陕西省铜川-黄陵地区延长组 长7油页岩特征及资源潜力*
2016-10-19李玉宏武富礼姚志刚陈高潮王宝文张慧元
李玉宏,张 文,武富礼,姜 亭,姚志刚,陈高潮,王宝文 ,张慧元
(1.中国地质调查局 西安地质调查中心,陕西 西安 710054;2.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘学院,北京 100083;3.西安石油大学 油气资源学院,陕西 西安 710065)
陕西省铜川-黄陵地区延长组长7油页岩特征及资源潜力*
李玉宏1,2,张文1,2,武富礼3,姜亭1,姚志刚3,陈高潮1,王宝文1,张慧元1
(1.中国地质调查局 西安地质调查中心,陕西 西安 710054;2.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘学院,北京 100083;3.西安石油大学 油气资源学院,陕西 西安 710065)
鄂尔多斯盆地东南部的铜川-黄陵地区是中国油页岩资源最丰富的地区之一,其中三叠系延长组是盆地内最具资源潜力的油页岩产出层位。为了认识和评价该区三叠系延长组长7油页岩矿床特征、资源品级和勘探远景,在油页岩地质调查、钻探、测井解释和样品分析的基础上,研究认为:①该区延长组长7油页岩分布稳定、厚度较大,主要油页岩矿层段集中,便于开发利用;②油页岩品质中级、发热量较高、灰分中等、湿度低、硫分高;由于油页岩产气率较高,且干馏气可用作工业燃料,应将其作为一种伴生资源进行综合评价和利用;③半深湖—深湖相与浅湖过渡带及湖湾环境是油页岩形成的最有利相带;长7地层中发育多层火山凝灰岩,富营养的火山灰促进了生物的繁盛,推动了长7优质油页岩的大规模发育;④区内仅500 m以浅的长7油页岩资源量达1 346.46×108t,干馏油页岩油资源量为63.70×108t,资源潜力巨大。油页岩资源品质良好,具有大型—特大型油页岩矿床远景。
鄂尔多斯盆地;铜川-黄陵地区;油页岩;三叠系;延长组长7
0 引 言
油页岩的开发和利用已有近200年的历史,主要工业用途之一是制取油页岩油。全球油页岩资源量巨大,但利用得很少,大多数油页岩地质勘探程度不够,研究程度很低[1]。中国是世界上油页岩资源十分丰富的国家之一,油页岩评价工作在20世纪50~60年代为一高潮期,但是自60年代大庆等油田相继发现后,油页岩产品因成本比较高,逐渐被搁置。21世纪初,油页岩作为一种重要的能源矿产资源,随着国际油价持续走高,逐步进入各国能源开发、利用的视野[2-6]。在中国油气资源供需形势日趋严峻的情况下,将油页岩作为常规油气重要的补充资源,已成为中国能源发展的当务之急。
鄂尔多斯盆地东南部的铜川-黄陵地区,位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡南缘(图1),包茂高速、210国道经过该区,各县、乡级公路形成了较好的交通网,交通条件便利。该区是中国油页岩资源最丰富的地区之一,区内三叠系延长组油页岩以长7油页岩分布广,厚度较大,品质较好,资源潜力巨大,具有大型—特大型油页岩矿床远景[7-11]。长7油页岩段顶底板及其附近砂岩为著名的延长组“磨刀石”,岩性致密,物性差,无明显水层,稳定性好,有利于油页岩开采[11-13]。该区还伴生有多种能源矿产,除煤炭以外,油气研究程度远低于盆地中、北部。因此,加强该区的三叠系油页岩研究,对推进该区油页岩及其它能源矿产勘查开发具有重要意义。
图1 研究区构造位置图Fig.1 Tectonic location of the study area
2007年和2011—2012年,中国地质调查局西安地质调查中心2次在该区开展油页岩地质调查工作,共计完成油页岩机械岩芯探井4口,进尺2 530.52 m,均在延长组长7段钻遇16.10~24.20 m不等的油页岩层,并进行了地球物理测井;测量油页岩剖面14条,7.26 km;进行油页岩含油率等工业分析303件;收集利用区内油气测井资料进行油页岩测井评价80余口。取得了丰富的第一手资料。在以上资料基础上总结了区内油页岩特征,预测了资源量。
1 油页岩矿石特征
油页岩是一种干馏后可获得油页岩油的高灰分致密薄层状可燃有机岩,又称油母页岩,呈淡褐色到暗褐色,暗淡无光泽,可直接点燃,燃烧时发出沥青臭味,干馏页岩油经炼制可获汽油、煤油、柴油、润滑油和石蜡等。
研究区内油页岩颜色主要为棕褐色、黑色、灰黑色、棕绿色等颜色,油页岩水平层理发育,层面光滑而细腻,硬度小,条痕通常为褐色、棕色,指甲刻划光滑具有油脂光泽,具有油腻感,但略具砂质引起的粗糙感。地表样风化严重,常因铁质氧化而呈红褐色,形态多呈页状、片状、层状构造,参差状、贝壳状断口,井下样品多为黑色块状泥(页)岩(图2)。用打火机不易点燃,但是放入小型火炉中1~5 min后可点燃,火焰通常呈红色,冒白烟并具有浓烈的沥青味,可见碳化植物碎屑。
图2 油页岩照片Fig.2 Outcrops and cores of oil shale(a) 新鲜露头,铜川市耀州区瑶曲镇油厂沟 (b)风化露头,铜川市印台区霸王庄 (c)何3井钻井岩心
2 油页岩工业品质
含油率(ω)、灰分产率(Ag)、发热量(QgDW)、全硫含量(SgQ)、挥发分、水分、岩石密度等反映油页岩品质的工业指标,是评价油页岩工业品质的重要指标[3]。利用油页岩探井的189件井下长7油页岩样品和141件地表露头(14条野外剖面及地质路线调查)样品的油页岩工业品质分析结果(样品总数为330件),对工作区长7油页岩矿石工业品质特征进行系统分析。
2.1含油率与产气率
含油率是指油页岩中油页岩油所占的质量分数,是界定油页岩矿产资源概念的指标,也是油页岩品位评价的关键参数,根据含油率可以将油页岩划分为非矿体(小于3.5%)、低品级油页岩(3.5%~5.0%)、中品级油页岩(5.0%~10%)、高品级油页岩(大于10.0%)4个级别[3]。
研究区油页岩样品平均含油率5.3%,主要分布在2.0%~9.0%之间,占样品总数的83.5%;大于3.5%的样品占油页岩样品总数的74.3%,大于5.0%的样品占样品总数的64.4%,大于10%的样品仅占样品总数的3.8%,综合分析认为,工作区油页岩属于中品级油页岩(图3(a))。
产气率指油页岩经低温干馏法获得的干馏气相对含量。工作区油页岩样品产气率主频分布在1.0%~7.0%之间,占样品总数的82.9%,平均产气率达4.6%(图3(b)),工作区油页岩干馏气具有较为可观的资源量。油页岩评价中干馏气必需考虑,采用油气产率来评价油页岩工业指标更为合适。从工作区样品结果看(图3(c)),油气产率分布更趋近正态分布,平均油气产率9.9%,7.0%~14.0%是达到工业指标油页岩的主要分布区。
图3 分布直方图Fig.3 Histogram of oil shale (a)油页岩含油率 (b)产气率 (c)油气产率
2.1.1井下油页岩样品
研究区井下油页岩样品平均含油率5.1%,主要分布在3.0%~8.0%之间,占样品总数的81.5%;大于3.5%的样品占油页岩样品总数的73.5%,大于5.0%的样品占样品总数的65.6%,大于10%的样品仅占样品总数的不到1%,综合分析认为,工作区油页岩属于中品级油页岩。
井下样品产气率基本呈正态分布,主频分布在2.0%~6.0%之间,占样品总数的87.2%,平均产气率为4.0%.在总体样品中,大于3.5%的样品个数占总数的59.6%.工作区油页岩干馏气具有较为可观的资源量。产气率与热值具有良好正相关性,相关系数R=0.897 8(图4)。可见干馏气可以用作工业燃料,应当作为一种伴生资源进行评价和利用。
2.1.2地表油页岩样品
地表油页岩样品平均含油率5.6%(井下5.1%),主频段分布在4.0%~8.0%之间,占样品总数的67.2%;含油率大于3.5%的样品占油页岩样品总数的81.2%,大于5.0%的样品占样品总数的62.5%(井下65.6%)。
地表油页岩样品产气率基本呈正态分布,主频分布在4.0%~8.0%之间,占样品总数的67.2%,平均产气率为5.6%(井下4.0%)。在总体样品中,大于3.5%的样品个数占总数的84.4%.
图4 井下油页岩发热量与产气率关系图Fig.4 Relation between calorific value and gas content of underground oil shale
地表露头油页岩样品含油率与产气率品质相对于井下样品略高。原因可能是地表样为捡块样,采样时人为拾块选了一些颜色深,有机碳含量高的样品,而未采夹矸样品。而井下样品是连续采样,夹矸也在样品中。而且油页岩采取率一般较低,当采取率较低时,有机碳含量高的样品磨损应更多一些。如何3井采取率低,夹矸层段所占比例较高,扣除含油率小于3.5的样品后含油率平均值增加较多(表1)。
表1 平均含油率对比表
当然原始沉积的差异给地表和井下样品比较带来了无法克服的不确定性,由于油页岩的易风化性,油页岩露头区多覆盖严重、植被发育,而能够进行剖面测量的出露良好区基本是近几十年来进行油页岩开采由人工开挖的矿点区,之所以进行开挖就是因为其油页岩发育良好,因此剖面点的油页岩本来就比钻孔处含油率高。如位于含油率较高的前烈桥剖面(样品含油率全部大于3.5%)800 m处的何1井的油页岩含油率也高于其它油页岩井(表1)。
同时也说明油页岩所含油气主要为干酪根人工热裂解产物,与油藏中干酪根成熟后排烃形成的油气不同,风化作用中损失有机质的同时也损失无机矿物(粘土矿物),有机质在油页岩中所占比例不像常规油气极易大量散失而显著降低。
2.2灰分
灰分是指油页岩样品在800±10 ℃条件下完全燃烧后剩余的残渣重量比例。按灰分产率可分为:低灰分油页岩,灰分产率<65%;中灰分油页岩,灰分产率65%~83%;高灰分油页岩,灰分产率83%~88%[3]。
区内油页岩样品分析显示灰分含量较高,样品平均值为73.2%,主频段分布在60.0%~90.0%之间。65.0%~83.0%之间频段占样品总数的60.4%,大于83.0%的频段占样品总数的18.6%,属于中灰分油页岩(图5(a))。
2.3挥发分
挥发分是油页岩中有机质的可挥发热分解产物。其中除含有氮、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等气体外,还有一些复杂的有机化合物[3]。
区内油页岩样品挥发分含量主频段分布在10.0%~22.0%之间,占样品总数的94.7%,样品平均挥发分含量16.4%(图5(b))。地表油页岩样品平均挥发分含量为18.5%,略高于井下样品(15.0%),可能是地表环境下增加了样品中的二氧化碳和硫的氧化物含量所致。
2.4发热量
油页岩作为工业燃料其发热量需大于4.18 MJ/kg或1 000 cal/g.该参数越大,其工业燃料价值越高。采用干燥基的低位发热量(QgDW)来衡量其工业燃料价值[3]。
区内油页岩发热量主频分布在1 500~2 500 cal/g之间,热值大于1 000 cal/g的样品个数占总样品个数的72.8%,样品平均值为1 673 cal/g(图5(c)),高于油页岩燃料价值标准。
图5 含量分布直方图Fig.5 Histogram of oil shale(a)油页岩灰分 (b)挥发分 (c)发热量
2.5视相对密度
工作区油页岩视相对密度分布范围在1.30~2.63 g/cm3之间,总体平均值1.99 g/cm3,主频段分布在1.6~2.4 g/cm3之间,占样品总数的81.0%.井下油页岩视相对密度分布范围在1.63~2.63 g/cm3之间,总体平均值2.14 g/cm3,主频段分布在1.9~2.4 g/cm3之间,占样品总数的82.3%(图6(a))。地表样品相对视密度主频段分布在1.5~1.9 g/cm3之间,占样品总数的73.2%,平均密度为1.76 g/cm3(图6(b))。可见,由于风化作用,地表油页岩页理开启、孔隙增加,成分发生了改变。利用地表样品评价油页岩时,密度分析值较实际明显偏小,由于工作区大部分油页岩埋藏于地下,因此,在资源量估算时,油页岩体重取井下样品平均值2.14 g/cm3.
图6 油页岩视密度直方图Fig.6 Histogram of apparent density for oil shale(a)井下 (b)露头
2.6全硫
根据全硫含量,油页岩划分为特低硫油页岩(≤1.0%)、低硫油页岩(1.0%~l.5%)、中硫油页岩(1.5%~2.5%)、富硫油页岩(2.5%~4.0%)、高硫油页岩(>4.0%)5个级别[3]。硫是油页岩中的有害成分,燃烧时生成的二氧化硫腐蚀设备,污染空气,危害人体健康。
工作区油页岩平均全硫含量为4.5%,样品全硫含量主频段分布在0~7.0%之间,全硫含量大于4.0%的样品个数占总样品个数的48.2%,属于中—高硫油页岩(图7(a))。
井下油页岩样品平均全硫含量为6.0%,样品全硫含量主频段分布在6.0%~10.0%之间,全硫含量大于4.0%的样品个数占总样品个数的76.6%,属于高硫油页岩地表油页岩样品平均全硫含量为2.4%(井下6.0%),样品全硫含量主频段分布在1.5%~2.5%之间,属于中硫油页岩,由于地表氧化环境的作用,油页岩中部分硫被氧化而散失,使得地表油页岩的含硫明显低于井下油页岩样品。因此,本区油页岩实际以高硫油页岩为主,油页岩利用时需考虑环境污染的因素。
2.7湿度
油页岩湿度通常是指油页岩内的水分含量。在自然状态下油页岩中会含有不同状态的水,如:吸着水、膨胀水和浸润膜等。在工业上,油页岩的水分含量对油页岩的开采、加工和燃烧具有实际意义。当油页岩的湿度不高于20%时,其加工和燃烧不需要预先干燥,但当油页岩湿度高于25%时,则需要进行预干燥处理。其生产成本会有所提高。油页岩按水分含量分为高湿度油页岩,水分含量20%~30%,或更高;中湿度油页岩,水分含量10%~20%(开采和利用不需要预先干燥);低湿度油页岩,水分含量低于10%.
工作区油页岩样品水分含量分布在0.10%~17%之间,平均3.43%,主要分布在3%以下,占样品总数的63.9%,水分含量10%以下的样品占90.5%(图7(b))。
井下油页岩样品水分含量分布在0.10%~6.41%之间,平均1.34%.主频段1.0%~3.0%之间的样品占样品总数的95.20%.属于低湿度油页岩。
地表油页岩样品水分含量分布在0.27%~17%之间,平均6.30%.主频段1.0%~5.0%之间的样品占样品总数的87.5%.地面样品水分含量明显高于地下样品,原因是地表油页岩样品页理发育、微孔隙增加,吸附了更多的水分。分析认为工作区油页岩属于低湿度油页岩。有利于油页岩的工业加工利用。
2.8半焦
通过井下油页岩样品分析,半焦含量主频段分布在86%~96%之间,占样品总数的87.7%,平均值为89.0%.焦渣主体属粘结型(图7(c))。
图7 分布直方图Fig.7 Histogram of oil shale(a)全硫含量 (b)湿度 (c)半焦产率
2.9放射性元素含量
油页岩具高伽马特征,其铀含量较高,为7.4×10-6~78.2×10-6,平均35.49×10-6,但不具工业利用价值;钍元素含量平均13.56×10-6,略高于其克拉克值(9.6×10-6)。
长7时期区域上火山活动较强,沉积地层中发育多层火山凝灰岩,火山灰是油页岩铀、钍元素的重要来源。富营养的火山灰促进了生物的繁盛,推动了长7优质油页岩的大规模发育,铀、钍放射性衰变热量有助于烃源岩的成熟。
3 长7油页岩空间展布特征
3.1纵向分布特征
根据钻井资料和野外地质调查成果,区内长7油页岩主要发育在长7油层组中下部,油页岩纵向上主要为1~3个小层,具密度流碎屑沉积夹层或隔层[11]。根据地质录井、测井及样品分析资料,综合解释油页岩矿层厚度10~30 m,一般15~20 m,主要油页岩矿层段集中(图8)。
3.2平面分布与埋深
鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组的“张家滩黑页岩”主要出露于盆地东南部的彬县东—铜川北—宜君东—黄陵—黄龙西—宜川一线。张家滩页岩出露线以东地区油页岩层段遭剥蚀,而张家滩页岩出露线以西地区油页岩层段均有不同程度的保存。研究区南部油页岩层整体上在四郎庙、宜君、焦坪处厚度较大,向四周延伸至彬县、黄陵、黄龙地区厚度逐渐变薄;北部的富县(S69-S6-S77井)和洛川(S24-S63)地区发育本区2个油页岩最厚带,厚达20~30 m,向外厚度逐渐变薄(图9)。油页岩厚度中心和含油率高值区基本重合,具有厚度大、分布范围广、含油率较高的特点。
图8 S42-S51井长73油页岩对比剖面图Fig.8 Correlation profile of oil shale of Chang 73between S42 well and S51 well
图9 长7油页岩厚度、含油率等值线与沉积相叠合图Fig.9 Thickness and oil content of oil shale and sedimentary facie of Chang 7
工作区位于渭北隆起的北部及陕北斜坡的东南角,仅南缘地区发育一些宽缓的小规模褶皱和局部小型断裂构造,地层相对平缓。受区域构造影响,长7油页岩埋深总体由北西向南东方向,埋深逐渐变浅,西北部最深处可达1 200 m(图10)。
4 油页岩成矿主控因素
一般认为,油页岩是低等生物残体腐解和植物腐植质形成的有机质在厌氧细菌的活动下,经过沥青化作用并与掺入的粉沙、淤泥等形成含矿物杂质较多的腐泥物质,沉积在地下深处,经成岩作用和挥发物质散失等物理化学作用形成。
工作区油页岩形成于深湖-半深湖的沉积环境中,属湖相黑色油页岩,是季节性气候旋回直接控制下,湖盆内部水体生物与化学环境周期变化的产物[7-11]。沉积环境控制了油页岩的厚度及含油率。长7期区内铜川以北,富县、黄龙一线以西为半深湖-深湖区,以东为浅湖相和三角洲沉积;双龙镇至洛川一带为深湖相和浊积扇沉积。工作区南部旬邑-照金镇以东为半深湖-深湖区,以西主要为浅湖相和三角洲沉积。在半深湖-深湖相与浅湖相交界地带附近为油页岩沉积有利地区,油页岩厚度较大(平均大于20 m);在半深湖-深湖相厚度次之,但油页岩厚度较为稳定,且多为连续沉积的单层油页岩,同为半深湖相,在浊流扇围限的湖湾区油页岩厚度较厚;浅湖相至三角洲平原区油页岩减薄(图9)。油页岩富矿中心和含油率高值区基本重合,含油率由半深湖相向浅湖相逐渐递减。含油率与矿层厚度比较吻合,厚度大的区域其含油率值也比较高。在半深湖—深湖相和浅湖相都有含油率高值中心,半深湖—深湖相含油率相对更高;三角洲相含油率普遍较低(图9)。
图10 研究区长7油页岩顶板等深图Fig.10 Isobaths map showing the roof of oil shale of Chang 7 in the study area
前人研究普遍认为湖相油页岩最有利的沉积环境为深湖相[7-10]。从油页岩中有机质富集机理看,油页岩的形成必须具备丰富的有机质来源、良好的有机质保存条件及后期的矿藏保存条件。深湖环境中,有机质保存条件优越,但其原位有机质产量小,单层厚度小,使得油页岩垂向厚度不会太大。浅湖环境中,阳光及营养物质充足,生物繁盛,有机质产量大,单层厚度大,但在三角洲发育区,因外源无机碎屑供应多,泥页岩有机质丰度偏低,油页岩含油率低;在半深湖—深湖相与浅湖相过渡带(三角洲前缘)及湖湾环境内,水体稳定,陆源碎屑相对较少,阳光、空气充足,水温高,有利于生物爆发性繁殖,可以形成单层厚度及总厚度都较大、含油率也较高的油页岩,沉积环境为还原环境,有机质保存条件良好,成矿条件优越,是油页岩形成的最有利相带(图11)。
5 油页岩资源量
按照油页岩资源估算方法,利用油页岩厚度、埋深和含油率等值线图,采用块段法,按照油页岩埋深、含油率分块段进行了研究区长7油页岩远景资源量估算,如图12所示。估算埋深500 m以浅的油页岩分布面积4 178 km2,估算油页岩资源量1 346.46×108t,干馏油页岩油资源量63.70×108t;埋深500~1 000 m之间的油页岩分布面积5 743 km2,估算油页岩资源量2 188.25×108t,干馏油页岩油资源量101.02×108t;埋深1 000 m以深的油页岩分布面积872 km2,估算油页岩资源量331.10×108t,干馏油页岩油资源量14.67×108t.合计1.3×104km2研究区范围内,油页岩分布面积10 793 km2,油页岩资源量3 865.81×108t,油页岩油资源量179.38×108t.
图11 大型坳陷湖泊湖相油页岩成矿模式图Fig.11 Metallogenic model of lacustrine oil shale in large depression lake
图12 研究区长7油页岩资源量综合评价图Fig.12 Comprehensive evaluation for the amount of oil shale resources of Chang 7 in the study area
6 结 论
工作区延长组长7油页岩矿体平均含油率5.2%,属中品级油页岩。平均产气率达4.6%,油页岩干馏气具有较为可观的资源量。油页岩评价中采用油气产率来评价其工业指标更为合适。油页岩具有较高发热量、中灰分、低湿度,资源品质较好,油页岩含硫高,开发时对环境有害,需综合利用。
工作区油页岩形成于深湖-半深湖的沉积环境中,沉积环境控制了油页岩的厚度及含油率。半深湖—深湖与浅湖过渡带及湖湾环境是油页岩形成的最有利相带,油页岩厚度较大,含油率较高;半深湖-深湖相厚度次之,但油页岩厚度较为稳定,且多为连续沉积的单层油页岩;浅湖相至三角洲平原区油页岩减薄,含油率减小。半深湖—深湖相和浅湖相都有含油率高值中心,半深湖—深湖相含油率相对更高;三角洲相含油率普遍较低。
鄂尔多斯盆地油页岩资源丰富,延长组长7油页岩埋深较浅的油页岩主要分布在盆地的东南部铜川-黄陵地区,即彬县-宜君-黄陵—黄龙—富县-甘泉一带。油页岩分布广,厚度较大,主要层段集中,分布稳定,便于开发利用。铜川-黄陵地区1.3×104km2研究区内油页岩分布面积达10 793 km2,预测油页岩远景资源量3 865.81×108t,折合油页岩油资源量179.38×108t,资源量可达到大型—特大型,有望成为国内资源量大、含油率较高的油页岩矿产地之一。研究区及相邻地区油页岩的勘探开发也将为鄂尔多斯盆地大型能源化工基地提供现实的后备接替资源。
References
[1]Dyni J R.Geology and resources of some world oil-shale deposits[J].Oil Shale,2003,20(3):193-252.
[2]刘招君,柳蓉.中国油页岩特征及开发利用前景分析[J].地学前缘,2005,12(3):315-324.
LIU Zhao-jun,LIU Rong.Oil shale resource state and evaluating system[J].Earth Science Frontiers,2005,12(3):315-323.
[3]刘招君,杨虎林,董清水,等.中国油页岩[M].北京:石油工业出版社,2009.
LIU Zhao-jun,YANG Hu-lin,DONG Qing-shui,et al.Oil shale in China[M].Beijing: Petroleum Industry Press,2009.
[4]刘招君,董清水,叶松青,等.中国油页岩资源现状[J].吉林大学学报:地球科学版,2006,36(6):869-876.
LIU Zhao-jun,DONG Qing-shui,YE Song-qing,et al.The situation of oil shale resources in China[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2006,36(6):869-876.
[5]李术元,岳长涛,钱家麟.世界油页岩开发利用现状[J].中外能源,2010,15(2):21-29.
LI Shu-yuan,YUE Chang-tao,QIAN Jia-lin.A glimpse of the development & utilization of oil shale worldwide[J].Sinoglobal Energy,2010,15(2):21-29.
[6]车长波,杨虎林,刘招君,等.我国油页岩资源勘探开发前景[J].中国矿业,2008,17(9):1-4.
CHE Chang-bo,YANG Hu-lin,LIU Zhao-jun,et al.Exploration and exploitation prospects of oil shale resources in China[J].China Mining Magazine,2008,17(9):1-4.
[7]卢进才,李玉宏,魏仙样,等.西北地区油页岩形成条件及找矿方向[J].西北地质,2006,39(4):57-64.
LU Jin-cai,LI Yu-hong,WEI Xian-yang,et al.Formation and exploration target of oil shale in northwest China[J].Northwestern Geology,2006,39(4):57-64.
[8]卢进才,李玉宏,魏仙样,等.鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组油页岩沉积环境与资源潜力研究[J].吉林大学学报:地球科学版,2006(6):929-931.
LU Jin-cai,LI Yu-hong,WEI Xian-yang,et al.Research on the depositional environment and resources potential of the oil shale in the Chang 7 member,Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2006,36(6): 929-931.
[9]白云来,马龙,吴武军,等.鄂尔多斯盆地油页岩的主要地质特征及资源潜力[J].中国地质,2009,36(5):1 123-1 137.
BAI Yun-lai,MA Long,WU Wu-jun,et al.Geological characteristics and resource potential of oil shale in Ordos Basin[J].Geology in China,2009,36(5):1 123-1 137.
[10]白云来,赵应成,徐东,等.陕西铜川-黄陵地区油页岩地质特征及利用前景[J].现代地质,2010,24(1): 158-166.
BAI Yun-lai,ZHAO Ying-cheng,XU Dong,et al.Geological characteristics and developing-prospecting prospects of oil shale in Tongchuan-Huangling district,Shaanxi province[J].Geoscience,2010,24(1): 158-166.
[11]李玉宏,李金超,姜亭,等.鄂尔多斯盆地何家坊地区三叠系油页岩特征[J].吉林大学学报:地球科学版,2009,39(1):66-70.
LI Yu-hong,LI Jin-chao,JIANG Ting,et al.Characteristics of the triassic oil shale in the Hejiafang area,Ordos Basin[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2009,39(1):66-70.
[12]杨俊杰.鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律[M].北京:石油工业出版社,2002.
YANG Jun-jie.Tectonic evolution and oil-gas reservoirs distribution in Ordos Basin[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2002.
[13]赵靖舟,白玉彬,曹青,等.鄂尔多斯盆地准连续型低渗透-致密砂岩大油田成藏模式[J].石油与天然气地质,2012,33(6):811-827.
ZHAO Jing-zhou,BAI Yu-bin,CAO Qing,et al.Quasi-continuous hydrocarbon accumulation: a new pattern for large tight sand oilfields in the Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology,2012,33(6):811-827.
Characteristics and resource potential of oil shale in Chang 7 of Yanchang Formation in Tongchuan-Huangling area,Shaanxi provinces
LI Yu-hong1,2,ZHANG Wen1,2,WU Fu-li3,JIANG Ting1,YAO Zhi-gang3,CHEN Gao-chao1,WANG Bao-wen1,ZHANG Hui-yuan1
(1.Xi’anCenter,ChinaGeologicalSurvey,Xi’an710054,China;2.CollegeofGeoscienceandSurveyingEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083,China;3.SchoolofPetroleumResources,Xi’anShiyouUniversity,Xi’an710065,China)
Tongchuan-huangling area in southeastern Ordos basin is one of the regions that have the most abundant oil shale resources in China.Triassic Yanchang formation is considered as the greatest potential layer for oil shale exploration.In this article,geological survey,drilling logging interpretation and sample analysis of oil shale in Triassic Chang 7 were done to better understand the deposit characteristics,grade quality and exploration prospect,providing a reference for further oil shale exploration in the study area.Results are as follows: ①The oil shale in Triassic Chang 7 is thick,concentrated and distributed stably,facilitating the utilization.②The oil shale has medium grade,high calorific value,medium ash content,low humidity,and high sulfur content.Besides,the oil shale has a high gas production rate,making it possible to be an industrial fuel.③The most favorable facies zone for the formation of oil shale were the transition zone between semi-deep ~ deep lake facies,shallow lake facies and bay environment.The eutrophic multilayer tuff in Chang 7 promoted the thriving of organisms,which was the foundation of the widespread high quality oil shale in Chang 7.④The oil shale resource of Chang 7 above 500 m is up to 1 346.46×108t,in which the oil resource produced by retorting is up to 63.70×108t.The oil shale in the study area has a good quality,providing a prospect of large-outsize oil shale deposit.
Ordos Basin;Tongchuan-huangling area;oil shale;triassic;Yanchang Formation Chang 7
10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2016.0507
1672-9315(2016)05-0647-10
2016-02-10责任编辑:李克永
中国地质调查局矿产资源调查评价项目(1212011120963)
李玉宏 (1968-),男,陕西甘泉人,教授级高工,E-mail:929726833@qq.com
P 618.12
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