渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力——以渝科1井和酉科1井为例

为探究渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力,对渝科1井和酉科1井钻遇的牛蹄塘组富有机质页岩进行采样;根据场发射扫描电镜的观察结果,以及全岩X线衍射矿物、有机碳质量分数、有机质成熟度、比表面积和孔径等测试结果,分析页岩的储层特征;采用CH4等温吸附法测定页岩甲烷吸附饱和吸附量并讨论其主控因素,采用NLDFT法和BJH法计算页岩孔隙体积.实验测试结果表明:牛蹄塘组页岩硅质矿物质量分数平均为54.60%,黏土矿物质量分数平均为34.80%,主要为伊利石,有机碳质量分数平均为2.46%,等效镜质体反射率平均为3.12%.在页岩孔隙体积(0.614~400.000nm)中,中孔体积占61.7%,微孔体积占23.4%,微孔体积贡献主要的比表面积.微孔和宏孔主要存在于有机质,有机碳质量分数是影响页岩甲烷吸附能力的最主要因素.有机质成熟度大于2.7%以后,有机质中微孔体积、中孔体积和宏孔体积的比例相对稳定,对页岩甲烷吸附能力影响不大.硅质矿物质量分数的增加在一定程度上减弱页岩对甲烷的吸附能力.有机组分对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩吸附能力的评价至关重要,同时也应考虑无机矿物对页岩储层开发的影响.     

泥页岩吸附气能力评价模型——以黔南坳陷牛蹄塘组吸附气含量为例

为了定量表征泥页岩储层吸附气的能力,选取黔南坳陷黄页1井牛蹄塘组泥页岩样品为研究对象.在泥页岩样品有机碳分析、X衍射全岩分析和等温吸附实验的基础上,建立泥页岩储层有机质、黏土矿物和其它矿物等3种组分吸附气评价模型.通过计算有机质、黏土矿物和其它矿物吸附气的能力,定量评价泥页岩储层吸附气能力.研究结果表明:黔南坳陷下寒武统牛蹄塘组下部泥页岩中有机质、黏土矿物和其它矿物吸附气能力分别为36.98m3/t,3.05m3/t和0.35m3/t,它们吸附气能力各相差10倍左右;该模型可以计算埋深相近的同一套泥页岩储层中有机质、黏土矿物和其它矿物等3种组分对页岩气的吸附能力,进而定量评价泥页岩储层吸附气能力.     

上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组海相页岩气地质条件及勘探潜力

基于野外露头和钻井岩芯采样分析,对上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组黑色页岩分布特征、地球化学特征、储层特征、含气性特征及顶底板条件等进行系统研究,并与中国南方地区下寒武统海相页岩展开对比分析,明确页岩气成藏地质条件和勘探潜力。结果表明:上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组页岩发育且厚度大,具有“四高一中”特点,即高脆性、高总有机碳、高孔隙度、高含气量、适中热演化程度,显示良好的页岩气形成地质条件; 相比中国南方地区下寒武统海相页岩,上扬子地台北缘牛蹄塘组页岩具备足够的生烃物质基础和较高的脆性,并且富有机质页岩厚度大,热演化程度低,孔隙度和含气量高,勘探效果较好; 综合考虑优质页岩的厚度、埋深、保存等条件,认为回军坝—麻柳镇一带是上扬子地台北缘牛蹄塘组海相页岩气下一步勘探的最有利地区。     

黔北镇远地区三丘田剖面寒武系明心寺组上段滨岸相沉积特征及其地质意义

沉积环境分析是古地理重建的核心内容,黔北地区寒武系明心寺组沉积环境研究存在较大争议,以致对中上扬子地区明心寺组沉积期古地理格局的认识不能统一。选取寒武系明心寺组发育齐全、出露良好的黔北镇远地区三丘田剖面为研究对象,通过野外剖面观察、室内薄片鉴定及碎屑岩粒度分析等方法对三丘田剖面明心寺组岩石学特征、沉积构造、沉积演化序列、沉积相类型进行了详细分析。结果表明:黔北镇远地区三丘田剖面寒武系明心寺组上段发育大套的石英粉—细砂岩,沉积构造以低角度冲洗交错层理为主,碎屑颗粒的成分和结构成熟度均较高; 三丘田剖面明心寺组上段砂岩以双次跳跃组分为主,悬浮组分含量较少,纵向剖面自下而上显示为浅水陆棚→临滨→前滨→后滨演化序列,呈典型的陆棚相向滨岸相变化。综上所述,黔北镇远地区三丘田剖面寒武系明心寺组上段的沉积相为滨岸相。黔北镇远地区明心寺组滨岸相沉积的出现,指示了黔北地区区域上重新认识明心寺组沉积相的必要性,将直接影响对黔北地区乃至中上扬子地区寒武纪古地理格局及其大地构造背景的认识。     

四川盆地南缘五峰组—龙马溪组沉积地球化学及有机质富集模式——以叙永地区田林剖面为例

晚奥陶—早志留世转折期是一个重要的地质历史时期,在这一相对短暂时间内(440～453 Ma),全球板块构造形态、古气候条件、古海洋环境、生物群类型等都发生了巨大的改变。扬子地区在这一全球大背景之下沉积了五峰组和龙马溪组两套富有机质泥页岩,是页岩气勘探的重点层位。有机质丰度决定着页岩生烃能力的强弱,同时还影响着储层吸附能力及储集空间的大小,是储层含气性的决定因素。有机质富集所涉及的因素较多,过程复杂,古海洋初级生产力、古氧相及沉积速率、成岩降解等对其都有影响,其中古生产力决定有机质数量,古氧相是有机质保存的决定性条件,这两者是富有机质泥页岩主要影响因素。然而五峰组—龙马溪组纵向上有机质丰度差异较大,具有很强的非均质性。因此,为厘清五峰组—龙马溪组垂向沉积环境演化及有机质丰度差异原因,对四川盆地南缘叙永地区田林剖面上奥陶统临湘组—下志留统龙马溪组地层剖面进行实测及连续采样,并开展了岩石矿物学及详细沉积地球化学(主量、微量及稀土元素)研究。结果表明:田林剖面五峰组—龙马溪组Al/(Al+Fe+Mn)值、Ce异常、Eu异常指示非陆源硅主要为生物成因,SiO₂、Si_xs与CaO、TiO₂含量的强负相关性表明硅质含量受陆源输入量及古水深控制; Mo/TOC值与Mo/U值指示五峰组沉积初期具有强滞留环境,而有机质富集层段主要在半滞留环境下沉积形成; 斑脱岩密集层段较高古生产力表明火山活动对古生产力有提升作用; 总有机碳与古氧相代替系数的高相关性表明有机质富集整体主要受古氧相控制; 而古生产力代替系数整体与总有机碳相关性不高是由于生境类型的差异及陆源输入量与古生产力、古氧相的利弊关系导致对古生产力有利的沉积环境往往对应较差的还原条件。综合分析认为,五峰组—龙马溪组不同沉积阶段有机质富集模式不同。非灭绝期为低陆源输入量的深水环境产生的良好缺氧条件; 第一幕灭绝期(五峰组沉积末期),成烃母质生物勃发、强“海洋雪”作用以及高成烃母质生物沉降速率致使有机质十分富集; 第二幕灭绝期(龙马溪组沉积初期),高成烃母质生物沉降速率加之大量有机质在水底分解消耗氧化剂的同时,分层水体阻碍O₂补给造就的水底长期极度缺氧环境,致使该时期有机质极为富集。     

基于测井响应特征的砂质辫状河泥岩成因分类——以渤海L油田为例

辽东湾馆陶组储层为典型辫状河沉积,是渤海重要油气产层之一。根据测井响应特征分析结果,建立泥岩分类方案,探讨各类泥岩沉积成因,并以井间对比关系研究为基础,结合类比分析结果,预测各类泥岩平面展布规模。结果表明:渤海L油田辫状河泥岩包括洪泛泥、漫溢相泥和河道内泥3类;洪泛泥厚度多大于6 m,平面分布稳定,预测平面展布范围大于1 500 m,连续性强,属于隔层;漫溢相泥单层厚度多大于2 m,在局部范围内展布较连续,预测平面展布范围一般大于300 m,影响储量动用;河道内泥厚度多小于2 m,分布局限,预测平面展布范围小于200 m,平面连续性较差,影响了水平井斜穿层布井方式。上述成果有效规避了储量动用风险,对开发井型的合理选择和部署具有重要的指导意义。     

渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气储层流体地球化学特征——以酉参2井为例

渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气储层中发育粉砂岩夹层和裂缝脉体。以酉参2井五峰组—龙马溪组页岩有机地球化学特征分析以及粉砂岩夹层和裂缝脉体的显微岩相学、流体包裹体特征分析为基础,结合恢复的酉参2井埋藏生烃史,深入探讨了研究区页岩气的形成与成藏特征。五峰组—龙马溪组页岩的粉砂岩夹层中记录了两期油气充注过程:第一期油气充注时间为早三叠世,页岩为低成熟—成熟阶段,油气的成熟度较低,为粉砂岩夹层石英颗粒中的重质油包裹体以及粉砂岩夹层粒间孔隙中的褐色、深褐色沥青; 第二期油气充注时间为早侏罗世,页岩处在成熟阶段,主要为沿切穿石英颗粒微裂缝成带状分布的气烃包裹体以及石英颗粒中充注的轻质油。五峰组—龙马溪组裂缝脉体中捕获大量纯气包裹体,主要成分为CH₄,来源于五峰组—龙马溪组的页岩气,被捕获时间主要为白垩纪。渝东南局部地区五峰组—龙马溪组页岩虽具有良好的生烃条件与保存条件,但在页岩气勘探过程中,需在考虑区域地质构造的基础上讨论页岩气成藏与保存的有效性。     

海陆过渡相煤系页岩气储层微观特征及影响因素——以沁水盆地中东部Y2井为例

为探讨沁水盆地中东部海陆过渡相煤系页岩气储层微观特征及影响因素,采用有机地球化学测试、SEM检测、全岩和黏土矿物X射线衍射分析、高压压汞和低温液氮吸附等试验获取Y2井山西组-太原组泥页岩孔隙微观特征。结果表明：（1）泥页岩中有机质类型为Ⅲ型（腐殖型）,总有机碳（TOC）质量分数较高,平均1.79%,经历了较长热演化史;（2）泥页岩中主要发育粒内孔、粒间孔,有机质孔和微裂隙等,黏土矿物和石英中发育大量粒间孔和粒内孔;（3）SEM图像显示,泥页岩孔裂隙形态分形维数为2.34～2.51,非均质性中等;（4）高压压汞和低温液氮吸附试验表明,中孔为研究区泥页岩主要孔隙,对孔体积和孔比表面积影响较大,中孔孔体积、比表面积与TOC、石英体积分数正相关,与镜质组反射率（Ro）成负相关关系;（5）黏土矿物中伊利石对中孔孔体积和比表面积均有积极影响,高岭石则不利于中孔孔体积和比表面积发育。研究结果可为该地区煤系页岩气资源勘探开发提供指导。     

浅水三角洲沉积特征及布井方法——以铁边城地区延8储层为例

以铁边城地区侏罗系延安组延8储层为例,分析浅水三角洲的沉积特征。指出该类三角洲的骨架部分由分流河道砂体构成,是铁边城地区侏罗系延安组延8油藏主要储集层。该类砂体储层平面厚度变化大,垂向上相互叠加,开发时对布井要求较高。铁边城地区采用不规则正方形反九点布井方法,在储层变薄变差的砂体边部,适当缩小井距,可规避落空井的风险。     

南华北盆地海陆过渡相煤系页岩地质特征及可压性分析——以中牟区块太原组为例

为探究页岩可压裂性特征,以南华北盆地海陆过渡相煤系页岩为研究对象,利用钻井、测井、录井和实验测试数据开展太原组页岩储层地质特征和可压性综合研究。结果表明：（1）太原组页岩具有低孔、低渗、有机质丰度高、脆性好、杨氏模量高、泊松比中等、应力差异适中、天然裂缝较发育等特点,具备压裂形成复杂裂缝基础;（2）页岩、砂岩、灰岩的新脆性指数均不同程度降低,灰岩降幅最大,新方法可更合理地计算出页岩最真实的脆性特征;（3）Y2井太原组6号层下部到3号层上部（2862.32～2887.64m）页岩段可压性最好,CFI指数为45.26%～64.65%,平均56.44%,高于页岩可压性评价标准（>50%）。Y2井上述井段实施直井分段压裂改造,试气后获得3 614 m3/d的稳定产气量,较邻井Y1井提高2倍,表明建立的可压性评价模型可有效指导压裂施工,具有较好的工程应用价值。     

基于ARCGIS的塌陷塘水质特征研究及评价——以淮南矿业集团谢桥矿为例

为了解矿区塌陷水体的水质污染特征及规律,结合物理、化学和生物指标,运用营养状态综合指数法及基于ARCGIS的空间差值分析法对淮南矿业集团谢桥矿塌陷塘水质进行了分析与评价。矿区塌陷塘水质pH值呈弱碱性,透明度较低,BOD5、CODMn指标含量较高;用营养状态综合指数法对塌陷塘水质富营养化进行了评价,其污染级别为轻度富营养;运用ARCGIS的空间分析模块,利用总磷、总氮、BOD5、CODMn4个因子的空间插值栅格图建立多因子综合污染模型进行综合评价,得出水体综合水质标准处于地表水Ⅲ类到Ⅳ类之间,水质有待改善。本研究结果为塌陷塘水体水质监管及管理提供科学依据。     

海相沉积环境与沉积层序对页岩储层含气性的影响——以黔浅1井五峰组-龙马溪组为例

为探明海相沉积环境与沉积层序对页岩储层含气性的影响,通过岩石手标本研究、化石研究、岩芯薄片观察、测井小波分析、地化测试、储层特征测试等手段,以黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩储层为例,探究沉积环境与页岩储层含气性的关系与影响。研究表明:黔浅1井五峰组-龙马溪组发育3个三级层序,通过测井小波分析,结合岩石学特征、地化特征、化石特征,建立了高分辨率层序地层格架,识别出3个三级层序、5个中期旋回A—E及11个笔石带;旋回A对应五峰组页岩储层,有机质及矿物富集受沉积环境滞留闭塞程度影响,有机质丰度高、脆性矿物含量高,对应笔石带WF1-5;旋回B对应龙马溪组底部页岩储层,沉积构造发育、有机质及矿物富集受益于水体快速加深的沉积条件,与旋回A共同构成黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩层系的优质页岩储层段,对应笔石带LM1-3;旋回C对应龙马溪组下部储层,水体深度相对变浅,扰动增强,使有机质及纳米孔隙系统发育变差,储层质量显著下降;旋回D—E对应龙马溪组中—上部,水体进一步变浅,沉积构造与矿物组分发生显著变化。在沉积环境的控制下,储层物质组分、微观结构与物性特征存在显著的非均质性,使不同层段具有不同的生气能力、储气能力、"憋"气(自封)能力,进而影响了页岩储层的含气性。     

基准面变化对分流河道沉积特征的影响——以鄂尔多斯盆地南部石盒子组为例

综合利用测井、岩心、薄片及野外露头等资料,分析鄂尔多斯盆地南部石盒子组分流河道砂体结构、沉积构造、岩相组合、砂地比、测井响应、河道垂向叠置样式和平面形态等特征,以及石盒子组基准面变化与三角洲分流河道沉积的响应关系.结果表明:基准面处于低位阶段时,砂岩粒度最粗,分流河道广泛发育,以辫状河型为主,弯曲度较小;随着基准面逐渐上升,分流河道数量减少,以曲流河型为主,弯曲度逐渐增大;基准面处于高位阶段时,分流河道数量逐渐增加,以网状河型为主,弯曲度最大.随基准面变化,三角洲分流河道具有辫状河型—曲流河型—网状河型的演化特征,建立分流河道沉积演化模式.该研究为研究区下一步勘探和开发提供依据.     

咸化湖盆混合沉积特征及控制因素分析——以柴达木盆地西部地区古近系下干柴沟组为例

为明确咸化湖盆沉积环境下混合沉积的基本特征和控制因素,以柴达木盆地古近系下干柴沟组为例,采用区域地质资料及录井资料分析、岩芯观察描述、室内样品分析等方法,对混合沉积的岩石矿物组成、层系组合特征、成因类型进行研究的基础上,研究混合沉积的分布模式,并分析其形成主控因素.认为湖相混合沉积具有多组分混杂、多类型叠置的特点,在相...     

坡折带对陆相湖盆辫状河三角洲层序和沉积的控制——以准噶尔盆地东缘三工河组为例

针对准噶尔盆地东缘三工河组底部发育粗砂—砾岩沉积,异于盆地腹部与南缘,且相邻井区砂体发育状况差异明显的问题,分析坡折带对层序和沉积的控制作用.根据钻井、地震及露头资料识别关键层序界面,将三工河组划分为2个三级层序.识别挠曲和断裂2种构造坡折带,"径向沟梁辐射、纬向阶梯分布"的坡折带体系使得低位体系域发育;坡下沉积物卸载大量堆积;坡上侵蚀作用强烈.以彩9—C1805井区为例,识别6种沉积微相组合,前者为坡折发育的陡坡富河口坝型前缘,砂体连片性好;后者为坡折欠发育的缓坡富河道型前缘,砂体较孤立.因此,坡折带是富砂储层发育的有利地带,对油气预测勘探具有指导意义.     

吴家坪组页岩储层特征及甲烷吸附能力——以鄂西利川地区为例

为了深入研究鄂西地区吴家坪组硅质页岩的储层特征及其含气性,选取利川复背斜袁家槽和黄泥塘剖面样品进行了元素地球化学、有机地球化学、矿物组成、储层物性和超临界甲烷吸附等一系列分析测试,探讨了页岩的孔隙构成和吸附能力的影响因素.认为中孔贡献了吴家坪组页岩86.02%的孔体积和64.26%的比表面积,优势孔隙类型为有机质孔,TOC是页岩吸附能力的主控因素.研究结果表明:吴家坪组硅质页岩形成于深水缺氧的沉积环境,TOC值平均为7.29%,有机质类型以Ⅱ₁型为主、成熟度eqvR_o为1.91%～1.96%,石英质量分数平均为68.9%,具备页岩气生成和储层改造的优越条件;吴家坪组页岩主要储集空间为有机质孔,其次为矿物晶间孔,粒内孔发育程度最低,不同有机质颗粒的孔隙面孔率差异很大,与有机质的显微组成密切相关,BET比表面积和孔体积分别为6.63～33.12 m²/g和0.015～0.047 cm³/g,具备良好的页岩气储集条件;采用三元Langmuir模型拟合高温超临界甲烷吸附曲线,60℃时页岩的兰氏体积为2.08...     

深层致密砂岩气储层成岩相测井识别及应用——以川西坳陷大邑须家河组须三段为例

为了精细识别致密砂岩成岩相类型并明确垂向和平面上有利成岩相的分布特征,以川西坳陷大邑地区须家河组须三段深层致密砂岩为例,利用薄片鉴定、物性测试与测井等资料,详细划分并分析不同成岩相类型的特征,确立优势成岩相.利用测井变量权重分析选取自然伽马、声波时差、中子、密度、深侧向电阻率5条成岩相测井响应敏感的曲线,构建了曲线重叠...