鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩岩相和结构对裂缝发育的影响

赵文晟; 黄正良; 曹斌风; 刘洋; 罗晓容; 闫伟; 程明; 李亿殊; 赵博威

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鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩岩相和结构对裂缝发育的影响

地球科学 | 更新时间：2026-03-18

- 鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩岩相和结构对裂缝发育的影响
- Influence of lithofacies and structures on fracture development in the Wulalike Formation shales in the western margin of the Ordos Basin
- 西北大学学报(自然科学版) 2026年页码：1-15
- 作者机构：
  
  1.西北大学地质学系/大陆演化与早期生命全国重点实验室，西安 710069
  2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，西安 710018
  3.东北石油大学环渤海能源研究院，河北秦皇岛 066004
- 作者简介：
  
  曹斌风，男，副教授，从事油气输导层成岩-成藏过程、输导层地质建模表征及油气运移成藏研究，E-mail：cao_binfeng@126.com。
- 基金信息：
  
  新型油气勘探开发国家科技重大专项(2025ZD1400203);长庆油田创新联合体研究项目(2024D1JC06)
- DOI：
  中图分类号： P618.13
- 网络首发：2026-03-18，
- 稿件说明：
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赵文晟, 黄正良, 曹斌风, 等. 鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩岩相和结构对裂缝发育的影响[J/OL]. 西北大学学报(自然科学版), 2026,1-15.

ZHAO Wensheng, HUANG Zhengliang, CAO Binfeng, et al. Influence of lithofacies and structures on fracture development in the Wulalike Formation shales in the western margin of the Ordos Basin[J/OL]. Journal of Northwest University(Natural Science Edition), 2026, 1-15.
赵文晟, 黄正良, 曹斌风, 等. 鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩岩相和结构对裂缝发育的影响[J/OL]. 西北大学学报(自然科学版), 2026,1-15. DOI：

ZHAO Wensheng, HUANG Zhengliang, CAO Binfeng, et al. Influence of lithofacies and structures on fracture development in the Wulalike Formation shales in the western margin of the Ordos Basin[J/OL]. Journal of Northwest University(Natural Science Edition), 2026, 1-15. DOI：

摘要

鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩气勘探获得突破，其中下部乌三段富硅质页岩为主要含气层段。乌三段页岩裂缝发育，形成了重要储集空间和渗流通道，影响了气藏分布和试气情况。岩相类型和沉积结构对页岩裂缝发育有非常重要的影响，但目前对该问题研究较薄弱，制约了乌三段页岩裂缝成因和分布的深入认识。基于岩心观测统计，结合MaipSCAN矿物扫描、双能CT扫描及岩石力学测井等方法，系统描述页岩岩相和结构、裂缝几何特征，讨论岩相和结构对裂缝发育的影响。结果发现：乌三段页岩主要发育纹层状页岩岩相，岩心-微观尺度上灰岩、灰质纹层与富硅质纹层频繁互层；水平裂缝为主（占比＞70%），宽度普遍小于0.5mm，次为高角度和低角度裂缝；高角度裂缝多被方解石充填，低角度和水平裂缝多未充填。纹层状页岩中裂缝最为发育，纹层密度与水平裂缝密度呈强正相关。纹层发育加剧了页岩力学性质的非均质程度，纹层状页岩泊松比低、杨氏模量高，纹层界面为力学薄弱面，水平和高角度裂缝交织成网，形成复杂裂缝网络，改善了岩石渗流能力。纹层状页岩为乌拉力克组优势储集岩相，是页岩气勘探“甜点”。

Abstract

A breakthrough has been made in the exploration of shale gas in the Wulalike Formation in the western margin of the Ordos Basin. The siliceous shales in the third member of the Wulalike Formation are the main gas bearing layer. Fractures are well developed in the third member， forming important pore spaces and migration channels， and affecting distribution of gas reservoirs and gas test results. Lithofacies type and sedimentary structure have very important influence on shale fracture development. However， this issue has been weakly understood so far， affecting the in-depth understanding of genesis and distribution of shale fractures in the third member of the Wulalike Formation. Based on detailed core observations， combined with MaipSCAN mineral scan， dual-energy CT scan and rock mechanics log， lithofacies types and structures， and fracture geometric characteristics are systematically described， and influence of lithofacies and structures on fracture development is discussed. The results show that the shales in the third member of the Wulalike Formation mainly contain laminated shale lithofacies， and limestone and siliceous laminae are frequently interbedded at core to micro scale. Horizontal fractures are most abundant （＞70% of total fractures）， and the width is generally less than 0.5 mm， followed by high-angle and low-angle fractures. High-angle fractures are frequently filled with calcite， while low-angle and horizontal fractures are mostly unfilled. Fractures are most developed in laminated shales， and lamina density is strongly positively correlated with horizontal fracture density. Laminae aggravate shale mechanical heterogeneity. Laminated shale has low Poisson's ratio and high Young's modulus. Lamina interface acts as a mechanical weak surface. Horizontal and high-angle fractures form complex fracture networks， which improves seepage rock capacity. The laminated shales are important reservoir lithofacies of the Wulalike Formation and comprise “sweet spot” for shale gas exploration.

关键词

Keywords

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