四川盆地二叠系海陆过渡相页岩气地质条件及勘探潜力

上二叠统龙潭组海陆过渡相泥页岩是四川盆地重要的烃源岩层系,前期的研究工作主要集中于烃源岩评价,而针对页岩气成藏方面的研究则较少。为此,通过对龙潭组取心井——东页深1井分析测试结果的解剖,结合邻区的钻探成果,对龙潭组富有机质泥页岩的分布特征、地化特征、储层特征、含气特征及顶底板条件等进行了研究,并与具有相似沉积背景且已获得良好页岩气显示的页岩层系展开了对比分析,明确了龙潭组页岩气形成的地质条件及勘探潜力。研究结果表明:(1)川东南地区龙潭组海陆过度相富有机质泥页岩发育,厚度大于40 m、脆性矿物含量较高、孔隙度较高、有机碳含量高、热演化程度适中、含气性较好,具备页岩气形成的有利地质条件;(2)较之于国内外其他已获得良好页岩气显示的海陆过渡相泥页岩,川东南地区龙潭组孔隙度、有机碳含量、有机质成熟度、含气量等关键参数更优;(3)有机质类型是影响龙潭组泥页岩中有机质孔隙发育程度的主要因素,页岩气勘探选层应避开煤层富集段。结论认为:在综合考虑富有机质泥页岩发育程度及夹层厚度、埋深、保存等条件下,綦江—赤水一带是四川盆地龙潭组海陆过渡相页岩气勘探的最有利地区。     

海陆过渡相页岩储层特征及含气赋存机理——基于与海相页岩储层对比的认识

中国海陆过渡相页岩储层分布广泛,但至今未取得较大的勘探突破。详细调查和分析了海陆过渡相页岩储层特征和含气赋存机理,并展望了海陆过渡相页岩气的研究方向,旨在明确海陆过渡相页岩气成藏机理,以期为有利层段优选提供理论支持。海陆过渡相泥页岩储层具有单层厚度薄、岩性变化快、干酪根类型差等特点。由于有机质纳米级孔数量少,储集空间以黏土矿物孔缝为主。富有机质海相页岩实际解吸气量与理论含气量基本一致,但海陆过渡相页岩实际含气量远低于理论含气量,主要机制为砂泥煤“三明治”空间结构致使大部分天然气高效排出以及高含水饱和度致使游离气储集空间不足。与海相页岩气赋存状态不同,海陆过渡相页岩气以吸附气为主,游离气普遍较低,优势岩相类型为高TOC、高硅质/钙质页岩。海陆过渡相特别是潮坪—潟湖相地层中纵向上发育多层含菱铁矿层、横向上连续分布,在含菱铁矿泥岩内部易形成页岩气“微圈闭”储存气体,且菱铁质泥页岩低孔低渗和高突破压力的特性致使其具有强封闭性,可在页岩内部实现局部超压富集,这为海陆过渡相页岩气垂向有利层段优选和勘探突破提供新的研究视角。今后的研究应加强海陆过渡相系统性沉积学研究,进一步揭示页岩气的赋存状态及动态...     

海陆过渡相岩性频繁互层型页岩气潜力评价方法——以鄂尔多斯盆地临兴区块下二叠统山西组为例

海陆过渡相页岩气高效勘探亟需建立有利区评价流程及选区参数体系。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块下二叠统山西组2段（以下简称山2段）页岩气为例,在对区内4口页岩气探井的泥页岩层段岩心观察和含气量、地球化学、岩矿、储层物性、岩石力学等实验测试参数分析的基础上,建立了海陆过渡相页岩气勘探评价流程和参数指标,评价了山2段页岩气有利区及勘探潜力。研究结果表明：(1)相比于海相页岩,该区海陆过渡相煤系泥页岩层段中相对富气的泥页岩层段中—薄层泥页岩与煤层（线）、致密粉砂岩（砂岩）频繁互层,具有“含气泥页岩层段岩性复杂多样、砂质夹层发育”的特点;(2)该区海陆过渡相泥页岩有机质类型以混合型、腐殖型干酪根为主,有机质丰度和成熟度较高,生气能力强;储集层具备高储集能力,介孔和微裂缝发育;富有机质夹薄层砂岩条带的岩性组合相对有利富气,且脆性矿物含量高,有利于改造;(3)结合页岩气富集性与可压性地质参数测井解释、地质综合相类比等方法,建立了“五步四关键三原则”的海陆过渡相页岩气评价流程,形成了海陆过渡相页岩气的有利区评价方法。结论认为,该区山2段海陆过渡相页岩气勘探前景中等偏上,并落实区内山2段3类页岩气勘探...     

川东南—黔西北地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩气富集条件及主控因素

利用有机岩石学、干酪根碳同位素、X?射线衍射、场发射扫描电镜等实验测试资料,阐述了川东南—黔西北地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩烃源岩品质、储层发育及含气性特征,并探讨了孔隙类型和含气性的主控因素.研究表明,川东南—黔西北地区龙潭组泥页岩总有机质丰度高(TOC值平均为3.50％)、热演化程度高(RO值平均为2.23％)...     

鄂尔多斯盆地海陆过渡相页岩气勘探理论与技术研究新进展

鄂尔多斯盆地海陆过渡相页岩气资源丰富，是国内油气增储上产的重要战略接替新领域。为了探索形成海陆过渡相页岩气相关理论，促进技术进步，基于充分调研国内外海陆过渡相页岩气研究进展的基础上，明确了盆地海陆过渡相页岩气规模勘探所面临的理论与技术挑战，并以盆地东缘大吉区块作为先导试验区，形成了海陆过渡相页岩气勘探理论与技术。研究结果表明：(1)建立了四级层序约束下的2类海陆过渡相页岩发育模式，即“暖干、贫氧、地貌、海侵”四元耦合的“双源”模式和“潮湿”气候下的“单源”模式；(2)建立了海陆过渡相页岩“早生烃—长周期”双源宽幅生烃演化模式，并估算了先导区试验区海陆过渡相页岩气资源量约9×10¹² m³；(3)形成了基于测井反褶积理论的海陆过渡相页岩岩性组合与富有机质页岩识别方法(U—SP曲线重叠法)，建立了岩性约束下的页岩储层物性、地化参数、含气性测井定量评价模型；(4)创建了海陆过渡相多岩性组合页岩气甜点地球物理评价及预测技术体系，实现了海陆过渡相页岩气富有机质页岩发育特征空间定量表征及预测。结论认为，研究成果实现了地质—地球物理多信息融合的页岩气甜点预...     

鄂尔多斯盆地上古生界泥页岩储层含气性影响因素及储层评价

评价泥页岩储层的好坏主要考虑泥页岩的含气性与泥页岩后期压裂开发的难易程度。据此,优选了与泥页岩储层优劣紧密相关的6项影响因素,包括有机碳含量、等温吸附气量、成熟度、孔隙度、伊蒙混层及脆性矿物含量。运用灰色关联理论,对鄂尔多斯盆地上古生界泥页岩储层进行了评价,应用储层综合评价指标(REI)可将储层分为3类:Ⅰ类储层,REI≥0.5;Ⅱ类储层,0.33≤REI0.5;Ⅲ类储层,0.3≤REI0.33。同时参考前人成果和经验数据,提出了该区海陆过渡相泥页岩储层的评价方案,并用图像的方式展示了不同储层的特征。     

海陆过渡相不同源储类型页岩储层关键参数测井识别及分类方法

为完善海陆过渡相页岩储层分类方法,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例,在划分页岩源储类型基础上,结合电阻率、声波时差、补偿中子、自然伽马等常规测井和成像测井,利用页岩样品实验结果校正,优化了不同源储类型页岩的岩性、有机碳、孔隙度、含气量等关键参数测井解释模型,建立了海陆过渡相页岩气储层分类方法。结果表明：①海陆过渡相泥页岩存在砂质夹层型、灰质混积型和富有机质泥岩层理型三大类源储类型,利用声波、密度与自然伽马的3D交会图与成像测井可识别各类型岩性;②不同类型泥页岩的测井解释优化模型拟合结果显示区内页岩储层参数相对有利勘探,其中砂质夹层型页岩有机碳含量为0.25%~6.66%,孔隙度为0.10%~4.92%,含气量为0.15~4.39 m³/t,平均脆性指数为45%;灰质混积型泥页岩有机碳含量为1.98%~8.66%,孔隙度为0.31%~4.01%,含气量为0.82~3.72 m³/t,平均脆性指数为43%;富有机质层理型页岩有机碳含量在2.04%~14.53%之间,孔隙度为0.29%~5.29%,含气量为0.93~5.14 m³/t,平均脆性指数为37.54%;③建立的以源储类型为核心的 “三型九类”页岩储层分类方法具有实用性,其中I类、II类夹层型页岩和I类富有机质层理型页岩已在生产实践显现开发潜力。     

山西省海陆过渡相页岩气地质评价及有利区优选

我国含气页岩分布广泛、类型较多,其中海陆过渡相页岩由于具有沉积环境不稳定、区域分布不稳定、垂向岩性变化大、有机质类型差异较大、有机质含量变化大等特点,评价工作相对较难。为此,以山西省石炭系—二叠系地层为研究对象,通过分析整理煤田钻孔资料,钻孔泥页岩样品、岩石学、有机地球化学等方面的实验测试分析数据,系统研究了山西省海陆过渡相页岩气富集特征。结果表明:1山西省富有机质泥页岩厚度大,分布面积广,埋藏深度适中;2源岩、储层条件好,有利区面积广,页岩气资源量大;3与煤层气、致密砂岩气叠置成藏。针对其地质特征,同时参考海相页岩的评价体系,将富有机质泥页岩厚度超过30 m、埋深超过1 000 m、TOC≥2.0%、R_o≥1.0%、气含量超过1 m~3/t等条件作为山西省页岩气有利区的选区标准,优选山西省页岩气有利区,为下一步山西省页岩气勘探开发提供了指导性方向。     

辽河东部凸起上古生界页岩含气性分析

通过分析地质资料和泥页岩样品的实验数据,初步认为辽河东部凸起上古生界存在发育页岩气的条件．、页岩气是以吸附气和游离气为主的天然气聚集,而含气量是直接评价页岩含气性的重要参数。以分析吸附气和游离气的影响因素为主线,从泥页岩分布、有机地球化学特征和储集物性等影响页岩合气性的主控因素以及生气能力、含气量等方面,对上古生界太原组、山西组页岩含气性进行了系统的分析评价。东部凸起上古生界为海陆过渡相沉积,暗色泥页岩发育．有机质丰度高,主体进入高成熟一过成熟演化阶段,以Ⅲ型干酪根为主,储集物性较好,生气能力大,含气量高,为1．28～4．62m^3/t．综合评价辽河东部凸起上古生界页岩舍气性好,是页岩气勘探的潜力层系。     

中国重点地区二叠系海陆过渡相页岩气勘探前景

我国海陆过渡相页岩气勘探至今仍未取得较大的突破。通过对重点地区二叠系海陆过渡相页岩的分布特征、有机地球化学特征和储集特征等方面的研究,并与海相和陆相页岩进行对比,分析预测了我国海陆过渡相页岩气的勘探前景。中国海陆过渡相页岩分布面积大,但具有单层厚度薄、岩性变化快的特点;干酪根类型以Ⅲ型为主,除碳质泥岩外,页岩总有机碳含量整体偏低,生烃潜力最小;孔隙类型以无机质孔和微裂缝为主,有机孔不发育,孔体积和比表面积低于海相页岩,储集空间相对不足,气体吸附能力较差;泥页岩黏土矿物含量极高、脆性矿物较少,低孔低渗,储层物性差,不利于后期开发。研究表明,海相页岩仍是页岩气最有利的勘探区域,海陆过渡相页岩气勘探前景在某些方面不如演化程度高的陆相页岩气。      

鄂尔多斯盆地石炭系本溪组页岩气成藏条件及勘探潜力

近年,国外海相地层页岩气勘探开发取得的重大成果对国内陆相及海陆过渡相页岩气勘探潜力的研究带来重要影响。基于鄂尔多斯盆地石炭系本溪组富有机质泥页岩样品的有机地球化学、物性特征及等温吸附等方面测试结果的数理统计及其测井响应特征分析,对其页岩气的勘探潜力进行了研究。研究结果表明:本溪组有效泥页岩单层厚度变化较大,盆地主体部位有机碳含量一般大于1.0 % ,平均为2.7 % ,有机质类型主要为Ⅲ型和Ⅱ₂型,含少量Ⅰ型和Ⅱ₁型,镜质体反射率平均为1.52 % ,泥页岩吸附含气量平均为0.98 m³/t,属于成熟-高成熟阶段富有机质泥页岩,具备页岩气成藏的基本地质条件。综合考虑泥页岩有效厚度、有机质含量及类型、热演化程度、含气量及埋深等因素,预测鄂尔多斯盆地本溪组页岩气有利勘探区主要位于天环坳陷西北角、陕北斜坡带东北角及盆地中南部等区域。     

鄂尔多斯盆地海陆过渡相页岩岩性组合特征及页岩气勘探潜力

中国海陆过渡相页岩气资源潜力大，是页岩气增储上产的重要接替领域，但海陆过渡相页岩沉积环境变化频繁，页岩、煤、砂岩以及石灰岩等岩性频繁互层，目前海陆过渡相页岩气勘探地质评价还处在初期阶段，有利页岩岩性组合及储层特征有待深入研究。为此，以鄂尔多斯盆地东南缘大吉区块下二叠统山西组二段三亚段(以下简称山₂³亚段)海陆过渡相页岩为研究对象，通过钻井岩心和野外露头观察，结合测井响应特征，划分了岩性组合类型，并基于扫描电镜、聚焦离子束扫描、气体吸附、高压压汞等实验技术手段，厘清了不同岩性组合页岩储层特征，明确了有利岩性组合类型和页岩气勘探意义。研究结果表明：(1)研究区山₂³亚段可划分为纯页岩型(S型)、富粉砂页岩型(SS型)、富砂页岩型(SSS型)以及富煤页岩型(CSS型)4种岩性组合类型；(2) S型组合页岩储层物性最优，总有机碳含量为6.87%，腐泥组含量可达50%，有机质类型兼具Ⅱ2型和Ⅲ型，含气性高，富含石英等脆性矿物，表现出“甜而脆”的特征；(3) S型组合页岩储集空间为有机孔+微裂缝，有机孔孔径介于...     

有机显微组成对泥页岩有机孔发育的影响——以川东地区海陆过渡相龙潭组泥页岩为例

川东地区龙潭组发育一套海陆过渡相富有机质泥页岩,为了探讨该套泥页岩中有机孔发育特征及其影响因素,通过氮气吸附和氩离子抛光+扫描电镜等实验,获得了孔隙结构参数,分析了其与有机碳、矿物成分、镜质体反射率以及有机岩石学之间的关系。结果表明滨岸沼泽、潮坪潟湖和浅水陆棚相泥页岩矿物组成以粘土矿物为主,石英含量低;有机质以镜质组为主,其内有机孔发育很差,但在有机质内部及边缘发育一定量的微裂隙。深水陆棚相泥页岩具有高石英含量、低粘土矿物含量的特点,有机质以腐泥组和固体沥青为主,有机孔发育较好。滨岸沼泽、潮坪潟湖和浅水陆棚相泥页岩的微观孔隙体积与总有机碳（TOC）含量之间存在反向关系或相关性不明显;而深水陆棚相高TOC页岩具有比低TOC页岩更高的孔隙体积。综合文章及前人研究成果,认为在高成熟阶段,镜质组和固体沥青不是有机孔发育的主要贡献者,而腐泥组是有机孔发育的最有利的组成。因而,在对川东地区海陆过渡相甚至其他地区海陆过渡相泥页岩进行储层评价时,有机显微组分应该作为重要的影响因素被考虑在内。     

页岩气资源评价方法与关键参数探讨

研究页岩气资源的评价方法及关键参数,以准确评价页岩气资源潜力。在勘探程度相对较高的地区,推荐以体积法为主、类比法为辅进行资源评价;在勘探程度较低的地区,推荐采用类比法进行资源评价。提出了"含气泥页岩系统"的概念,并将其作为评价单元计算泥页岩厚度。含气泥页岩系统是指由上下致密层封挡的同一压力系统内的岩性组合,主要由富有机碳的泥页岩和砂岩、碳酸盐岩夹层构成,有含气泥页岩的测井响应特征,顶、底板为致密岩层,含气层段连续厚度大于30 m,内不含明显的水层。根据勘探程度和资料丰富程度的不同,可采用不同方法获得含气泥页岩系统的厚度;在勘探程度较高、资料较丰富的地区,可以利用测井资料和有机碳含量较准确计算其厚度;在勘探程度低或者特低的地区,可以通过野外地质剖面、地震剖面、沉积特征等资料,使用类比法来推算含气泥页岩系统的厚度。     

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。     

鄂尔多斯盆地东南部山西组页岩气形成条件及富集主控因素

基于钻、录、测、试资料和泥页岩样品分析化验资料,在解剖页岩气典型井地质特征基础上,深入分析各成藏要素与页岩气富集之间的关系,总结页岩气富集控制因素。结果表明：鄂尔多斯盆地东南部山西组主要发育海陆过渡相泥页岩,具有较强的非均质性,主要体现出泥页岩有机质、物性等参数空间变化快的特点;山西组广覆式分布的泥页岩有机碳（TOC）含量较高,平均值为2.24%,干酪根类型主要为Ⅲ型,R_O平均值为2.48%,处于高成熟—过成熟阶段,为优质烃源岩;岩石组成具有富黏土特征（40.5%~88.5%）,主要由伊/蒙混层和高岭石组成,具有相对较高的比表面积有利于提高页岩对气体的吸附能力;小于3 m薄砂岩夹层在山西组分布广泛,物性条件较好（平均孔隙度为3.37%,平均渗透率为0.1×10^-3 μm²）,泥页岩生成的天然气可以短距离运移至这些砂岩夹层（纹层）中,有利于提高页岩含气性;研究区山西组含气性受不同岩性组合的影响具有较大的区别,其中山₂段厚层泥岩—煤组合含气性最好,其80%以上的样品含气量超过1 m³/t。综合分析认为,泥页岩的高热演化程度、特殊的海陆过渡相储集条件以及良好的保存条件是影响研究区页岩气富集的主要因素,其使得鄂尔多斯盆地东南部山西组页岩气具备一定的勘探开发潜力,并在子长—延安—富县、宜川等地区圈定页岩气富集目标。     

四川盆地上二叠统海陆过渡相和深水陆棚相页岩气的勘探潜力

四川盆地上二叠统发育海陆过渡相和深水陆棚相两种类型富有机质页岩,其中海陆过渡相含煤页岩层系主要分布于成都-南充-广安-石柱-涪陵一线以南的龙潭组,页岩单层厚度薄,但累计厚度大,干酪根类型以Ⅲ型为主,现今处于高-过成熟阶段;页岩储集空间以黏土矿物孔、粒间孔、微裂缝为主,有机质孔不发育,页岩含气性好,但由于页岩黏土矿物含量高、脆性矿物含量较低,可压裂性较差,需要进一步攻关适应性工程工艺技术。深水陆棚相富有机质页岩主要分布于四川盆地北部广元-巴中-宣汉-云阳-石柱一带的吴家坪组和大隆组,其中吴家坪组页岩厚度20~80 m,大隆组页岩厚度10~40 m,有机碳含量普遍大于2%,有机质类型以Ⅱ1型为主,处于高成熟-过成熟阶段;页岩储集空间以有机质孔和粒内孔为主,储集性能好,硅质矿物含量高、黏土矿物含量较低,页岩可压裂性好,是四川盆地页岩气勘探的重要领域。     

页岩气勘探选区模型——以中上扬子下寒武统海相地层页岩气勘探评价为例

页岩气具有"原地"成藏的特征,主要发育在高有机质含量的泥页岩中.在海相沉积地层中,这些优质的泥页岩主要发育在被动大陆边缘盆地、克拉通内坳陷盆地和前陆盆地这3类盆地中.沉积相主要分为陆棚相和海陆过渡相.页岩气勘探与以往油气勘探思路和模式有着显著的不同,探讨了以盆地类型控制选区,以有机相优选区带,以残余有机碳含量、有机质成...     

鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气成藏条件研究现状与展望

海陆过渡相页岩是页岩气勘探的重要接替领域。与海相页岩相比,海陆过渡相页岩层段岩石类型多样、厚度分布不稳定、有机质丰度较低,页岩气的勘探难度较大。随着鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气勘探的不断突破,亟需加强页岩气成藏过程、保存条件及时空匹配等方面的精细化研究,以明确不同构造区海陆过渡相—页岩气—富集主控因素与成藏模式。研究以鄂尔多斯盆地东缘北部和南部页岩气潜力区为研究对象,在详细对比页岩基本地质条件和生烃潜力基础上,从能量场—演化、保存条件—有效性及成藏模式特征进行系统总结。综合分析认为：鄂东缘北部太原组页岩层段生烃潜力优越,具备页岩气勘探潜力;南部山西组页岩生烃潜力要优于太原组页岩,但能量场及页岩气保存条件的研究还相对薄弱;海陆过渡相页岩气成藏模式建立的关键参数缺乏校正,有待精细研究。未来需要在精细刻画岩性组合和流体单元的基础上,开展能量场的重建和盖层封闭性的评价,精细描述能量场对页岩气赋存方式的控制,进而准确建立页岩生排烃过程与保存条件的时空匹配关系,从而建立鄂东缘海陆过渡相页岩气的精细成藏模式,以期为该区页岩气高效勘探开发提供重要理论支撑。     

中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力

以四川盆地为重点,介绍中国海相、海陆过渡相、陆相三大类型页岩形成的沉积环境、地球化学与储集层特征、含气量与远景资源量。中国海相页岩是一套高有机质丰度(TOC为1.0%~5.5%)、高—过成熟(Ro值为2.0%~5.0%)、富含页岩气(含气量1.17~6.02 m3/t)、以陆棚相为主的沉积,主要分布在华南扬子地区古生界、华北地台古生界和塔里木盆地寒武系—奥陶系;海陆过渡相煤系炭质页岩有机质丰度高(TOC为2.6%~5.4%)、成熟度适中(Ro值为1.1%~2.5%);中新生界陆相页岩有机质丰度高(TOC为0.5%~22.0%)、低熟—成熟(Ro值为0.6%~1.5%)。在对四川盆地下古生界页岩储集层研究中首次发现,寒武系和志留系海相页岩发育大量与北美地区相似的微米—纳米级孔隙。综合评价认为四川盆地发育的多套页岩气层系是勘探开发的现实领域,四川盆地中南部威远—长宁等地区的寒武系和志留系是页岩气勘探开发的核心区与层系,其特点是:热演化程度较高(Ro值为2.0%~4.0%)、孔隙度较高(3.0%~4.8%),含气量较高(2.82~3.28 m3/t)、脆性矿物含量较高(40%~80%)、埋深适中(1 500~4 500 m),有利于开采。图7表7参38