松辽盆地北部青山口组页岩油形成地质条件及勘探潜力

页岩油气是重要的常规油气接替资源之一。根据页岩油区域地质调查,研究了松辽盆地北部青山口组页岩油形成的地质条件,优选出有利层段,并评估了其勘探潜力。青山口组内部旋回性明显,受湖平面控制富有机质与灰质、粉砂质泥岩交替出现;次级旋回下部暗色泥页岩具有单层厚度大、分布面积广,有机质丰度高等特点,目前尚处于大量生油气阶段;次级旋回上部富含长英质矿物,属于特低孔特低渗性储层,扫描电镜下微孔及微裂缝较为发育,为油气滞留提供了储集空间;青一段泥页岩整体非均质性强,并普遍发育有异常压力,具备形成页岩油的有利地质条件。地球化学分析及等温吸附试验结果表明,青山口组一段相比其他层段含油性最好,并具有一定的含气量,是具有最优勘探潜力的页岩油层系。综合以上地质条件及含油气性研究,确定了青山口组一段页岩油有利层段的空间分布,并通过资源量计算的相关参数赋值,采用概率体积法计算出松辽盆地北部青山口组一段页岩油地质资源量为105.60×10⁸ t,勘探潜力巨大。     

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。     

辽河坳陷大民屯凹陷沙河街组四段页岩油富集资源潜力评价

页岩油具有高密度、高粘度以及低孔、低渗的特征,开采难度较大,因此对资源丰度相对较高、开采难度相对较小的富集资源进行评价十分必要。利用热解烃S₁与有机碳含量（TOC）的“三分性”关系确定TOC大于4%为靶区页岩油富集资源划分标准。热解烃S₁存在轻、重烃损失现象,在利用其进行资源评价前,需进行轻烃、重烃恢复。通过对比分析,发现抽提后页岩样品的裂解烃S₂普遍降低,说明S₂中包括一部分残留烃,而该部分残留烃在氯仿抽提过程中已被去除。利用抽提前、后S₂的差值ΔS₂对S₁进行重烃恢复,重烃恢复系数随成熟度的增大而增大。假设页岩在排烃过程中轻烃和重烃等比例排出,利用生烃动力学原理对页岩生成各烃类组分的比例进行评价,进而根据该比例对S₁进行轻烃恢复,轻烃恢复系数随着成熟度的增大呈先减小后增大的趋势。在测井评价页岩有机质非均质性（TOC和S₁）的基础上,对富集资源进行划分,并利用S₁的轻烃、重烃恢复结果,对页岩油富集资源进行资源评价。渤海湾盆地辽河坳陷大民屯凹陷E₂s^4（2）亚段页岩油富集资源量约为2.2×10⁸ t。     

陆相页岩含油性的化学动力学定量评价方法

细粒岩石中含油性和烃类可动性评价是页岩油气勘探选区和目标评价的重要依据。实验室开放热解技术是常规烃源岩品质和油气资源量评价的主要手段。页岩油勘探开发重点为页岩储层中的可动资源,常规Rock-Eval热解法获得的主要参数不能直接用于页岩油气资源评价。通过常规热解法的改进和数据处理流程的优化,提出了一系列页岩含油性和可动性评价新方法,包括利用单一升温速率热解数据获取非均质页岩系统生烃化学动力学参数,利用热解数据判识和定量扣除富有机质页岩中运移烃,页岩总含油量的单步热解法及其与两步热解法的比较分析,以及利用常规热解曲线信息确定游离烃组分。将这些方法应用于济阳坳陷和潜江凹陷页岩含油性分析和运移烃识别等方面,大大地提高了页岩含油性定量评价结果的针对性,有利于准确圈定页岩油原地资源量和伴生的常规圈闭资源量。     

海陆相页岩型页岩油地质特征的差异与甜点评价——以北美二叠盆地Wolfcamp D页岩油与松辽盆地古龙页岩油为例

全球页岩油技术可采资源量为2512×10⁸t,2021年页岩层系原油累计产量达3.9×10⁸t,已成为全球油气勘探开发的重要领域之一。根据地质条件和沉积特征,中国陆相页岩层系储层“甜点”分为夹层型、混积型与页岩型3类,其中夹层型、混积型已是国内外页岩油勘探开发主体。近期,页岩型页岩油也实现了勘探突破,但急需深化甜点评价,为实现效益开发提供依据。因此,文章尝试以北美二叠盆地海相石炭系Wolfcamp D段和松辽盆地古龙陆相白垩系青山口组两套页岩型页岩油地质特征对比为基础,探讨页岩型页岩油甜点评价关键指标,为中国陆相页岩型页岩油勘探开发提供借鉴。对比认为两套页岩岩性均以高黏土矿物、高石英的长英质页岩和黏土质页岩为主,具有地层超压、油质偏轻且脆性矿物含量较高的相近地质特征;但古龙页岩储集空间为与大量黏土矿物相关的有机质孔—页理缝复合的双重空间,连通性较Wolfcamp D段页岩好,有机碳丰度则略低于Wolfcamp D段页岩。Wolfcamp D页岩油地质甜点为有机碳丰度较高的黏土质泥页岩和硅质泥页岩,结合页岩压裂效果,工程甜点确定为富含生物硅的富...     

页岩油资源评价关键参数——含油率的校正

页岩油资源评价过程中,常用热解参数S₁（游离烃含量）与氯仿沥青“A”含量反映含油性。但由于实验流程的原因,所测得的S₁存在着轻烃、重烃的损失,氯仿沥青“A”含量存在着轻烃损失。为了更准确地对页岩油资源进行定量评价,通过对松辽盆地北部青山口组泥页岩有机质成烃动力学研究以及对样品抽提前、后的热解参数进行对比,对氯仿沥青“A”含量进行轻烃补偿校正,对S₁进行轻烃、重烃补偿校正,以获得泥页岩总含油率参数。结果表明,松辽盆地北部青山口组泥页岩校正后S₁约为校正前S₁平均值的4.2倍,校正后氯仿沥青“A”含量约为校正前氯仿沥青“A”含量平均值的1.2倍。校正前S₁仅为氯仿沥青“A”含量的0.28倍,校正后S₁与氯仿沥青“A”含量基本相同。可见在页岩油的资源评价过程中,对S₁与氯仿沥青“A”含量的补偿校正是十分必要的。     

渤海海域页岩油资源潜力

渤海海域古近系沙河街组和东营组页岩油资源丰富,但勘探程度低,对页岩油资源的潜力评价和资源禀赋差异缺少系统研究,制约了勘探部署和有利区优选。基于渤海海域勘探开发实际情况,综合烃源岩地球化学实验及全岩矿物分析等,明确了渤海海域页岩油的资源潜力并指明了有利勘探方向。研究结果表明：(1)渤海海域5个富烃凹陷普遍发育优质烃源岩,成熟度适中,有利于形成页岩油。页岩油划分为分散资源、低效资源和富集资源等3类资源,各凹陷富集资源评价显示具有共同特征,总有机碳含量(TOC)>1.8%,热解游离烃量(S₁)>2.0 mg/g。(2)渤海海域5个富烃凹陷页岩油富集段均有分布,其中黄河口凹陷和渤中凹陷发育2个不同深度范围的页岩油富集段,且黄河口凹陷页岩油富集段埋深较浅,分布在2 800 m左右,辽中凹陷、歧口凹陷和秦南凹陷页岩油富集段埋深分布在2 800～3 200 m。(3)渤海海域沙(沙河街组)三段、沙一段和东(东营组)三段页岩油有利区面积均超10 000 km²,5个富烃凹陷页岩油资源潜力总计超150×10⁸ t,中-高成熟页...     

东营凹陷页岩油游离资源有利区预测

基于东营凹陷典型页岩油探井的有机地化参数,提出了一种页岩油有利区预测方法,即利用烃源岩游离烃量(S1)与总有机碳质量分数(TOC)关系的"三分性"、Δlog R测井模型及烃指数(100S1/TOC)剖面,对东营凹陷古近系沙河街组进行页岩油资源分级评价、泥页岩有机非均质性研究及页岩油有利区预测。结果显示:东营凹陷古近系沙四上纯上次亚段-沙三下亚段页岩油,按富集程度分为饱和资源(Ⅰ级)、低效资源(Ⅱ级)和无效资源(Ⅲ级);游离烃主要来源于Ⅰ级和Ⅱ级资源,Ⅲ级资源基本不含游离烃;研究区页岩油游离资源赋存下限为100 mg/g,Ⅰ级游离资源强度在利津洼陷最高。综合分析认为,较高的有机质成熟度、较好的封存条件和纹层状泥页岩发育是页岩油Ⅰ级游离资源分布于利津洼陷的主要原因。     

泌阳凹陷页岩油富集段资源评价及有利区预测

页岩油资源开发能否取得成功主要取决于2个方面,一是页岩油的资源丰度,二是页岩油的可采性.文中通过建立页岩油富集段划分标准以及泥页岩有机非均质性的测井识别,对我国最早取得页岩油突破的泌阳凹陷进行了页岩油富集段划分,并对其资源潜力进行了评价,结合泥页岩无机非均质性测井识别与原油物性分析指出,泌阳凹陷页岩油勘探开发的有利区为东南部工区.     

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"。     

页岩油原地量和可动油量评价方法与应用

页岩总油含量（TOY）和可动油含量（MOY）的计算是页岩油资源潜力评价的核心技术。根据对两次热解样品总有机碳含量（TOC）非均质性的认识,提出了一种基于两次热解数据来评价样品TOC含量非均质性的方法及一种校正吸附油含量的计算方法,并运用该方法对江汉盆地29个潜江组页岩样品和渤海湾盆地32个沙河街组页岩样品进行评价,结果显示：①TOC含量偏差平均值分别达到0.16%和0.34%,说明两组样品都存在一定的非均质性;②校正前、后吸附油含量的差值分别为0.85 mg/g和0.84 mg/g,说明进行等价TOC校正可以使吸附油含量、总油含量和可动油含量的计算结果更准确。同时,提出了一种基于页岩油密度及地层体积系数计算蒸发烃损失量的方法。采用以上新方法对鄂尔多斯盆地延长组7油层组（长7油层组）页岩油进行评价,结果显示：①吸附油含量占总油含量的63%,可动油含量占总油含量的37%,总油含量是游离烃量（S₁）的3.5倍,蒸发烃损失量约占总烃含量的9%,占S₁含量的29%;②长7油层组页岩油原地量为111.2×10⁸ t,可动油量为40.1×10⁸ t,说明长7油层组页岩油勘探潜力大。     

渤南洼陷沙三下亚段页岩油资源潜力分级评价

地化分析表明渤南洼陷具备了形成页岩油的物质基础.根据总有机碳含量与含油性的关系确定了页岩油资源分级评价标准,将渤南洼陷沙三下亚段页岩油资源划分为3个等级进行评价.同时利用△logR法获取氯仿沥青“A”,通过化学动力学方法恢复了烃类的损失部分,并用体积法对渤南洼陷不同级别泥页岩层段的页岩油资源量进行了计算.研究认为沙三下亚段具有较大的页岩油资源潜力,其中Ⅰ级资源量明显高于Ⅱ、Ⅲ级,是油气资源勘探开发的有利目标.     

页岩油可动资源量评价方法探讨及在东濮凹陷北部古近系沙河街组应用

中国页岩油资源潜力巨大,而页岩油的可动性评价影响了该类资源的勘探与开发。本文提出一种泥页岩油可动资源量评价方法,具体包括以下内容:1划分泥页岩层系,识别标准为:起始段和结尾段为大于2m的泥页岩段,单层泥页岩内有机质成熟度(RO)和有机碳均值大于0.5%,单层砂岩厚度小于2m,10m范围内薄砂层累计厚度小于4m,总厚度≥30m,页岩油可动资源量评价是针对狭义的泥页岩;2页岩饱和吸附油量评价模型,是基于泥页岩体积(展布、厚度)、有机碳、泥页岩密度和饱和吸附系数4个参数建立的;3原地页岩油资源量评价模型,是依据页岩含油率、泥页岩体积、岩石密度及轻烃重烃补偿系数4个参数建立的;4页岩油可动资源量评价模型,结合物质平衡原理,页岩油可动资源量等于原地页岩油资源量减去页岩油饱和吸附油量。应用上述方法对东濮凹陷古近系沙河街组沙一段、沙三上亚段、沙三中亚段、沙三下亚段泥页岩层系内页岩油资源量进行评价,结果为:沙一段、沙三上亚段、沙三中亚段及沙三下亚段泥页岩层系内页岩油可动资源量分别为1.27×108t、4.27×108t、2.73×108t和2.59×108t,柳屯洼陷具有很大的勘探潜力。     

松辽盆地古龙页岩有机层序地层划分及影响因素

松辽盆地青山口组深湖—半深湖相细粒沉积是古龙页岩的有利发育层,但存在岩性识别难、层序对比难等技术问题.为了准确识别湖相区细粒沉积层序界面,建立松辽盆地青山口组层序地层格架,利用地化参数指标总有机碳、游离烃含量分布曲线,结合岩心特征、古盐度、古水深及生物化石等多参数指标的综合分析,建立了青山口组有机层序地层格架.研究表明:青山口组共发育2个一级有机层序界面、2个二级有机层序界面和5个三级有机层序界面,一级有机层序受到异整合面影响,岩性、测井曲线、地化指标和元素组合参数均呈现明显的台阶式突变,二级有机层序和三级有机层序受到有机质丰度、沉积环境及古水深的影响,有机质丰度、游离烃及环境参数等指标亦呈现旋回性变化;沉积环境控制了有机层序的分布,页岩总有机碳、游离烃含量与沉积环境参数具有很好的相关性,气候条件、水体盐度、水体深度、沉积还原环境等因素控制有机质的富集.古龙页岩有机地层层序的厘定,为该区页岩地层准确划分和对比建立了一种有效的技术方法,可在三级有机地层层序尺度上进行地层对比和描述,对于古龙页岩油勘探和开发具有理论指导意义和实际应用价值.     

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.     

二维核磁共振技术表征页岩所含流体特征的应用——以松辽盆地青山口组富有机质页岩为例

页岩中已被证明含有大量可供开采的油气资源,厘清页岩中异相流体含量及赋存态对页岩油的开发至关重要。二维核磁共振技术能够对页岩中含氕（¹H）化合物进行无损、快速、定量检测。对松辽盆地青山口组一段页岩样品进行抽提前后、自发渗吸以及加热过程中的核磁共振检测,定量评价青一段页岩异相流体含量、赋存状态以及页岩放置时的流体散失。结果表明,在核磁二维谱图上,类固体有机质和轻质烃类主要分布于T₁大于10 ms的上方区域,两者间基本以T₂=0.1 ms为界,分别与有机碳含量TOC及S₁（游离烃）具有良好的线性关系。松辽盆地南部青一段页岩油主要以游离及吸附态赋存,页岩粘土含量越高,吸附态页岩油含量越高,游离态越少。页岩自发渗吸过程中的核磁共振检测结果表明了粘土矿物吸水膨胀作用。在页岩抽真空加热过程中,轻质烃挥发损失的同时水也大量地损失。利用密闭取心样品,结合二维核磁共振技术,可恢复其原始含油饱和度和含水饱和度。     

中国非常规泥页岩油气藏特征及勘探前景展望

非常规油气资源正在成为中国油气勘探的重要对象之一,其中泥页岩油气藏是目前具现实意义的选择。为此,归纳了中国非常规泥页岩油气藏的特征：①暗色泥页岩主要包括海相、海陆交互相、陆相泥岩和页岩;②常见的类型包括泥质泥页岩、碳质泥页岩、硅质泥页岩、钙质泥页岩;③主要形成于缺氧的闭塞海湾、澙湖、湖泊深水区、欠补偿盆地及深水陆棚等沉积环境中;④暗色泥页岩有效性指标主要概括为：总有机碳含量超过0.5%、脆性矿物含量超过40%、埋藏深度浅于4 000 m、有效厚度大于30 m、有效面积大于50 km²。基于暗色泥页岩广泛分布和对其油气勘探已取得的突破,认为中国泥页岩气的资源量介于60×10¹²~80×10¹²m³,勘探开发潜力大,是今后油气勘探的重要领域之一。最后建议：中国泥页岩油气勘探开发应注意复杂地表、埋藏深度、后期保存、环境保护等特殊地质条件。     

泥页岩不同介质中可溶有机质组成差异性及对页岩油富集的意义

泥页岩中的有机质组成复杂,其差异性对于认识油气的生排烃和页岩油气的形成与富集机理具有重要意义。选择南襄盆地泌阳凹陷始新统核桃园组湖相泥页岩为研究对象,系统对比了其中不同介质（包括无机矿物和有机干酪根）中可溶有机质的组成与差异,并与页岩油和砂岩油相对比,分析差异性,讨论其地质地球化学意义。结果表明,泥页岩不同介质中可溶有机质的饱和烃组成差异性较小,难以区分,反映了页岩油气的源内生排烃过程,饱和烃自身各种化合物之间的极性差异不大;而芳烃组成差异明显,其中,有机介质中可溶有机质的芳烃组成与页岩油/砂岩油相当,而无机介质中可溶有机质的芳烃组成与页岩油/砂岩油差异较大,反映了油气生排烃的过程。据此,泥页岩在初次运移的排烃过程中,生成的烃类物质首先充满无机矿物基质孔隙,并满足矿物颗粒表面吸附后,进入烃源层内微裂缝和/或砂岩夹层而富集,这类油气资源即目前所谓的页岩油。      

松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷上白垩统青山口组一段页岩含油性特征

松辽盆地中央坳陷区上白垩统青山口组湖相暗色页岩沉积蕴含了数量可观的页岩油资源，其中齐家—古龙凹陷青山口组页岩油勘探已取得重大突破。采用井场密闭热释方法，结合室内溶剂抽提和比较热解方法，综合评价松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷青山口组一段页岩含油性特征。结果表明，研究层段青山口组页岩总有机碳含量介于1.48%～6.97%,平均3.40%,T_max值(抽提后)介于440～453℃,平均448℃,产率指数(PI)介于0.28～0.67,表明青山口组一段页岩处于大量生油阶段。井场和室内相结合的评价方法获得的页岩油含量介于4.00～19.49 mg/g,平均13.74 mg/g;其中游离油含量介于3.41～13.63 mg/g,平均8.70 mg/g;束缚油含量介于0.60～9.43 mg/g,平均5.04 mg/g。游离油由受限油和可动油组成，受限油含量介于1.81～8.49 mg/g,平均4.15 mg/g;可动油含量介于1.36～11.05 mg/g,平均4.55 mg/g,两者比例约为1∶1。以可动油含量平均值推算，可动油资源量为12 kg/m³,揭...     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组含气页岩地质特征及资源评价

为了摸清鄂尔多斯盆地上三叠统延长组页岩气的勘探潜力,通过野外露头调查、钻井岩心观察、老井资料复查,结合有机地球化学和岩石学分析、含气量现场解析测试等手段,系统开展了延长组含气页岩段展布特征、岩石矿物学特征、有机地球化学特征、储层特征、含气性等地质特征分析,明确了该区中生界含气（油）页岩的主要赋存层段为延长组长4+5、长7、长9段,其中长7段页岩品质条件最好;延长组湖相页岩分布面积较广,厚度大,干酪根类型为腐泥型,有机碳含量高、分布差异性大,吸附能力强,含气量值与海相页岩相当。在地质评价基础上,以含气泥页岩段作为评价单元,采用体积法计算出长9段含气页岩段的地质资源量为0.414 5×10¹² m³,长7段为1.150 6×10¹² m³,长4+5段为0.255 1×10¹² m³;其中长7段资源量占延长组总资源量的63%,可作为盆地页岩气勘探开发的优先选择层段。结论认为：鄂尔多斯盆地延长组页岩气资源量巨大,是未来值得重视的天然气勘探开发新领域。