔隙結(jié)構(gòu)。偏態(tài)是衡量孔隙喉道大小分布不對(duì)稱(chēng)性的參數(shù)，與儲(chǔ)層的物性和孔隙結(jié)構(gòu)的相關(guān)性小。

第3 組是分選系數(shù)、變異系數(shù)、滲透率以及退汞效率。分選系數(shù)是指孔喉大小分布的均一程度，變異系數(shù)同樣可以反映孔喉的分選程度，因此這2個(gè)參數(shù)呈現(xiàn)較高的相關(guān)性（圖8g）。相同孔隙度情況下，樣品孔喉分布越均質(zhì)，滲透率越高［14］，因此變異系數(shù)和分選系數(shù)與滲透率存在一定的相關(guān)性（圖8h，8i），但相關(guān)性較弱。退汞效率與分選系數(shù)、變異系數(shù)以及滲透率的相關(guān)性都非常弱（圖7、圖8j，8k）。

與其他常規(guī)砂巖儲(chǔ)層顯著不同的是，頁(yè)巖油儲(chǔ)層中表征孔喉連通性特征的參數(shù)孔喉體積比和最大含油飽和度之間相關(guān)性非常弱以及表征孔喉分布特征的參數(shù)分選系數(shù)和變異系數(shù)與滲透率的相關(guān)性弱。例如，東營(yíng)凹陷沙三中亞段砂巖儲(chǔ)層的變異系數(shù)和分選系數(shù)與滲透率的相關(guān)性都在80%以上［22］。造成這種頁(yè)巖油儲(chǔ)層和常規(guī)砂巖儲(chǔ)層微觀(guān)孔隙結(jié)構(gòu)特征顯著不同的原因在于泥頁(yè)巖粒度小，自生礦物非常發(fā)育，具有大量的納米孔喉［23］，使得孔隙結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜。

5 頁(yè)巖油儲(chǔ)層分類(lèi)及評(píng)價(jià)

孔隙結(jié)構(gòu)的差異是引起儲(chǔ)層物性差異的根本因素，結(jié)合各類(lèi)孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行儲(chǔ)層分類(lèi)評(píng)價(jià)也是儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容之一［24］。最大進(jìn)汞飽和度以及退汞效率可近似看作儲(chǔ)層原始含油飽和度以及采收率［14］，因此對(duì)于實(shí)際勘探開(kāi)發(fā)具有較好的指示意義。此次研究依據(jù)最大進(jìn)汞飽和度、退汞效率以及壓汞曲線(xiàn)的形態(tài)特征等，將頁(yè)巖油儲(chǔ)層分為3 類(lèi)（表3、圖9）。

Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層：該類(lèi)儲(chǔ)層孔隙度為0.90%～17.70%，平均為5.62%；滲透率小于2.900 mD；毛管半徑主要為0.008 9～0.036 0 μm；分選系數(shù)為2.11～3.05，平均為2.45；最大進(jìn)汞飽和度較高，大多大于50%；但退汞效率較低，大多低于35.0%，平均為23.6%；進(jìn)汞曲線(xiàn)較為陡峭（圖9a）。掃描電鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)層發(fā)育相對(duì)較多的粒間孔、基質(zhì)溶孔，且孔徑較大，多在4 μm以上。

Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層：該類(lèi)儲(chǔ)層孔隙度為0.70%～9.60%，平均為2.16%；滲透率小于1.190 mD；毛管半徑大多為0.004 5～0.018 0 μm；分選系數(shù)為2.07～2.96，平均為2.40；最大進(jìn)汞飽和度中等，為30%～50%，曲線(xiàn)較為陡峭；其中按退汞效率的大小，可以進(jìn)一步分為2 個(gè)亞類(lèi)，第一亞類(lèi)（ⅡA類(lèi)）退汞效率較高，一般高于30%，退汞曲線(xiàn)為反“S”型（圖9b）；第二亞類(lèi)（ⅡB類(lèi)）退汞效率較低，一般低于30%，退汞曲線(xiàn)近于陡峭的直線(xiàn)（圖9c）。Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層主要發(fā)育自生石英晶間孔，含少量粒內(nèi)溶孔、粒間孔和基質(zhì)溶孔等，孔徑相比Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層小，多在6 μm 以下。ⅡA類(lèi)儲(chǔ)層與ⅡB類(lèi)儲(chǔ)層的區(qū)別在于ⅡA類(lèi)儲(chǔ)層孔隙之間的連通性相對(duì)更好。

Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層：該類(lèi)儲(chǔ)層孔隙度為0.40%～2.00%，平均為0.86%；滲透率小于0.031 mD，并且大部分樣品滲透率小于0.011 mD；毛管半徑大多小于0.004 5 μm；分選系數(shù)為2.36～2.64，平均為2.51；最大進(jìn)汞飽和度低，大多低于30%；退汞效率差異較大，為10.29%～53.10%，但由于總進(jìn)汞量小，退汞效率高的樣品實(shí)際退汞量也不大，退汞曲線(xiàn)仍近似于陡峭的直線(xiàn)（圖9d）。Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層主要發(fā)育自生石英晶間孔等，幾乎不發(fā)育粒間溶孔和基質(zhì)溶孔，孔徑較小，多在2 μm 以下。

一般而言，孔隙結(jié)構(gòu)好的儲(chǔ)層毛管半徑大，分選系數(shù)相對(duì)較小，儲(chǔ)層孔隙度和滲透率高，最大進(jìn)汞飽和度高，退汞量大，因而原始含油飽和度高，采油量大；但由于退汞效率為退汞量與最大進(jìn)汞飽和度之比，所以孔隙結(jié)構(gòu)好的儲(chǔ)層雖然最大進(jìn)汞飽和度高、退汞量大，但退汞效率卻中等，因而采收率中等。Ⅰ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層整體上含油性最好，原始含油飽和度在50%以上，雖然采收率較低，平均為23.6%，但由于豐富的原油儲(chǔ)量，仍能采出大量的頁(yè)巖油。Ⅱ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層含油性不如Ⅰ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層，原始含油飽和度為30%～50%，雖然采收率相對(duì)較高，平均為24.2%，但由于原油儲(chǔ)量較低，其頁(yè)巖油產(chǎn)出量遠(yuǎn)不如Ⅰ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層。Ⅲ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層含油性最差，原始含油飽和度小于30%，原油儲(chǔ)量低，基本沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值。

另外，結(jié)合不同孔隙結(jié)構(gòu)類(lèi)型的頁(yè)巖油儲(chǔ)層特征可以看出，總體上孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)良、油氣勘探開(kāi)發(fā)前景較好的儲(chǔ)層一般具有較高的物性，但Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層物性具有較大范圍的重疊，同樣也說(shuō)明了一些物性好的頁(yè)巖油儲(chǔ)層油氣勘探開(kāi)發(fā)前景并不一定好。掃描電鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，這些儲(chǔ)層通常含有較多的孤立孔隙，例如粒內(nèi)溶孔和晶內(nèi)溶孔等，孔隙連通性差。因此，物性好且內(nèi)部孔隙連通性好的頁(yè)巖油儲(chǔ)層才具有較好的油氣勘探開(kāi)發(fā)前景。

6 結(jié)論

（1）準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷二疊系風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層以薄層狀或塊狀云質(zhì)、粉砂質(zhì)、鈣質(zhì)或硅質(zhì)泥巖為主，且泥巖中常發(fā)育大量白云石、方解石、及硅質(zhì)條帶、團(tuán)塊或斑塊?？紫额?lèi)型主要有粒間孔、基質(zhì)溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間孔、晶內(nèi)溶孔以及微裂縫等；基質(zhì)溶孔及粒內(nèi)溶孔的孔徑明顯大于晶間孔隙及晶內(nèi)溶孔，而基質(zhì)溶孔以及晶間孔隙之間連通性相對(duì)較好。

（2）瑪湖凹陷二疊系風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層物性極差，當(dāng)孔隙度大于3% 時(shí)，孔滲表現(xiàn)出較好的相關(guān)性；但當(dāng)孔隙度小于3%時(shí)，孔滲的相關(guān)性極弱。與常規(guī)砂巖儲(chǔ)層不同，瑪湖凹陷二疊系風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)層孔喉體積比與最大進(jìn)汞飽和度相關(guān)性很弱，分選系數(shù)和變異系數(shù)與滲透率的相關(guān)性弱。

（3）瑪湖凹陷二疊系風(fēng)城組Ⅰ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層原始含油飽和度高，雖然采收率較低但仍有較好的勘探開(kāi)發(fā)前景；Ⅱ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層原始含油飽和度中等，雖然采收率相對(duì)較高但勘探開(kāi)發(fā)前景不如Ⅰ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層；Ⅲ類(lèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)層原始含油飽和度最低，基本沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值。因此，物性好且內(nèi)部孔隙連通性好的頁(yè)巖油儲(chǔ)層才具有較好的油氣勘探開(kāi)發(fā)前景。