宜昌及周缘地区震旦系陡山沱组页岩气成藏地质条件

利用露头、地质浅钻等资料,对宜昌及周缘地区震旦系陡山沱组页岩气成藏地质条件进行研究,认为区内震旦纪陡山沱期广泛发育陆棚相沉积,暗色泥页岩发育,厚度一般在50~120m之间。与焦石坝地区龙马溪组泥页岩的各项指标比较,该区具有厚度较大、有机质丰度相对较低、热成熟度适中、脆性矿物含量高、粘土矿物含量低、低孔特低渗、保存条件较好等特征,具备页岩气形成的基本地质条件,是中扬子地区海相页岩气勘探的有利层系之一。综合国内外页岩气勘探选区评价经验分析,认为长阳至五峰一带是宜昌及周缘地区震旦系陡山沱组页岩气勘探最有利区带。     

中扬子地区陡山沱组页岩储层中黄铁矿特征及其油气意义

黄铁矿是富有机质沉积的特征矿物,是恢复沉积环境的重要指标,也可以指示页岩的含油气性。基于氩离子抛光-扫描电镜（Ar-SEM）技术获得陡山沱组页岩高分辨率扫描电镜图像,利用 ImageJ 软件统计和分析草莓状黄铁矿粒径大小,探讨黄铁矿含量和吸附气含量之间的关系。 结果表明：①陡山沱组页岩中草莓状黄铁矿粒径小,代表其经历了较长时间的静水缺氧沉积环境,对有机质的富集和保存均有利,为页岩气的形成提供了良好的沉积条件;②陡山沱组页岩储层中黄铁矿含量与吸附气含量呈正相关关系,根据黄铁矿的含量可以预测页岩吸附气;③铁含量越高越有利于有机质富集,而有机质含量的高低直接影响着页岩气的生成能力和赋存能力,根据平面上黄铁矿的富集程度可以预测页岩含气区。     

中国中上元古界页岩气地质特征及有利区预测

作为中国沉积最早的地层,中、上元古界页岩气发育的地质条件和资源分布值得重视。通过文献调研、野外地质研究和实验分析相结合的手段,对页岩的分布、厚度和地球化学等特征及页岩气有利区进行了系统的分析。中、上元古界页岩主要分布在中上扬子地区的陡山沱组和燕山地区的洪水庄、下马岭组等地层中;沉积环境为大陆架和局限海相盆地内,分布相对稳定,沉积连续,厚度从20m到150m不等。页岩的地球化学指标较好,有机质类型以腐泥型为主,有机质丰度受控于沉积环境,TOC>2%的地层普遍发育。扬子地区中、上元古界页岩达到高-过成熟阶段,华北北部地区和建昌盆地略低,目前仍处于生烃高峰期。从页岩气聚集的地质条件上看,中国中、上元古界页岩气具有一定的资源潜力,湘鄂西和渝东南地区的陡山沱组、华北北部地区和建昌盆地的洪水庄组是页岩气发育较好的地区和层段,其勘探前景值得关注。     

阿尔金南缘山前侏罗系页岩气地质特征

阿尔金南缘山前侏罗系泥页岩发育,但页岩气勘探尚未涉及。以野外地质调查和岩心观察描述为基础,通过采样分析测试,厘定了阿尔金山前侏罗系泥页岩层段的分布和有机地化特征,识别出了有效页岩的赋存层位和分布区域。发育于半深湖环境的大煤沟组,是侏罗系泥页岩层段的主体,沿山前呈NE-SW向条带状展布。泥页岩总有机碳含量主要分布于1.00%~5.19%,有机质成熟度主要分布于1.11%~2.87%,有机质类型以Ⅱ₁-Ⅱ₂型为主。借鉴北美经验,认为山前大煤沟组泥页岩层厚较大,有机质丰度高,类型和热演化阶段适宜生气,页岩气发育的地质条件较好;月牙山区带、黑石山-三脚架区带、柴水沟-清水河区带以及茫崖1号沟区带为4个页岩气有利区。      

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。     

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。     

贵州页岩气源岩特征及页岩气勘探远景分析

贵州在地质历史时期长期处于海洋沉积环境,特别是缺氧沉积环境发育,形成多层位黑色泥页岩。根据黑色泥页岩分布范围及厚度,主要划分出震旦系陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组、奥陶系五峰组、下志留统龙马溪组、中泥盆统罐子窑组-火烘组、下石炭统大塘组、二叠系栖霞组-龙潭组。页岩气烃源岩具有层位多\,厚度大\,有机质含量高,成熟度高等特点。同时,根据页岩气烃源岩分布、厚度、有机质含量、成熟度等综合分析,划分出有利的页岩气成藏区,即武陵褶皱、黔中-黔北、南盘江紫云-册亨页岩气有利发育区,并认为南盘江坳陷的册亨-望谟一带是最有利的页岩气勘探远景区。     

湖南保靖下志留统龙马溪组页岩气成藏地质条件评价

通过对湖南保靖地区下志留统龙马溪组广泛发育的一套滞留相暗色页岩厚度、埋深,有机碳、成熟度、有机质类型等有机地化指标以及孔隙度、渗透率、裂缝等储层物性参数、运聚特征和保存条件进行研究分析,揭示了该区下志留统龙马溪组暗色页岩具有较好的页岩气成藏地质条件和勘探潜力。参照国内外页岩气有利选区标准,并结合该区实际情况,优选了页岩气有利勘探区。     

基于无人机倾斜摄影技术的鄂西地区陡山沱组页岩露头表征

页岩是一类重要的非常规油气储层,而海相沉积环境是发育巨厚富有机质页岩最有利的沉积环境。宜昌青林口剖面深层震旦系陡山沱组发育良好的海相页岩。针对当前对海相露头页岩表征方法存在的不足,利用无人机倾斜摄影技术结合人工考察,对野外研究区露头数据进行了采集、处理与地质解释,建立了页岩定量地质知识库,并开展了典型剖面解剖分析。研究表明：1)无人机倾斜摄影数据体拍摄的高精度图像信息与三维坐标体系耦合良好,宜昌青林口露头剖面陡山沱组二、三、四段可划分18个层,其中陡山沱组二段主要以浅海低能沉积相为主,根据岩性组合将其划分9个旋回,总厚度约为131.1 m; 2)陡山沱组发育深水盆地和碳酸盐台地沉积。陡三段以发育碳酸盐台地沉积为特征,陡二段和陡四段主要为深水海盆沉积。陡山沱组主要为海相页岩与白云岩的3种不同比例组合,即页岩与白云岩互层比例大于1、等于1和小于1;3)陡山沱组海相3类组合中,页岩与白云岩比例等于1的组合是勘探开发的优质储层,对后续页岩气勘探具有重要指导意义。     

中—上扬子地区震旦纪陡山沱组沉积期岩相古地理及勘探意义

近年来四川盆地及邻区震旦系灯影组天然气及陡山沱组页岩气勘探均取得重大突破,但对陡山沱组的沉积背景条件缺乏系统研究。利用大量露头资料,结合少量钻井、地震资料,分析了中—上扬子地区陡山沱组沉积期岩相古地理格局、沉积环境、沉积演化及烃源岩分布。研究表明:(1)中—上扬子地区陡山沱组沉积期沉积充填序列及地层分布受古隆起和边缘凹陷控制。古隆起区陡山沱组超覆沉积,厚度薄,发育滨岸相、混积陆棚相、非典型碳酸盐台地相;边缘凹陷地层齐全、厚度大,发育深水陆棚相和局限海盆相。(2)陡山沱组沉积序列总体表现为"海侵-高位-海退"的一个完整沉积旋回。陡山沱组一段为海侵初期的非典型碳酸盐缓坡沉积,陡山沱组二段为广泛海侵期的滨岸—混积陆棚沉积,陡山沱组三段为海侵高位阶段的非典型局限—开阔海台地沉积。(3)陡山沱组二段发育富有机质黑色页岩,分布稳定、厚度大,是重要的烃源岩发育层段和页岩气主力层段;陡山沱组三段以微生物碳酸盐岩为特征,有较好的储集条件,有利于天然气及磷等矿产资源成藏(矿)富集,为值得重视的新领域。秦岭海槽、鄂西海槽是天然气(包括页岩气)及磷矿、锰矿等矿产资源勘查的有利区。     

页岩气储层特征及含气性主控因素——以湘西北保靖地区龙马溪组为例

湘西北保靖地区龙马溪组富有机质泥页岩是重要的页岩气勘探层位。为研究其页岩气储层特征和气体赋存规律,利用矿物组分、有机地球化学、物性、含气性、等温吸附、扫描电镜和Nano-CT扫描等测试资料,并结合野外地质调查,分析和探讨了龙马溪组岩相特征、储层特征及储层含气性主控因素。结果表明:龙马溪组发育3种岩相,分别为炭质-粉砂质泥页岩相、炭质泥页岩相、含炭泥质粉砂岩相;储层孔隙类型主要包括粒间孔、溶蚀孔、晶间孔、化石孔、有机质孔和微裂缝,其中裂缝类型主要为构造缝和成岩缝;孔隙按孔径大小可分为微孔、介孔和宏孔,介孔占总孔容的比重最大,其次是微孔,宏孔最少。综合分析认为:微孔孔容、页岩比表面积与甲烷最大吸附量呈正相关性,受控于页岩有机质含量(TOC);微裂缝与页岩含气量也呈正相关性,说明微裂缝的发育程度对页岩含气性具有影响作用。利用Nano-CT扫描结果,认为绝大部分气体流动空间位于有机质孔隙以及微裂缝中。TOC和微裂缝的发育程度是该区龙马溪组页岩气富集的主控因素。     

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。      

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩含气性影响因素分析

湘西北地区下寒武统牛蹄塘组发育了一套富有机质泥页岩,其分布稳定且厚度较大,在桑植石门复向斜一带埋深大,保存较完整。牛蹄塘组页岩气富集甜点区的页岩气质量体积为 1.48～8.75 m³/t,具有很好的工业开发价值。 有机碳含量既决定了页岩气的资源潜力,同时也影响页岩气的吸附和存储能力。对牛蹄塘组页岩气的研究认为：储集空间主要可分为原生晶间或粒间微孔隙、有机质微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、构造裂缝和解理缝等 5 种成因类型;页岩气较易发生吸附和解吸作用,吸附态气所占较大比例;页岩气存储状态主要受有机碳含量和储集空间类型的综合影响;高过成熟富有机质页岩生成的天然气在较好的保存条件下仍然可以聚集并成藏;温压条件、埋藏深度和矿物组成等对页岩含气性的影响均相对较小。     

湘鄂西地区下寒武统水井沱组页岩储层分布及非均质性特征

湘鄂西地区下寒武统水井沱组页岩储层研究程度相对较低,而页岩储层分布的不均一性严重制约了页岩气的勘探。以湘鄂西地区水井沱组页岩为研究对象,结合剖面和钻井资料,通过薄片、矿物含量、有机地球化学、扫描电镜等分析资料,分析了湘鄂西地区水井沱组页岩储层分布和非均质性特征。研究区有利页岩储层发育的相带为深水陆棚,以碳质页岩和硅质页岩为主。水井沱组划分为两个三级层序,Sq1时期以硅质陆棚为主,Sq2时期碳质陆棚分布更广。宏观上海侵体系域主要发育硅质页岩、碳质页岩,为富有机质页岩发育段;高位体系域主要发育钙质泥页岩、粉砂质泥页岩。微观上海侵体系域中页岩储层具有黏土矿物和有机碳含量向上逐渐升高,脆性矿物含量降低的特征,储集空间由基质孔向溶蚀孔、有机质孔演变,总孔隙度向上逐渐变大;高位体系域中页岩储层变化规律则相反。页岩储层分布的非均质性特征可能受到沉积时期海平面升降变化、物源供给以及生物作用的控制,也受到成岩作用、构造作用和水文地质作用的影响。     

西昌盆地米市凹陷上三叠统白果湾组页岩气地质条件及勘探潜力

上三叠统白果湾组是西昌盆地米市凹陷重要的页岩层系,为探索其页岩气地质条件及勘探开发潜力,通过地质调查、系统取心、岩心观察、实验分析测试等方法,重点对白果湾组富有机质泥页岩的分布特征、地球化学特征、储层特征、含气特征及保存条件等进行研究,并与国内已获得良好陆相页岩气发现的页岩层系展开对比分析。研究结果表明:(1)米市凹陷白果湾组富有机质泥页岩较发育,厚度较大、有机碳含量适中、热演化程度适中、脆性矿物含量较高、孔隙度较高、含气性较好,具备页岩气形成的有利地质条件;(2)较之于国内其他已获得良好发现的陆相泥页岩,米市凹陷白果湾组泥页岩的孔隙度、有机碳含量、有机质成熟度、含气量等关键参数基本相当;(3)在综合考虑富有机质泥页岩发育程度、埋深、保存和开发等条件下,认为特尔果、七里坝、乐伍、四开、西昌北5个区块是米市凹陷白果湾组页岩气勘探的有利地区,勘探开发潜力较大。     

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。     

湘西北复杂构造区下寒武统页岩含气性及主控因素分析——以慈页1井为例

我国南方地区广泛发育厚度大、有机质含量高的下寒武统海相页岩,但影响页岩含气性的主控因素仍不明确。湘西北复杂构造区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积厚度大且埋深适中,在优选出的慈利景龙桥向斜内钻探的页岩气参数井——慈页1井,富有机质泥页岩厚度为149 m,对岩心进行取样,并开展了总有机碳含量、镜质体反射率、矿物成分、储集物性等测试分析,揭示了牛蹄塘组页岩总有机碳质量分数平均为4.83%,底部总有机碳质量分数大于3.0%的连续优质页岩厚达37 m,页岩镜质体反射率（R_o）平均为3.28%。采用岩心直接解吸法测得牛蹄塘组页岩总含气质量体积为0.859 m³/t,天然气成分中甲烷质量分数平均为78.23%。通过分析湘西北慈利地区构造演化特征,并将慈页1井与周边钻遇的下寒武统页岩钻井关键参数进行对比,阐明影响湘西北地区下寒武统页岩含气性的主控因素为构造保存条件和页岩演化程度。南方雪峰山隆起、黄陵背斜和汉南古陆等古隆起周缘基底稳定,构造保存条件较好,页岩成熟度相对较低,是未来复杂构造区页岩气勘探的重点地区。     

四川盆地下古生界页岩气资源前景预测

以石油地质学、油气地球化学等理论为依据,对四川盆地下古生界下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组富含有机质的暗色泥页岩的发育及分布作了分析。利用暗色泥页岩沉积厚度、总有机碳含量、有机质类型以及有机质成熟度4个指标对页岩气资源进行了初步评价,发现筇竹寺组和龙马溪组拥有巨厚的泥页岩沉积、较高的有机碳含量、良好的有机质类型以及十分重要的过成熟条件,从而推断出研究区具有丰富的页岩气资源,并进一步划分出研究区页岩气聚集的有利勘探区带。     

四川盆地二叠系海陆过渡相页岩气地质条件及勘探潜力

上二叠统龙潭组海陆过渡相泥页岩是四川盆地重要的烃源岩层系,前期的研究工作主要集中于烃源岩评价,而针对页岩气成藏方面的研究则较少。为此,通过对龙潭组取心井——东页深1井分析测试结果的解剖,结合邻区的钻探成果,对龙潭组富有机质泥页岩的分布特征、地化特征、储层特征、含气特征及顶底板条件等进行了研究,并与具有相似沉积背景且已获得良好页岩气显示的页岩层系展开了对比分析,明确了龙潭组页岩气形成的地质条件及勘探潜力。研究结果表明:(1)川东南地区龙潭组海陆过度相富有机质泥页岩发育,厚度大于40 m、脆性矿物含量较高、孔隙度较高、有机碳含量高、热演化程度适中、含气性较好,具备页岩气形成的有利地质条件;(2)较之于国内外其他已获得良好页岩气显示的海陆过渡相泥页岩,川东南地区龙潭组孔隙度、有机碳含量、有机质成熟度、含气量等关键参数更优;(3)有机质类型是影响龙潭组泥页岩中有机质孔隙发育程度的主要因素,页岩气勘探选层应避开煤层富集段。结论认为:在综合考虑富有机质泥页岩发育程度及夹层厚度、埋深、保存等条件下,綦江—赤水一带是四川盆地龙潭组海陆过渡相页岩气勘探的最有利地区。     

赣西北下寒武统页岩气成藏条件及资源潜力

页岩气具有独特的成藏机理,需要特殊的成藏地质条件,主要受控于泥页岩厚度、有机质含量、有机质热成熟度、储层矿物岩石组分等因素。对赣西北地区地质调查和样品分析认为,该区下寒武统黑色泥页岩厚度较大,厚度可达400m;有机质丰度高,TOC含量为1.37%～4.93%,平均为2.87%;热演化程度高,Ro平均为2.9%;含气量较高,泥页岩含气量达 2.0m3/t;脆性矿物含量高达 45%～72%;埋藏深度适中,泥页岩储层裂缝及微孔隙发育,有机质类型以 II—III 型为主,具有良好的页岩气藏地质条件,下寒武统王音铺组和观音堂组是最有利的勘探层位,并初步预测该区页岩气资源量可达 2.6×1012m3,具有良好的勘探开发前景。