罗布泊“大耳朵”湖区第四纪古气候

沉积物中黏土矿物具有一定的古气候指示意义.罗布泊“大耳朵”盐湖区第四纪黏土矿物研究表明,沉积物中的黏土矿物主要有伊利石、伊蒙混层矿物、绿泥石和高岭石,总体相对含量均值分别为45.03％、32.74％、16.81％和5.42％.伊利石、伊蒙混层和高岭石的共存表明这些黏土矿物可能具有不同的来源.伊利石和伊蒙混层含量较多,说...     

黏土矿物甲烷吸附性能与微孔隙体积关系

为了揭示黏土矿物在含气页岩储层中所扮演的角色,选择以不同黏土矿物为主的黏土岩进行了孔隙—表面积测量和甲烷等温吸附实验。测量显示,黏土矿物以3~100nm微孔隙为主,并出现3~6nm和20~70nm 2个主要分布区。其中,蒙脱石黏土以小孔占优势,伊/蒙混层黏土以小孔和中—大孔同时发育为特征,高岭石、绿泥石和伊利石黏土均以中—大孔为主。蒙脱石、伊/蒙混层和高岭石黏土为孔隙发育类型,总孔隙体积和表面积分别达到0.04mL/g和11.47m2/g以上。不同类型黏土岩的甲烷吸附能力有较大差异,利用朗格缪尔方程拟合计算的蒙脱石黏土、伊/蒙混层、高岭石黏土、绿泥石黏土、伊利石黏土、粉砂岩及石英岩小于270目试样的最大甲烷吸附容量分别为8.12mL/g、3.66mL/g、2.70mL/g、2.28mL/g、1.72mL/g、0.97mL/g和0.70mL/g。黏土岩的表面积不仅取决于总孔隙体积和孔隙率,而且与孔隙尺寸的分布关系更为密切。黏土岩中小于100nm微孔隙体积与甲烷最大吸附量显示良好的线性关系,因此,页岩微孔隙体积的大小反映其天然气的吸附能力,而气体吸附能力的大小受其内孔隙,特别是小于20nm微孔隙发育程度的控制。不同黏土矿物由于形态结构、孔隙大小和孔隙率的不同,导致其气体吸附性上的差异,而这种差异不仅与黏土的类型有关,而且受岩石成因和成岩作用的影响。     

富有机质页岩中不同矿物的解吸规律

四川盆地龙马溪组页岩气开发已由地质勘探转变为开发建产阶段,研究页岩中甲烷的解吸规律对于把握页岩气产出规律、正确评价页岩气可采储量有着重要意义。为了研究页岩中不同矿物的解吸特征及其对页岩气解吸的贡献,对龙马溪组页岩、蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石、Ⅱ型干酪根及石英样品开展了60℃下高压甲烷等温吸附/解吸实验。在此基础上,定量分析了页岩、黏土矿物、石英及Ⅱ型干酪根的解吸迟滞现象,并计算了黏土矿物、Ⅱ型干酪根及石英中甲烷解吸效率曲线,研究了不同矿物之间解吸规律的差异性。研究结果表明,甲烷在干酪根、黏土矿物样品中的解吸过程表现出明显的解吸滞后现象,且不同黏土矿物样品的解吸滞后程度存在较明显的差异;干酪根的解吸迟滞系数最大,达到43.67%,不同类型黏土矿物的解吸迟滞系数不同,其大小顺序为蒙脱石>高岭石>绿泥石>伊利石;随着压力降低,页岩岩样、黏土矿物、干酪根和石英的解吸效率都呈增大的趋势,且干酪根、黏土矿物、页岩的甲烷解吸效率曲线都呈现出明显的阶段性。     

渤南洼陷深层碎屑岩储集层中的黏土矿物特征及油气意义

应用岩心观察、X-衍射分析、薄片鉴定、扫描电镜、全岩矿物鉴定、岩心物性和含油级别分析测试等手段,揭示了渤南洼陷古近系碎屑岩储层中的黏土矿物特征及其与油气的密切关系。研究区黏土矿物主要为伊利石、伊-蒙混层、高岭石和绿泥石,垂向序列由下到上可分为伊利石-绿泥石发育带、高岭石异常高值带和伊利石-伊-蒙混层发育带3个变化带。不同阶段的黏土矿物主控因素差异导致黏土矿物的演化过程极其复杂,主要分为4个阶段:沉积期主要受沉积环境的影响,黏土矿物以伊利石和伊-蒙混层为主;有机质成熟期主要受成岩作用影响,在酸性成岩环境下高岭石大量产生;构造活动期受烃类侵位和深部流体的影响,在油气聚集区,高岭石得到保存,在岩浆活动区,绿泥石大量生成;油气成藏期受多种因素的影响,油层内的高岭石得到保存,油层外的高岭石转化为其他黏土矿物,出现了与油层对应的高岭石含量相对高值带。高岭石的相对高含量带是工业油层出现的重要标志。     

东营凹陷自生粘土矿物特征及其与盆地演化的关系

东营凹陷中自生粘土矿物的特征在空间上呈现出规律性的变化。随着深度的增加，粘土矿物组合从泉脱石和高岭石-R3型伊蒙混层矿物和高岭石-R1型伊蒙混层矿物和高岭石-R3型伊蒙混层矿物、高岭石和绿泥石一伊利石和绿泥石，伊利石类矿物中伊利石的组分逐步增加，矿物种类从蒙脱石-R0型伊蒙混层矿物-R1型伊蒙混层矿物-R3型伊蒙混层矿物—伊利石。从凹陷的边部向中部，粘土矿物也表现出同样的变化规律。凹陷边缘中生代地层中的自生粘土矿物特征反映东营凹陷甚至整个济阳坳陷是在中生代地层基础上逐步拉张、沉积形成的。     

南堡凹陷3号构造油藏储层敏感性研究及影响因素

针对南堡凹陷3号构造的岩石性质及黏土矿物成分特征,利用扫描电镜和X射线衍射仪,通过实验对东三段和沙一段储层进行了敏感性研究,找出了引起储层敏感性的因素,并提出了相应抑制敏感性的措施。研究结果表明,东一段的主要黏土矿物为伊蒙混层、绿泥石、高岭石、伊利石等,而沙一段的主要黏土矿物为伊蒙混层、伊利石等。伊蒙混层、伊利石、高岭石、绿泥石等主要黏土矿物是导致储层敏感性的物质基础和内在因素,该区储层具有弱速敏-强速敏、弱酸敏、中等偏强水敏-强水敏性、弱盐敏和中等偏强碱敏-强碱敏等特点,并根据储层各自敏感性的差异,制订出不同的抑制措施,为油田开发提供可靠依据。     

黏土矿物对不同类型烃源岩热解参数影响

选取高岭石、伊利石和绿泥石3种黏土矿物,以不同比例分别与Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型干酪根混合并进行热解实验,探讨黏土矿物种类及含量对不同类型烃源岩热解参数影响。实验结果表明,黏土矿物对干酪根热解生烃作用同时具有层间吸附作用和表面吸附作用,黏土矿物的表面吸附作用会增大矿物的催化能力,层间吸附会造成大分子烃类被吸附在层间沉淀,抑制热解烃(S2)的生成。小分子烃类不易被层间吸附,因此,高岭石、伊利石、绿泥石对Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型干酪根游离烃(S1)生成表现为催化作用,黏土矿物+干酪根混合样S1比纯干酪根S1高,大分子烃类易被催化裂解为小分子烃类,导致S2峰前移,使干酪根Tmax值减小,且随着黏土矿物含量越高,Tmax值越小。伊利石和绿泥石存在层间吸附作用,对母质类型好、易形成大分子烃类的Ⅰ型干酪根S2层间吸附作用较强,导致黏土矿物+干酪根混合样S2比纯干酪根S2低,这种层间吸附作用使S2峰出现滞后,使Ⅰ型干酪根Tmax偏高。     

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物特征及其对储层物性的影响

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩自生黏土矿物含量较高,是影响储层物性的重要因素之一,但对黏土矿物特征及成因尚未系统研究,影响了优质储层刻画。通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射、物性分析,明确黏土矿物的含量及形态特征,剖析其成因及与储层物性之间的相关性。结果表明,临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物相对含量由高到低依次为伊利石、高岭石、绿泥石及伊/蒙混层,均呈充填式分布于粒间溶蚀孔隙或晶间微孔隙中,为热水蚀变成因。紫金山岩体影响黏土矿物的含量及分布,岩体附近伊利石、绿泥石及伊/蒙混层含量较高,而高岭石含量较低。伊利石、绿泥石及伊/蒙混层与储层物性呈负相关关系,高岭石与储层物性呈正相关。受黏土矿物影响,太原组物性相对较好的致密砂岩储层分布于研究区的东北及西南部,为下一步油气勘探开发的有利目标区。     

埕岛油田馆陶组黏土矿物分析与储层伤害研究

论述了胜利埕岛馆陶组油藏的地质概况,储集层发育、岩性及孔隙结构特征,黏土矿物含量及其变化规律,黏土矿物对碎屑岩孔隙度、渗透率的影响,分析了母岩性质、气候条件、油气形成、沉积环境等地质因素对黏土矿物和储层特征的影响,逐一分析了伊/蒙混层矿物、高岭石、伊利石、绿泥石与储层伤害的关系。该油藏为典型的河流相沉积,矿物和结构成熟度低,非均质性强,胶结疏松,渗透率高,但主要由数量较少的大孔隙提供,石油储量和产量与高岭石含量成反比。与储层伤害有关的黏土矿物主要为蒙脱石,其次为高岭石,伊利石和绿泥石的伤害小。储层对工作液的敏感性,主要为伊/蒙混层矿物产生的水敏,其次为高岭石产生的速敏,绿泥石产生的酸敏小。图1表4参19。     

鄂尔多斯盆地西峰地区长8储层黏土矿物特征及对储层的影响

鄂尔多斯盆地西峰地区长8储层黏土矿物是影响孔喉结构及储层物性的关键因素,通过铸体薄片、X衍射、扫描电镜等方法对长8储层中黏土矿物的特征及成因进行研究,结果表明,本区长8储层黏土矿物主要为绿泥石、伊利石、高岭石及伊蒙混层,绿泥石以杂基形式充填孔隙时对储层造成破坏作用,以胶结物形式充填时对储层起建设作用;伊利石主要以胶结物的形式存在于孔隙中,对储层起破坏作用;高岭石主要以单晶形式存在于孔隙,对储层起建设作用,是产生次生孔隙的主要来源之一。伊蒙混层在本区黏土矿物中含量极少,混层比小于10%,对储层影响较小。     

甲烷在页岩黏土矿物孔中的赋存力学机制

利用低压氮气吸附法,研究了不同类型黏土矿物孔隙结构特征,在此基础上,利用分子势能理论研究甲烷分子在黏土矿物孔隙中赋存力学机制,揭示了页岩中黏土矿物吸附甲烷的本质。文中从分子间作用力角度出发,利用势能理论建立了单一甲烷分子在孔中相互作用的势能计算模型,即孔径与甲烷分子在孔内位置的双重函数。研究结果表明:甲烷分子越靠近孔壁,势能越大;远离孔壁,势能迅速减小。受到孔壁面势能作用影响的甲烷分子,呈吸附态;未受到影响的,呈游离态。随着孔径增大,甲烷分子受壁面影响区域比例减小,甲烷吸附能力降低。当孔径大于20 nm时,甲烷分子受壁面势能影响区域较小。从微观角度讲,相同孔径中,甲烷分子与黏土矿物间的相互作用力大小顺序依次为高岭石、蒙脱石(伊利石)、绿泥石;从宏观角度讲,黏土矿物样品对甲烷分子的作用力大小的顺序依次为蒙脱石、高岭石、绿泥石、伊利石。     

松潘—阿坝地区三叠系成岩演化实验研究

通过实验研究,利用国际标样标定,系统分析了松潘-阿坝地区三叠系的岩石矿物相、伊利石结晶度、粘土矿物类型含量及组合、混层矿物混层比、镜质体反射率等评论指标,研究了该区的成岩演化特征,并对成岩变质阶段进行了划分,为该区的成岩演化研究和油气成藏条件研究提供了评价依据。      

The reservoir characteristics of marine shale and its effect on the adsorption of methane in Northern Guizhou

Abstract

The reservoir characteristics of the Lower Paleozoic marine shale in Fenggang block of northern Guizhou are evaluated from three aspects: gas-bearing characteristics, petrological characteristics and reservoir space by a series of experimental data. The effect of total organic carbon content, kerogen type and clay mineral content on shale adsorption capacity is discussed. The results show that the reservoir characteristics of the Wufeng-Longmaxi Formation shale in the study area are conducive to the enrichment of shale gas. In the case of quantitative clay minerals, the chlorite content has a significant adverse effect on the methane adsorption of the samples. The shale gas methane adsorption has an excellent increasing trend with the increase of total organic carbon content. The type II₁ organic matter is more conducive to the adsorption of methane than the type I organic matter.     

鸡西盆地煤储层孔隙特征及主控因素

孔隙结构是煤层气等非常规储层研究的核心问题,既控制气藏储集性能,又影响开发评价效果。以鸡西盆地煤岩为研究对象,运用低温氮吸附方法、氩离子抛光电子扫描显微成像和核磁共振技术,对孔隙和裂隙结构进行定量表征。结合能谱分析、全岩分析测试、煤岩组分等实验数据,对有机质孔隙和矿物质孔隙发育的主控因素进行探讨。研究结果表明:有机质孔以气孔为主体,瓶型孔占主导地位,可见两端开口的圆筒孔、四边都开口的平行板状孔。T₂图谱既有双峰又有三峰,显示出较好的孔渗条件。成熟度和镜质组含量促进有机质孔的发育,而水分堵塞孔隙表面及喉道。矿物质孔主要包括黏土矿物晶间孔和溶蚀孔。高岭石、伊利石单体或集合体杂乱堆积,形成大量孔隙。黏土矿物面孔率随高岭石含量增加而增加,随伊蒙混层含量升高而减小。      

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组页岩气勘探潜力——以忠平1井为例

忠平1井的勘探突破揭示了中国北方海相页岩气在富集条件方面与南方海相页岩气有较大差异。通过最新钻井资料及野外露头剖面对鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组低TOC含量“新型”海相页岩气富集地质条件及勘探潜力,包括泥页岩的矿物组分、孔隙特征、有机地球化学特征、含气性等参数进行了研究,结果表明：①乌拉力克组泥页岩矿物组分以长英质矿物为主,其次为碳酸盐矿物和黏土矿物,黏土矿物以伊利石和伊/蒙间层为主,其次为绿泥石、高岭石。②乌拉力克组孔隙度低（基本小于2.0%）,以粒内孔、微裂缝为主要储集空间,有机质孔不发育;孔隙以中孔发育为主,孔隙发育受控于岩性。③泥页岩有机质类型属于Ⅰ—Ⅱ₁型,其中以Ⅰ型（即腐泥型）干酪根为主;TOC含量主要介于0.1%~3.71%之间,平均为0.49%;有机质镜质体反射率（R_O）分布于0.8%~2.5%之间,大部分处于高—过成熟阶段,不同地区有一定差异性。④乌拉力克组泥页岩现场解吸气含量分布在0.07~0.63 m³/t之间,平均为0.3 m³/t,运用USBM法对损失气量进行恢复,得到的损失气量为0.43~1.83 m³/t,平均为1.09 m³/t,地下总含气量介于0.76~2.46 m³/t之间,平均为1.65 m³/t,反映乌拉力克组泥页岩含气性较好,揭示中国北方海相泥页岩具有较好的页岩气勘探潜力。     

常见黏土矿物电镜扫描微孔隙特征与甲烷吸附性

野外采集的黏土岩的电镜扫描图像分析显示,黏土矿物孔隙分布于颗粒之间和颗粒内部板片自然错断处,前者形态不规则,后者呈楔形或面状缝隙。具层间结构的蒙脱石层内发育纳米级连通孔隙。蒙脱石微孔隙最为发育,伊-蒙混层黏土次之,其粒间孔和层面缝隙为20~100 nm,层内连通孔隙小于50 nm。高岭石黏土主要发育20~100 nm的粒间孔。伊利石和绿泥石晶体颗粒较大,以微米级孔隙为主。吸附实验所反映的各种黏土矿物甲烷吸附能力与电镜扫描反映的微孔发育程度相吻合,指示泥页岩中的纳米级微孔在一定程度上决定着泥页岩的比表面积和气体储存能力。黏土岩的孔隙发育与岩石成因和成岩演化有关,孔隙大小主要受黏土颗粒大小的控制。     

川南地区五峰组—龙马溪组页岩微观孔隙结构特征及主控因素

为研究川南地区五峰组-龙马溪组页岩储层的孔隙结构特征及主控因素,对9口取心井的页岩样品开展了有机地球化学、X射线衍射全岩矿物含量及黏土矿物相对含量分析、氩离子抛光扫描电镜观察、高压压汞测试和气体（CO₂和N₂）等温吸附实验等研究。结果表明：①页岩总有机碳（TOC）质量分数平均为2.42%,等效镜质体反射率（R_o）平均为2.83%,有机质处于过成熟阶段;黏土矿物以伊/蒙混层-伊利石-绿泥石组合为主,处于晚成岩阶段。②页岩的平均孔隙度为2.49%,孔径主要为2.6~39.8 nm,以细颈墨水瓶状和狭缝孔为主;饱和吸附气质量体积为0.014 7~0.032 2 cm³/g,总孔隙比表面积为19.49~40.68 m²/g,介孔和宏孔为页岩气的储集提供了主要储集空间,微孔对孔隙的比表面积贡献较大。③TOC,R_o和黏土矿物相对含量等均对微孔和介孔的比表面积具有一定的控制作用,黏土矿物层间孔的发育程度对介孔和宏孔的孔隙体积具有一定的影响,脆性矿物含量与微孔、介孔、宏孔的孔隙体积均呈负相关关系。该研究成果对川南地区寻找优质储层和页岩气富集区均具有指导作用。     

黔西北燕子口地区五峰组—龙马溪组泥页岩储层特征

在野外地质露头剖面测量和样品采集的基础上,通过铸体薄片鉴定、阴极发光、X射线衍射、扫描电镜、总有机碳含量和镜质组反射率等地球化学分析,结合区域地质背景和前人研究成果,探讨黔西北燕子口地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组泥页岩储层特征.结果表明:①研究区五峰组—龙马溪组主要沉积浅水—深水陆棚相的粉砂质页岩、云灰质页岩、泥质粉...