四川盆地南部及其周缘龙马溪组黏土矿物研究

为了分析页岩气储层中黏土矿物特征及其对页岩气勘探、开发的影响,以四川盆地南部及其周缘下志留统龙马溪组黑色富有机质页岩发育层段为主要研究对象,利用X-射线衍射分析,并与大量的薄片和背散射分析资料相结合,较系统地揭示了研究区龙马溪组黏土矿物的发育及分布特征。研究表明：黏土矿物以绿泥石+伊/蒙混层+伊利石为主,具有陆源碎屑和次生成因2种类型,主要分布在盆地中心及其边缘地区,具有高伊利石、伊/蒙混层含量,较高绿泥石含量的特点|黏土矿物的类型和含量具有一定的指相意义,平均含量大于50%的地区,主要为深水陆棚沉积,在30%～50%之间的地区通常为浅水陆棚沉积,小于30%的地区为海陆过渡相沉积|龙马溪组沉积时为半干旱—干旱的气候,成岩过程中水介质具有盐度较高、偏碱性,富K⁺的特点|成岩演化已达到晚成岩阶段,烃类演化至干气阶段,具备形成页岩气的气源条件|根据黏土矿物对页岩气储集空间的影响,并与有机碳的展布特征相叠合,渝东南地区的綦江—武隆—彭水一带、黔西—滇北地区的雷波—筠连—兴文—仁怀—桐梓近EW向展布的一带,以及研究区西北部的峨边西河地区为页岩气的有利区,位于盆地中心的宜宾—江津—涪陵呈NE—SW向展布的区域,为次级有利区。     

泥质烃源岩中蒙脱石伊利石化对页岩气赋存的影响

页岩气的赋存受多种因素的制约,作为泥质烃源岩中最主要的2种黏土矿物,蒙脱石和伊利石在比表面和微孔隙上存在的明显差异决定了蒙脱石更有利于页岩气的赋存。成岩过程中的压实作用和蒙脱石向伊利石的转化以及由此产生的异常压力都会改变蒙脱石和伊利石的性质,进而影响到对页岩气的吸附。然而,泥质烃源岩中蒙脱石层间有机质的存在,一定程度上延缓了蒙伊化进程,也会对页岩气的吸附产生重要影响。将泥质烃源岩中蒙脱石伊利石化与蒙脱石层间有机质演化以及层间水脱水过程联系起来分析发现,成岩过程中层间有机质排出以前以及层间水排出时期,即从无序伊蒙混层向部分有序混层转化的阶段(伊蒙混层比50%~35%)以及有序伊蒙混层形成的末期(伊蒙混层比15%左右),对应页岩气的有利富集期。     

罗布泊“大耳朵”湖区第四纪古气候

沉积物中黏土矿物具有一定的古气候指示意义.罗布泊“大耳朵”盐湖区第四纪黏土矿物研究表明,沉积物中的黏土矿物主要有伊利石、伊蒙混层矿物、绿泥石和高岭石,总体相对含量均值分别为45.03％、32.74％、16.81％和5.42％.伊利石、伊蒙混层和高岭石的共存表明这些黏土矿物可能具有不同的来源.伊利石和伊蒙混层含量较多,说...     

渝东北万州地区五峰组-龙马溪组页岩气储层特征

基于岩石薄片鉴定、岩石矿物含量分析、扫描电镜分析、物性分析、地球化学分析等手段,对五峰组-龙马溪组泥页岩的岩相学、矿物学和储集空间类型等进行详细地分析。结果表明,万州地区龙马溪组和五峰组灰黑色-黑色炭质泥岩均为Ⅰ型干酪根,镜质体反射率显示其以生成干气为主。其矿物成分主要包括原生矿物石英及次生黏土矿物中的伊利石和伊蒙混层。研究区目的层储集空间以纳米级有机质孔、黏土矿物间微孔为主,孔径主要为中孔,物性条件较好,是有利的页岩油气勘探目的层系。     

渤南洼陷深层碎屑岩储集层中的黏土矿物特征及油气意义

应用岩心观察、X-衍射分析、薄片鉴定、扫描电镜、全岩矿物鉴定、岩心物性和含油级别分析测试等手段,揭示了渤南洼陷古近系碎屑岩储层中的黏土矿物特征及其与油气的密切关系。研究区黏土矿物主要为伊利石、伊-蒙混层、高岭石和绿泥石,垂向序列由下到上可分为伊利石-绿泥石发育带、高岭石异常高值带和伊利石-伊-蒙混层发育带3个变化带。不同阶段的黏土矿物主控因素差异导致黏土矿物的演化过程极其复杂,主要分为4个阶段:沉积期主要受沉积环境的影响,黏土矿物以伊利石和伊-蒙混层为主;有机质成熟期主要受成岩作用影响,在酸性成岩环境下高岭石大量产生;构造活动期受烃类侵位和深部流体的影响,在油气聚集区,高岭石得到保存,在岩浆活动区,绿泥石大量生成;油气成藏期受多种因素的影响,油层内的高岭石得到保存,油层外的高岭石转化为其他黏土矿物,出现了与油层对应的高岭石含量相对高值带。高岭石的相对高含量带是工业油层出现的重要标志。     

玛湖凹陷风城组黏土矿物组成特征及其成因

为明确准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩中黏土矿物的特征及其成因,利用X射线衍射和扫描电镜测试,分析了研究区风城组碱湖相烃源岩中黏土矿物组成。结果表明,风城组碱湖相烃源岩黏土矿物具有蒙皂石和伊蒙混层含量高及伊利石含量较低的特点,呈现蒙皂石伊利石化缓慢的现象;结合风城组的沉积背景,蒙皂石异常转化主要受物源区火山岩、气候和成岩流体的共同影响。中基性火山岩和干湿交替的气候,促进了蒙皂石的形成;而以CO2-3 为主要阴离子的碱性水体,抑制了蒙皂石的伊利石化。     

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物特征及其对储层物性的影响

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩自生黏土矿物含量较高,是影响储层物性的重要因素之一,但对黏土矿物特征及成因尚未系统研究,影响了优质储层刻画。通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射、物性分析,明确黏土矿物的含量及形态特征,剖析其成因及与储层物性之间的相关性。结果表明,临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物相对含量由高到低依次为伊利石、高岭石、绿泥石及伊/蒙混层,均呈充填式分布于粒间溶蚀孔隙或晶间微孔隙中,为热水蚀变成因。紫金山岩体影响黏土矿物的含量及分布,岩体附近伊利石、绿泥石及伊/蒙混层含量较高,而高岭石含量较低。伊利石、绿泥石及伊/蒙混层与储层物性呈负相关关系,高岭石与储层物性呈正相关。受黏土矿物影响,太原组物性相对较好的致密砂岩储层分布于研究区的东北及西南部,为下一步油气勘探开发的有利目标区。     

东营凹陷沙河街组不同砂体类型储层敏感性

在对东营凹陷王家岗地区古近系沙河街组沙三、沙四段不同类型砂体储层岩石学特征、黏土矿物组合特征分析的基础上,探讨了不同类型砂体的潜在敏感性及其差异.结果表明,不同类型砂体的岩石学特征、黏土矿物组合特征有较大差异,对储层敏感性有较大的影响.河流及滨湖等近源砂岩的黏土矿物组合为伊/蒙混层+伊利石+高岭石,伊/蒙混层矿物为主;...     

四川盆地东部华蓥山地区龙潭组页岩气储层特征

为了探讨四川盆地东部华蓥山地区龙潭组海陆过渡相富有机质泥页岩的储层特征及其主控因素,开展了有机地球化学、矿物组成、孔隙结构参数等分析测试。结果表明,研究区泥页岩普遍具有较高的总有机碳含量,平均为3.16%;干酪根类型以Ⅲ型为主,镜质体反射率平均为1.2%,达到中—高成熟阶段;矿物组成中黏土较为富集,平均含量为66.24%,主要由伊/蒙混层和伊利石组成;孔隙类型以黏土矿物层间孔和微裂缝为主,有机质孔不发育。泥页岩具有较高的比表面积和孔体积,均值分别为27.47m~2/g和0.042cm~3/g,与我国南方古生界海相龙马溪组页岩相当。通过相关性分析发现,泥页岩比表面积和孔体积与总有机碳含量呈负相关关系,而比表面积和孔体积与黏土矿物含量之间具有显著的正相关性,说明无机孔隙是该套泥页岩孔隙空间的主要贡献者,而并非有机质孔。伊/蒙混层中包含的微孔和中孔、以及伊利石中存在的中孔和大孔是泥页岩孔隙系统的主要构成。     

三端元粘土矿物分析方法及应用

根据粘土矿物演化特征,首次提出了由蒙皂石 伊／蒙混层矿物 伊利石端元(S／I端元)、蒙皂石 绿／蒙混层矿物 绿泥石端元(S／C端元)、高岭石端元(K端元)这三个端元构成的粘土矿物三端元分析方法;应用粘土矿物三端元分析法查明了库车前陆盆地下侏罗统阳霞组和白垩系巴西盖组物源区粘土矿物组合特征,分析了下侏罗统阳霞组处于不同压力体系下的粘土矿物演化特征;发现静水压力体系下高岭石、绿泥石相对含量的增高、伊／蒙混层矿物 伊利石相对含量降低和异常高压体系下高岭石相对含量的降低、伊／蒙混层矿物 伊利石相对含量增高的粘土矿物演化特征。     

页岩气储层微观孔隙结构特征及发育控制因素——以川南—黔北XX地区龙马溪组为例

利用扫描电镜以及比表面积分析仪产生的试验数据、吸附脱附曲线对页岩气储层储集空间类型、微观孔隙结构的系统研究表明,川南—黔北XX地区龙马溪组页岩气储层储集空间多样,包括残余原生粒间孔、晶间孔、矿物铸模孔、次生溶蚀孔、黏土矿物间微孔、有机质孔以及构造裂缝、成岩收缩微裂缝、层间页理缝、超压破裂缝等基质孔隙和裂缝类型。发现研究区龙马溪组泥页岩比表面积和孔体积都较大且具有良好的正相关性,并认为微孔隙越发育,泥页岩的比表面积和孔体积越大,越有利于泥页岩对页岩气的吸附储集。建立了泥页岩的孔隙模型,并利用吸附脱附曲线分析了研究区龙马溪组泥页岩的微观孔隙结构特征,指出研究区龙马溪组泥页岩以极为发育的微孔为主,其中为泥页岩提供最大量孔体积和表面积的孔隙主要为Ⅲ类细颈瓶状(墨水瓶状)孔和Ⅰ类开放透气性孔。认为有机碳含量、伊/蒙间层矿物含量以及热演化程度是控制研究区龙马溪组页岩气储层微观孔隙结构的主要因素。     

黔西北燕子口地区五峰组—龙马溪组泥页岩储层特征

在野外地质露头剖面测量和样品采集的基础上,通过铸体薄片鉴定、阴极发光、X射线衍射、扫描电镜、总有机碳含量和镜质组反射率等地球化学分析,结合区域地质背景和前人研究成果,探讨黔西北燕子口地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组泥页岩储层特征.结果表明:①研究区五峰组—龙马溪组主要沉积浅水—深水陆棚相的粉砂质页岩、云灰质页岩、泥质粉...     

川南地区龙马溪组页岩岩相对页岩孔隙空间的控制

页岩的孔隙类型、孔隙结构的定量化表征以及孔隙空间的控制因素是页岩储层研究的重要问题。川南地区龙马溪组的页岩岩相按矿物组分可分为硅质页岩、混合质页岩和黏土质页岩。利用扫描电镜矿物定量评价（QEMSCAN）技术、低温N₂和CO₂吸附实验以及高压压汞实验对川南地区龙马溪组不同页岩岩相的孔隙类型、结构特征及孔隙空间的控制因素开展了分析。研究结果表明,黏土质页岩多发育黏土矿物片状粒内孔且多被迁移有机质充填;混合质页岩多发育有机质孔和碳酸盐矿物溶蚀宏孔;硅质页岩多发育有机质孔。页岩的总面孔率主要由孔径为0~500 nm的孔隙提供,矿物（除碳酸盐矿物与长石外）及有机质中的孔隙均以粒内孔为主,有机质的面孔率高达32.37%,为矿物颗粒的8~16倍。页岩的中孔是孔体积的主要贡献者,微孔是孔比表面积的主要贡献者。混合质页岩的总面孔率、孔体积与孔比表面积的平均值与硅质页岩相近,具有良好的储集能力。高TOC含量的混合质页岩与硅质页岩的孔隙空间主要受有机质孔控制,TOC含量较低的黏土质页岩的孔隙空间则主要受有机质孔和伊利石相关孔隙共同控制。     

新疆柯坪大湾沟剖面中-上奥陶统烃源岩高频海平面变化与有机质的关系

通过对柯坪大湾沟剖面中-上奥陶统萨尔干组与印干组页岩的自然伽马测量,建立了此两套页岩的高频海平面变化曲线。同时,对采自于大湾沟剖面的54块泥页岩样品进行了热解与有机碳含量、泥岩X衍射的矿物种类与含量、泥岩密度等分析,将泥页岩样品的分析结果与高频海平面升降变化对比后,认为：①萨尔干组页岩厚13.4 m,属于一个三级层序的海平面升降变化。在萨尔干组页岩的海侵体系域内,发育4次高频海平面升降变化,而在高位体系域内发育3次高频海平面升降变化。印干组页岩厚34 m,也同样属于一个三级层序的海平面升降变化。海侵体系域内发育2次高频海平面升降变化,在高位体系域内则发育6次高频海平面变化。②萨尔干组页岩与印干组页岩均在海平面上升期黏土矿物含量增加,且有机质丰度增高（有机碳含量值增大）。萨尔干组页岩黏土矿物含量高于印干组页岩,碳酸盐矿物低于印干组页岩,其有机质丰度亦高于印干组页岩。③萨尔干组页岩与印干组页岩的黏土矿物成分主要为伊-蒙混层,由于蒙皂石伊利石化是烃源岩催化活性的主要来源,因此富含伊-蒙混合层的这两套烃源岩是最有利的烃源岩。④萨尔干组页岩、印干组页岩均具有海平面上升,有机质丰度增高、泥页岩密度降低和海平面下降,有机质丰度降低、泥岩密度增高的特征。     

蒙皂石粘土矿物不正常转化的研究——以准噶尔盆地为例

利用岩石薄片和X射线衍射资料，分析了准噶尔盆地腹部地区蒙皂石粘土矿物的不正常转化。该区庄1井、成1井和董1井在超压段内粘土矿物转化出现异常现象，蒙皂石以及伊／蒙混层的相对含量随深度增加有所增加，而伊利石的相对含量随深度增加有所减少。结合前人的研究资料，讨论了超压对粘土矿物转化的影响。超压能增加蒙皂石层间水的稳定性，阻碍超压仓与外界流体和离子的交换，使伊利石含量有所减少。同时，火山岩屑物质的大量存在可能导致在晚成岩阶段伊／蒙混层含量较高，蒙皂石的含量也有所增加。     

威远构造W202区块龙马溪组龙11亚段页岩气储集层岩石学特征

为明确四川盆地川西南地区低陡褶皱带威远构造页岩储集层岩石化学成分及矿物性质与含气性的关系,选取威远构造W202区块下志留统龙马溪组岩心样品,对岩石化学元素、页岩矿物类型及特征、有机碳含量与吸附能力等进行研究.研究表明:龙马溪组龙11亚段岩性主要为灰质(云质)页岩、硅质页岩、炭质页岩、黏土质页岩;矿物类型以陆源矿物、自生...     

四川盆地富顺-永川地区龙马溪组页岩有机孔特征及其影响因素

四川盆地南部广泛发育海相泥页岩层系,龙马溪组页岩具备优越的页岩气成藏条件。基于钻井岩心观察和分析测试,对富顺-永川地区下志留统龙马溪组页岩有机孔特征及其影响因素进行了研究。结果显示:龙马溪组页岩总有机碳(TOC)含量主要介于2.45%～5.59%,有机质丰度高,镜质体反射率(Ro)介于1.97%～2.23%,有机质达到了高-过成熟,为有机孔发育提供了良好基础;有机孔是页岩气重要的储集空间,根据扫描电镜观察,单个有机孔形态以圆形、椭圆形和凹坑形为主,其次为长条形和不规则形等,边缘较光滑;结合氮吸附与高压压汞实验观察,富顺-永川地区龙马溪组页岩有机孔孔径较小,大多属于介孔范围,介孔占比约为57%。通过建立有机孔孔隙度与自然伽马能谱测井值(U)的关系模型并对全区的有机孔进行定量分析,发现富顺-永川地区龙马溪组页岩有机孔孔隙度介于1.10%～3.64%,平均为2.15%。有机孔发育及保存受多种因素影响,对有机孔孔隙度与粘土矿物、脆性矿物和TOC含量相关关系的研究结果表明:四川盆地富顺-永川地区龙马溪组页岩有机孔孔隙度的大小与粘土矿物含量成负相关、与脆性矿物和TOC含量成正相关,压实作用对有机孔...     

川南下志留统龙马溪组页岩气储层特征

以单井储层地质分析为基础,结合其他钻井、露头资料和前人研究成果,从黑色页岩沉积环境与分布、岩矿组成、储集空间类型、储渗条件、力学性质等方面,对川南下志留统龙马溪组下段黑色页岩的储层特征进行了研究。初步证实该页岩储集条件与美国主力产气页岩相近,具有4项显著特征：①黑色页岩为深水陆棚相沉积,厚度大,分布稳定,广泛分布于川南及其邻区,沉积中心区厚度一般为20~135 m,其中富有机质页岩段具高伽马测井响应;②石英、长石、碳酸盐3种脆性矿物含量超过40%,黏土矿物不含蒙脱石和高岭石,具较高弹性模量和较低泊松比,质地硬而脆;③发育残余原生孔隙、有机质孔隙、黏土矿物层间微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔等4种基质孔隙以及大量裂缝,其中有机质微孔隙和黏土矿物层间微孔隙是页岩基质孔隙的主要组成部分;④应用地球物理、老资料复查和实验室分析等手段初步证实,川南龙马溪组页岩存在异常高压特征,物性好于预期。总体认为,川南龙马溪组黑色页岩具备页岩气勘探开发的良好储集条件。