湘西北地区新元古界陡山沱组页岩气成藏条件

湘西北地区广泛发育新元古界震旦系陡山沱组暗色泥页岩,已有钻井中气显示活跃,揭示出该地区较好的页岩气勘探潜力。在观察野外地质露头的基础上,通过地球化学分析、扫描电镜、X射线衍射、低温氮气吸附、等温吸附等分析测试,对陡山沱组泥页岩的发育及分布规律、有机地球化学特征、储层特征及吸附性能等页岩气成藏条件进行了综合研究,并优选了有利区带。结果表明:湘西北地区陡山沱组暗色泥页岩分布变化大,仅在大庸向斜地区沉积厚度较大,为20~50 m,有机碳质量分数为0.5%~3.0%,有机质类型以Ⅰ型为主,有机质成熟度为3.0%~4.0%,达到过成熟演化阶段,具备较为有利的生气条件;泥页岩储层矿物成分以脆性矿物为主,质量分数为21%~78.7%,发育多种类型孔隙空间,比表面积和孔体积均较高,多个泥页岩样品等温吸附实验统计显示,甲烷最大吸附质量体积为0.80~1.77 m3/t,泥页岩储层具有较好的储集条件及吸附性能。湘西北大庸向斜地区构造条件相对稳定,保存条件较好,具有有利的页岩气成藏条件,可作为陡山沱组页岩气勘探的有利区带。     

雪峰山西侧埃迪卡拉系陡山沱组页岩气成藏体系评价

页岩气是一个很有潜力的非常规油气勘探新领域,资源丰富,属于“持续式”聚集的非常规天然气。目前我国还没有大规模开展页岩气的资源评价。对雪峰山西侧地区埃迪卡拉系陡山沱组碳质页岩的厚度、总有机碳含量、有机质类型、成熟度、裂缝、孔隙度、渗透率、矿物组成、深度及烃源岩生烃强度等页岩气藏因素进行了研究分析。结合陡山沱组地层对比以及岩相古地理特征,利用页岩气“甜点”的评价体系,指出雪峰山西侧地区埃迪卡拉系陡山沱组页岩气的有利勘探区为桑植—石门复向斜及宜都鹤峰背斜区,可以作为雪峰山西侧地区页岩气的战略突破区。     

鄂西宜昌地区页岩气成藏地质特征

通过分析鄂西宜昌地区页岩气的地质特征，探讨了页岩气成藏的控制因素。结合黄陵隆起的构造演化特征将鄂西宜昌地区的演化划分为刚性基底形成、盖层沉积、隆升改造3个阶段。鄂西宜昌地区受构造演化的控制，其震旦系陡山沱组、寒武系牛蹄塘组和上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组3套页岩在沉积期主体处于相对深水的沉积环境，与四川盆地内部陡山沱组、筇竹寺组和龙马溪组3套页岩具有相同的沉积背景和组成特征，具备形成页岩气的物质条件。基于已发现气藏的解剖，从保存条件和热演化过程2个方面分析了黄陵隆起在鄂西宜昌地区3套页岩气成藏过程中的关键控制作用。鄂西宜昌地区古老刚性隐伏隆升基底的形成时间早、分布广、抗挤压能力强、隆升时间晚且持续时间长，其上覆寒武系、震旦系和上奥陶统-下志留统古老页岩层系的深埋时间短、热演化程度相对较低、构造稳定、保存条件好，为页岩气的成藏提供了良好的地质条件。     

鄂西黄陵背斜南翼震旦系陡山沱组有利目标区页岩气资源潜力评价

随着鄂西黄陵背斜南翼震旦系陡山沱组全球最古老页岩气的首次发现,该层系暗色页岩的含气性已获得证实。通过宜昌-秭归地区黄陵背斜南翼秭地1井岩心现场含气量解析和岩矿分析,获得了黄陵背斜南翼震旦系陡山沱组暗色页岩含气量和密度数据;通过区域地震资料处理解释和秭地1井、秭地2井钻井标定层位,获得了有利区含气页岩厚度及分布,明确了含气页岩的体积;通过概率体积法对该区陡山沱组页岩气资源量进行计算,其范围为（845.78~3 029.08）×10⁸ m³,中值资源量为1 947.27×10⁸ m³,证明该层系具有良好的页岩气资源潜力,可作为鄂西地区下一步页岩气勘探的重点区域。     

中扬子地区牛蹄塘组页岩气成藏地质条件

近年来,我国南方海相页岩气勘探开发快速推进,上扬子威远、中扬子宜昌等地先后在牛蹄塘组(水井沱组)见良好气显示,中扬子地区下寒武统该套页岩较为发育,勘探前景广阔。结合中扬子重点钻井取心资料,采用X-衍射、氩离子抛光扫描电镜和比表面积等实验测试方法进行分析,研究中扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏地质条件。研究认为:牛蹄塘组主要为深水陆棚-盆地相沉积环境,富有机质页岩厚度50~200m,孔隙度2.0%~3.0%。在此基础上,对牛蹄塘组页岩含气性进行了研究。     

渝东地区龙马溪组页岩气成藏地质条件研究

针对渝东地区龙马溪组页岩气成藏条件问题,从野外露头、井下岩心及典型剖面等基础资料出发,通过有效页岩厚度、埋藏深度、有机碳含量、有机质成熟度以及物性特征等参数对该地区进行成藏条件研究。研究表明：该地区龙马溪组有效页岩厚度较大、埋藏深度较浅、有机碳含量较高、有机质成熟度较高,具有良好的物性特征以及较高的脆性指数,有利于页岩气的富集和开发。运用多因素叠加及综合地质分析技术,优选出渝东地区下志留统龙马溪组成藏有利区。有利区预测的结果对渝东地区探寻合理的页岩气勘探开发试验区具有一定的指导意义。     

四川盆地页岩气成藏地质条件

与传统上的“泥页岩裂缝气”并不完全相同,页岩气是主体上以吸附相和游离相同时赋存于泥岩及页岩地层中的天然气。四川盆地经历了克拉通和前陆盆地演化过程中复杂的构造变动,形成了与美国典型页岩气盆地相似的构造演化特点和地质条件,其中的古生界页岩不仅是盆地内常规气藏的烃源岩,而且还是页岩气成藏及勘探的主要对象,目前已发现了页岩气存在的大量证据。根据演化及勘探地质特点,四川盆地非常规天然气具有两分格局,东南部以页岩气为主而西北部以根缘气为主,古生界主体发育页岩气而中生界主体发育根缘气。川东和川南地区（包括川西南）古生界生气页岩发育厚度大、有机质含量高、埋藏深度小,下寒武统和下志留统具有良好的页岩气成藏及勘探地质条件;川中地区同时发育中、古生界烃源岩,上三叠统、下志留统和下寒武统可作为页岩气勘探的有利层位;川西中生界泥/页岩常与致密砂岩形成频繁互层并产生具有砂岩底部含气特点的根缘气,整体上存在着页岩气发育和勘探的远景条件,局部埋藏相对较浅的高碳泥/页岩是页岩气勘探的基本对象。     

燕山地区中元古界页岩气成藏地质条件

燕山地区发育中元古界洪水庄组和下马岭组2套富有机质泥页岩，勘探程度低，页岩气资源的勘探潜力不明。对河北怀来、宽城和北京十三陵等地区开展野外地质调查，并对冀元1井、冀浅1井和京101井的中元古界黑色页岩开展岩心观察和实验分析，研究了洪水庄组和下马岭组黑色页岩的沉积相分布、有机质丰度、有机质类型、热成熟度、孔渗性和岩石矿物特征等页岩气成藏地质条件。研究表明，燕山地区洪水庄组和下马岭组的页岩厚度大、有机质含量高、热演化程度适中、生烃时间晚、受晚期构造活动破坏作用小，具备良好的页岩气成藏地质条件；河北承德-宽城一带稳定构造带为勘查洪水庄组页岩气的有利区；河北涿州-北京房山-门头沟-昌平一带和河北兰旗营子一带稳定的构造带为勘查下马岭组页岩气的有利区。     

鄂西宜昌地区秭地1井陡山沱组古沉积环境演化特征

陡山沱组为鄂西地区重要的页岩气勘探目的层之一,针对该地层古环境研究较为薄弱的现状,通过采集岩心样品进行TOC、主量元素和微量元素测试,分析了鄂西宜昌地区陡山沱组古环境演化规律,明确了陡山沱组页岩气富集有利层段。研究表明：陡一段和陡三段为贫有机质地层,陡二段和陡四段为富有机质地层,其中,陡二段显著富集Ca、Mg、P、Ba、Sr、Zn、U、Mo、Cu,陡四段显著富集Ca、Si、P、Mo、U、Ba、V。陡一段和陡三段气候干燥,盐度较高,主要为氧化环境,古生产力较低;陡二段为温湿与干热气候交替,盐度较高,氧化与贫氧频繁交替;陡四段为温湿气候,盐度较低,为缺氧环境。陡山沱组古水动力较弱,沉积于强滞留盆地,陡二段和陡四段古生产力较高。有利区块位于宜昌市以西的深水台间盆地,陡二段中部为页岩气富集有利层段,其中,TOC>2.00%的富有机质地层厚度超过20 m,沉积于贫氧—缺氧环境,古生产力相对最高,为陡山沱组页岩气勘探地质“甜点”。研究成果可为鄂西地区陡山沱组页岩气勘探提供地球化学依据。     

湖北宜昌地区鄂阳页2井牛蹄塘组和陡山沱组页岩气随钻碳同位素特征及勘探意义

为了深入分析页岩气的甜点特征,针对鄂阳页2井所钻遇的牛蹄塘组和陡山沱组两套古老页岩层系,在井场随钻连续取样,并测量泥浆气碳同位素值以及岩屑罐顶气碳同位素随时间序列的变化特征。基于高密度连续碳同位素数据,结合气体组分、地层岩性、储层物性特征分析页岩气的成因及富集规律;基于岩屑释放气碳同位素分馏特征,结合页岩纳米孔隙发育程度分析页岩气地质甜点要素。研究结果显示：甲烷和乙烷倒转特征及湿度特征表明牛蹄塘组页岩可能具有较好的页岩气勘探潜力;泥浆气甲烷碳同位素值随地层垂深上的变化与生油窗时期液态烃类的残留有关,牛蹄塘组页岩底部同位素值偏轻揭示其液态烃类残留量大,资源潜力高;陡山沱组页岩气组分偏干、碳同位素值偏重的特征可能与其生烃母质以及生、排烃演化史有关;岩屑释放气同位素分馏特征与页岩纳米孔喉体系的发育程度有关,纳米孔喉体系发育程度作为页岩气甜点的判断指标应是一条可行的研究思路。这种基于现场的、连续的、动态的碳同位素分析方法为页岩气成因及富集规律分析、地质甜点区判识提供了更多有价值的参考。     

威远地区筇竹寺组页岩气成藏条件分析

利用威远地区筇竹寺组黑色页岩野外露头剖面实测资料及钻井岩心样品分析化验结果,从富有机质页岩的沉积展布特征、地球化学特征、岩石物性特征及页岩气保存条件等方面对川南威远地区下寒武统筇竹寺组页岩气的形成条件进行分析。结果表明:研究区筇竹寺组页岩沉积厚度较大,为200 m~300 m;有机质丰度高,平均为2.15%,成熟度较高,达到过成熟阶段,有机质类型以Ⅰ型为主,Ⅱ_1为辅;页岩中脆性矿物含量较高,以石英长石为主,黏土矿物含量中等,以伊利石为主,有利于页岩气的形成与富集。     

湖南保靖地区龙马溪组页岩气成藏条件分析

湖南保靖地区是页岩气勘探新区块。通过多口页岩气钻井的勘探实践,应用岩心描述、有机地球化学测试和扫描电镜观察等方法,系统总结了研究区下志留统龙马溪组页岩气成藏地质条件,并揭示其富集成藏的主控因素,为下一步勘探部署提供理论依据。湖南保靖地区下志留统龙马溪组黑色页岩分布广、厚度较大、有机质丰度高、热演化程度高、岩石中硅质含量高、储层裂缝发育程度高、孔渗条件较好、埋深适中,储集空间和运移通道充足,气测值较高,具有形成页岩气藏的有利地质条件。预测保靖县东南部甘溪-大坨地区为页岩气勘探有利区。     

四川盆地元坝地区自流井组页岩气成藏条件

按照页岩气勘探思路和成藏特点,四川盆地元坝地区一批探井针对自流井组泥页岩录取了资料,其中3口井测试获得了工业气流。研究表明,元坝地区自流井组形成于浅湖-半深湖环境,暗色泥页岩厚度较大,有机碳含量高,有机质热成熟度适中,处于生气高峰期。泥页岩矿物成分中石英含量普遍在60%以上,粘土含量在30%以下,泥页岩含气量高,具备页岩气形成和勘探的基本条件,是页岩气勘探的有利层系。     

湖北宜昌地区鄂阳页2井牛蹄塘组和陡山沱组页岩气随钻碳同位素特征及勘探意义

为了深入分析页岩气的甜点特征,针对鄂阳页2井所钻遇的牛蹄塘组和陡山沱组两套古老页岩层系,在井场随钻连续取样,并测量泥浆气碳同位素值以及岩屑罐顶气碳同位素随时间序列的变化特征。基于高密度连续碳同位素数据,结合气体组分、地层岩性、储层物性特征分析页岩气的成因及富集规律;基于岩屑释放气碳同位素分馏特征,结合页岩纳米孔隙发育程度分析页岩气地质甜点要素。研究结果显示：甲烷和乙烷倒转特征及湿度特征表明牛蹄塘组页岩可能具有较好的页岩气勘探潜力;泥浆气甲烷碳同位素值随地层垂深上的变化与生油窗时期液态烃类的残留有关,牛蹄塘组页岩底部同位素值偏轻揭示其液态烃类残留量大,资源潜力高;陡山沱组页岩气组分偏干、碳同位素值偏重的特征可能与其生烃母质以及生、排烃演化史有关;岩屑释放气同位素分馏特征与页岩纳米孔喉体系的发育程度有关,纳米孔喉体系发育程度作为页岩气甜点的判断指标应是一条可行的研究思路。这种基于现场的、连续的、动态的碳同位素分析方法为页岩气成因及富集规律分析、地质甜点区判识提供了更多有价值的参考。     

湘鄂西地区下寒武统页岩气成藏地质条件

湘鄂西区下寒武统牛蹄塘组是华南海相页岩气勘探的重要层系,而对该层系的研究远不及五峰-龙马溪组,且页岩气成藏地质特征还缺少系统分析。为此,本文基于大量的钻井、岩心、露头等的分析测试资料,从沉积、地化、储层及含气性等方面,对湘鄂西区下寒武统牛蹄塘组页岩气形成的地质条件进行了探索,指出了早寒武世深水陆棚沉积环境控制了牛蹄塘组富有机质暗色页岩的平面展布,深水陆棚沉积中心暗色页岩厚度最大,牛蹄塘组有机碳含量普遍较高,TOC平均含量都在2%以上,纵向上富有机质暗色页岩集中发育在牛蹄塘组的下部,演化程度较高;暗色页岩脆性矿物含量高、可压性好,微裂缝发育,并发育少量的有机孔;暗色页岩钻井气显示活跃。总体认为,湘鄂西区下寒武统牛蹄塘组具有优越的页岩气形成地质条件,宣恩-来风地区一带是牛蹄塘组页岩气勘探的最有利区域。     

皖南地区下寒武统页岩气成藏地质条件

以野外剖面观测和室内薄片及扫描电镜分析为基础,结合地质与钻井等资料,提出皖南地区下寒武统沉积相的具体划分方案。认为盆地相的深水还原环境是形成页岩气藏的最佳相带,而碳酸盐缓坡不利于页岩气勘探;对储层贡献最大的储集空间类型为裂缝,其次为次生溶蚀微孔,而晶间孔相对不发育,对储层的贡献则十分有限。从富含有机质页岩的空间展布、地化特征、保存条件等方面出发,采用页岩气目标优选评价综合分析方法,对皖南地区下寒武统页岩气成藏条件进行了研究,着重定量评价了页岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率、脆性矿物含量等指标。皖南地区下寒武统页岩平均厚度大于50 m,石台县-南陵县一带达页岩厚度最大值为200～600 m;有机碳含量较高,平均值达2.37%;镜质体反射率平均值大于2%,页岩气藏处于干酪根裂解气的成熟-高熟阶段;脆性矿物含量较高,平均值为46.89%,有利于压裂形成网络裂缝。通过与美国主要页岩气藏的地化参数进行对比分析,认为皖南地区下寒武统页岩具备非常优越的页岩气成藏条件,可选为我国非常规能源首选的有利区之一。     

中扬子长阳地区寒武系牛蹄塘组页岩气成藏地质条件

中扬子湘鄂西褶皱带是湖北省页岩气勘探的首要目标区,但其页岩气勘探程度很低,尤其是寒武系及前寒武系。在寒武纪—早奥陶世,长阳地区发生广泛、快速海侵,在深水陆棚沉积背景下发育一套广泛而稳定、以黑色泥页岩和钙质页岩为主的下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩层系。野外露头、镜下薄片观察及地层对比结果表明,研究区牛蹄塘组按照岩性可分为上、中、下3段,自南向北呈现逐渐增厚的趋势,沉积的黑色泥页岩厚度稳定且达到100 m左右。地化分析、储层特征以及含气量等温吸附实验结果表明,研究区牛蹄塘组黑色泥页岩具有较高的有机质丰度和成熟度,干酪根类型有利于生成气态烃类;岩石中脆性矿物含量较高,有机质孔隙和粒内孔隙十分发育,微裂缝也较发育;模拟吸附气含量较高,具有较好的页岩气吸附能力;孔隙度和渗透率低,属于低孔—特低孔、特低渗透型储层。长阳地区及邻区牛蹄塘组埋深适中、产状平缓且断裂不发育地区是下步页岩气勘探的有利目标区。     

皖南地区荷塘组页岩气成藏条件及有利区预测

通过野外实地观察、样品采集及系列实验分析发现,皖南下扬子区下寒武统荷塘组页岩在研究区内分布广泛,沉积厚度大(约60~360 m),有机质丰度高(达0.5%~7.2%),热演化程度较高(Ro为2.0%~5.5%),达高-过成熟阶段晚期,具有较好的生烃潜力;储集层孔隙度平均为0.716%,为游离气提供了一定的储存空间,等温吸附实验测得吸附气含量平均为0.443 cm3/g,表明研究区页岩具有较强的吸附能力。通过综合研究认为,石台—黟县—泾县—宁国一带为今后的有利勘探区,分布面积约9 100 km2.     

川南-黔北地区龙潭组页岩气成藏条件分析

以川南-黔北地区龙潭组泥页岩为研究对象,通过野外、钻井和实验测试,分析了龙潭组泥页岩的成藏条件及影响因素。结果表明：川南-黔北地区龙潭组泥页岩分布广、累计厚度较大、埋藏深度适中;TOC为0.22%～14.62%,R_o为1.47%～1.93%,有机质以镜质组为主,干酪根类型为Ⅲ型;矿物组成以黏土矿物为主,石英含量较低。页岩孔隙以黏土矿物层间孔为主,有机质中孔隙较少;页岩比表面积和孔体积分别为18.29～36.18 m²/g和0.033～0.078 mL/g,且与TOC之间存在明显的负相关性,而与伊蒙混层含量之间存在明显的正相关性。龙潭组泥页岩具有较强的甲烷吸附能力,Langmuir甲烷吸附量为2.98～6.98 mL/g。结合龙潭组顶底板、储层物性、含气性等特征,认为该区页岩气具有勘探潜力,可与煤层气进行联合开采。该研究可为龙潭组页岩气后续勘探提供一定参考。     

梁平地区侏罗系东岳庙段页岩气成藏地质条件研究

梁平地区侏罗纪东岳庙期广泛发育湖相沉积,黑色泥页岩发育,厚度一般在40~54m,中间发育薄层泥质灰岩、介壳灰岩,夹层厚度一般在1~3m,有机质类型以Ⅱ型为主,有机质丰度为0.57%~4.26%,平均为1.48%,孔隙度一般大于2%,脆性矿物含量为43.9%,实测总含气量平均值为1.45m~3/t,具备形成页岩气的基本地质条件。利用钻井、分析化验等资料综合分析,结合页岩气勘探开发的经验,认为梁平地区侏罗系东岳庙段黑色泥页岩为陆相页岩气勘探有利层段。