陆相富有机质泥页岩中夹层特征及其作用 ——以济阳坳陷为例

陆相富有机质泥页岩中普遍发育贫有机质夹层,但夹层在页岩油评价中的作用不清。针对这一问题,以济阳坳陷系统取心井为研究对象,通过大量地层、地球化学等方面的分析测试,开展富有机质泥页岩中贫有机质夹层特征探讨,并明确其在页岩油勘探中的作用。结果表明:富有机质泥页岩中的夹层需有别于常规储层并可通过常规测井方法识别,将其单层厚度界定为0.5~3 m;济阳坳陷存在砂岩、灰岩与白云岩3种夹层类型,各类夹层的储集空间主要由粒间/晶间孔隙、粒间/晶间微缝及粒内/晶内孔隙组成,白云岩夹层微米孔隙最为发育,孔喉结构最好,砂岩夹层次之,灰岩夹层相对较差;夹层物性较好,且普遍含油,是油气的有效储集体;泥页岩基质渗透率随上覆压力升高而迅速降低,而夹层渗透性则对压力敏感性较弱,地层条件下夹层渗透率远高于泥页岩基质,夹层是页岩油产出的有效通道;夹层中脆性矿物富集,利于大型压裂改造;夹层页岩油应是济阳坳陷页岩油勘探突破的首选类型。     

黔南坳陷二叠纪玄武质火山活动对含煤泥页岩储层的影响

为了研究火山活动对泥页岩储层的影响,以黔南坳陷二叠纪峨眉山玄武岩对龙潭组泥页岩储层的影响为例,通过总有机碳含量、XRD、镜质体反射率以及低温氮气及二氧化碳吸附等方法,研究了火山活动对含煤泥页岩生烃、矿物成分以及储层孔隙结构等方面的影响。研究表明:火山活动对含煤泥页岩的生烃、矿物组成和孔隙结构存在明显的影响;火山活动显著促进了泥页岩的有机质成熟演化,使其迅速进入到了过成熟阶段（R_o从2.0%增加到2.88%）,加快了烃源岩的生排烃效率;随着与岩浆岩距离的减小,石英和碳酸盐矿物含量增加,黏土矿物含量减小,伊利石和绿泥石含量呈现规律变化,指示了泥页岩成岩演化也受到了一定的影响;火山活动带来的热源对泥页岩储层孔隙的形成演化产生了重要的影响,随着距离岩浆岩越近,含煤泥页岩储层中的微孔占比逐渐增高,介孔和宏孔含量呈下降趋势,推测火山活动的热作用促进了有机质孔隙的生成,同时也影响了无机孔隙的发育。      

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。     

泥页岩储层有机孔隙定量评价研究

泥页岩储层因其超低孔、超低渗和富含有机质以及其中页岩气赋存方式特殊等特点,使得泥页岩储层的评价与常规砂岩储层的评价存在显著差别。为了对泥页岩中有机孔隙进行定量评价,以渝东南地区下志留统龙马溪组泥页岩为例,借助扫描电镜、化学动力学模型计算等技术和方法,分析泥页岩中的有机孔隙度。研究表明：渝东南地区下志留统龙马溪组泥页岩主要发育有机质孔隙和生物化石内孔隙2类有机孔隙;龙马溪组泥页岩有机孔隙的直径为0.01～5.00μm;以微孔、中孔为主;龙马溪组泥页岩有机孔隙度范围为0.05%～1.59%,平均值为0.71%,该层段泥页岩有机孔隙度偏低。     

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。     

冀北坳陷中元古界洪水庄组页岩油勘探前景探讨

为评价冀北坳陷中元古界洪水庄组页岩油勘探前景,对钻井岩心和露头剖面典型样品开展热解、基质孔隙度与渗透率、压汞+氮吸附、氩离子抛光+扫描电镜、X衍射全岩矿物等分析,综合前人分析与研究成果,剖析了洪水庄组页岩油形成条件,估算了页岩油资源潜力并探讨勘探前景。冀北坳陷洪水庄组中部潟湖相黑色泥页岩厚度主要介于35～55 m,有机质类型以Ⅱ₁、Ⅱ₂型为主,为一套富有机质的好—极好烃源岩,等效镜质体反射率处于0.80%～1.25%;基质孔隙度主要介于1.0%～8.0%,基质渗透率介于(2～100)×10^-6μm²,孔隙以孔径大于50 nm的无机孔缝为主;恢复后热解游离烃S₁主要介于1.60～6.50 mg/g,残余气态烃介于0.13～0.24 m³/t,具有较好的含油气性;脆性矿物含量平均介于61.9%～72.3%,具备良好的可压裂改造性。冀北坳陷洪水庄组富有机质页岩型页岩油地质资源量约为12×10⁸ t,可采资源量为0.72×10⁸     

冯子齐_鄂尔多斯盆地东南部山西组富有机质泥页岩储层特征及其主控因素

为探索富有机质泥页岩的储层特征,利用全岩 X-射线衍射、比表面—孔径分布、等温吸附、有机碳、有机质成熟度等测试方法,对鄂尔多斯盆地东南部山西组泥页岩储层的矿物组成、孔隙体积和孔隙结构进行了综合研究。结果表明：泥页岩矿物组成主要为黏土矿物和陆源碎屑矿物石英、长石,含少量黄铁矿和菱铁矿等矿物;有机碳含量平均为 3.03%,有机质成熟度平均为 2.55%,CH4饱和吸附量平均为 1.91m3/t;泥页岩孔隙结构以中孔隙为主,泥页岩储层中主要是黏土矿物控制着中孔、宏孔的发育,TOC 含量与微孔体积呈微弱的正相关关系;饱和吸附量与黏土矿物（尤其是伊利石）和有机碳含量呈正相关性。     

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。     

鄂尔多斯盆地长7段泥页岩储层物性特征及控制因素研究

将鄂尔多斯盆地长7段陆相泥页岩储层孔隙类型划分为无机孔隙、有机质孔隙和微裂缝三大类,其形成与有机质在不同演化阶段生烃、排烃过程有关。通过高压压汞实验将长7段陆相泥页岩储层孔隙分为四大类,结合扫描电镜观察结果及压汞数据可知,晶间隙、晶(粒)间孔隙及有机质孔隙均比较发育,且在一定程度其连通性较好,可以确定这三类孔隙以及微裂缝是研究区的主要渗流通道。有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ_1型为主;TOC含量为0.51%~22.6%,平均值3.29%;Ro分布于0.7%~1.2%。综合分析认为沉积环境、矿物组分、成岩演化、有机质热演化是影响鄂尔多斯盆地长7段陆相泥页岩储层物性的主要因素。     

基于多实验成像和机器学习的页岩多尺度孔隙结构表征新方法

准确、全面地认识页岩孔隙结构是精准评估储量和高效开采油气的基础和关键。为此,以渤海湾盆地济阳坳陷古近系始新统沙河街组页岩为例,综合应用包括X射线计算断层扫描、大视域扫描电子显微镜、扫描电子显微镜和聚焦离子束扫描电子显微镜在内的多实验联用成像技术,获取了二维和三维多分辨率页岩微观结构图像,并结合图像处理和机器学习算法,实现了对页岩孔隙结构进行单一尺度与多尺度的同步表征。研究结果表明：(1)研究区页岩的孔隙空间主要由微裂缝、无机质孔隙、有机质和有机质孔隙组成,且都呈现出多尺度特征。(2)无机质孔隙类型多样,其中溶蚀孔隙发育丰富;有机质呈现出条状和散块状分布,部分有机质中未发现有机质孔隙。(3)孔隙半径小于20 nm的占比为25%,20～50 nm的占比为19%,50～100 nm的占比为29%,100～500 nm的占比为14%,500 nm～20μm的占比为11%,20～50μm的占比为2%。(4)有机质孔隙的连通性弱于无机孔隙,有机质孔隙与无机质孔隙的连通对油气运移起着至关重要的作用,微裂缝主导流体流动通道。(5)孔隙半径小于50 nm的孔隙基本以有机质孔隙为主,孔隙半径介于50～50...     

川西坳陷须五段致密砂岩与泥页岩储层特征及控制因素

为了弄清川西坳陷须五段致密砂岩与泥页岩储层发育特征及控制因素,并深化对非常规致密气储层的认识,利用岩心、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射及压汞等资料,对须五段储层岩石学、储集空间、物性等特征及其控制因素进行了研究。结果表明:须五段储层岩性大致分为泥页岩、粉砂岩和细砂岩三大类,分别占地层总厚度的56%,19%和25%,砂岩普遍具有泥质杂基和岩屑含量高、长石含量低的特征,泥页岩中石英等脆性矿物含量较高;储集空间包括有机质孔、杂基微孔、粒内溶孔、粒间溶孔及微裂缝5类;细砂岩孔隙度和渗透率平均值分别为1.41%和0.1 m D,属于致密砂岩储层,主要为高能的水下分流河道微相沉积,粉砂岩孔隙度和渗透率平均值分别为1.52%和0.22 m D,总体均略高于细砂岩,泥页岩孔隙度和渗透率平均值分别为1.95%和0.068 m D,属于致密页岩储层;储层物性主要受到沉积条件、成岩作用和构造裂缝的多重控制,强烈的压实和压溶作用是导致砂岩致密的主要原因,次生孔隙主要由溶蚀作用形成,黏土矿物的转化及有机质热演化为泥页岩提供了大量储集空间,微裂缝极大地改善了储层渗透性。研究结果可为该区下一步油气勘探提供一定参考。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组富有机质泥页岩储层特征

富有机质泥页岩储层特征研究对认识页岩油气勘探潜力具有重要意义。为确定延长组富有机质泥页岩储层特征,开展了岩石薄片、扫描电镜、X-射线衍射、物性、比表面积孔径分析和有机碳含量等分析测试工作,揭示了泥页岩岩相、矿物含量、成岩作用、孔隙类型、物性和孔隙结构等特征。延长组泥页岩可划分为泥岩岩相、含粉砂泥岩岩相和粉砂质泥岩岩相3种岩相类型。泥岩岩相的有机碳含量最高,粘土矿物含量高(>50%),成岩作用较弱;粒间孔和粒内孔是中生界泥页岩储层主要的孔隙类型;微孔主要集中在0.4~1 nm,中孔主要集中在3~5 nm,中孔对孔隙体积和比表面积的贡献好于微孔。根据现有资料认为,延长组富有机质泥页岩塑性矿物含量高,成岩作用弱,对储层后期改造提出了严峻挑战。     

富有机质泥页岩有机质孔隙研究进展

富有机质泥页岩有机质孔隙是页岩气储层的主要孔隙类型,是实现页岩气富集的关键环节和因素。近年来,随着有机质成因以及页岩气储层、储渗性能等方面的理论不断深入,泥页岩有机质孔隙的研究取得一定成效,同时,泥页岩中不同孔隙大小的划分以及页岩气在不同孔隙中的存在状态等方面的研究也在进行中。     

济阳坳陷古近系页岩油气形成条件

中国东部胜利油区济阳坳陷古近系主要发育陆相泥页岩沉积,至今尚未对陆相页岩油气形成进行系统研究。通过大量试油、录井、测井及测试资料分析认为,济阳坳陷发育沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙一段3套陆相泥页岩,其分布面积广,厚度大,有机质丰度高,有机质类型以I—Ⅱ1型为主,有机质成熟度已进入低成熟—高成熟演化阶段,无机矿物中脆性矿物含量高,表现出碳酸盐岩含量高、普遍含有一定量石英的特征,且各类微孔隙、微裂缝发育,形成的网状储集体系为油气的赋存与流动提供了空间,具备形成页岩油气的物质基础和储集条件。济阳坳陷沙四段上亚段页岩油气主要分布于东营凹陷、沾化凹陷和车镇凹陷郭局子洼陷;沙三段下亚段页岩油气主要分布于各凹陷的洼陷中部地区;沙一段页岩油气分布于沾化和车镇凹陷中部地区。     

黔南坳陷下寒武统页岩气成藏条件与有利区带评价

页岩气是一种非常规天然气,主要以吸附或游离状态存在。黔南坳陷早寒武世经历被动大陆边缘裂陷盆地演化阶段,沉积了一套海相黑色页岩。通过野外露头、钻井及地球化学等资料,认为黔南坳陷下寒武统牛蹄塘组(渣拉沟组)有机质丰度高(TOC值为2.0%~3.5%)、热演化程度高(RO值为1.3%~3%)、厚度大(最厚可达350 m)、微裂缝发育、埋深适中,具有形成页岩气藏的优越条件。选定页岩气相关评价指标,认为黔南坳陷贵阳—独山一线以东的东北部地区为下寒武统牛蹄塘组页岩气勘探的有利区带。     

黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相页岩气形成条件及资源潜力

以黄骅坳陷中区和北区古近系沙河街组湖相富有机质泥页岩为重点研究对象,在大量样品实验测试数据深入分析与镜下观察的基础上,从页岩的发育特征、有机质丰度、有机质类型、热演化程度及储集性能等方面出发,明确了研究区沙河街组陆相页岩气形成条件及资源潜力。研究区沙河街组有效生烃泥页岩的累积厚度大（大于1 000 m）,有机质丰度高（大于1.0%）,有机质类型适中（以Ⅱ1及Ⅱ2型为主）,热演化程度以成熟—高熟为主,储集性能较好,具备良好的页岩气成藏条件。通过与美国主要产气页岩、中国陆相和海相页岩层段的主要特征参数指标相比较,建立了以富有机质泥页岩的厚度、有机碳含量、镜质组反射率、埋深及地层压力等参数作为页岩气有利区的评价标准,初步优选歧口凹陷西南部及张巨河一带为页岩气勘探的有利区,且以沙三段为页岩气富集的最有利层段。初步估算黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相泥页岩形成的页岩气总远景资源量约为0.46×1012 m3,其中沙三段占73%,充分表明了黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相页岩气资源潜力较大。     

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。      

南祁连盆地木里坳陷中侏罗统烃源岩原始有机碳含量恢复及与微孔隙演化的相关性

泥页岩有机质碳含量（TOC）是页岩油气评价的重要参数之一。然而,受有机质热演化生排烃影响,利用现今TOC评价与预测页岩油气资源时会出现一定的偏差。因此,进行烃源岩原始有机碳恢复对油气资源评价具有重要意义。木里坳陷位于南祁连盆地东北部,陆相中侏罗统广泛分布。中侏罗统为一套湖泊—三角洲相沉积的细粒碎屑岩,发育多套厚层富有机质暗色泥页岩,生烃潜力巨大。该层段内油气资源丰富,页岩有机质从低成熟到高成熟阶段均有分布,为原始有机碳含量的恢复提供了必要条件。以木里坳陷中侏罗统富有机质页岩为研究对象,利用岩石热解数据,采用物质平衡法有机碳恢复模型,对中侏罗统页岩原始有机碳含量进行了恢复。结果表明,中侏罗统页岩原始TOC含量与现今TOC含量的比值介于1.04~1.62之间,且随着热演化程度增高,比值变大。现今TOC含量与有机质孔隙发育之间没有必然的联系,然而,原始TOC含量与现今TOC含量之间的比值可以间接判断页岩有机质微孔隙发育情况。木里坳陷侏罗系页岩有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ型为主,热演化参数（T_max）大于440 ℃时,烃类转化率和排烃率都大于40%。相比样品矿物（石英和黏土矿物）含量、T_max参数和现今TOC含量,原始TOC含量与页岩兰氏体积拟合性更好,结合热解参数T_max,可以更好地判断页岩油气的吸附能力。因此,开展木里坳陷中侏罗统烃源岩原始有机碳含量恢复的研究,可以为木里坳陷烃源岩评价提供理论基础;同时对木里坳陷油气资源勘探提供新的思路。     

太康隆起上古生界海陆交互相页岩气地质条件分析

上古生界太原组和山西组海陆交互相泥页岩是南华北盆地的主要烃源岩层系之一,以往的研究工作主要集中于坳陷区,针对隆起区页岩气成藏方面的研究相对较少。为解决海陆交互相地层砂泥岩（含页岩）互层频繁、垂向上非均质性强、页岩气地质条件复杂等因素导致储层改造层位优选困难的现状,通过对太康隆起西部海陆交互相页岩气参数井--尉参1井分析测试结果的解剖,结合邻井钻探成果,对太原组和山西组泥页岩的展布特征、地球化学特征及储层特征等开展研究,明确上古生界页岩气成藏要素。结果表明：太康隆起地区上古生界海陆交互相泥页岩发育,山西组和太原组泥页岩累计厚度为88m,山西组连续厚层泥页岩厚度可达38m,各层泥地比超过50%,有机碳含量高,含气性较好,具备一定的页岩气形成有利地质条件;泥页岩孔隙以纳米级无机孔隙为主,粒间孔、粒内孔均有发育,受沉积环境转变和有机质类型的影响,有机质孔隙发育较差;三叠系残余厚度是影响上古生界页岩气成藏的重要因素,太康隆起西部保存条件较好。详细阐明了上古生界海陆交互相页岩气地质条件,明确隆起西部是下一步勘探的有利地区,对该区后续页岩气储层研究及层位优选有重要意义。