页岩油藏的成藏条件及中国页岩油藏有利区展布

中国页岩油资源量十分丰富,阐明中国含油气盆地石油地质特征及页岩油藏的成藏条件,对于查明中国页岩油藏的有利分布区具有重要意义。页岩油藏成藏地质条件包括两大方面：大规模分布的成熟度适中的腐泥型、富有机质泥页岩提供了页岩油成藏的物质基础;渗透性相对较好的夹层或裂缝发育的页岩层为有利页岩油储集层。中国各盆地石油地质特征分析表明,古生界、中生界和新生界湖相中厚层富有机质泥页岩层系的页岩油成藏条件较好,为中国页岩油藏的主要有利区,包括准噶尔盆地二叠系、三塘湖盆地二叠系、鄂尔多斯盆地三叠系、四川盆地侏罗系、松辽盆地白垩系、渤海湾盆地古近系、苏北盆地古近系、江汉盆地古近系、南襄盆地古近系。其中鄂尔多斯盆地三叠系延长组与松辽盆地白垩系青山口组页岩油地质条件最佳。     

松辽盆地青山口组高精度沉积旋回格架及有机质富集响应

松辽盆地北部青山口组页岩油的勘探开发潜力巨大，但目前对其沉积旋回格架及有机质富集响应模式认识不清。对古页1井青山口组的自然伽马测井数据分段开展小波变换分析和频谱分析，并综合岩心、测井资料和地球化学元素分析成果，识别出蕴含在该套沉积地层中的米兰科维奇旋回，建立了理论轨道周期与单井沉积旋回的联系，实现了松辽盆地青山口组高精度沉积旋回的识别与划分。依据400 ka的长偏心率周期建立了青山口组的“浮动”天文年代标尺，计算出青山口组的沉积时间在5.6 Ma,青山口组一段富有机质泥页岩为晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的产物。青山口组的米兰科维奇旋回可划分为14个长偏心率旋回和46个短偏心率旋回，长、短偏心率旋回分别对应层序地层学的四级、五级层序，由此可搭建研究区天文旋回层序地层格架，为深、浅水区的统一地层划分提供思路。基于建立的受控于长偏心率旋回的有机质沉积响应模式发现，偏心率接近极大值时对应沉积旋回为富有机质层段，该层段是页岩油勘探的潜在优质层段。     

松辽盆地齐家—古龙凹陷青山口组泥页岩层段储层特征

松辽盆地齐家—古龙凹陷青山口组富有机质泥页岩分布广泛,具有巨大的非常规油气勘探潜力。基于岩心观察、薄片、全岩X-射线衍射、氩离子抛光—环境扫描电镜、岩石热解以及有机碳分析资料,对青山口组泥页岩层段的储层特征进行了研究。结果表明:研究区的主要岩石类型为粉砂岩和低有机质页状粉砂岩,泥页岩中黏土矿物含量为6.1%~39.3%,总有机碳含量为0.74%~4.23%,有机质成熟度(RO)为0.62%~1.19%,属于低成熟—成熟演化阶段。泥页岩储层的主要储集空间为粒间孔、晶间孔、有机质孔、溶蚀孔以及微裂缝。青山口组泥页岩层段异常超压作用有助于抑制压实和胶结作用,促进溶蚀和天然裂缝形成,有利于形成泥页岩(致密)油勘探"甜点区"。     

松辽盆地北部青山口组一段泥页岩储集层特征

泥页岩层系储集层的性质是决定页岩油藏存在与否的关键因素之一.以松辽盆地北部白垩系青山口组一段泥页岩层系为例,对其烃源岩地球化学特征、矿物含量以及储集空间特征等开展了研究,结果表明:青一段泥页岩层系有机质丰度较高(有机碳含量大都在1％～3％),干酪根类型以I型和Ⅱ1型为主,且大部分泥页岩层系正处于生油高峰阶段;脆性矿物含量适中,发育大量不同类型的孔隙,为排烃提供了有效的通道,也为残留在泥页岩层系中的油气提供了充足的储集空间.青一段泥页岩层系整体含油性较好,估算页岩油资源量为78.37×108～97.97×108t.     

松辽盆地南部陆相页岩油气勘查突破及意义

松辽盆地自下而上发育下白垩统断陷层和上白垩统凹陷层双层结构,其中沙河子组二段和青山口组一段分别是断陷层和凹陷层的重要的页岩富集层系。为查明松辽盆地南部长岭凹陷、梨树断陷页岩油气资源潜力,围绕关键地质和工程问题,系统开展古环境恢复、有机地球化学分析、储层精细评价、参数井钻探和地层含油气性测试等工作,部署实施的吉页油1HF和吉梨页油1井分别获高产工业油流和气流,实现了松辽盆地南部陆相页岩油气勘查突破。研究结果表明：(1)长岭凹陷青一段发育陆相高TOC深水层理型和陆相中—高TOC半深水纹层型页岩,其中层理型页岩有机质丰度高、总含油量高,储集空间以层理缝为主,纹层型页岩有机质丰度中等,可动油含量高,储集空间以粒间孔隙为主;(2)梨树断陷沙二段发育一套富钙质、富硅质、富凝灰质的混积页岩,其沉积受控于火山活动、咸化湖盆、层序有序叠置等多重地质事件,该套页岩具有较好的生烃、储集、保存和压裂条件。(3)长岭凹陷青一段实施的吉页油1HF井水平井,首次实施超临界CO₂+高黏液造缝复合储层压裂后,获得16.4m~3/d的高产页岩油流;梨树断陷沙二段吉梨页油1井,用超临界CO_2...     

泥页岩有机非均质性评价及其在页岩油资源评价中的应用——以松辽盆地南部青山口组为例

泥页岩存在较强的有机非均质性,实测地化数据受到样品数量的限制,难以精确描述油气在泥页岩体系中的分布特征。基于改进的ΔlgR模型评价泥页岩有机质丰度和残留烃含量,参照页岩油资源评价分级标准,可清楚地刻画页岩油富集、低效、无效资源的空间分布。根据热解色谱分析参数校正实验和组分生烃热模拟实验,确定S₁的重烃、轻烃补偿系数,采用体积法定量评价不同级别页岩油资源量,指明有利的勘探区块。研究结果表明,改进的ΔlgR模型较好地改善了测井资料评价地化参数的精度,可操作性强。应用结果显示,松辽盆地南部青山口组页岩油资源主要富集在青山口组一段中、下部,区域上分布于扶新隆起、红岗阶地和长岭凹陷北部,富集资源量48.08×10⁸ t,约占总资源量的1/3。通过有机非均质性刻画来评价页岩油气资源的分布特征,不仅阐明了页岩油的空间分布特征,而且还节约分析化验的成本,为页岩油下一步勘探开发提供实质性的指导。     

大民屯泥页岩非均质性及对页岩油分布的控制

大民屯凹陷勘探实践证实沙四段存在着丰富的页岩油资源,从泥页岩的有机非均质性入手,借助实验测试及改进模型测井方法,开展泥页岩的有机非均质性评价,从而识别出页岩中有机质富集段。结果表明：有机质富集段的泥页岩ＴＯＣ 高,生烃潜力大,含油性较好,是页岩油发育和聚集的有利层段,也是非常规资源勘探的现实目标。该项研究结果为深入认识页岩油的分布规律和下一步的勘探部署提供依据。     

南阳凹陷陆相页岩油形成条件及勘探潜力分析

参照泌阳凹陷页岩油形成条件研究方法对南阳凹陷页岩油形成条件进行分析,综合研究表明,南阳凹陷核桃园组泥页岩发育,分布范围广,单层厚度大;埋藏深度适中;有机质类型好,富有机质泥页岩发育层段有机质丰度高,热演化程度适中,主要处于生油阶段;脆性矿物含量高,可压性好;微孔隙微裂缝发育,储层物性好;泥页岩发育区断层不发育,保存条件好,具备陆相页岩油形成的有利条件。南阳凹陷深湖-半深湖相多口井在泥页岩段钻遇良好油气显示,其中红12井更是在泥页岩层获得一定工业油流,证实了南阳凹陷页岩油层的存在。初步估算南阳凹陷页岩油资源量为9 000×104 t,表明南阳凹陷具备良好的页岩油勘探潜力。从有机质丰度、气测异常情况来看,纵向上Eh23和Eh31层段更有利于页岩油的富集,平面上红12井区可能是最有利地区。     

松辽盆地北部中浅层全油气系统特征与油气成藏聚集模式

基于松辽盆地油气勘探实践,结合地震、测井、地球化学等勘探开发新资料,对松辽盆地北部中浅层全油气系统基本地质条件、油气类型、油气分布特征、成藏聚集动力、源储关系及成藏聚集模式开展系统研究。研究表明：(1)松辽盆地北部中浅层具备全油气系统形成条件,油气资源充足、储集层类型多样、输导体系发育,形成以白垩系青山口组烃源岩为中心的全油气系统。(2)全油气系统内不同类型油气资源在沉积体系、岩性组合及物性变化等方面存在关联作用,并在一定程度上造就了松辽盆地北部中浅层常规油藏-致密油-页岩油有序共生的空间分布特征。(3)纵向上,源上常规油、源内页岩油/致密油、源下致密油有序共生;平面上,自盆地边缘向凹陷中心有序发育常规油-致密油-夹层型页岩油-页岩型页岩油。(4)构建松辽盆地北部中浅层全油气系统源上常规油浮力充注成藏、源内页岩油滞留聚集、源下致密油源储压差充注聚集3类成藏聚集模式。提出的松辽盆地北部全油气系统新认识,为松辽盆地油气资源的整体勘探部署提供新思路,将有助于松辽盆地剩余油气资源高效勘探和新层系新领域快速获得油气发现。     

柴达木盆地北缘地区中侏罗统大煤沟组页岩油形成地质条件

为研究柴北缘地区大煤沟组七段（J₂d⁷）页岩油形成条件,通过野外地质剖面调查与岩心观察、地质实验与钻井资料相结合,对 J₂d⁷ 泥页岩发育特征、有机地化特征、岩矿特征、储集性能及含油性等进行了综合分析。结果表明：柴北缘地区大煤沟组 J₂d⁷ 富有机质泥页岩厚度大,横向分布稳定,有机质丰度高,有机质类型较好,具有良好的生油能力;J₂d⁷ 泥页岩段岩性组合类型多样,泥页岩脆性矿物含量较高,发育多种储油孔隙类型;氯仿沥青“A”与 S₁ 等指数较高,表明 J₂d⁷ 泥页岩具有较高的滞留油含量。 综合研究后认为,柴北缘地区J₂d⁷ 泥页岩段具备形成页岩油的地质条件,是该区大煤沟组页岩油气勘探最有利的层段,鱼卡断陷、红山断陷、欧南凹陷和德令哈断陷等地区是页岩油勘探的相对有利区。     

松辽盆地北部古龙-常家围子地区登娄库组深盆气藏形成的可能性

松辽盆地北部古龙-常家围子地区登娄库组的油气勘探程度较低,尤其是对致密砂岩气的研究尚处于起步阶段。为了证实古龙-常家围子地区登娄库组深盆气藏形成的可能性,文章从烃源岩、储层条件以及保存条件等方面系统分析了该地区登娄库组天然气成藏地质条件,并与深盆气藏成藏的基本条件进行对比。研究表明,古龙-常家围子地区登娄库组二段及其邻近地层具备深盆气藏形成的有利地质条件,即低孔-低渗的致密砂岩储层、充足持续的气源条件、烃源岩与储集层紧密叠置的接触关系以及稳定平缓的构造背景,是松辽盆地北部深盆气藏可能形成的有利地区。在古龙-常家围子地区下一步天然气勘探工作中,以登娄库组二段气源岩有效生气范围及周边地区为重点区域,以登二段及其邻近地层为重点层位,将有机会获得深盆气藏的勘探突破。     

杏北西斜坡区扶余油层成藏模式及主控因素

斜坡是油气区域运移的主要指向和主要成藏地带,具有较大的勘探潜力。为了探究杏北西斜坡区扶余油层油藏特征及勘探重点,综合利用地震、测井、录井、油田实际生产等资料开展了研究。研究表明,该区主要是发育受断层和岩性控制的断层遮挡、断块、断鼻、断背斜、岩性上倾尖灭和断层-岩性等油藏。油水分布整体呈现“上油下水”的规律,没有统一的油水界面。对油成藏模式的研究表明,该区具有“源内倒灌运移”、“源外侧向运移”聚集成藏两种模式：即油源区内青山口组源岩生成并排出的油在青山口组古超压的动力作用下,以沟通油源和下部扶余油层砂体以及圈闭的源断裂为路径,向下“倒灌”进入了圈闭成藏;第二种模式是西侧齐家-古龙凹陷青山口组源岩生成的油先“倒灌”到扶余油层后,沿着连通齐家-古龙凹陷和杏北地区的砂体和断层等通道,向东进入杏北地区。该区油藏的分布主要受油源、断层和砂体的有机匹配及反向正断层的控制。首先青山口组的超压是倒灌运移的关键,充足的油源是成藏基础,断层和砂体的有机匹配提供了倒灌运移的通道。最后指出了断砂匹配较好的反向正断层的上升盘是本区勘探的重点,下降盘对油聚集起到诱导作用。     

济阳坳陷古近系陆相页岩油产量的影响因素

济阳坳陷古近系沙河街组泥页岩发育段有35口井获得了工业油气流,主要产层为沙三下亚段和沙四上亚段,以产页岩油为主。利用分析测试实验、录井、试油及测井资料,分析了影响页岩出油量的地质因素。研究表明,影响陆相页岩出油量的地质因素比较复杂,“甜点”的选取需要综合考虑各种地质要素,其中高丰度有机质含量是页岩油气富集的物质基础,有机质成熟度影响了页岩油气的量和相态,高有机质丰度的纹层状泥质灰岩和灰质泥岩相是页岩油气发育的有利岩相,异常高压影响页岩油气的富集与产出,夹层的分布、裂缝发育和流体流动性是页岩油气局部性富集高产的控制因素。     

南堡凹陷中浅层盖-断组合控油模式及有利含油层位预测

对南堡凹陷中浅层油气的垂向分布起控制作用的盖层有3套,分别是明化镇组下段泥岩、馆陶组三段火山岩和东营组二段泥岩。由于受到断层的切割,盖层封闭油气的能力受到了不同程度的破坏。通过对各盖层封闭油气的断接厚度临界值进行研究,结合断层垂向断穿层位、平面分布以及活动历史等特点,配合油气纵向和平面分布规律的分析,发现上述3套盖层与断层组合的空间匹配控油模式有3种：①下全封模式,油气有利于在东营组二段盖层之下聚集成藏;②下开中封模式,油气有利于在馆陶组三段盖层之下聚集成藏;③中下有限封盖模式,从下至明化镇组底部皆可能有油气聚集成藏。利用所提出的3种封盖模式,在研究了南堡1-5区块盖层与断层等特征的基础上,对该区的油气有利聚集层位进行了预测,指出f1-3断裂和f2-12断裂控制区域属于下开中封模式,有利油气聚集层位为馆陶组四段、东营组一段及二段以下的各套地层;f4-48断裂控制区域属于下全封模式,有利油气聚集层位在东营组二段盖层之下;f13-1断裂控制区域属于中下有限封盖模式,明化镇组下段盖层之下的所有储层均可能有油气的聚集。提出的模式有效地指导了研究区有利含油层位预测。     

准噶尔盆地盆1井西凹陷及周缘二叠系风城组油气地质特征与勘探潜力

准噶尔盆地盆1井西凹陷风城组勘探程度低,新井打破了盆地单井高产历史记录,但油气地质特征不清,资源类型及勘探潜力不明,制约了该区块下一步油气勘探与开发。应用构造恢复、沉积演化、井震结合、类比分析等手段和方法,对风城组油气地质特征和勘探潜力等进行了探讨。该凹陷东北环带P₁f₁、P₁f₂、P₁f₃逐层超覆于石炭系之上,高部位P₁f₃受风化剥蚀地层减薄,具备大型地层尖灭背景。风城组发育退积式扇三角洲—湖泊沉积体系,整体呈正旋回沉积,预测由高部位—凹陷区依次发育砾岩、云质砂岩和云质泥岩3类储层。高部位砾岩储层砾石主要为中—酸性火山岩,砂粒成分以岩屑为主,溶蚀孔大量发育,属于特低孔特低渗储层。油气为高熟的凝析油和凝析气,油气水分异不明显,整体为准连续型气藏,又被断块分割为多个断块气藏。基于成藏分析,建立了风城组油气成藏模式,预测常规气藏、致密气、页岩气资源量分别为1 250×10⁸ m³     

四川盆地海相页岩气富集条件及勘探开发有利区

历经十余年探索实践,四川盆地海相页岩气勘探取得了一系列进展,锁定五峰组—龙马溪组为最有利产层,提出了一批页岩气富集高产理论,形成了集地质评价、开发优化、优快钻井、体积压裂、工厂化作业、清洁开发等为一体的勘探开发技术,探明了万亿立方米级储量的页岩气大气田。时值中国页岩气勘探发展的重要节点,回顾四川盆地海相页岩气勘探开发历程、梳理五峰组—龙马溪组页岩气在地质条件与富集规律上的成果认识、展望四川盆地海相页岩气勘探的重点接替领域,对推进盆地海相页岩气的勘探开发有积极意义。(1)四川盆地海相页岩气勘探开发经历了4个阶段：评层选区找目标阶段;浅层至中—深层先导试验阶段;浅层至中—深层示范区建设阶段;浅层至中—深层上产、深层评价、常压页岩气评价、立体开发评价、超深层和新层系探索阶段。(2)四川盆地五峰组—龙马溪组的沉积条件优越,深水陆棚相高有机质含量页岩呈连续稳定分布;页岩气主要赋存在有机孔隙中,页岩储层在纵向上集中发育,连续厚度大;川南地区和川东南涪陵区块的构造相对简单,气源持续补给、远离古/今剥蚀区和大型断裂逸散区是页岩气富集保存的有利区;目前,五峰组—龙马溪组的页岩气资源量为33.19×10<...     

四川盆地石柱地区自流井组页岩气成藏条件与勘探前景

为研究四川盆地石柱地区自流井组页岩气的成藏条件，开展了野外地质露头调查、岩心观察、有机地球化学分析、X射线衍射测试、物性分析和扫描电镜观察等工作。结果表明：①石柱地区自流井组东岳庙段形成于半深湖相，岩性以泥页岩为主，厚度为30～95 m。②目的层泥页岩具有“有机质丰度高、热演化程度适中”等特征，TOC质量分数多为0.49%～2.02%，R_o平均为1.27%，脆性矿物质量分数平均为58.8%。③岩石中吸附气含量较高，质量体积平均为2.78 m³/t，且埋深适中，具有良好的勘探前景。④采用叠合法预测出石柱地区桥头坝—建南—上水坝一带为页岩气勘探的有利区，通过计算可以获得研究区页岩气地质资源量约为3 905亿m³。该研究成果可为四川盆地石柱地区自流井组页岩气勘探提供借鉴。     

海外陆相页岩油地质特征与资源潜力

中国陆相页岩油资源丰富,历经十余年的基础研究、重点地区攻关和选区评价,在技术创新、工业化试验与试生产、规模性开发等方面均取得了显著进展,是未来油气勘探的接替领域.通过对全球典型陆相页岩油地质特征、资源潜力、开发现状进行系统调研和分析,为我国陆相页岩油地质评价和勘探开发部署提供参考.结果表明:①美国尤因塔盆地Utelan...     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油地质特征与分级评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油资源丰富,但勘探程度较低,对页岩油资源的潜力评价和资源禀赋差异缺少系统研究,制约着勘探部署和有利区优选。以玛页1井为例,综合钻井、测井、岩心和岩石矿物组成、有机地球化学特征、储集物性、含油性等地质资料,系统分析了风城组页岩油地质特征,探讨了页岩油甜点评价标准。结果表明,风城组页岩主要由长英质和碳酸盐矿物组成,黄铁矿发育,黏土矿物较少。风城组页岩主要发育Ⅱ₂型干酪根,总有机碳（TOC）含量分布在0.08%~2.33%,多处于成熟阶段。页岩储集空间类型主要为狭缝状孔隙,孔隙分选性较好;总体上,宏孔较发育,孔隙体积分布在0.001~0.008 cm³/g,平均为0.003 cm³/g。风城组页岩内部烃类聚集,游离烃含量为0.52~13.31 mg/g,吸附烃含量为0.16~5.17 mg/g。明确了页岩岩相、微观孔隙特征、页岩油赋存形式是风城组页岩含油性的主控因素,在此基础上建立了风城组页岩油甜点的划分标准,在玛页1井风城组优选出8个最有利的页岩油勘探层段,有利储集岩相以长英质页岩为主。     

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组页岩气地质特征及富集规律

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组广泛发育富有机质泥页岩,具有良好的资源勘探前景。通过对本溪组泥页岩的有机地球化学特征、孔隙分布特征、含气性等一系列页岩气成藏条件研究,查明了本溪组页岩气地质特征及成藏富集规律,提出晋祠段富有机质泥页岩为本溪组页岩气有利层段,具有四大地质特征：①有机质含量高（平均TOC值为3.06%）,且普遍处于成熟—高成熟阶段（R_O值平均为1.84%）,有机质类型主要为Ⅲ型,生气能力强;②发育微纳米级孔缝,以无机孔为主,部分有机质发育有机质孔,微孔和介孔为页岩气提供了主要的赋存空间,平均孔体积为0.024 m³/g,平均比表面积为11.05 m²/g,具备较好的储集能力,页岩气主要以吸附态存在于孔隙之中,其中压力和有机碳含量是影响泥页岩吸附气含量的重要因素;③硅质页岩段脆性矿物含量较高,大于40%,表明储层的可压性较大,有利于后期的压裂开采;④具有理想的成藏组合特征,以8^#、9^#煤层分别为顶、底板,煤层与泥页岩间较大的烃浓度差提供了良好的保存条件,2套煤层之间发育炭质页岩和硅质页岩,高TOC的炭质页岩与煤层含气性较好,紧邻9^#煤层的硅质页岩层段压裂开采中容易产生裂缝,为相邻煤系气的补充提供了一定的运移通道。结合地质特征总结出本溪组成藏富集规律：潟湖相沉积环境控烃、页岩孔隙发育控储、成藏有利组合控富以及硅质页岩可压裂性控产。研究结果为鄂尔多斯盆地本溪组页岩气有利区的确定和下一步勘探开发提供有益参考。