四川盆地侏罗系大安寨段陆相页岩油气地质特征及勘探方向

四川盆地海相页岩气已取得勘探开发的重大突破,建成了涪陵、威远、长宁、昭通、威荣、永川6个页岩气田。陆相页岩气资源潜力大,是重要的勘探接替领域。采用全岩X衍射、有机碳含量分析、干酪根碳同位素、有机岩石学、高压压汞—氮吸附联合测定、氩离子抛光—扫描电镜及物性等多种测试分析手段,综合评价了四川盆地侏罗系大安寨段页岩气形成条件,并探讨了页岩气富集主控因素。四川盆地侏罗系大安寨段陆相页岩具有岩相变化快,非均质性强,页岩与砂岩、灰岩频繁互层特征;有机质丰度低,TOC为0.04%~3.89%,有机质类型以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主;热演化程度低,R_o介于1.10%~1.83%,处于成熟—高成熟阶段,以凝析油和湿气为主。陆相页岩物性较好,孔隙度介于0.95%~8.42%,平均值3.21%,以无机矿物质孔为主,主要为微孔和介孔,现场含气量测试平均为0.96 m³/t。发育于半深湖相、有利的岩相组合、裂缝和保存条件是陆相页岩气富集主控因素。基于主控因素分析,突出陆相页岩品质及热演化程度,结合保存条件和工程技术条件,建立了四川盆地大安寨段页岩气有利区评价标准。采用GIS融合的空间叠合技术,评价出元坝西南部、阆中东南部、仪陇地区、涪陵西北部和建南西北部是四川盆地大安寨段陆相页岩气下一步勘探的有利区带。     

岩石密闭热释方法评价页岩含油性特征——以四川盆地侏罗系大安寨段为例

为解决页岩含油性评价受限于游离烃蒸发损失的难题,并考虑页岩含油性评价目的和井场快速分析的需求,在结合井场低温密闭粉碎技术、改进传统岩石热解方法的基础上,建立了一种岩石密闭热释方法定量评价岩石中游离烃含量的方法。对四川盆地侏罗系自流井组大安寨段页岩进行方法对比分析表明,岩石热解方法获得S₀值为0.001~0.046 mg/g,S₁值为0.165~4.648 mg/g,而密闭热释方法获得S₀值为0.026~0.984 mg/g,S₁值为0.113~5.989 mg/g;密闭热释方法获得的S₁值与岩石热解方法获得的S₁值基本相等,而S₀值提高了1~2个数量级。通过改进升温程序,井场密闭热释方法分别获得不加热条件下、90℃以前、90~300℃时单位质量岩石中的烃含量,这不仅获得了更加丰富的含油性数据,而且缩短了检测周期,满足了井场快速分析的需求。结合泥浆气测、页岩地化参数、储层流体性质等参数,评价了研究井大安寨段页岩含油量“甜点”,为页岩油含油性评价提供了一种新的实验手段。     

淡水湖相页岩小层精细划分及地球化学特征——以四川盆地侏罗系大安寨段为例

通过岩性、电性、旋回特征以及页岩地球化学数据分析,对四川盆地侏罗系自流井组大安寨段湖相页岩进行了小层精细划分和资源潜力评价。大安寨段页岩自下而上划分为3个小层,其中大一三_c小层主要发育滨—浅湖相块状泥页岩,横向变化大,有机质类型主要为偏腐殖型的Ⅱ₂型干酪根,平均有机碳含量在1%左右,平均S₁含量为0.8 mg/g;大一三_b小层主要发育半深湖相页岩夹薄层介壳灰岩条带,厚度分布稳定,有机质类型主要为偏腐泥型的Ⅱ₁型干酪根,平均有机碳含量大于1.5%,平均S₁含量为1.18 mg/g;大一三_a小层主要发育浅湖相页岩夹中—薄层介壳灰岩,有机质类型主要为偏腐泥型的Ⅱ₂型干酪根,平均有机碳含量为1%～1.5%,平均S₁含量为1.21 mg/g。结合地质特征、资金、技术条件以及勘探成效,认为川中北部公山庙地区的大一三_a和大一三_b小层,可以作为湖相页岩油气先导试验区的工作对象。     

川中侏罗系自流井组大安寨段页岩油储层特征及其勘探启示

为进一步指导四川盆地侏罗系自流井组大安寨段页岩油的勘探与开发,亟需理清页岩油的有利赋存岩相。通过岩心观察、薄片鉴定、高压压汞、核磁共振、岩石热解等实验,分析大安寨段页岩层系不同岩相的储集空间类型、孔隙结构特征及含油性。结果表明,大安寨段主要发育块状(泥质)介壳灰岩、层状泥质介壳灰岩、层状介壳页岩、纹层状含介壳页岩、块状含介壳黏土质页岩和页理状含粉砂黏土质页岩6类岩相;页岩物性远优于介壳灰岩,且随着灰质含量的增加孔径逐渐增大,但总孔体积和总连通体积逐渐减小;大安寨段页岩层系平均游离油(S₁)值为1.31 mg/g,含油性中等,页理状含粉砂黏土质页岩与纹层状含介壳页岩S₁值较高,分别为2.37 mg/g与1.82 mg/g。页理状含粉砂黏土质页岩和纹层状含介壳页岩的储集性较好、含油性较高,两者构成的岩相组合可作为大安寨段页岩油的重点勘探对象。     

川中地区侏罗系自流井组大安寨段黑色页岩孔隙微观特征及主控因素

为研究川中地区侏罗系自流井组大安寨段页岩油储层储集空间特征及控制因素,利用电镜、显微荧光、物性分析、氮气吸附、有机碳及热解等测试手段,开展页岩层系的储集空间、物性、含油性分析,并讨论了微观特征的控制因素。结果表明：①大安寨段页岩油储层储集空间包括微裂缝和孔隙,微裂缝主要为页理缝和介壳方解石解理缝,孔隙以粘土孔隙为主,其次为介壳方解石晶间孔、自生石英晶间孔,少量有机质孔、黄铁矿晶间孔。②大安寨段页岩油储层具有孔径-孔隙度负相关特征,即页岩孔隙度高（平均5.69 %）,粘土孔隙是主要孔隙类型,孔径小,孔隙与页理缝组成水平孔缝系统;介壳灰岩孔隙度低（平均3.27 %）,介壳方解石、石英晶间孔比例增加,孔径大,孔隙与解理缝形成网状的孔缝系统。③油相微观赋存具有较强非均质性,表现为富有机质页岩段含油性（热解游离烃含量S₁、油饱和度指数OSI）好,但油相分散分布于粘土微小孔隙中,显微荧光弱,流动性差;孔径大的介壳方解石/石英晶间孔隙、解理缝以及页理缝中烃类更富集,显微荧光强。④微裂缝对烃类的微观富集至关重要。油气生成之后优先进入页理缝,并在页理缝附近的介壳方解石孔缝系统中富集,而距离页理缝较远的介壳方解石孔隙含油性变差,建议以孔径和微裂缝发育程度作为大安寨段页岩油有利层段优选的关键参数。     

川东南涪陵地区下侏罗统页岩油气地质特征

结合钻井、岩心、野外露头、测井等成果,从富含有机质页岩空间展布、地化特征、岩石矿物学、孔渗性特征和地质力学性质等方面,采用页岩气目标优选评价综合分析方法,对川东南涪陵地区下侏罗统大安寨页岩油气地质特征进行了综合研究,着重定量评价了有机碳含量、镜质体反射率、含气量、孔隙度、脆性矿物含量、岩石矿物成分、岩石力学参数等评价指标,初步证实该区页岩与美国Bakken页岩具有类似特征。涪陵大安寨泥页岩与灰岩、砂岩互层频繁,半深湖-深湖页岩为有机质富集的有利岩相。大安寨上亚段灰岩厚10~30 m,物性表现为低孔、特低渗特征;下亚段富有机质页岩夹薄层灰岩、砂岩,微孔缝发育,孔隙度高。页岩有机碳含量平均为1.33%,粘土矿物平均含量为51.7%~56.1%,石英平均含量为33%,现场实测平均含气量为1.66 m³/t,处于凝析油-湿气的高成熟阶段;杨氏模量为29 GPa,泊松比为0.30,有利于压裂形成网络裂缝。大安寨段中部浅湖相区岩性组合特征更有利于裂缝发育,是大安寨段页岩气勘探有利地区,评价优选出有利区面积820 km²。     

四川盆地侏罗系自流井组大安寨段陆相页岩油气地质特征及成藏控制因素

四川盆地侏罗系陆相油气勘探过去主要聚焦在构造-裂缝型常规油气和介壳灰岩及砂岩致密油气上,为实现侏罗系油气重大新突破,思路需要向页岩油气转变。在分析自流井组大安寨段陆相页岩油气的分布、生烃、物性和保存等地质特征基础上,认为大安寨段具备形成大规模页岩油气成藏地质特征,提出3项成藏控制因素。大安寨段二亚段暗色页岩作为页岩油气的供烃源岩,油气显示丰富,页岩厚度在20～80 m,整体分布面积广、厚度大、连续稳定,孔缝发育、物性好,处于中-高成熟热演化阶段,有区域性致密顶底板灰岩封闭的超压页岩油气藏。半深湖-深湖亚相、致密灰岩顶底板与高孔隙储层、中-高成熟热演化阶段这3项因素共同控制自流井组大安寨段页岩油气的生成、储集和富集。     

四川盆地复兴地区侏罗系纹层型页岩油气富集主控因素

四川盆地复兴地区侏罗系发育多套富有机质页岩,多口井试获高产工业油气流。明确不同页岩岩相沉积储层特征及富集主控因素对勘探部署具有重要意义。基于岩心精细描述、实验分析及钻井勘探实践,开展了陆相地层细粒沉积岩岩相划分与对比、储层精细表征、油气藏类型及富集高产主控因素解剖,形成了以下几点认识：(1)复兴地区侏罗系发育自流井组东岳庙段一亚段、凉高山组二段下亚段两套半深湖相优质页岩,具有多层叠置、中等有机碳含量、纹层发育、源储一体及高气油比特征;两套目的层页岩岩性复杂,为此,建立了基于“颜色—有机碳含量—沉积结构—矿物成分”四元岩相划分方案,明确了灰黑色高碳粉砂纹层型黏土页岩为凉二段下亚段有利岩相,灰黑色高碳介屑纹层、粉砂介屑纹层型黏土页岩为东一亚段有利岩相,3种有利岩相在研究区横向分布稳定。(2)灰黑色高碳粉砂纹层、介屑纹层、粉砂介屑纹层型黏土页岩具有“多孔共生、大孔大喉、孔缝一体”的储集特征,储集物性好、渗透率高,利于页岩油气在孔—缝储集体系中高效储集流动。(3)东一亚段为凝析气藏,凉二段下亚段为挥发性油藏。(4)明确了陆相页岩油气富集主控因素：中高生烃潜力、强滞留率为纹层型页岩油气富集提供物...     

川东地区侏罗系大安寨段页岩储层特征及发育控制因素

为探究陆相页岩储层特征及页岩储集空间发育的控制因素,文中以四川盆地东部大安寨段页岩为例,基于页岩岩心的分析化验资料,对页岩储层孔隙发育控制因素进行了研究,明确了优势岩相及甜点储层特征。研究结果表明：1）川东地区大安寨段页岩岩相类型包括硅质页岩、混合质页岩以及黏土质页岩,其中黏土质页岩总有机碳质量分数最高,其次为混合质页岩。2）页岩孔隙类型以片状黏土矿物晶间孔与有机质孔为主,裂缝以页理缝为主。3）页岩储集空间的发育主要受矿物组分、成岩作用以及构造因素的共同控制。4）基于页岩生烃潜力与储集能力,认为混合质页岩为大安寨段的优势页岩岩相。大安寨段页岩甜点储层段主要分布于大二亚段a小层,主要为混合质页岩与介壳灰岩的薄夹层。     

四川盆地中部侏罗系大安寨段致密油富集高产控制因素

基于岩心观察、铸体薄片鉴定、储集层荧光、油气地化特征以及测试资料分析,研究四川盆地中部侏罗系自流井组大安寨段致密油富集高产控制因素。川中侏罗系大安寨段介壳灰岩、泥质介壳灰岩以及致密灰岩均含油;不仅介壳灰岩中溶蚀孔和裂缝含油,而且致密灰岩基质孔(微裂隙和晶间孔)也均含油,呈现大面积普遍含油特征,其是油气井低产周期长的主要原因。在大面积普遍含油基础上,来自上三叠统须家河组的天然气为川中低幅度无水大安寨段致密灰岩储集层中石油运聚提供了动力,驱动致密灰岩基质孔中分散原油的运移聚集,使得高气油比井分布较多的川中西部构造石油富集程度较高,而川中东部受华蓥山大断裂的影响,断裂普遍断穿大安寨段,导致储集层中的天然气沿断裂运移到大安寨段以上地层富集或者散失,储集层缺乏天然气驱动,导致其油气富集程度不如西部。     

中国陆相湖盆细粒沉积岩岩石学特征及成岩演化表征 ——以四川盆地元坝地区下侏罗统大安寨段为例

采用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜和X射线衍射分析对四川盆地元坝地区下侏罗统大安寨段湖相细粒岩岩性及成岩作用特征进行了描述,探讨了有利岩石类型及成因.本段发育泥岩类(泥岩与页岩)、粉砂岩和灰岩3大类岩石,具体为泥岩与页岩、灰质泥岩,以及介壳页岩和介壳灰岩;矿物组分主要为石英、粘土矿物、方解石、长石和黄铁矿;粘土矿物包括伊...     

四川盆地侏罗系陆相页岩油气富集条件及勘探方向

四川盆地侏罗系发育3套半深湖亚相富有机质页岩,具有叠置发育、广覆分布的特征,半深湖亚相页岩具有“高TOC、高孔隙度、高含气量”的特点。四川盆地侏罗系多口井、多个层段的陆相页岩油气近期取得勘探新突破,勘探潜力巨大、资源丰富,是继五峰组—龙马溪组海相页岩气之后的重点资源接替领域。经过细粒岩综合评价研究发现其具有强非均质性,通过建立“四元”岩相划分方案,明确了陆相页岩油气富集高产主控因素：半深湖亚相富有机质页岩提供了物质基础、良好的构造保存及高压条件是关键、适宜的热演化程度及微裂缝发育有利于油气富集及烃类流动、地质—工程一体化研究是高产的保障。侏罗系陆相页岩油气资源潜力大、天然气当量为6.0×10¹²m³,占四川盆地天然气总资源量的27.7%,是“十四五”(2021—2025年)期间增储上产的重要领域。川东北地区多层页岩叠置发育、川南地区半深湖亚相页岩大面积展布,是重要的勘探有利区,其中,中国石油化工集团有限公司所属矿权区的天然气总资源量为2.94×10¹²m³、原油为12.03×10⁸     

准噶尔盆地博格达地区中二叠统芦草沟组岩相类型及页岩油储集特征

页岩油储层储集特征及其赋存形式研究是提高页岩油有利储层钻遇率、实现高效动用开发的基础。综合运用露头、岩心及薄片观察、X射线衍射全岩矿物分析、高压压汞、低温氮气吸附、核磁共振和场发射环境扫描电镜等储层表征技术,对准噶尔盆地博格达地区中二叠统芦草沟组开展了页岩油岩相划分与岩相发育控制因素分析、储集空间、孔隙结构及页岩油赋存形式研究。研究认为芦草沟组受物源、气候及湖平面升降等沉积环境周期性变化影响岩性变化快,为陆源碎屑组分和碳酸盐组分混合沉积,可划分为泥页岩相、砂岩相和碳酸盐岩相3类:泥页岩相储层以纳米级粒(晶)间溶孔为主,其次为粒间孔、纹层理缝,可见有机质孔、构造裂缝等;砂岩和碳酸盐岩相以微米级粒(晶)间溶孔为主,其次为晶间孔、粒内溶孔和粒间孔。识别出裂缝型、孔隙型、薄膜型、毛管型、颗粒型、吸附型6种主要的页岩油微观赋存形式,富有机质纹层状页岩相页岩油赋存形式以裂缝型、孔隙型和吸附型为主,可动性相对较好;富(含)有机质块状—层状泥岩相和含有机质块状—层状粉砂质泥岩相页岩油赋存形式以毛管型和吸附型为主,可动性差;砂岩相和碳酸盐岩相页岩油以孔隙型、薄膜型和毛管型为主,可动性好。预测奇台庄地区和...     

四川盆地致密油勘探开发新认识与发展潜力

在国内加大油气勘探开发力度的大环境下,非常规领域成为目前常规油气勘探开发的有力补充,在部分油田呈现出常非并举的发展势头,除页岩气而外,致密油是目前增储上产的重要对象。在系统梳理、分析、总结四川盆地侏罗系大安寨段致密油特征基础上,根据最新烃源岩、储层、源储配置等分析实验样品以及勘探开发成效的系统分析,提出：侏罗系大安寨段烃源岩有机碳中等,页岩油气显示频繁;储层致密化程度高,发育相对优质储层;源储配置类型多样,致密油充注效率高;致密油大面积分布,分相带建立有利区标准;致密油生产差异大,创建勘探开发新模式五大创新认识。根据目前的勘探开发实际情况和资源情况,提出了大安寨段具备页岩油气与致密油气两大非常规油气勘探开发潜力的新思路,并指出了页岩油气主要发育在半深湖区,致密油主要发育在滨浅湖区的认识,为该层系下步的整体勘探开发指明了方向。     

川中地区侏罗系大安寨段页岩岩相类型及储层特征

通过岩心薄片鉴定、扫描电镜观察、X射线衍射分析与TOC含量检测等技术,精细划分了川中地区侏罗系大安寨段页岩岩相类型,并对各岩相的储集空间类型、物性和含气性等特征进行了分析,确认了优势岩相,并结合岩相与沉积相的纵向发育特征,指出了优势开发层段。研究结果表明：①川中地区大安寨段页岩储集空间以与黏土矿物相关孔隙和颗粒边缘孔为主,孔隙度为0.31%~8.55%,平均为3.97%;渗透率为0.001~12.185 mD,平均为0.659 mD;气的质量体积一般高于1.0 m³/t,其分布特征与孔隙度具有高度一致性。②研究区大安寨段页岩岩相可划分为6个大类13个小类,其中中高有机碳含量的介壳灰质黏土质页岩岩相有机质丰度、脆性矿物含量、孔隙度和含气量均最高,为最具优势的岩相,中高有机碳含量的粉砂质黏土质页岩岩相其次,中高有机碳含量的黏土质页岩岩相虽然其有机质丰度较高,但裂缝欠发育,具有一定的地质勘探潜力。③研究区大安寨段优势岩相主要分布在大二亚段的半深湖亚相,这也是有利的勘探方向。     

四川盆地下侏罗统大安寨段页岩油气地质特征及勘探有利区优选

四川盆地下侏罗统大安寨段是页岩油气(致密油气)分布的主要层系之一,但由于钻探、测试效果均较差,急需开展有利层段地质特征和勘探有利区优选等研究工作。为此,利用野外露头、岩心、测录井及地球物理等资料研究了大安寨段页岩油气地质特征,分析了页岩油气富集的主控因素,并优选了勘探有利区。研究结果表明：(1)大安寨段为一套介壳石灰岩与黑色页岩的混积地层,页岩矿物类型以黏土为主,其次为石英、方解石,少量长石、黄铁矿,脆性矿物含量中等;(2)孔隙类型以无机孔隙为主,含少量有机孔,发育介壳壳缘缝、节理缝等多尺度裂缝,物性随介壳含量的增加而降低;(3)页岩有机质丰度为中等—好,TOC平均值为1.34%,有机质类型以混合型为主,少量腐泥型和腐殖型,R_o平均值为1.11%,热演化程度南低北高,整体处于成熟—高成熟阶段,含油性中等,氯仿沥青“A”含量平均为0.26%;(4)热解游离烃S₁值平均为1.27 mg/g,OSI平均值为84.35 mg/g,页岩油气富集的烃源下限是TOC>1.5%,R_o>0.9%,纵向上排烃效率较低,含油指标较...     

四川盆地侏罗系常规与非常规油藏类型探讨

四川盆地侏罗系油藏勘探开发思路经历了常规孔隙型油藏、裂缝型油藏、裂缝—孔隙型油藏,到目前非常规致密油和页岩油的转变,油藏类型的划分引起了极大争议.由于四川盆地侏罗系油藏是不受构造圈闭控制、大面积连续分布的油藏,在烃源分布范围内,油藏富集主要受控于储层和裂缝,储集体主要为砂岩、灰岩和页岩混层.因此,油藏分类方法首先参照国...     

四川盆地柏垭-石龙场地区自流井组大安寨段油气成藏地质条件

从大安寨段油气组分和物性分布所反映的烃类运移,结合中,上侏罗统的展布,提出川30井和川43井区存在一个燕山期隆起和油气富集带,在其后的漫长岁月中,该带储集层因深埋而致密化,油气被“冰冻”于储集层中,喜马拉雅渗条件,停滞的油气具有了工业产能,因此,大安寨段的油气是构造运动期富集,喜马拉雅构造运动期改造成藏。     

渝东涪陵地区大安寨段页岩储层特征研究

通过露头剖面观察、钻井岩心描述、薄片鉴定、物性及有机地球化学分析等,对渝东涪陵地区大安寨段页岩储层特征进行了综合研究。结果表明,大安寨段页岩优质储层主要发育于半深湖-深湖亚相．岩石类型以页岩、粉砂质页岩、（含）生物碎屑页岩和钙质页岩为主：页岩储层原生孔隙在成岩作用过程中经压实、压溶和胶结作用后基本消失,但燕山晚期-喜山期发生的构造变形和破裂作用使其形成了一定数量的裂缝;成岩作用后期沿裂缝发育的溶蚀孔、洞和缝构成了页岩储层重要的储集空间和渗流通道．极大地改善了页岩储层的储集性能,属于典型的特低孔、低渗裂缝型储层;储层的分布主要受沉积相与裂缝发育程度的控制。半深湖-深湖亚相中富含有机质的厚层页岩为页岩气（油）的有利储层。