四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组与筇竹寺组页岩含气性差异及成因

四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩和筇竹寺组页岩是同时期进行页岩气勘探开发的2套重点层位,五峰组—龙马溪组页岩气勘探取得了重大突破,而筇竹寺组页岩气勘探效果却不理想。利用四川盆地及其周缘野外露头资料、已钻页岩气井生产资料以及前人研究成果,总结了四川盆地及其周缘海相页岩的地质特征,并分析了五峰组—龙马溪组页岩与筇竹寺组页岩的含气性差异及其主要原因。研究认为,四川盆地及其周缘海相页岩最显著的特征为"高演化"和"强改造",这与北美海相页岩差异明显。统计大量页岩气井生产情况发现,五峰组—龙马溪组页岩产气情况明显好于筇竹寺组页岩。筇竹寺组页岩压力系数较低,有机孔发育程度较差,相邻储层沥青分布广泛,这些都证实了桐湾期不整合面对筇竹寺组页岩含气性的破坏作用。震旦系顶桐湾期不整合面形成的排烃"通道"从生烃期开始的长期排烃,使层内残留烃量减少,是筇竹寺组页岩含气性较差的主要原因。     

川北米仓山前缘筇竹寺组成脉流体特征及流体活动对页岩气保存的意义

四川盆地下寒武统筇竹寺组页岩气勘探研究目前主要集中在川南、川西南地区，对于川北米仓山前缘的研究特别是页岩层系中裂缝脉体的研究较少，制约了该地区筇竹寺组的勘探进程。通过岩心-薄片观察、流体包裹体测温、流体地球化学分析等方法研究了川北米仓山前缘筇竹寺组成脉流体特征及流体活动对页岩气保存的意义。结果表明：研究区筇竹寺组有2期方解石和1期石英充填，第1期方解石脉形成于早奥陶世，成脉流体为层内地层水、海水、大气淡水的混合流体；第2期方解石脉形成于早白垩世，成脉流体为层内地层水和深部热液的混合流体，与液烃、气相甲烷一起充注；第3期石英脉形成于晚白垩世，成脉流体为层内的硅质流体，与气相甲烷一起充注。筇竹寺组2期方解石成脉时受到了深部热液和大气淡水的影响，页岩气保存条件遭受一定程度的破坏，而第3期硅质流体来源于页岩层内，表明筇竹寺组的后期改造作用不强，页岩保留了一定的自封闭性。研究成果为米仓山前缘筇竹寺组页岩气勘探提供了理论依据。     

四川盆地页岩气开发指标与开发潜力分析

四川盆地志留统龙马溪组和寒武统筇竹寺组页岩气勘探前景乐观,但是目前研究资料相当缺乏,通过调研国外尤其是北美地区关于页岩气勘探开发方面的文献资料,分析了美国页岩气藏的开发规律,并将四川盆地内尤其是蜀南地区龙马溪组和筇竹寺组两套页岩的地质参数与美国页岩气藏进行了对比分析,再根据四川盆地页岩气特征,利用已投入开发的页岩气井资料类比美国页岩气开发规律,确定了四川盆地页岩气的单井初始产量、递减率等开发指标,并初步预测了页岩气的开发规模。     

川南下寒武统筇竹寺组页岩气形成条件及资源潜力

利用四川盆地南部地区最新钻探的井下资料、周边露头地质调查资料及大量样品的分析测试结果,从富有机质页岩区域展布、地球化学特征、岩石储集特征、含气性等方面研究川南地区下寒武统筇竹寺组页岩气形成条件与资源前景。研究区筇竹寺组有机质含量高(TOC值为0.55%～25.70%,平均值大于2%),页岩有效厚度大(黑色页岩厚60～300 m),脆性矿物含量较高(大于40%),页岩中发育丰富的纳米—微米级孔隙和微裂缝,含气量高(页岩含气量0.27～6.02 m3/t,平均1.90 m3/t),有利于页岩气的形成与富集。钻井过程中筇竹寺组气显示频繁并获得了工业性突破,是目前中国最有利的页岩气勘探开发层系之一,综合对比研究认为威远、叙永—筠连地区是研究区内筇竹寺组页岩气勘探开发最有利的地区。图4参23     

滇东寒武系下统筇竹寺组页岩含气性分析

寒武系下统筇竹寺组泥页岩在滇东地区分布广泛,厚度大,为南方海相沉积,有机质丰度较高,主体已经进入了高—过成熟热演化阶段,有机质类型为Ⅰ型干酪根,生气量大,脆性矿物含量高,物性条件较好,在调查井钻进过程中,出现了明显的气测异常显示,具有良好的页岩气地质基础.含气量是直接评价页岩含气性的重要参数,通过地质资料及泥页岩样品实验数据,揭示滇东地区寒武系下统筇竹寺组泥页岩含气情况及其影响因素,结果表明,含气量与有机质丰度、孔隙度、埋深存在正相关关系,与有机质成熟度相关性不明显,并且泥页岩层系中的砂岩、碳酸盐岩夹层仍具一定含气性,同时认为滇东地区寒武系下统筇竹寺组具有的页岩气勘探潜力.     

海相页岩有机质碳化的电性证据及其地质意义——以四川盆地南部地区下寒武统筇竹寺组页岩为例

寻找一种能够有效表征海相页岩有机质碳化现象的可靠证据,是当前开展古老地层页岩气选区面临的重大科学问题。为此,以钻井岩心、测井和分析化验资料为基础,通过对比分析四川盆地南部地区下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组2套富有机质页岩的电性特征,探索研究了筇竹寺组页岩有机质碳化现象及其对页岩气赋存条件的影响。获得以下认识:1电性实验证实,川南地区筇竹寺组富含有机质页岩已出现有机质碳化特征,根据极高成熟度、富有机质页岩的干岩样低电阻率特征和井下超低电阻率测井响应特征,能够直观判断有机质的碳化程度、评价烃源岩质量;2川南南部长宁地区筇竹寺组页岩表现为干样低电阻率和低—超低测井响应特征,有机质已出现严重碳化现象,威远地区筇竹寺组页岩电阻率曲线基本正常,石墨化程度介于龙马溪组和长宁筇竹寺组之间;3中高电阻率页岩在生气潜力、基质孔隙发育程度和对天然气吸附能力等方面明显优于超低电阻率页岩;4川南北部犍为—威远—潼南地区富有机质页岩具有中—高电阻率特征,钻井已获工业气流,为筇竹寺组页岩气勘探开发的有利区。     

四川盆地下古生界页岩气藏形成条件与勘探前景

下古生界筇竹寺组和龙马溪组黑色页岩已被证实为四川盆地石炭系、震旦系等大中型气田或气藏的重要烃源岩,同时有迹象表明自身也具有形成页岩气藏的潜力。初步研究结果表明,筇竹寺组和龙马溪组黑色页岩均具有厚度大、区域分布广、富砂质、硅质和有机质的特征,且已见到大量油气显示和小规模油气流,具备形成页岩气藏的有利地质条件。四川盆地南部地区下古生界页岩气资源丰富,其中威远和自贡-泸州-永川２个区块可作为近期开展页岩气勘探开发的有利目标区,通过老井复查和加砂压裂测试,有望取得勘探突破。     

川南威远地区筇竹寺组页岩力学性质及可压性评价

川南龙马溪页岩气规模开发已取得理想效果,但由于页岩气开采具有明显的快速产量递减规律,因此探索新层系的勘探开发和压裂潜力必须提前谋划。文章以川南威远地区筇竹寺组页岩为研究对象,通过X衍射分析、电子显微镜扫描、岩石强度试验、地应力大小测试等方法,综合分析了该地区筇竹寺组页岩力学性质及可压性,并与龙马溪组页岩进行了对比。结果表明：威远地区筇竹寺组页岩为硅质页岩,脆性矿物含量高,天然微裂缝发育,具有良好的储层改造基础物性;页岩层理面内不同方位力学参数变化小,抗拉/抗压强度比值低,且地应力差异系数较小,具有产生复杂裂缝的力学条件;结合微观特征和力学特征的综合可压性评价认为,威远地区筇竹寺组页岩可压性优于龙马溪组页岩,展示了良好的资源接替潜力。     

四川盆地陆相页岩气形成条件及勘探开发前景

与北美页岩气主要形成于海相富有机质泥页岩层系相比,我国主要含油气盆地页岩气具有赋存于陆相及海陆过渡相富有机质泥页岩层系的特点,是未来非常规油气资源勘探开发新的重要领域。为此,综合应用野外地质剖面勘测、岩心及其测试分析资料,对四川盆地陆相页岩气形成条件、含气特征及可采性等进行了分析。结果表明：四川盆地上三叠统须家河组和下侏罗统自流井组的河、湖相泥页岩具分布广、厚度大、有机质丰度较高、保存条件好、脆性矿物含量高的特点,有利于页岩气的成藏和压裂改造。通过老井复查和常规兼探,已在川东建南、涪陵地区和川东北元坝地区自流井组,川西新场地区须家河组泥页岩中获得良好的天然气显示和工业气流。结论认为：四川盆地陆相页岩气与北美海相页岩气形成条件相当,优于圣胡安盆地海陆过渡相Lewis页岩,具有良好的勘探开发前景。初步优选川中阆中-平昌、三台-广安,川东南涪陵-长寿为自流井组页岩气勘探的有利地区,川西孝泉-新场、川中三台-广安为须家河组（须五段）页岩气勘探的有利地区。     

中国南方海相页岩气成藏差异性比较与意义

中国南方地区寒武系筇竹寺组和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组均发育一套富有机质页岩,但页岩气钻探效果差别极大,开展成藏差异比较研究具有理论和现实意义。研究认为:1四川盆地五峰组—龙马溪组TOC值比筇竹寺组略高,盆地外围地区筇竹寺组TOC存在高值区;2筇竹寺组热演化程度较五峰组—龙马溪组明显偏高;3筇竹寺组有机质孔隙不发育,孔隙度是五峰组—龙马溪组的1/3~1/2;4筇竹寺组含气量低,仅为五峰组—龙马溪组的1/2;5筇竹寺组以硅质页岩为主,五峰组—龙马溪组以钙质、钙质硅质页岩为主,硅质成因不同;6五峰组—龙马溪组普遍超压,筇竹寺组以常压为主。这种差异形成的原因在于:1沉积环境不同,影响TOC值和页岩厚度;2筇竹寺组热演化程度过高,导致生烃衰竭、有机质炭化、孔隙度降低,含气性变差;3筇竹寺组顶底板封闭条件较差,影响页岩气保存;4构造位置不同,五峰组—龙马溪组处于斜坡和向斜区,具超压,有利于页岩气保存;5筇竹寺组放射性铀含量约为五峰组—龙马溪组的2倍,是热演化程度高的重要原因。从而提出南方海相经济性页岩气富集需具备有利的地质条件(富有机质集中段发育,热演化程度适中,有机质孔隙发育,含气量高,顶底板保存条件良好,埋深适中),其中五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件有利、资源经济性好,筇竹寺组成藏条件总体较差、有利区范围有限。     

四川盆地下古生界页岩气资源前景预测

以石油地质学、油气地球化学等理论为依据,对四川盆地下古生界下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组富含有机质的暗色泥页岩的发育及分布作了分析。利用暗色泥页岩沉积厚度、总有机碳含量、有机质类型以及有机质成熟度4个指标对页岩气资源进行了初步评价,发现筇竹寺组和龙马溪组拥有巨厚的泥页岩沉积、较高的有机碳含量、良好的有机质类型以及十分重要的过成熟条件,从而推断出研究区具有丰富的页岩气资源,并进一步划分出研究区页岩气聚集的有利勘探区带。     

四川盆地及其周缘页岩气勘探开发现状、潜力与展望

历经10余年的探索与发展,中国南方地区已全面进入中浅层海相页岩气规模效益开发阶段,综合评价四川盆地及其周缘页岩气勘探开发潜力和发展前景,是关乎四川盆地能否建成"天然气大庆"的关键。为了给下一步的页岩气勘探开发提供理论支持,通过系统总结四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气勘探开发理论和成效,分析了中国南方页岩气勘探开发现状与潜力,预判了未来的发展前景。研究结果表明:①川南地区4 500 m以浅五峰组—龙马溪组海相页岩的页岩气资源量为3.7×10~(12)m~3,其中可采储量超过2×10~(12)m~3,具备建成1 000×10~8m~3页岩气年产规模并稳产10年以上的开发潜力,中国石油天然气股份有限公司迄今已累计提交页岩气探明地质储量1.061×10~(12)m~3,并建成百亿立方米年产量页岩气大气区;②渝东北—鄂西地区、川西南—滇东北复杂构造区五峰组—龙马溪组海相页岩的页岩气资源潜力较好,亦具有良好的勘探开发前景;③四川盆地及其周缘具有三套后备页岩气层系,即下寒武统筇竹寺组海相页岩、上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩和下侏罗统自流井组陆相页岩,其中筇竹寺组海相页岩在绵阳—长宁拉张槽内优质页岩厚度较大、压力较高、孔隙较发育,是下一步页岩气勘探开发的重点,而川中—川东北地区自流井组大安寨段陆相页岩也具有一定的页岩油气勘探开发潜力。     

非常规,希望的田野

正无论是页岩气、页岩油、致密气、致密油还是煤层气勘探开发,我国都取得了一定进展,未来可期。无论是页岩气、页岩油、致密气、致密油还是煤层气勘探开发,我国都取得了一定进展,未来可期。页岩气目前页岩气勘探开发的重点是四川盆地东南部,建成了涪陵、长宁-威远、昭通等页岩气示范区。以下古生界的五峰页岩和龙马溪页岩底部为目的层。2018年已探明地质储量10456×10~8m~3,     

中国海陆交互相页岩气研究现状与展望

国内外对于海陆交互相页岩气的勘探开发与研究工作尚处于起步阶段。海陆交互相富有机质泥页岩在中国主要分布在北方鄂尔多斯盆地、沁水盆地、南华北盆地的石炭—二叠系本溪、太原和山西组地层中,以及南方四川盆地西南部、贵州西部和湘中—湘南坳陷的二叠系龙潭组地层中。该文总结了中国海陆交互相页岩气研究的成果,认为中国海陆交互相泥页岩干酪根类型以Ⅱ-Ⅲ型为主,除南华北盆地南部和东部外,有机质成熟度普遍较高,一般大于1.5%,处于高成熟—过成熟阶段。海陆交互相泥页岩地层岩相变化快,单层厚度薄,常与煤和致密砂岩甚至灰岩互层,单独开发这套薄层煤系页岩气在开发成本和技术上将面临很大的挑战,进行页岩气、致密气、煤层气等多目的层联合开发将是有效的新途径。     

河南省太原组–山西组页岩气成藏主控因素与勘探方向

河南省海陆过渡相太原组和山西组组页岩气层系地质特征分析表明,太原组和山西组富有机质页岩厚度均为80 m左右,有机质类型均为Ⅲ型,有机碳平均含量分别为2.20%和1.90%,有效孔隙度分别为2.1%和2.3%,现场解析平均含气量分别为1.95 m3/t和1.40 m3/t,有机质成熟度Ro值3.0%~4.5%;黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主。在页岩气层系地化指标、埋深、沉积相及盖层相似的情况下,寻找厚度相对较大、构造相对稳定、保存条件较好的地区,是下一步进行页岩气、致密砂岩气勘探选区的关键;通许隆起东部永城及柘城一带构造相对稳定,是页岩气勘探有利区。     

云南省下寒武统筇竹寺组页岩气地质成藏条件探讨

为系统评价云南省下寒武统筇竹寺组页岩气地质成藏条件,详细踏勘了18条地质剖面,测定了110个页岩样品的有机碳含量及镜质组反射率,利用X射线衍射技术测定了22个页岩样品的矿物成分,利用压汞、氮气吸附技术分析了9个页岩样品的孔渗特征,利用扫描电镜分析了页岩的孔隙类型。结果表明:筇竹寺组地表出露点位于滇东北、滇东及滇西北,西部和南部地区由于构造作用埋深大;筇竹寺组沉积期为大面积的陆表海环境,广泛发育的陆棚环境利于有机质富集,富有机质页岩具有"四高一厚一富"的特征,优质页岩厚度大(普遍大于30m),有机质丰度高(TOC平均大于2%),有机质类型主要为Ⅰ、Ⅱ1型,有机质热演化程度高,脆性矿物含量高(平均含量大于70%),孔隙发育,连通性好,最大吸附气量平均为3.755cm~3/g。与四川盆地及北美页岩相比,云南省筇竹寺组具有良好的页岩气成藏条件,可将筇竹寺组作为页岩气勘探目的层。     

论四川盆地页岩气资源勘探开发前景

四川盆地是目前中国页岩气勘探开发的重点地区,也是最成功的地区。四川盆地页岩气资源勘探开发前景,将在较大程度上反映和影响中国页岩气未来的发展前景。通过全面总结近年来该盆地页岩气勘探开发的新进展,得出了以下认识:1四川盆地经历了海相、陆相两大沉积演化,发育了海相、海陆过渡相、陆相三类富有机质页岩,形成了震旦系陡山沱组、寒武系筇竹寺组、奥陶系五峰组—志留系龙马溪组、二叠系龙潭组、三叠系须家河组、侏罗系自流井组6套有利的页岩气富集层系;2深水陆棚相、集中段厚度大、热演化程度适中、正向构造背景下裂缝发育、储层超压是五峰组—龙马溪组页岩气富集的"五大"关键要素;3该盆地页岩气勘探开发仍面临资源富集"甜点区"及资源潜力不清、深度超过3 500 m的深层页岩气勘探开发技术不成熟等两大挑战。结论认为:四川盆地已在侏罗系、三叠系和寒武系初步实现了页岩气发现,在奥陶系—志留系实现了工业化突破和初步规模生产,未来发展前景较好;该盆地页岩气资源可以实现经济有效勘探开发,预期可实现年产量300×108~600×108m3;对该盆地页岩气资源勘探开发将为中国页岩气资源规模发展提供重要的理论与技术支撑。     

四川盆地须家河组致密气藏成藏要素及有利区带评价

为明确四川盆地上三叠统须家河组致密气成藏要素及有利区带,在重建等时地层与沉积格架的基础上,分析须家河组成藏组合,结合烃源、储层及构造等因素,探讨须家河组致密气藏控藏及富集要素,综合烃源、储层、构造、保存条件、埋深及区内已获有效井地质特征等因素,新建适用于四川盆地须家河组致密砂岩气藏有利勘探区带精细评价的标准体系。研究表明,持续性生烃凹陷、进积型三角洲分支河道砂体以及继承性构造带是须家河组致密砂岩气富集要素,川中—川西过渡带是现阶段四川盆地须家河组致密砂岩气最有利的增储上产地区之一。研究结果对须家河组下一步深入勘探具有重要的指导意义。     

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<...     

四川盆地陆相富有机质层段剖面结构特征及类型划分

为了揭示四川盆地富有机质层段特征及不同类型剖面结构的产能规律,以四川盆地侏罗系自流井组大安寨段和三叠系须家河组须五段为研究对象,在野外实测剖面和钻井资料分析的基础上,结合区域沉积背景,利用泥地比、单层砂（灰）岩厚度等为标准,对陆相富有机质层段剖面结构进行了划分,并与北美 Bakken 组致密油气地层剖面结构和生产特征进行了对比。 陆相富有机质层段可划分为致密砂（灰）岩型、富砂（灰）夹泥型、砂（灰）泥互层型、富泥夹砂（灰）型及泥页岩型等 5 种类型的剖面结构。 富有机质层段中致密砂（灰）岩油气与页岩油气共存,其中页岩油气产出剖面主要集中于砂（灰）泥互层型、富泥夹砂（灰）型及泥页岩型剖面结构。 陆相地层具有多产层特征,将富有机质页岩夹砂（灰）岩地层作为整体进行页岩油气勘探开发,应是今后陆相页岩油气地层重要的勘探开发思路。