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.     

松辽盆地青山口乡青山口组细粒沉积岩分类及其成因

松辽盆地青山口组为厚层细粒沉积岩,是页岩油气成藏的重要层位,细粒沉积岩的分类是开展非常规油气勘探的前提。通过松辽盆地青山口乡剖面实测和系统样品分析,开展了青山口组细粒沉积岩类型、沉积环境和地球化学特征研究。根据总有机碳、碳酸盐矿物和陆源碎屑矿物含量,研究区细粒沉积岩可分为贫有机质陆源碎屑细粒岩、中有机质陆源碎屑细粒岩、富有机质陆源碎屑细粒岩、极贫有机质陆源碎屑细粒岩、贫有机质碳酸盐细粒岩和极贫有机质碳酸盐细粒岩。其中富有机质陆源碎屑细粒岩、中有机质陆源碎屑细粒岩和贫有机质碳酸盐细粒岩沉积于相对静水的半深湖,贫有机质陆源碎屑细粒岩、极贫有机质陆源碎屑细粒岩和极贫有机质碳酸盐细粒岩沉积于浅湖,碳酸盐岩主要沉积于温带—亚热带开放性咸水湖盆。细粒沉积岩有机质类型主要为Ⅱ_1型,为中等—好烃源岩,深埋藏区中—富有机质陆源碎屑细粒岩是进行页岩油气勘探的优质对象。     

中国海、陆相页岩层系岩相组合多样性与非常规油气勘探意义

富有机质细粒沉积岩相组合和有机相之间存在着很强的相关性,富碳酸盐细粒沉积岩相组合以Ⅰ-S或Ⅱ-S型有机相为主,长英质页岩相组合多数为Ⅱ型有机相,而富粘土质页岩相组合的有机相多为Ⅲ/Ⅳ型有机质。因此,全岩矿物X衍射分析既可用于研究细粒沉积岩相与沉积环境,也可提供有机质类型、烃类产物特征、岩石力学性质和可压性等重要参考信息。在北美和四川盆地海相页岩对比分析的基础上,以中国主要陆相页岩层系为研究对象,利用全岩矿物X衍射分析,结合岩心观察、薄片鉴定、总有机碳含量（TOC）分析等多种手段,开展岩相和有机相类型识别及岩相组合特征和不同页岩层系差异性分析,并探讨它们对非常规页岩油气勘探的指导意义。研究结果表明,中国陆相湖盆沉积类型多样,陆相盆地拗陷期淡水-微咸水湖泊页岩层系以贫碳酸盐矿物的粘土质-长英质页岩相组合为主;而陆相盆地裂陷期咸化、碱化湖泊沉积以碳酸盐质页岩相组合和含碳酸盐的粘土质-长英质页岩相组合为主,各种陆相细粒沉积体系均以相带变化快、岩性-岩相复杂、储-盖组合样式多变为特征。中国陆相细粒沉积岩相的非均质性和岩相组合的多样性,带来了陆相页岩油气“甜点”类型的多样性;不同岩相组合对应的有机相存在显著差异,有机质的差异演化又带来了不同岩相中烃类赋存状态的差异性。这些分析结果证实,每套陆相页岩都具有各自的地质特点。细粒沉积岩相和有机相组合的多样性和差异性,揭示了陆相页岩油气“甜点”和资源分类评价的必要性。     

松辽盆地青山口组高精度沉积旋回格架及有机质富集响应

松辽盆地北部青山口组页岩油的勘探开发潜力巨大，但目前对其沉积旋回格架及有机质富集响应模式认识不清。对古页1井青山口组的自然伽马测井数据分段开展小波变换分析和频谱分析，并综合岩心、测井资料和地球化学元素分析成果，识别出蕴含在该套沉积地层中的米兰科维奇旋回，建立了理论轨道周期与单井沉积旋回的联系，实现了松辽盆地青山口组高精度沉积旋回的识别与划分。依据400 ka的长偏心率周期建立了青山口组的“浮动”天文年代标尺，计算出青山口组的沉积时间在5.6 Ma,青山口组一段富有机质泥页岩为晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的产物。青山口组的米兰科维奇旋回可划分为14个长偏心率旋回和46个短偏心率旋回，长、短偏心率旋回分别对应层序地层学的四级、五级层序，由此可搭建研究区天文旋回层序地层格架，为深、浅水区的统一地层划分提供思路。基于建立的受控于长偏心率旋回的有机质沉积响应模式发现，偏心率接近极大值时对应沉积旋回为富有机质层段，该层段是页岩油勘探的潜在优质层段。     

中国陆相页岩油气沉积储层研究进展及发展方向

针对中国陆相页岩油气沉积类型多样、储集空间复杂及储层成因机理不清等关键科学问题,系统综述近10多年来国内外尤其是中国在陆相深水沉积层序、沉积体系、页岩油气储层等方面的研究进展,重点结合近年来所开展的陆相页岩油气沉积储层方面的地质研究工作,根据成因将陆相深水细粒沉积岩划分为陆源型、内源型、火山-热液型、混源型4类,提出基于无机矿物含量(即碳酸盐矿物、长英质矿物、黏土矿物三端元)、有机质含量(TOC含量以2.0%和4.0%为界)和沉积构造(纹层状、薄层状、块状)的细粒沉积岩综合分类方案;归纳总结了适于陆相深水细粒沉积地层细分对比的基于米兰科维奇天文轨道周期的高频旋回地层学研究方法,并在高频旋回地层对比基础上,提出了陆相深水细粒沉积岩微相平面工业化制图的方法,对于评价预测有利的页岩油气沉积储集岩相具有重要应用价值。根据孔隙赋存的基质类型将陆相页岩油气细粒沉积岩储层孔隙分为矿物基质孔隙(即无机孔)、有机质孔隙、裂缝孔隙3大类,其中,与有机溶蚀作用有关的矿物基质孔隙是页岩油气重要的储集空间,有机质孔隙的发育程度主要与有机质热演化程度有关,通常热演化程度较高有利于有机质孔隙的发育,裂缝孔隙是页岩油...     

黄骅坳陷沧东凹陷孔二段高位体系域细粒相区岩性特征及地质意义

岩性是致密油甜点发育的主要控制因素之一,黄骅坳陷沧东凹陷孔二段致密油资源丰富,为了搞清孔二段细粒相区的岩性发育特征,以数百米系统取心、配套分析化验、测井及录井资料为基础,运用高分辨率层序地层学及致密油气富集地质理论,开展了孔二段高分辨率层序地层划分及沉积学特征分析。研究表明,沧东凹陷孔二段为一套完整的三级层序,可进一步划分为4个四级层序(SQEk21—SQEk24)。高位体系域SQEk21细粒相区岩矿组成具有成分复杂、优势矿物不发育、泥级长英质碎屑以及方沸石等脆性矿物普遍存在的特点,主要发育了泥页岩、白云岩、砂岩及混合沉积岩四大岩石类型,其中混合沉积岩最为发育,致密砂岩与白云岩是主要的致密储层。这些认识打破了以往对沧东凹陷孔二段细粒相区发育泥页岩烃源岩而不发育储层的旧有认识,有效拓宽了沧东凹陷油气勘探领域。     

湖相泥页岩地层米氏旋回测井识别及环境响应特征

旋回地层学因具备高时间精度特性而被广泛应用于沉积地层的高精度地质定年和高分辨率地层划分与对比等研究领域。细粒沉积地层的旋回划分研究由于难度大，一直是层序地层学研究的重点和难点。以渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷樊页1井古近系沙河街组四段上亚段纯上次亚段（Es^4scs）湖相泥页岩为研究对象，选取测井数据和地球化学分析数据作为旋回分析的替代指标，采用频谱分析、小波变换、功率谱估计和滤波分析相结合的手段，对研究层段记录的米兰科维奇旋回（米氏旋回）进行识别；并结合地球化学指标验证测井数据识别旋回的可行性；在米氏旋回识别的基础上建立了“浮动”天文年代标尺，计算了沉积速率；同时，首次在研究区探索性地运用沉积有机质丰度和表征古氧化-还原性的指标探讨了轨道周期的响应特征。研究结果表明：① 湖相泥页岩沉积旋回明显受米氏旋回控制，包括405.00 kyr偏心率长周期（E1），124.22 kyr偏心率短周期（E2），39.76 kyr斜率周期（O2）以及22.00 kyr岁差周期（P1）；② 研究层段共识别出6个E1，22个E2，65个O2和110个P1，依据“浮动”天文年代标尺计算出沉积时间为2.73 Myr，平均沉积速率为0.069 m/kyr；③ 湖相细粒沉积地层有机质丰度及古氧化-还原性变化受天文周期控制；④ 当偏心率振幅幅度较大且处于最大值时期，地球整体处于间冰期，气候暖湿，易于形成富有机质沉积地层，是页岩油勘探的最有利层段。研究提出的思路和方法为同类型细粒沉积地层的旋回划分与对比、“浮动”天文年代标尺的建立、沉积速率的计算以及有机质富集规律的研究提供了参考，研究成果直接应用于东营凹陷沙河街组细粒沉积地层的非常规油气勘探开发。     

盐间页岩油形成有利条件与地质甜点评价关键参数——以潜江凹陷潜江组潜34-10韵律为例

江汉盆地潜江凹陷潜江组潜34-10韵律盐间细粒沉积岩是页岩油勘探开发有利层系。基于页岩油专探井/兼探井取心段分析结果与前人资料,阐述潜34-10韵律盐间细粒沉积岩总体是一套好—优质烃源岩,有机质以腐泥组无定形体组分为主,类型主要为Ⅱ₁、Ⅰ型,现今处于生排油高峰期;其储集条件优越,与国内外主要页岩油产层储集条件相当,尤以白云岩、泥质白云岩相最佳;盐间细粒沉积岩上部和下部连续分布的厚层盐岩构成了盐间页岩油优质的顶板和底板封盖层。潜34-10韵律盐间细粒沉积岩层系发育层内侧向运移富集型和原位—近源聚集富集型2类页岩油,前者发育于王场背斜构造带,后者发育于蚌湖洼陷的深洼与南斜坡带。提出了2类页岩油富集类型的地质甜点评价关键参数与指标,为潜江凹陷其他盐间细粒沉积层系页岩油勘探开发评价提供依据与借鉴。      

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段细粒沉积旋回及其对有机质分布的影响

基于陆相水进-水退旋回（T-R旋回）层序地层学理论，通过对渤海湾盆地沧东凹陷官108-8井古近系孔店组二段连续500m完整取心及化验资料分析，开展湖相盆地细粒沉积岩的高频旋回特征研究。通过应用测井岩性组合判别方法，搭建孔二段细粒沉积岩的五级高频旋回地层格架。采用不同尺度及方法表征细粒沉积岩高频旋回特征，研究表明五级T旋回陆源碎屑矿物含量高、古盐度低、古气候偏潮湿、纹层密度大，五级R旋回则表现为碳酸盐矿物含量高、古盐度高、古气候偏干旱、纹层密度小。高频旋回变化控制了有机质的丰度与类型，T旋回中TOC值较高，除了有较高的陆源有机碳含量外，水体内生有机质也较为丰富，显示湖泊的初级生产力较高，有利于页岩油的形成与富集。     

渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段细粒沉积岩形成机理与环境演化

非常规油气的兴起引发了细粒沉积岩研究的热潮,然而对湖相细粒沉积岩形成机理与环境演化的研究尚处于探索阶段。基于岩心、薄片、全岩X射线衍射、AMICS矿物分析和地球化学等资料,以岩石类型和沉积构造为依据,将渤海湾盆地沧东凹陷孔(孔店组)二段细粒沉积岩划分为层状细粒长英沉积岩相、块状细粒混积岩相、纹层状细粒混积岩相、纹层状白云岩相和块状白云岩相等5种岩相类型,详细分析每种岩相的沉积环境和形成机理。不同岩相按照一定次序叠置构成4类典型岩相组合,在气候干湿度、水体性质和物源供给强度等方面差异显著,分别对应强陆源输入沉积模式、季节性气候沉积模式、半干旱季节性气候沉积模式和持续干旱沉积模式。通过岩相组合划分和地球化学特征分析,孔二段沉积时期沧东凹陷沉积环境自下而上可划分为Ek²⁽⁴⁾~Ek²⁽³⁾季节性气候阶段、Ek²⁽²⁾潮湿气候阶段与Ek²⁽¹⁾干旱-潮湿转换阶段。研究成果可以为沧东凹陷页岩油的勘探和开发提供理论依据。     

歧口凹陷西南缘沙河街组一段下亚段古环境特征与沉积模式

沙河街组一段下亚段是歧口凹陷重要的页岩油发育层系，为进一步了解该段细粒沉积岩沉积环境、旋回特征和沉积模式，利用地震、测井、录井和系统取心分析资料对目的层位展开综合研究。研究区细粒沉积岩包括长英质页岩、碳酸盐质页岩（白云岩、灰质页岩、白云质页岩）、黏土质页岩和混合质页岩4种类型，混合质页岩、长英质页岩和碳酸盐质页岩占优势；总体为还原-强还原沉积环境，水体盐度较高，主要受陆源碎屑沉积和生物化学沉积作用控制；宽缓湖湾与歧口主凹之间形成高盐度带，受准同生期蒸发浓缩作用，滨-浅湖带高密度富Mg²⁺超咸水在重力作用下，沿着湖底向湖盆内部流动，早期形成的方解石发生白云石化，形成准同生白云岩；岩性组合受旋回控制作用明显，短期反-正旋回转换面之下位置发育一层稳定白云岩或白云质页岩，碳酸盐岩（甜点段）发育于长期旋回内的下降期半旋回，上升期长期旋回主要发育黏土质混合页岩和黏土质页岩（隔板层），进一步可以总结出强陆源碎屑供给区细粒沉积模式和弱陆源碎屑供给区细粒沉积模式。     

“化学-沉积相”分析：一种研究细粒沉积岩的有效方法

细粒沉积岩作为致密油气和页岩油气重要的勘探对象,具有粒度细、颜色均匀、非均质性强等特点,传统的岩心观察方法难以适用于细粒沉积岩的精细研究。通过获取细粒沉积岩手标本（岩心尺度）高分辨率（30 μm）的二维原位无机地球化学元素分布信息,结合图像分析,建立岩心尺度精细的“化学-沉积相”模型。在模型中,可以根据无机地球化学元素的平面分布清晰的识别细粒沉积岩的矿物成分和沉积构造。在此基础之上,能够提取不同部位的原位地球化学信息,针对细粒沉积岩沉积周期长厚度小的特点,实现在毫米-厘米级尺度上表征古环境、沉积物来源和成因,同时避免常规测试中粉碎均一化样品后所造成的信息干扰,为致密油气与页岩油气的勘探开发提供更加精细的沉积相模型和可靠的数据来源。     

东濮凹陷页岩油气富集条件

文中立足于东濮凹陷勘探实践,在岩心观察、有机地化和镜下薄片等资料分析的基础上,总结了页岩油气的富集条件。富集泥页岩发育决定了页岩油气的主力层位,东濮凹陷沙河街组沙三中、下为页岩油气最富集的层位,有机碳质量分数高,主要为Ⅱ1和Ⅰ型干酪根,热演化程度适中(Ro为1%~2%);沉积体系和有利岩相是页岩油气富集的重要因素,富集泥页岩主要分布在深湖—半深湖和前三角洲泥沉积体系中,其中的纹层状灰质泥岩岩相储集空间发育程度和油气富集程度均高,是最有利的岩相类型。脆性矿物体积分数和裂缝发育程度是页岩油气富集的关键,东濮凹陷脆性矿物体积分数超过60%,有利于裂缝的形成及后期压裂改造;盐岩及异常高压的发育是东濮凹陷页岩油气保存的重要原因。运用多因素叠合法预测沙三中4—5、沙三中8、沙三下1—2是最有利的勘探层位,濮卫和柳屯—海通集洼陷是最有利的目标区,并部署实施卫68￣1HF等井,取得初步成效。     

细粒相沉积地质特征与致密油勘探——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段为例

以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段湖盆中部细粒相区600多米连续整体取心、上万块次系统分析联测及配套测录井资料为基础,运用传统石油地质学、沉积岩石学及致密油气形成新理论新方法,对孔二段细粒相区沉积特征进行了研究。结果表明,沧东凹陷孔二段是孔店组最大湖泛期的沉积,半深湖—深湖亚相细粒沉积分布较广,主要发育细粒长英沉积岩类、细粒混合沉积岩类及白云岩类,而黏土岩类不发育,细粒岩类具有"岩石成分多,优势矿物少;碎屑矿物多,黏土矿物少;方沸石多,黄铁矿少;脆性矿物多,石英含量少;岩石类型多,油页岩少;致密储集层多,无裂缝的少;优质烃源岩多,非烃源岩少;高频旋回多,单一沉积少"等特点。这些认识更新了以往关于陆相闭塞湖盆中部仅以"泥页岩"烃源岩沉积为主的观点。在地质认识指导及配套工程工艺技术的支撑下多口探井获工业油流,展示了陆相湖盆细粒相区致密油勘探的良好前景。     

细粒沉积岩性识别新方法与储集层甜点分析——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段为例

在渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段500 m系统取心、上千块次薄片鉴定、X射线衍射分析基础上,提出了用声波时差、密度等常规测井资料定量计算细粒沉积矿物含量的简易方法,建立岩性快速识别"绿模式"。通过测井曲线标准化并与X射线衍射分析实测矿物含量定量关系拟合,计算无取心段/井矿物含量,从而进行岩性识别。应用该方法在沧东凹陷孔二段细粒沉积区识别出多个白云岩甜点段和1个砂岩甜点段,实钻均获较高产油流,研究表明,白云岩平面上局部富集、呈带状展布。该方法适用于前三角洲—湖盆中心细粒沉积岩发育区,尤其适用于半深湖—深湖相砂质含量少、以泥-灰云质为主的细粒沉积岩的岩性识别。     

陆相细粒沉积岩物质来源、搬运-沉积机制及多源油气甜点

伴随着非常规油气工业的蓬勃发展,细粒沉积岩研究受到广泛关注。基于近年来国内外学者对细粒沉积岩的研究认识,对陆相湖盆细粒沉积岩的岩石类型、物质来源、搬运-沉积机制和油气甜点特征进行了系统的阐述。细粒沉积岩的物质来源包括陆源、内源、火山源及混合来源。细粒物质可以通过悬浮沉降、重力流、火山-热液活动和盆内生物化学作用等方式沉积下来,且在成岩前可能发生原地沉积或湖盆内短距离的搬运和再沉积作用。细粒沉积岩在沉积特征、孔渗条件、油气富集机制等方面与细粒物质来源密切相关。对细粒沉积岩物质来源和搬运-沉积动力学模式的研究对页岩油气勘探开发具有重要的指导作用。     

基于岩相表征的细粒沉积物沉积机制和研究展望

细粒沉积物的沉积机制不仅反映了沉积过程,更重要的是控制了非常规储层的性质和资源潜力.细粒沉积岩岩相反映了岩石的沉积特征、古沉积环境、沉积机制,可根据矿物成分、沉积构造、有机质丰度、粒度等特征进行划分.物源、气候、水体物理化学条件及构造作用是影响细粒沉积过程和富有机质页岩发育的主控因素,海、陆相细粒沉积岩的沉积环境存在很大的差异.细粒沉积物可能被浊流、碎屑流、异重流、滑塌等多种重力驱动作用搬运改造,大部分地区细粒沉积物的沉积机制都不是受单一的动力学控制,而是受多种成因机制的共同作用.相对稳定的构造和沉积环境、适宜的沉积速率使细粒沉积岩岩层具有良好的储盖组合.受沉积相和成岩作用的控制,局部地区发育甜点,地质甜点区为页岩油气的大面积分布与局部富集提供了储集条件.     

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"。     

有机碳含量在深水沉积物层序划分中的应用

利用电阻率和声波测井资料估算得到的地层中有机碳含量进行层序地层学分析,可弥补深水沉积体系旋回性不明显的不足,为层序地层单元划分和对比提供依据。首先用△lgR法计算了松辽盆地Gu57井青山口组的有机碳含量,然后利用计算出来的有机碳含量曲线的旋回性,在青山口组识别出4个三级层序旋回和9个四级层序旋回,并进一步划分出水进域和高位域。结果表明基于△lgR值求取有机碳含量具有较高的精度和分辨能力,能够满足深水沉积层序划分的需要。依据有机碳含量的垂向变化趋势,得出了古龙凹陷青山口组时期相对湖平面的升降过程。     

基于米兰科维奇理论的湖相细粒沉积岩高频层序定量划分

湖相的细粒沉积同时具有高度的连续性和分辨率,其忠实地记录了湖泊流域的气候和环境变化的信息,由于沉积过程的稳定性,使得这种湖相细粒沉积成为米兰科维奇旋回分析的理想载体,而米兰科维奇理论的时间内涵是进行高频旋回划分和对比有效手段,可以提高地层划分的时间分辨率,是传统层序地层学的有力补充。精确识别米氏旋回是湖相细粒沉积岩高频层序划分的基础,约束沉积速率的变化是米氏旋回识别的关键。针对陆相沉积地层相变快、非均质性强等特点,以磁化率作为替代性指标,引入进化谐波（EHA）和平均频谱拟合差（ASM）分析技术,约束纵向上沉积速率的变化,更精确识别米兰科维奇旋回信号。结合高分辨率层序地层学基准面旋回理论,四级层序与中期基准面旋回对应,时间量化为405 kyr;五级层序与短期基准面旋回对应,时间量化为100 kyr;六级层序与超短期基准面旋回对应,时间量化为40 kyr,最终分别以长偏心率、短偏心率和斜率周期曲线作为四级、五级和六级层序划分的参考曲线,实现湖相细粒沉积岩高频层序定量划分。