桂中坳陷泥盆系页岩气成藏条件与有利区带评价

桂中坳陷泥盆系经历陆内裂陷演化阶段,沉积了一套台盆-深水陆棚相黑色泥页岩。通过野外典型露头、钻井及地球化学分析等资料,认为桂中坳陷中下泥盆统泥页岩具备形成页岩气的资源基础和优越的成藏条件,其泥页岩厚度大(最大累计厚度可达1 000 m)、有机质丰度高(有机碳含量为0.53%～9.46%)、热演化程度适中(镜质体反射率为1.33%～3.62%)、储层微孔隙-纳米孔及微裂缝发育、粘土矿物成分好、埋深适宜及保存条件相对较好,勘探潜力较大。借鉴北美页岩气勘探开发经验,结合中国南方海相页岩气勘探实际,优选现阶段有利区评价相关指标,认为南丹—忻城—马山一线以西地区为桂中坳陷泥盆系页岩气勘探的有利区带。     

桂中坳陷中泥盆统罗富组富有机质泥页岩特征及意义

通过全岩X衍射、黏土矿物X衍射、有机地球化学特征分析，研究桂中坳陷中泥盆统罗富组富有机质泥页岩特征。该泥页岩主要发育于台盆环境，岩性主要为黑色泥页岩、碳质页岩、硅质页岩和硅质泥页岩；鹿寨南部有机碳含量最高超过2.55%，合山-上林一线西北部最高超过3.0%；有机质类型为Ⅰ-Ⅱ₁型为主的混合型，生烃潜力较大，热演化程度高，具备页岩气藏发育的良好地质条件。页岩气富集因素分析表明，南丹-天峨一线与合山附近区域页岩气聚集条件较优越，是桂中坳陷中泥盆统罗富组页岩气勘探开发的有利区域。      

桂中坳陷西北部桂页1井泥盆系页岩气聚集条件研究

桂中坳陷西北部普遍发育的泥盆系页岩,是滇黔桂地区页岩气勘探突破的重点。为查明该地区页岩气聚集条件及资源潜力,以桂中坳陷首口单井完整钻遇泥盆系各套主力页岩层的桂页1井岩心资料为研究对象,通过均匀取样(采样间隔2m),对300余块岩心样品进行有机地球化学、岩石矿物学等实验分析,认为桂中坳陷西北部泥盆系页岩具有厚度大(470~1300m)、有机碳含量高(0.23%~10.63%)、热演化程度高(R_o为1.88%~2.83%)等特点,有利于页岩气的生成和聚集;另外,其脆性矿物含量高、有机质孔及微裂缝发育等特点显示出页岩层段良好的可改造性。然而,经过多期构造运动改造,断裂活动对该区的页岩储层有一定破坏作用,对页岩的含气性有较大影响。从勘探潜力来看,通过分析泥盆系3套主力页岩层(榴江组、罗富组、纳标组)的各项参数指标,认为榴江组下段从有机地球化学特征、物性特征、成藏条件等方面均相对有利,是该区页岩气勘探的重点层段。     

桂中坳陷下石炭统黑色页岩发育特征及页岩气勘探潜力

位于广西壮族自治区中部的桂中坳陷石炭系具有较好的页岩气勘探前景,但优质页岩的分布、品质和勘探潜力不清制约了该区页岩气的勘探成效。为了指导该坳陷石炭系页岩气的勘探,以下石炭统鹿寨组页岩为研究对象,利用该坳陷及周缘野外露头、钻井录井、分析测试等资料,对页岩地层的分布特征、有机地球化学特征、储集特征、保存条件等进行了系统研究,落实黑色页岩发育特征,总结优质页岩展布规律,分析页岩气勘探潜力,圈定勘探有利区带。研究结果表明:(1)桂中坳陷鹿寨组页岩以深水陆棚相沉积的碳质页岩、硅质页岩为主;(2)鹿寨组优质页岩厚度介于20～60 m,有机碳含量高、有机质类型好、有机质成熟度适中、脆性矿物含量高、储集物性较好、有机质孔隙发育;(3)柳城斜坡和宜山凹陷发育良好的区域盖层和顶底板,构造变形程度较弱,抬升剥蚀作用较弱,远离走滑性质较强的逆断层,具有良好的保存条件;(4)该坳陷早期地表构造所钻浅井气显示丰富、多口井获得天然气流,揭示了较好的页岩气勘探前景。结论认为,柳城斜坡带、宜山凹陷埋藏深度较大的宽缓向斜是该坳陷页岩气勘探的有利区。     

桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩气成藏条件和有利区预测

以桂中坳陷野外考察和岩心观察为基础,结合地球化学、扫描电镜、全岩X射线衍射和低温气体吸附等数据,分析了下石炭统鹿寨组的泥页岩分布、有机地球化学参数、储层特征和含气性等页岩气成藏的地质条件。研究表明,桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩以深水陆棚相沉积为主,富有机质页岩的分布面积广,沉积厚度一般在50~300 m,埋深适中;页岩的有机碳含量大于1.5%,有机质成熟度达到高成熟-过成熟阶段;储层中脆性矿物较多,孔隙空间发育较好,气体吸附性能好,具备页岩气聚集成藏的有利地质条件。结合桂中坳陷剥蚀厚度较大、经历断裂和岩浆活动较多、页岩气保存环境较差等问题综合分析,认为柳州-鹿寨和河池-宜州地区一带为桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩气勘探的有利区。     

桂中坳陷上古生界页岩气保存条件

桂中坳陷上古生界中、下泥盆统以及下石炭统页岩具有良好的生烃及储集条件,但受多期构造运动改造,页岩气保存条件复杂。从宏观和微观分析入手,对该区上古生界页岩气保存条件进行综合评价,预测其勘探潜力及有利勘探区。在野外地质调查的基础上,结合钻井资料、镜质体反射率、粘土矿物X-射线衍射、泥页岩物性分析数据以及构造演化史和埋藏史-热史恢复,从盖层封闭性、断裂和抬升剥蚀作用影响等方面评价了桂中坳陷上古生界页岩气保存条件。结果表明：桂中坳陷中泥盆统泥页岩沉积厚度大（暗色泥页岩厚250~650 m）、分布连续且韧性和微观封闭性较好,可作为页岩气直接和区域盖层;下石炭统虽然分布局限,但韧性和封闭性好,可作为局部盖层;燕山期为研究区主要变形期,大量叠瓦状逆冲断裂和高角度逆冲断层在此时发育,对现今残存的页岩气藏分布格局起着决定性影响,坳陷中、西部遭受的构造改造相对较弱;强烈的剥蚀作用破坏了页岩气的保存,但坳陷中、西部地区剥蚀程度较小。总之,桂中坳陷中、西部的柳江低凸起内天山背斜及西部、马山断凸中部和红渡浅凹中部一带页岩盖层分布稳定且韧性和封闭性较好、遭受的构造破坏较弱、剥蚀厚度较小,为页岩气有利勘探区。     

桂中坳陷泥盆系储层特征及控制因素分析

桂中坳陷泥盆系具独特的"台—盆—丘—槽"沉积体系,沉积储层复杂,目前泥盆系储层研究相对较少。针对此问题,以露头剖面观测资料、室内岩矿鉴定、扫描电镜等分析资料为基础,研究了桂中坳陷泥盆系储层发育特征及其控制因素。研究表明桂中坳陷泥盆系储层岩石类型主要有石英砂岩、礁灰岩、生屑灰岩和白云岩。主要的储集空间类型为原生剩余粒间孔、生物格架孔,以及次生溶孔和白云石晶间孔。研究区下泥盆统石英砂岩的物性相对较好,为裂缝—孔隙型储层;中、上泥盆统碳酸盐岩储层物性总体较差,为低孔低渗型储层,受白云化作用影响可形成物性较好储层。影响储层发育的主要因素为沉积相带及后期的成岩作用,包括白云化作用和溶蚀作用。桂中坳陷北部及东北部的斜坡带为有利储层发育区。     

库车坳陷中侏罗统页岩气地质特征及有利区预测

库车坳陷中侏罗统发育富有机质的煤系烃源岩和湖相泥页岩,具有良好的页岩气勘探前景,综合运用有机地球化学、岩石学和等温吸附等分析测试手段,系统分析库车坳陷中侏罗统富有机质泥页岩分布特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性,初步优选了页岩气富集的有利区。库车坳陷中侏罗统陆相泥页岩厚度较大,有机质类型以II₂-Ⅲ型为主,总有机碳含量平均值约为3.1%,镜质体反射率多介于0.5%~1.6%之间,具有良好的页岩气生气条件|矿物组成主要为石英和黏土矿物,黏土矿物以伊利石和伊/蒙混层为主|孔隙度介于0.5%~7.3%之间,渗透率多小于0.1×10^-3μm²,属于低孔超低渗储层|储集空间主要包括纳米-微米级矿物基质孔、有机质微孔、构造微裂缝和成岩微裂缝等类型|最大吸附气量多介于0.5~8m³/t之间,含气性主要受有机碳含量和矿物成分的影响。综合分析得出克拉苏构造带北缘和依奇克里克构造带克孜-依西地区是库车坳陷中侏罗统陆相页岩气富集的有利区。     

塔里木盆地侏罗系泥页岩储层特征与页岩气成藏地质背景

页岩气作为重要的非常规能源之一,具有巨大的勘探和开发前景。中国塔里木盆地侏罗系泥页岩作为典型的陆相泥页岩,主要发育于沼泽化浅湖、半深湖、河漫沼泽、河漫湖泊以及滨湖沼泽相,有机质类型以Ⅲ型为主,有机碳含量多介于0.5% ~3%,镜质体反射率多为0.5% ~2%。塔里木盆地侏罗系泥页岩累计厚度20~400 m,埋深主要介于2 000~8 000 m,主要分布于库车坳陷、塔西南地区以及塔东北地区。塔里木盆地侏罗系泥页岩矿物组成以石英和黏土矿物为主,黏土矿物以伊利石为主。岩石孔隙度主要介于0.5% ~4%,渗透率主要为0.006~0.01 mD。晶间孔、溶蚀孔、有机质孔等纳米级孔隙以及微裂隙较发育,常见微裂隙多为1~3 μm宽。泥页岩的最大吸附气量介于1~2 m³/t,最大吸附气量与总有机碳含量及黏土矿物含量呈良好的正相关关系。塔里木盆地侏罗系泥页岩储集性能较好,其分布及地球化学特征与美国五大含气页岩及四川盆地下古生界页岩相似,具有较大的页岩气勘探潜力和开发前景,库车坳陷和塔西南地区是最为有利的页岩气发育区。     

桂中坳陷泥盆系烃源岩发育环境及潜力评价

为查明桂中坳陷油气生成物质基础及资源潜力,通过开展区域沉积相研究与典型剖面、钻井资料的系统分析,对桂中坳陷泥盆系海相优质烃源岩发育环境、时空展布及地球化学特征进行了研究。结果表明：桂中坳陷中-下泥盆统发育海相优质泥质烃源岩,主要分布在南丹-河池-宜州以南早期台盆相沉积中,优质烃源岩一般厚为40~200 m;烃源岩有机质丰度高,大多数样品 TOC 值大于2.0%,最高可达4.7%,原始生烃潜量大多大于6.0 mg/g;烃源岩干酪根显微组分主要为腐泥组,相对含量为38.7%～89.7%,干酪根碳同位素值为–27.80‰～–24.84‰,结合饱和烃色谱特征分析,表明其有机质类型主要为Ⅱ型;烃源岩热演化程度较高,总体处于高-过成熟阶段。桂中坳陷早、中泥盆世台盆相环境发育有机质含量高的海相优质烃源岩,可为桂中坳陷油气生成及聚集提供雄厚的成烃物质基础。