酒西拗陷下白垩统藻纹层发育环境及形成机制

酒西拗陷下白垩统纹层状泥质白云岩和白云质泥岩中藻纹层十分发育,主要由浮游藻类及其降解产物组成.藻纹层发育状况在很大程度上决定了该区下白垩统烃源岩生烃能力的大小,这也是烃源岩呈现出较强非均质性的一个重要原因.对酒西拗陷下白垩统藻纹层的发育条件及保存环境进行了研究,并对其形成机制进行了探讨.研究结果表明,早白垩世,酒西拗陷断陷湖盆水体广泛,适宜的温度、盐度等介质条件有利于藻类的大量繁殖,而水体分层的强还原环境对有机质的保存较为有利.湖泊水体的季节性更替及其引起的水体分层是该区藻纹层形成的重要原因.     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气成藏地质特征

基于焦石坝地区页岩气勘探、研究与实践,从页岩层厚度、地化、储集、岩矿等多个方面剖析了焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气成藏地质特征。结果表明:焦石坝地区优质页岩储层厚度均大于30m,一般在35~45m;储层页岩有机质含量高、热演化程度适中,有机质类型以腐泥无定形体+藻类体为主;储集层矿物成分以石英和黏土矿物为主,微裂缝发育活跃;深水陆棚相沉积中富含大量含硅质及碳酸盐矿物的生物,较其它层位的页岩具有更高的脆性矿物含量。     

基于NMR和SEM技术研究陆相页岩孔隙结构与分形维数特征——以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例

为了表征陆相页岩的孔隙结构和分形特征,选取松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相页岩作为研究对象,通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)图像分析、核磁共振(NMR)实验,运用分形维数理论,讨论NMR分形维数与矿物组成、地球化学参数、物性参数之间的相互关系,并且通过SEM图像提取技术定量化研究页岩储层孔隙特征。结果表明:沙河子组陆相页岩具有多种孔隙类型、孔径分布复杂、非均质性较强的特点。基于弛豫时间截止值,可将NMR分形维数划分为束缚流体孔隙分形维数(0.060 9～1.420 4)和可动流体孔隙分形维数(2.964 0～2.986 9)。矿物组成与分形维数的关系显示石英含量与束缚流体孔隙分形维数成负相关关系,黏土矿物含量与束缚流体孔隙分形维数成正相关关系; NMR分形维数与有机质含量呈线性相关,与成熟度不存在明显相关性; 这说明矿物组成和有机质含量对NMR分形维数起明显的控制作用。储层物性方面,NMR分形维数与孔隙率成线性负相关关系,而与渗透率成正相关关系,说明NMR分形维数能够作为衡量物性的重要指标。总体来说,SEM图像分形维数可以用来反映孔隙形态的多样性和页岩孔隙的发育程度; NMR分形维数与储层物性之间的关系可用于评价页岩储层质量。     

页岩元素地球化学特征及古环境意义——以渝东南地区五峰—龙马溪组为例

为了深入研究渝东南地区奥陶纪—志留纪黑色页岩垂向上沉积环境的精细变化,选取渝东南地区黔江1井对五峰—龙马溪组进行了系统采样并进行了详细的元素地球化学研究,认为LM1-LM3时期古海平面最高、古生产力最高和水体还原性最强,页岩的有机质含量最高,是页岩气勘探重点区域;页岩的古生产力、氧化还原条件等地球化学元素决定的指标仅影响富有机质页岩的厚度及品质,对页岩气产量有一定影响,但并非主要影响因素.研究结果表明:1)黔江地区五峰—龙马溪组页岩沉积于大陆边缘环境,陆源碎屑为主要物源,沉积成岩过程中局部受到热液活动和生物作用的影响;2)五峰—龙马溪组页岩沉积时期经历了五峰晚期(WF1—WF4顶部)海退和龙马溪组早期(LM1—WF3)海侵;3)黑色页岩总体形成于水体缺氧的环境,在五峰组(WF1—WF4)由于海退处于弱氧化环境,龙马溪组早期(LM1—LM3)由于海侵处于强还原条件,而在龙马溪组晚期由于水体变浅,水体还原性逐渐减弱;4)古生产力在龙马溪组早期(LM1—LM3)达到最大值,生物钡Ba(bio)质量分数达到1 025.43×10-6,向下和向上均有减小趋势;5)相同时段位于水下古隆起附近的黔江地区的古生产力、氧化还原条件、富有机质页岩厚度及品质均不如坳陷区的巫溪2井,水下古隆起对富有机质页岩沉积产生了不利影响,在该区进行勘探应格外谨慎.     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段黑色页岩有机质富集机理研究

焦石坝地区是中石化页岩气产能建设的重点区块,五峰组-龙马溪组一段黑色页岩是该区块页岩气勘探开发的主要目的层,弄清楚该套黑色页岩的形成机理可有效提高该区的开发效果。采用元素地球化学手段,分析该套黑色页岩的硅质来源、古生产力和氧化还原条件,探讨其发育时期是否存在热液作用,并研究其有机质丰度的控制因素。研究认为,焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段黑色页岩中的硅质主要为生物来源,有机碳与硅质同步富集,其有机质富集是古海洋生产力与氧化-还原条件两个因素共同作用的结果。     

沉积环境对优质页岩储层发育的控制作用——以渝东南地区龙马溪组为例

为深入探讨优质页岩储层的发育机理,借鉴沉积控相、相控储层的研究思路,以渝东南地区龙马溪组页岩储层为例,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜(AIP-FESEM),有机碳丰度(TOC)测试,X射线衍射(XRD),镜质组反射率(Ro)测试,显微镜观测,主量微量元素测试等技术手段,通过对储层特征、沉积环境的系统研究,综合讨论沉积环境对优质页岩储层发育的控制作用。结果表明:龙马溪组页岩储层可以划分为下-底部、中-上部两段,分别对应鲁丹阶与埃朗阶,两段储层的有机质特征、矿物组分、力学脆性特征、储层物性等差异显著,鲁丹阶页岩有机质和脆性矿物含量更高,储层性质更优;对比分析显示,龙马溪组储层有机特征主要受控于水体氧化还原环境,但龙马溪组下部具有更好的有机质富集与保存条件,主要受益于鲁丹段深水陆棚相内低速率的欠补偿沉积环境与全球海平面上升所形成的大面积缺氧水体;储层脆性矿物组分受控于沉积-成岩的共同作用,储层底部高脆性矿物含量段富含来自特殊沉积环境的生物成因石英、陆源碎屑石英与形成于储层成岩作用的自生石英;鲁丹阶对应的底部储层TOC和石英含量更高,有利于储集空间发育;鲁丹阶储层更加发育的富笔石水平层理等特殊沉积构造,对增强储层的渗透性,改善压裂力学特性等具有有利作用。沉积环境控制着储层物质成分的类型与特征,龙马溪组鲁丹阶储层对应的有利沉积环境与沉积条件,是底部优质储层段发育的核心影响因素之一。     

中扬子地区下寒武统水井沱组页岩储层特征

根据钻井岩心资料,采用岩心观察和地球化学分析等方法,研究了中扬子地区水井沱组页岩岩相、地化特征、孔隙结构和含气量等特征。研究结果表明:水井沱组可以划分为泥页岩、白云质泥岩、纹层状微晶粉晶白云岩、非层状微晶粉晶白云岩、含生屑含泥晶粉晶白云岩、泥质粉晶灰岩等6种岩相;页岩总有机碳含量为0.80%~4.82%;有机质类型以Ⅱ1型和Ⅲ型为主,热成熟度为2.0%~3.2%;页岩中黏土矿物含量为2.0%~57.0%,平均为20.6%;脆性矿物含量为18.9%~70.0%,有利于水力压裂;页岩孔隙度为0.27%~1.59%,渗透率为(0.000 1~0.002 4)×10~(-3)μm~2;孔隙类型有微裂缝、泥晶间微孔隙、解理缝、粒屑内微孔隙,其中泥晶间微孔隙较多,为页岩气赋存提供了储集空间。     

赣东北古生界3套富有机质页岩的岩矿特征及意义

查明下扬子古生界富有机质页岩的矿物组成特征,对页岩储层矿物组成影响页岩气储集、渗流运移和开采效果进行了研究.应用XRD、扫描电镜、低温液氮和储层敏感性实验系统分析了赣东北上震旦统皮园村组(Z_2p)、下寒武统荷塘组(∈_1h)和上二叠统乐平组(P_3l)3套海相页岩的矿物组成特征.认为3套页岩样品黏土矿物中伊利石含量均占绝对优势,高岭石含量少,表明已经历晚成岩阶段;沉积环境为碱性水介质起控制作用的深水陆棚沉积环境,这种相对还原的沉积环境为页岩气藏的形成与演化提供了良好的沉积条件;3套页岩矿物脆性指数高,整体上具有良好的储层可改造性,有利于实施页岩气的压裂改造,与北美和国内上扬子地区相比,研究区为理想的页岩气重点勘探开发层位.研究结果表明:3套页岩矿物成分均以石英占主要优势(质量分数为46.73%~64.81%),其次为黏土矿物,同时还普遍含有方解石、白云石、菱铁矿和黄铁矿等矿物;3套富有机质页岩的黏土矿物组成都以伊利石的质量分数为最高(74.58%~87.00%),其次为伊/蒙间层矿物(6.44%~20.58%).皮园村组、荷塘组、乐平组脆性指数平均值分别为67.35,77.90和48.95,易于压裂.矿物成分中石英主要影响宏孔的发育,有利于页岩气的渗流和运移,但黏土矿物控制微孔的发育并与孔隙度和渗透率呈负相关关系,有利于页岩气的保存但不利于渗流;皮园村组和荷塘组页岩储层敏感性不明显,乐平组具有中等偏弱速敏、中等偏强水敏和中等偏弱酸敏效应.理想的页岩气重点勘探开发层位次序可定为荷塘组皮园村组乐平组,页岩气开发工艺应根据其矿物组成的变化在不同区域分别对待.     

涪陵海相页岩生物成因硅特征及确定方法

通过对涪陵页岩气田奥陶系五峰组-志留系龙马溪组下段海相暗色页岩岩心样品、薄片观察、岩石学特征、TOC含量与硅质含量相关性分析,证实研究区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组海相页岩底部富有机质页岩中部分硅质为生物成因,其含量最高可达50.0%以上,可占到硅质总量的70.0%,具有富含海洋有机质、笔石化石种类丰富、有机质丰度高、富含生物硅的特征。利用元素录井快速确定生物硅含量的方法,可为国内其他页岩气探区提供参考。     

昆明地区笻竹寺组页岩粉砂质夹层/纹层特征

页岩中粉砂质纹层/夹层对页岩气储层的储集性能和含气性、运移疏导和压裂开发等有重要的意义。对昆明地区筇竹寺组页岩露头剖面中发育的粉砂质夹层和纹层进行了研究,结果表明:1)粉砂质夹层/纹层与黑色纯页岩层在颜色、结构、形态、粒度和矿物成分上具有明显的差异; 2)在纵向上,纹层/夹层分布及单层厚度非均质较强; 3)分形维数为0. 702,其值较小,可能指示了页岩中粉砂质夹层/纹层厚度之间的差异更大的特点。该研究结果可用于估算相邻地区或相同环境的筇竹寺组页岩的相关参数。     

泸州—渝西区块海相页岩可压性演化差异

为加深现有可压性评价在机理上的认识,以川南泸州—渝西区块奥陶系五峰组、志留系龙马溪组海相页岩气储层为例,采用氩离子抛光扫描电镜、X射线衍射和元素俘获能谱测井等手段,获取区内储层基本地质特征.通过镜下观察、数理统计与计算,利用矿物组分、储集物性、主量元素和岩石力学参数等,总结了海相页岩可压性演化机制,认为海相页岩在沉积成岩过程中受到了海水环境、矿物演化和微观孔隙组构的综合影响,对储层的可压性产生不同程度的促进和制约作用.研究结果表明:局限环境易促进生物成因硅质矿物大量发育,降低层间叠置频率,成岩后经胶结、黏土转化作用,增大矿物粒径,缩小层间差异,降低天然弱面发育,并且大量发育的孔隙和有机质对力学性质会产生负面影响;连通环境易促进生物成因硅质、陆源碎屑硅质和碳酸盐矿物混合发育,纵向上岩性差异化高频叠置,天然弱面发育,成岩后易在压实、压溶作用下发生矿物粒径减小、孔隙规模降低的现象,促使储层维持较高的可压性.渝西区块龙一■、泸州区块龙一■是沉积于滞留与连通环境交替期的页岩,经成岩作用改造后同时具有沉积成岩促进作用的优势,可压性卓越,储集物性较好,是高弹性模量(45 GPa)、低泊松比(0.25),较好物性参数(孔隙度5%、TOC4%)的储层,是改造甜点.生产实践表明,泸州—渝西区块改造甜点自北向南呈现"早时"的空间过渡关系,对其实现高钻遇率有利于后续深层页岩气储层优钻优压和规模效益开发.     

陆西凹陷九佛堂组混积岩的岩石学特征及分类——以辽河油田庙35井为例

以辽河油田庙35井九佛堂组下段岩石为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定、电子探针成分测定,分析九佛堂组下段岩石的矿物成分、组分结构特征.认为其矿物成分包括白云石、方解石、石英、长石、岩屑及黏土矿物、凝灰质,组分结构主要包括颗粒、泥、填隙物.应用碳酸盐组分、陆源碎屑组分、火山碎屑组分3端元分类方案,划分出碳酸盐岩、陆源碎屑岩、混积岩等类型.其中,碳酸盐岩包括砾屑云岩、砂屑云岩、鲕粒云岩、泥晶云岩等;混积岩包括陆源碎屑-碳酸盐混积岩、碳酸盐-陆源碎屑混积岩.垂向上表现为多个颗粒云岩、泥晶云岩、细砂岩、凝灰岩的旋回,单个旋回通常在0.5～2.0 m.     

页岩分形特征及主控因素研究——以威远页岩气田龙马溪组页岩为例

为更好表征页岩孔隙结构的非均质性以及明确非均质性对页岩气富集影响作用,文中选取40块威远地区下志留统龙马溪组井下样品进行TOC,XRD衍射、低温氮气吸附以及甲烷等温吸附等一系列分析测试.从孔隙结构和矿物成分两个层次探讨了页岩分形维数的影响因素,认为页岩的分形维数受微孔发育影响.研究结果表明:页岩非均质性很强,下志留统龙马溪组龙一_1亚段的1～4小层的TOC、矿物成分、孔隙度均存在较大差异,其中1小层中下部TOC、石英含量以及孔隙度值都较高.基于氮气吸附测试,采用FHH模型计算了页岩分形维数,计算结果表明页岩的分形维数介于2.590～2.750,平均值为2.670,其中1小层中下部分形维数最高,其次为3小层,2、4小层及1小层上部分形维数较小.TOC与生物石英含量控制了微孔的发育,因此高TOC与高石英含量均导致页岩分形维数增大;黏土、碳酸盐岩以及长石由于主体发育大孔,使得页岩孔径增大,故其含量的增加会导致页岩分形维数减小.1小层中下部由于具有丰富的气体物质来源(TOC)、储集空间以及保存条件(分形维数大,气体扩散解吸渗流困难)导致在1小层中下部页岩气含气量最高,另外由于脆性矿物含量高,利于压裂形成缝网,因此1小层中下部为最有利的页岩气甜点段.     

东营凹陷页岩储层成岩作用及增孔和减孔机制

以济阳坳陷东营凹陷古近系页岩储层为研究对象,利用岩石薄片观察、X射线衍射全岩矿物含量分析、电子探针分析、碳氧同位素测试分析、氩离子抛光和场发射环境扫描电镜分析、低温氮气吸附实验等技术方法,研究孔隙类型及组合样式,分析成岩流体环境及架构矿物演化特征,划分成岩阶段,明确孔隙的发育演化主要受控于黏土矿物转化和碳酸盐矿物的含量、成岩作用强度及其溶蚀程度,增孔和减孔机制的界限并不严格.研究结果表明:东营凹陷页岩储层发育基质孔隙组合、基质孔隙-有机孔隙组合、裂缝沟通基质孔隙组合等多种类型孔隙组合(包含微裂缝),孔隙面貌复杂;受地层水介质及原始沉积环境影响,局部层段酸性碱性流体交替控制细粒物质的成岩演化,总体呈现由碱性—弱碱性—酸性—弱碱性的成岩环境变化特征;有机质成熟度较低(Ro1.0%),成岩阶段处于中成岩阶段,早成岩B期—中成岩B期是孔隙演化的关键时期;压实作用下黏土矿物的脱水转化与催化生烃、溶蚀与沉淀作用共存、方解石近源重结晶与有机质生烃排酸的共同作用造成了孔隙的动态演化;黏土矿物转化、有机质生烃、方解石等脆性矿物的成岩作用对储层孔隙体系的演化起到了重要的作用.     

鄂西—渝东地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩孔隙结构特征

通过总有机碳质量分数w(TOC)、X线衍射全岩分析和低温氮气吸附实验,获取鄂西—渝东地区牛蹄塘组黑色页岩w(TOC)值、矿物组分、孔体积、比表面积和孔径分布,探讨微观孔隙发育控制因素.结果表明:沉积相控制矿物组分、矿物组分控制孔隙发育,孔隙发育特征反映不同的等温吸附线形态、孔径分布规律、孔体积和比表面积分布频率.浅水陆棚相黑色页岩碳酸盐矿物质量分数较高,石英和黏土质量分数相对较低;深水陆棚相基本不含碳酸盐矿物,石英和黏土质量分数较高;根据等温线和吸附回线特征将黑色页岩分为3类,分别对应碳酸盐矿物质量分数较高的浅水陆棚相黑色页岩、碳酸盐矿物质量分数中等的浅水陆棚相黑色页岩和几乎不含碳酸盐矿物的深水陆棚相黑色页岩;黑色页岩是否含碳酸盐矿物,其孔体积、比表面积和孔径分布区别明显.有机质丰度和矿物组分不同程度控制着鄂西—渝东地区牛蹄塘组黑色页岩微观孔隙发育.石英和黏土质量分数主要控制微观孔隙发育;w(TOC)对孔体积影响不大,但对比表面积有积极作用;碳酸盐矿物质量分数对总孔体积影响不大,但高质量分数碳酸盐矿物有利于宏孔体积增加.另外,碳酸盐矿物质量分数制约着黑色页岩比表面积发育.     

赣东北荷塘组页岩气成藏条件及有利区评价

为了探讨赣东北地区下寒武统荷塘组页岩气成藏地质条件,以野外荷塘组页岩实测剖面、露头地质调查资料及样品的分析测试结果为基础,对研究区页岩的分布与沉积特征、地球化学特征、储层特征及页岩气保存条件等方面的综合分析,认为赣东北地区荷塘组页岩的储层物性条件较好.结果表明:赣东北地区下寒武统荷塘组页岩沉积厚度一般在25~200m,分布较广泛,主要为深水陆棚相沉积环境.页岩的有机质类型主要为I型,有机碳含量高,达0.54%~11.40%,平均为5.75%,热演化程度高(Ro为2.35%~4.90%,平均为3.22%),达到过成熟阶段.页岩脆性矿物含量高,主要为石英及少量的长石、碳酸盐矿物.黏土矿物含量中等,以伊利石为主,其次伊/蒙混层,不含蒙脱石.页岩微孔隙类型主要为矿物晶间孔、有机质孔、粒间溶蚀孔及微裂缝.页岩的孔隙度平均为2.2%,渗透率平均为0.006mD.根据中国海相页岩气有利区的评价标准,优选出赣东北地区页岩气勘探开发的有利区——磨盘山、上饶2个区块.     

澳大利亚Toolebuc页岩生烃潜力评价

澳大利亚Toolebuc页岩为海相环境下形成的富含有机质页岩,有机质含量高,干酪根类型以I-II型为主,采用激光拉曼光谱多种显微组分荧光变化分析法(FAMM)对页岩成熟度进行评价,评价结果显示Toolebuc页岩成熟度达0.7%以上,已进入生烃门限;采用盆地模拟的方法对Toolebuc页岩的生烃强度进行模拟,模拟结果表明Toolebuc页岩具有较高的生烃潜力。     

鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相页岩气聚集条件及有利区预测

以鄂尔多斯盆地海陆过渡相富有机质泥页岩为研究对象,分析野外露头和岩心观察、采样、地化参数和物性参数等测试资料,研究富有机质泥页岩的沉积相、厚度及分布、有机质类型及含量、热成熟度、孔隙度等页岩气成藏条件.结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界石炭—二叠系海陆过渡相富有机质泥页岩主要发育在沼泽相和三角洲相,常与煤层、灰岩、致密砂岩等互层,纵横向变化快,单层厚度小,累计厚度大,有机碳含量相对海相、陆相泥页岩较高.有机质类型以腐殖型为主,有机质热成熟度处在成气高峰阶段,有利于页岩气的形成.综合页岩气藏评价的各项指标信息,预测鄂尔多斯盆地石炭—二叠系海陆过渡相页岩气藏最有利发育区位于盆地东部神木—绥德—延长一带的山西组、盆地北部乌审旗—杭锦旗—东胜—神木与鄂托克旗—盐池一带的太原组及盆地东北部靖边—横山—榆林—神木一带的本溪组,虽然各组地层埋深较大,但多与煤层、致密砂岩层互层,形成页岩气、煤层气和致密砂岩气叠置成藏,具有较大的勘探与开发潜力.     

巢湖地区二叠系海相-过渡相页岩发育特征及影响因素

巢湖地区的孤峰组、龙潭组、大隆组构成一套由海平面进退控制的海相-过渡相页岩层系.通过薄片观察、X射线衍射、高压压汞、低温氮气吸附、氩离子抛光-场发射扫描电镜等研究手段,以姚家山剖面为例,对巢湖地区孤峰组、龙潭组、大隆组页岩储层发育特征展开研究.结果表明:页岩储层有机质丰度较高,介于1.89％ ～11.84％间,成熟度处于成熟阶段;矿物组分由脆性矿物和黏土矿物构成,脆性矿物以石英、碳酸盐岩矿物等为主;储层孔隙类型复杂,形貌多样,以小孔-微孔最为发育,孔径分布属于单峰型;有机质与石英对储层孔隙的发育具有正贡献,高有机质丰度有利于储集空间及吸附点位的增加,黏土矿物与碳酸盐岩矿物含量的增多不利于孔隙系统的发育.孤峰组、龙潭组、大隆组页岩储层发育的主要影响因素存在差异,沉积速率与水体氧化还原条件等因素在相对海平面升降的控制下影响页岩储层发育,大隆组与孤峰组贫氧-厌氧环境下的深水滞留盆地沉积条件与较高的古生产力、龙潭组陆源有机质的补充以及相对较快的沉积速率有利于优质储层的发育,层系内有利的储层主要发育在孤峰组大陆边缘-海盆过渡环境内海侵沉积期、龙潭组潟湖-潮上泥坪沉积环境、大隆组贫氧-厌氧环境下的深水滞留盆地沉积环境内.     

巫溪地区五峰组——龙马溪组页岩有机质沉积模式

对巫溪地区田坝剖面五峰组—龙马溪组底部30件页岩样品开展了有机碳含量、微量元素地球化学等方面研究,分析了不同层段有机质富集特征及其控制因素,认为海平面升降控制着水体缺氧程度,从而影响该区有机质沉积富集程度.研究结果表明:1)五峰组—龙马溪组底部页岩中共识别出4个有机质沉积阶段,总有机碳(TOC)含量整体较高,TOC平均达到3.7%,但与古生产力(生源钡Babio含量)相关性不明显,指示着古生产力总体上不是该时期有机质沉积的主控因素;2)尽管不同有机质沉积阶段的水体氧化还原条件具有一定差异性,但与TOC变化总体上具有相关性,这表明这些时期有机质沉积主要受控于缺氧程度,其富集机理属于"保存模式";3)五峰组—龙马溪组早期有机质沉积模式为:海平面的升降控制着沉积水体的缺氧程度,海平面下降造成底水富氧,上升形成底水缺氧,从而控制着页岩中有机质富集程度.