皖南地区上二叠统大隆组页岩沉积环境与有机质富集机理

皖南地区上二叠统大隆组富有机质页岩不仅是中国下扬子区重要的烃源岩,也是目前中国页岩气勘探的重要层位之一。为研究其沉积环境与有机质富集机理,对港地1井进行系统取样,开展了有机地球化学测试和元素地球化学分析等工作。结果表明：皖南地区大隆组页岩沉积时期处于暖湿型气候,具有高的生物生产力和沉积速率,早-中期伴随着区域性海平面上升,沉积水体加深且滞留程度增强,整体处于贫氧-厌氧环境;到了晚期区域性海平面下降,水体变浅且滞留程度减弱,整体处于氧化环境,且在二叠纪末期伴随有明显的火山热液活动。大隆组富有机质页岩的形成,不是由单一因素所决定,而是由古气候、水体氧化还原性质、生物生产力、沉积速率等多个要素相互配置与耦合的结果。皖南地区大隆组早-中期区域性海平面上升把深水的营养物质带到浅海的透光带,促进表层水体微生物大量繁殖,产生了高的生物生产力,且贫氧-厌氧的水体环境有利于有机质保存,形成了偏还原条件下的有机质富集模式;大隆组晚期沉积水体整体处于氧化状态,虽然含氧水体不利于有机质保存,但二叠纪末期大规模的火山热液活动蕴含了丰富的营养物质,促进生物大量繁殖,这样一方面可以形成高的生物生产力,另一方面生物的呼吸也可以加剧水体中氧的消耗,而且高的沉积速率也可以缩短有机质在水体中被氧化分解的时间,使得有机质快速埋藏和保存,形成了偏氧化条件下的有机质富集模式。     

特提斯域板块构造约束下上扬子地区二叠系龙潭组页岩气的差异性赋存

全球页岩气勘探开发在海相页岩中取得了巨大成功,在海-陆过渡相和陆相页岩中也进行了积极探索,但尚未形成商业开发局面。在分析华南地区二叠纪板块构造对原型盆地和富有机质页岩形成分布控制的基础上,研究了龙潭组岩相、地化、矿物组合、储层特征,通过与具有相似沉积背景且已进行商业开发的国内外典型页岩层系的对比,明确了龙潭组海-陆过渡相-海相页岩气赋存特征及资源前景。研究认为：①受秦岭洋和金沙江洋俯冲消减的拖拽作用和“峨眉地裂运动”等构造事件的影响,扬子台地内部和边缘分别发育了一系列的裂陷盆地,发生了强烈的构造-沉积分异作用,形成了一套陆相-海-陆过渡相-海相的沉积体系。②四川盆地龙潭组富有机质层段可以划分为泥页岩夹灰岩型、砂泥灰互层型、泥页岩夹煤层型3种类型,分别形成于深水陆棚、浅水陆棚、潮坪-潟湖环境。③川东北地区二叠系龙潭组页岩沉积时古水深大,沉积水体滞留严重,封闭性和还原性增强,是有机质富集的理想场所。该区不仅具有下三叠统膏盐岩优质区域盖层,而且具备良好的顶板（长兴组灰岩）和底板（茅口组灰岩）条件,保存条件总体较好。④川东北地区龙潭组泥页岩具有“高有机碳含量（TOC>2%）、高热演化程度（R_o>2%）、高孔隙度（Φ>5%）、高石英含量（>40%）、高含气量（解吸气含量>3 m³/t）、高压力系数（~1.5）”六高特征,具有良好的页岩气赋存条件和资源潜力。⑤四川盆地二叠系龙潭组与五峰组-龙马溪组、Barnett、Ohio、Antrim、New Albany等国内外典型海相页岩类似,具备形成规模性页岩气赋存的良好地质条件,有望在埋深相对较浅、硅质页岩厚度较大的川东北-川东地区率先获得战略性突破。     

波罗的海盆地上奥陶统页岩孔隙演化的热压模拟实验

我国南方海相页岩大多处于高-过熟演化阶段,无法再现地质历史过程中孔隙的演化过程。选取欧洲地区波罗的海盆地上奥陶统页岩开展了近地质条件的室内热压模拟实验,以期揭示海相页岩孔隙的演化规律和赋存状态。结合实验样品的有机岩石学特征、模拟产物的定量化统计和扫描电镜微区分析,系统阐述了模拟实验页岩孔隙在有机质熟化过程中的演化特征和形成机理。实验条件下,页岩整体孔隙的发育程度随有机质热演化程度的增加而提高,孔隙之间趋于连通,由初始的孔隙不发育状态逐渐演变为复杂交错的孔隙网络。根据孔隙的形态和成因,将有机孔和无机矿物孔细分为8类:海绵状有机孔、有机质收缩孔和气泡状有机孔;铸膜孔、溶蚀孔、矿物粒间孔、黏土矿物层间孔和改造矿物孔。受有机显微组分的差异、有机质的转化和油气初次运移的影响,有机孔的分布表现出较强的非均质性,无机矿物孔的发育呈现出阶段性。孔隙的有效保存问题在高演化阶段页岩气勘探过程中需要重点关注。     

四川盆地及周缘奥陶系-志留系深层页岩气富集特征与勘探方向

基于高温高压条件下页岩物性、三轴应力和甲烷等温吸附等针对性实验,对四川盆地及其周缘奥陶系五峰组—志留系龙马溪组深层页岩气富集特征进行研究。结果表明：(1)深层页岩孔隙度和水平渗透率比中浅层页岩出现较大程度的降低,含气结构以游离气为主。(2)深层页岩偏应力和轴向应变等参数增大,导致破裂难度增加。(3)受构造位置和形态、裂缝特征和流体活动期次等控制,深层页岩气保存条件更复杂。(4)为实现深层页岩气经济开发,深化地质认识是基础,探索针对性压裂改造工程工艺是关键。(5)Metabolograptus persculptus带—Parakidograptus acuminatus带（LM1—LM3笔石带）硅质页岩、含灰硅质页岩是深层页岩气富集高产层段和水平井穿行的有利靶窗,厚度超过10 m的焦石坝、武隆、长宁和泸州等地区是深层页岩气最有利富集区。研究指出深层页岩气勘探应优先在宽缓构造且埋深小于5 000 m、LM1—LM3笔石带页岩厚度大于10 m的“深水深层型”页岩气区进行勘探开发部署,开发工程应增加开发井水平段长度,并采用密切割、强加砂、双暂堵等工艺,以最大程度地改造深部页岩储集层。     

琴心剑胆毫锋健——记矿工书法家徐福庵

提起矿工书法家老徐，跃然眼前的是一个身材魁伟，浓眉大眼，满脸络腮胡子，说起话来声若洪钟，操一口地道国标语，大口吃肉，大口喝酒的梁山好汉的形象。老徐名福庵，是蒲白矿务局退休职工，因祖籍是河北承德，遂自号热河山人，现为陕西省文史馆研究员，省书法协会会员。     

辽河西部凹陷页岩纹层结构及其储集空间意义

几乎所有的富有机质页岩均不同程度地包含了纹层结构，对应反映了不同的沉积相产物、页岩有机质丰度、生烃能力、储集空间及含气性等特点。按照陆相断陷盆地富有机质页岩的沉积特点并依据有机质分布的连续性差异，将辽河西部凹陷黑色页岩结构划分为连续型、断续型和分散型3种纹层结构。借助岩心观察、薄片分析、扫描电镜等手段，结合统计学研究，对辽河西部凹陷黑色页岩纹层结构进行了研究。沙四段黑色页岩主要形成于半咸水的半深湖相，发育了灰云质型弯曲状连续型纹层和黏土型平直状连续型纹层；沙三段黑色页岩主要为深湖-半深湖相长英质断续型纹层和分散状纹层。连续型碳酸盐混合纹层页岩既可以与化学作用有关，也可以与藻类勃发产生的生物化学作用有关，或者是二者的共同作用。富有机质黏土连续型页岩，主要为气候变化所形成的季节性纹层（生物作用）。断续型纹层通常由黏土纹层有韵律组合，粉砂、黏土则是以平流或层间流的方式季节性输入（机械作用）。页岩纹层形态在很大程度上决定了页岩的生烃能力和生烃特点，进而可能影响储集能力。连续型纹层结构（白云质泥岩）碳酸盐含量高，易发生溶蚀作用，有机质丰度高、生烃能力强，有机孔发育，有机孔-微缝储集空间系统造成含油气性好，且碳酸盐含量与含油气性正相关。断续纹层除发育各种无机孔外，还发育有机孔、沿层理裂缝和矿物解理裂缝，从而导致页岩储集空间发育，页岩含气性条件优越。分散型（块状泥岩）储集空间相对不发育，含气性条件较差。      

页岩有机孔研究现状和展望

有机孔是页岩气储层的主要储集空间,也是页岩气储层区别于常规油气储层的重要孔隙类型。目前对有机孔的类型和特征、发育载体及其影响因素等的认识还存在较大争议。系统回顾国内外页岩有机孔的研究现状,调研分析有机孔发育特征及其控制因素,展望有机孔的攻关研究方向,研究认为,页岩的有机质类型是控制有机孔发育的根本因素,矿物类型与组成、成岩作用以及由脆性矿物形成的刚性格架是有机孔形成并保持的重要保障,热演化程度和地层压力对有机孔的发育和保持具有重要的影响。建议加强有机质类型(成烃生物)、不同有机质类型的生烃和排烃模式、矿物类型及其成岩作用(刚性格架形成时间)、页岩生-排烃与矿物成岩作用之间的有机—无机协同演化机制研究,探讨有利的页岩有机孔类型及其发育模式,加强页岩不同尺度储集空间定量表征、有机孔连通性及其影响因素等研究。未来需进一步关注深层—超深层页岩有机孔的发育特征及其保存机制研究。     

黔南坳陷下石炭统台间黑色岩系有机质富集特征及控制因素

黔南坳陷下石炭统台间黑色岩系中有机质较为发育,为研究其富集特征及控制因素,以黔南安顺市镇宁县本寨乡露头剖面为研究对象,开展了总有机碳含量（TOC）测试、氩离子抛光-扫面电镜分析、主微量元素分析等工作。结果表明：①黔南坳陷下石炭统大塘组黑色岩系样品的TOC质量分数为0.90%~2.83%,平均为1.45%,且TOC变化与地层旋回具有很好的相关性。② U,V和Mo等微量元素含量相对较低,氧化-还原敏感指标U/Th,V/Cr,Ni/Co及EF_U-EF_Mo协变模式,黄铁矿粒径均超过5 μm,三大证据均反映黔南坳陷早石炭世黑色岩系沉积时期水体处于氧化-次氧化环境,这种水体的富氧状态不利于有机质的保存,但台间水体相对较浅,部分生物快速埋藏来不及被氧化或降解,也可形成有机质的富集。③ U/Th,V/Cr和Ni/Co与TOC没有明显的相关性,而古生产力指标Mo含量与TOC含量呈现明显的正相关性,表明台间黑色岩系有机质的富集主要受古生产力控制,且陆源碎屑的输入对有机质含量具有一定的稀释作用。④早石炭世研究区区域性海平面的上升带来了丰富的营养物质,使得水体中的生物更加繁盛,提高了生产力。该研究成果对于海陆过渡相煤系、中小型含煤盆地中的有机质富集规律和页岩气成藏条件研究均具有一定的参考价值。     

基于机器学习智能决策系统的古龙页岩油储层总有机碳含量定量表征及智能预测

总有机碳含量(w(TOC))是评价页岩储层含油性的一个重要参数,w(TOC)的定量表征与智能预测对于页岩油地质甜点标准确定、储量评估和开发方案设计具有重要作用.将岩心自动归位技术、基于相关系数的层次聚类算法和机器学习自动化技术融合为机器学习智能决策系统,可以解决w(TOC)智能预测的不确定性问题.该系统已经应用于古龙页...