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.     

贵州下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件与有利区分析

以贵州下寒武统牛蹄塘组为例,通过X射线衍射矿物分析、扫描电镜观察、孔渗测量、液氮吸附法和等温吸附模拟实验等多种方法,对研究区页岩气成藏条件进行了研究。分析得出,牛蹄塘组页岩厚度大,有机质丰度高,TOC分布在0.22%~22.15%,平均值为4.73%,热演化程度处于高成熟-过成熟阶段,RO值为1.6%~4.0%,主要发育I型干酪根。黑色页岩脆性矿物含量较高,石英含量平均达到58.25%。页岩主要发育有机质生烃形成的孔隙、次生溶蚀孔隙、黏土矿物伊利石化体积缩小形成的微孔隙等三种类型。页岩孔隙度平均为4.64%,渗透率平均为0.010 6×10-3μm2,有利于页岩气的富集。页岩比表面积在5.32~16.56 m2/g,平均为10.87 m2/g,孔体积为0.007~0.015 m L/g,平均为0.012 m L/g。等温吸附实验测得吸附量为1.41~2.48 m3/t,平均为2.09 m3/t,吸附能力较强。综合对比结果表明:岑巩-铜仁、印江-思南、湄潭-凤冈三个地区是页岩气勘探开发有利目标区,其中,印江-思南目标区是页岩气勘探开发的最有利区域,岑巩-铜仁和湄潭-凤冈地区页岩气勘探潜力较大。     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气形成条件分析

以野外调查、实验测试、理论分析为研究思路,对湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气的形成条件进行了分析.根据页岩厚度、有机质丰度、热演化程度以及储层物性等信息,提出龙山—永顺一带和桑植—石门一带可作为页岩气有利勘探区.研究结果表明:该套含气页岩在研究区内广泛分布,沉积厚度大,约为70～110m,有机质丰度高,达1.9%～7.0%,热演化程度高,达到过成熟阶段(2.5%～3.5%),具有形成页岩气藏资源的良好潜力;黑色页岩脆性矿物丰富、含量大,黏土矿物单一,以伊利石为主;扫描电镜观测显示研究区页岩纳米级孔裂隙发育,压汞实验测得研究区页岩孔隙度为1.59%～7.05%,反映牛蹄塘组优质的储集条件;等温吸附实验结果显示页岩的吸附气含量达0.45～1.30cm3/g,研究区页岩具有较强的气体吸附能力.     

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。     

湘鄂西地区上震旦统陡山沱组页岩微观孔隙特征及主控因素

随着中国页岩气研究的不断深入,页岩储层微观孔隙特征的研究越来越受到众多学者重视。为了深入了解湘鄂西地区上震旦统陡山沱组页岩孔隙特征,综合利用扫描电镜、氩离子抛光-场发射扫描电镜、氮气吸附/脱附试验以及核磁共振试验等对页岩孔隙特征进行定性观察和定量表征,并结合有机地球化学分析数据以及岩石矿物全岩定量分析结果,探讨页岩孔隙发育的主控因素。结果表明:湘鄂西地区上震旦统陡山沱组页岩发育6种孔隙类型,主要有粒内孔、粒间孔、黏土矿物层间孔、有机质孔隙,还可见部分黄铁矿晶间孔以及微裂缝;页岩孔径大小主要分布在2~5 nm之间,以中孔隙为主,还发育少量微孔隙和大孔隙,峰值在2~5 nm之间的孔隙是页岩孔隙体积的主要贡献者;页岩孔隙结构类型以板状孔等狭缝形孔为主,还发育部分圆筒形孔、锥形管孔等;总有机碳主要控制页岩微孔隙、中孔隙的发育,黏土矿物含量主要影响页岩中孔隙的发育,而脆性矿物含量控制页岩大孔隙的发育。     

陆棚相黑色泥岩发育特征、沉积演化及页岩气勘探前景——以瓮安永和剖面牛蹄塘组为例

牛蹄塘组黑色页岩主要发育于陆棚沉积环境,研究瓮安永和剖面,将牛蹄塘组黑色页岩划分为海侵体系域(TST)和高位体系域(HST);结合连井剖面、黑色页岩分布规律、地球化学元素分析,分析黔北地区沉积特征.结果表明:牛蹄塘组下覆为震旦系灰色白云岩,牛蹄塘组底部沉积一套黑色硅质岩,向上为黑色泥岩,上部为泥质粉砂岩、粉砂岩.总体呈现向上粒序先变细后变粗的特征;平面上,下寒武统牛蹄塘组沉积环境为浅海陆棚沉积,主要沉积体系类型为浅水陆棚和深水陆棚.水深向东南部加深,黑色页岩厚度向东南部加厚,黑色页岩颜色加深.牛蹄塘组沉积环境控制黑色页岩的发育及有机质成熟度,且控制有机质的保存.黔北地区牛蹄塘组黑色页岩发育广、厚度大、颜色纯,富含有机质且硅质含量较高,是页岩气勘探的有利区.     

渝东南五峰组-龙马溪组页岩纳米级孔隙的发育特征与影响因素

以重庆南川、綦江、涪陵五峰组-龙马溪组页岩储层样品为例,通过氩离子抛光-场发射扫描电镜(FE-SEM)、高压压汞、低温氮吸附、X射线衍射等实验手段,研究页岩储层孔隙、微裂隙的发育特征与影响因素。结果显示,五峰组-龙马溪组页岩储层发育有机质纳米孔、骨架矿物溶蚀孔、黏土矿物粒间孔等多种成因-形貌孔隙,主要储集空间是吸附能力强的纳米级孔隙,以有机质纳米孔尤为重要。结合定性与定量观测结果,建立页岩储层孔隙类型与孔径分布间的对应关系,证明有机质与骨架矿物孔隙分别对应页岩储层孔隙集中发育的两个端元。     

麻黄山地区延安组砂岩储层孔隙结构特征及其影响因素

为了更好地进行低渗透油藏开发,运用铸体薄片鉴定、扫描电镜观察及背散射技术(BSE),通过物性测试及压汞资料综合分析,研究麻黄山地区延安组砂岩储层孔隙结构特征及其影响因素.结果表明:麻黄山地区延安组储层砂体具有低孔低渗特征,储集空间主要为粒间孔隙和粒内溶蚀孔隙,同时孔径分布具有大孔喉数量多、孔喉大小分布不均匀、分选性较差特点.根据毛细管压力曲线形态将储层分为三类,其中Ⅰ类储层物性好、喉道粗,储集性最好,主要发育在刚性颗粒含量高的中砂岩中;Ⅱ类储层物性一般、喉道较粗,储集性一般,在各层段普遍发育,以延5段、延9段最为发育;Ⅲ类储层物性差、喉道极细,不具有储集能力,以延6段ND101井区和延10段ND13井区为代表.造成孔隙结构变化的因素包括沉积和成岩作用,其中沉积作用提供的碎屑物质中刚性颗粒含量不同是引起差异压实的主要因素;压实作用和胶结作用是造成孔隙结构破坏的直接原因,溶蚀作用对孔隙结构的建设性改造是发育优质孔隙结构的关键,裂缝能够沟通不同地层并为地层流体流动提供良好通道,从而对储层孔隙结构改善起到促进作用;延安组优质的孔隙结构发育在刚性颗粒含量高的弱压实、弱胶结、强溶蚀的中粒石英砂岩中.     

上覆荷载作用下钦州海积软土孔隙结构特征变化

粘土孔隙结构特征对土体的水理性质和力学性状尤为重要。为探讨海相软粘土结构强度增长过程中孔隙的演化机制,以广西北部湾钦州地区海相软土为研究对象,通过对不同上覆荷载作用下的土样进行压汞仪法（ＭＩＰ）试验和扫描电镜图像（ＳＥＭ）分析,揭示土样孔隙特征（尺度分布、平均孔径、孔隙体积密度和临界孔径）随上覆荷载的变化规律,以及其与土体渗透性、结构强度之间的联系。试验结果表明：上覆荷载作用下,土样孔隙呈大孔隙（＞１０μｍ）-中孔隙（１～１０μｍ）-小孔隙（０.１～１μｍ）-微孔隙（＜０.１μｍ）的演化趋势,大、中孔隙逐渐分裂和湮灭成小、微孔隙,但并非均是优先调整大孔隙来补偿小、微孔隙;平均孔径和临界孔径能直接反映孔隙结构特征的重分布和结构性演化,随着平均孔径的逐渐减小,土样的渗透性逐渐降低、结构强度逐渐增强;通过ＳＥＭ图像分析,粘土结构演化过程呈蜂窝状结构-紊流状结构-粒状堆叠结构-胶粘式结构的发展趋势。     

库车拗陷依奇克里克构造带侏罗系泥页岩孔隙特征及影响因素

在分析有机碳质量分数、镜质体反射率和矿物组成的基础上,应用扫描电镜和氮气吸附实验研究孔隙的分布形态和微观孔隙结构.结果表明:依奇克里克构造带侏罗系泥页岩发育原生粒间孔、溶蚀孔、晶间孔、有机质孔和微裂缝等孔隙类型,其中原生粒间孔最为发育.泥页岩样品的平均孔径多介于3.9~33.0nm之间,中孔较为发育,对岩石内部孔隙空间的贡献最大,是气体赋存的主要场所.研究区泥页岩孔隙结构比较复杂,以一端封闭的微孔隙为主,部分为平板状狭长微孔隙和开放型孔隙,在垂向上由浅到深,孔隙开放程度减小.脆性矿物对孔隙体积影响较大,尤其是宏孔;黏土矿物对孔隙体积有一定抑制作用.伴随着成岩演化,泥页岩孔隙结构发生较大改变,随着埋深加大,压实作用越强烈,热演化程度越高,对孔隙改造越明显.该研究对页岩气勘探开发有指导意义.     

孔隙类型对页岩气赋存状态的影响——以川南长宁地区五峰组—龙马溪组页岩为例

本文选取四川盆地南部长宁地区两口页岩气井,利用不同流体充注下的核磁共振、场发射扫描电镜、有机地化、X-衍射、现场解析等实验测试,研究富有机质页岩中有机孔和无机孔的微观特征及其发育程度,重点探讨不同孔隙类型对吸附气、游离气赋存的影响,认为研究区内过成熟时期页岩中有机孔孔隙度增加不利于吸附气的赋存,游离气在有机孔中的储集受多种因素制约;而吸附气在无机孔中的赋存主要受黏土矿物影响,游离气含量随无机孔孔隙度增加而增加.研究结果表明：研究区五峰—龙马溪组页岩储层中有机孔孔隙度为0.55%～3.32%,平均为1.66%,无机孔孔隙度为1.12%～3.27%,平均为2.39%;游离气含量(平均为1.57 m~3/t)高于吸附气含量(平均为0.94 m~3/t);过成熟时期页岩有机孔孔隙度增加以孔径增大为主导,随着有机孔孔隙度从0.55%增加至3.32%,有机孔中吸附气含量则从1.25 m~3/t降至0.58 m~3/t;同时,在有机孔储集条件更优异的井中,游离气含量与有机孔孔隙度相关性较差(R~2=0.032),游离气在有机孔中的储集受到多个因素共同控制;黏土矿物多样化的结构丰富了页岩的比表面、影响...     

建南地区上二叠统长兴组储层储集空间类型及孔隙结构特征

基于多井岩心、薄片、铸体薄片、孔渗及压汞分析资料,结合成像测井资料,对建南地区长兴组生屑滩相储层的主要储集岩类型、储集空间类型及孔隙结构特征进行了研究,研究认为:台地边缘滩相白云岩及白云质灰岩,以及台内滩相的生屑灰岩为长兴组的主要储集岩类型.二者均归属为特低孔特低渗储层类型.台地边缘滩白云岩及白云质灰岩中可见白云石原生...     

陆相混积页岩不同岩相孔隙差异特征及影响机制——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

岩相对优质储层及有利含油区的分布起着决定性作用,为查明吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储层不同岩相或岩相组合的储集特征和影响机制,综合运用全岩矿物X射线衍射分析(XRD)、总有机碳含量测定(TOC)、岩石薄片鉴定、镜质组反射率(R_o)、场发射扫描电镜、低场核磁共振、高压压汞实验、低温氮气吸附实验以及物性分析等手段,研究了芦草沟组不同岩相孔隙差异特征及影响机制.结果表明：研究区主要发育的岩相包括高碳块状粉砂质砂屑云岩(HK-Ⅱ₁)、高碳纹层状粉砂质泥页岩(HW-Ⅰ₂)、富碳块状粉砂质砂屑云岩(RK-Ⅱ₁)、富碳块状泥质粉砂岩(RK-Ⅲ₂).页岩有机质生烃伴生的有机酸、碳酸溶蚀作用显著,催生了粒间孔、粒内孔和溶蚀缝的规模发育.不同页岩岩相的孔隙结构大小以及孔隙结构复杂程度存在明显差异.沉积环境和成岩作用相互之间的耦合、匹配关系是导致孔隙差异化发育的关键.     

大牛地气田下石盒子组盒3段储层孔隙结构特征

根据薄片分析、孔渗分析、压汞实验分析的结果,对大牛地气田下石盒子组盒3段储层孔隙结构进行了研究,表明盒3段储层具有较高的排驱压力和中值压力,较小的孔隙喉道半径.孔隙结构较差,造成盒3段储层具有低等孔隙度和低等渗透率的特征.并利用孔隙度、渗透率、排驱压力和孔隙喉道半径等四个参数对储层进行了分类,共分出 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类储...     

基于NMR和SEM技术研究陆相页岩孔隙结构与分形维数特征——以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例

为了表征陆相页岩的孔隙结构和分形特征,选取松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相页岩作为研究对象,通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)图像分析、核磁共振(NMR)实验,运用分形维数理论,讨论NMR分形维数与矿物组成、地球化学参数、物性参数之间的相互关系,并且通过SEM图像提取技术定量化研究页岩储层孔隙特征。结果表明:沙河子组陆相页岩具有多种孔隙类型、孔径分布复杂、非均质性较强的特点。基于弛豫时间截止值,可将NMR分形维数划分为束缚流体孔隙分形维数(0.060 9～1.420 4)和可动流体孔隙分形维数(2.964 0～2.986 9)。矿物组成与分形维数的关系显示石英含量与束缚流体孔隙分形维数成负相关关系,黏土矿物含量与束缚流体孔隙分形维数成正相关关系; NMR分形维数与有机质含量呈线性相关,与成熟度不存在明显相关性; 这说明矿物组成和有机质含量对NMR分形维数起明显的控制作用。储层物性方面,NMR分形维数与孔隙率成线性负相关关系,而与渗透率成正相关关系,说明NMR分形维数能够作为衡量物性的重要指标。总体来说,SEM图像分形维数可以用来反映孔隙形态的多样性和页岩孔隙的发育程度; NMR分形维数与储层物性之间的关系可用于评价页岩储层质量。