我国陆相页岩非均质性强、孔喉结构复杂、页岩油储集性与流动性定量刻画难度大。针对上述难题,本次研究围绕陆相页岩油储集行为与流动规律开展研究,在纹层尺度储层质量评价、页岩油赋存与渗流表征等方面取得进展。
在纹层尺度储层质量评价方面,以济阳坳陷沙河街组页岩为对象,综合偏光显微镜、扫描电镜观测与图像定量分析,划分纹层类型并提出了“组分-结构单元(CSU)”分析框架,揭示了富黏土与泥晶方解石纹层主要承担生烃功能、富长英质与亮晶方解石及白云质纹层构成主要储集层、混合矿物纹层兼具生储能力的规律,识别出有利的“生-储-运”纹层组合类型。
在页岩油赋存行为方面,以渤海湾盆地东营凹陷高脆性陆相页岩为对象,将多温度离心实验与1D/2D核磁共振技术相结合,建立了系统评价吸附油与游离油储集行为的方法体系,实现了二者含量与微观分布的定量表征,揭示了温度作用下吸附油与游离油的转化规律,并建立了不同实验方法之间的等效关系,实现了原地储层条件下页岩油赋存状态的预测,深化了对页岩基质孔隙中石油微观赋存机制的认识。
在页岩油流动特征方面,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油为例,采用流动物理模拟实验,结合扫描电镜与高压压汞等孔喉结构表征手段,系统考察了不同温度与围压条件下页岩油的流动特征,建立了数学评价模型;引入启动压力梯度和流量总损失量对流动能力进行定量评价,揭示了岩石组分与孔喉结构协同控制页岩油流动的机制,明确了白云石、钠长石等组分对中-大孔发育及渗流能力的控制作用,总结了有利流动储层的地质特征。
研究成果发表在Chemical Engineering Journal、Petroleum Science、Marine Geoscience and Energy Resources国际期刊上,论文第一通讯作者为中国石油大学(华东)李俊乾副教授,合作者包括中国石油大学(华东)王民教授、肖佃师副教授、宋兆京博士、刘嘉祺硕士等。

图1. 页岩纹层内组分-结构单元(Composition-Structure Units)定量提取流程

图2. 20℃条件下吸附油与游离油分布(a,d.板状孔;b,e.柱状孔;c,f.球形孔)
论文信息:Junqian Li*, Guangzhou Zhang, Min Wang*, Anchao Shen, Pengfei Zhang, Zhaojing Song, Yangwei Ma. Storage behavior of adsorbed and free oil in lacustrine shales: A systematic evaluation. Chemical Engineering Journal, 2026, 527: 171783. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.171783
Jiaqi Liu, Junqian Li*, Zhaojing Song, Anchao Shen. Flow characteristics of shale oil and their geological controls: A case study of the Lucaogou Formation in the Jimsar Sag, Junggar Basin. Petroleum Science, 2025, 22(10): 3900-3914. https://doi.org/10.1016/j.petsci.2025.06.012
Zhaojing Song, Junqian Li*, Min Wang*, Dianshi Xiao, Changqi Yu, Guangzhe Zhang, Jiafan Tang. Lamina-scale control on reservoir quality in continental shale reservoirs.Marine Geoscience and Energy Resources, 2026, 184: 207668. https://doi.org/10.1016/j.marger.2026.207668