渤海湾断陷湖盆页岩油富集控制因素及勘探潜力

渤海湾盆地页岩油资源丰富,古近系沙河街组湖相页岩有机质丰度高、类型好,具有广阔的页岩油勘探前景。基于渤海湾盆地的大量页岩油钻井分析,分析了页岩油产层岩性组合、有机地球化学特征、储层厚度和地层压力对页岩油产量的影响,以及有利页岩油富集的地质要素和研究区下一步勘探方向。结果表明：渤海湾盆地发育纯泥页岩、泥页岩夹砂砾岩、泥页岩夹灰质云岩、泥页岩砂岩互层及泥页岩灰岩互层5种不同岩性组合的产层,其中以泥页岩夹灰质云岩和泥页岩夹砂砾岩组合模式较好。页岩成熟度、白云岩厚度和地层压力与页岩油产量具有一定的关系,而页岩储层厚度和有机碳含量与页岩油产量关系不明显。页岩层岩性组合、白云岩厚度、页岩油成熟度和地层压力是影响页岩层的压裂效果和页岩油的可流动性的重要参数,而页岩层的压裂效果和页岩油的可流动性是控制页岩油产量的2个重要因素。通过富集主控因素分析与综合地质评价,认为辽河西部凹陷曙光—曙北地区沙四段和歧口凹陷西南缘沙一下亚段页岩油富集和开采条件优越,是下一步页岩油勘探值得关注的2个重点区域。     

汶东凹陷页岩油发育特征及富集控制因素分析

汶东凹陷为鲁西隆起中—新生界中小型断陷盆地,其泥页岩沉积厚度大、埋藏浅,具有较高页岩油勘探价值。根据中国地质调查局新完钻的汶页1井的钻探资料,分析汶东凹陷大汶口组页岩油发育特征及富集控制因素。汶页1井钻探结果显示,在汶东凹陷沉降中心附近的大汶口组中、上段发育厚度约为500 m的有效烃源岩,主要分布于大汶口组上段和中段上亚段;烃类以页岩油形式聚集,含油率普遍大于1.5%,在埋深为440~560和700~820 m发育2个页岩油富集层段,具有一定的页岩油资源潜力。研究区大汶口组页岩油的富集规律受沉积环境、有机质丰度和裂隙(层理)发育程度等3个主要因素控制。研究结果表明,深湖—半深湖沉积环境有利于有机质保存,为油气生成提供物质基础;有机质丰度和含油率呈良好正相关关系,决定了研究区大汶口组的生油能力;裂隙(层理)为页岩油提供良好的储集和渗流通道,有利于页岩油的富集成藏。     

鄂尔多斯盆地延长组7段3亚段页岩型页岩油储层特征及勘探方向

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)泥页岩发育,针对其内部富集的页岩型页岩油尚未取得勘探进展,仅在少量直井的试油阶段突破出油关,但试采效果整体较差。系统梳理了长7段3亚段(长7₃亚段)泥页岩的岩石学、地球化学和储层特征,优选页岩型页岩油的富集有利参数,明确了其成藏条件、勘探方向及潜力。相较于暗色泥岩,长7₃亚段的黑色页岩表现为多类型纹层频繁发育、有机质丰度高、生油母质类型好、主生烃期早、含油率高的特征,是页岩型页岩油勘探的有利岩性。受水平页理缝和陆源长英质、凝灰质等相对高孔高渗纹层的复合影响,黑色页岩的水平渗透率普遍高于垂直渗透率。长7₃亚段泥页岩的储集空间以刚性矿物支撑的粒间孔、粒内溶蚀孔、黏土矿物晶间孔及黄铁矿晶间孔为主,页理缝和超压微裂缝较发育。"有机质+陆源长英质纹层"、"有机质+凝灰质纹层"二元纹层组合与页理缝构成的复合单元对页岩油赋存最为有利。总有机碳(TOC)含量为4%~14%、镜质体反射率R_o>0.8%、页理及纹层发育、脆性矿物含量高的长英质黑色页岩是长7₃亚段页岩型页岩油的有利勘探目标,黑色页岩厚度相对较大、有机质丰度适中的马岭—华池深洼区是页岩型页岩油勘探的Ⅰ类有利区。鄂尔多斯盆地长7₃亚段页岩型页岩油资源丰富,有望成为盆地非常规石油勘探开发的现实性重大战略接替新领域。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩油形成富集机理

页岩油是亟待开发利用的一种非常规油气资源。利用岩石地球化学和烃源岩地球化学的方法对鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩油形成的基本条件和富集机制进行了系统分析。长7段沉积了平均残余有机碳丰度达7.4%的特高丰度富有机质泥页岩,该套泥页岩中发育丰富的微纳米孔隙,为页岩油的富集创造了良好的条件。长7段页岩油富集的主要机制包括:①高有机物生产力和强还原水体令长7段沉积期的超富营养化湖盆中的有机质得以有效保存,形成高有机质丰度的泥页岩,为页岩油形成提供了物质基础;②长7段富有机质泥页岩生油能力强、转化效率高、排油强度大,为页岩油的规模形成提供了良好条件;③有机质吸附与孔隙容留双机制的页岩油赋存方式,为页岩油的富集提供了多种方式。     

辽河坳陷大民屯凹陷沙河街组四段页岩油富集资源潜力评价

页岩油具有高密度、高粘度以及低孔、低渗的特征,开采难度较大,因此对资源丰度相对较高、开采难度相对较小的富集资源进行评价十分必要。利用热解烃S₁与有机碳含量（TOC）的“三分性”关系确定TOC大于4%为靶区页岩油富集资源划分标准。热解烃S₁存在轻、重烃损失现象,在利用其进行资源评价前,需进行轻烃、重烃恢复。通过对比分析,发现抽提后页岩样品的裂解烃S₂普遍降低,说明S₂中包括一部分残留烃,而该部分残留烃在氯仿抽提过程中已被去除。利用抽提前、后S₂的差值ΔS₂对S₁进行重烃恢复,重烃恢复系数随成熟度的增大而增大。假设页岩在排烃过程中轻烃和重烃等比例排出,利用生烃动力学原理对页岩生成各烃类组分的比例进行评价,进而根据该比例对S₁进行轻烃恢复,轻烃恢复系数随着成熟度的增大呈先减小后增大的趋势。在测井评价页岩有机质非均质性（TOC和S₁）的基础上,对富集资源进行划分,并利用S₁的轻烃、重烃恢复结果,对页岩油富集资源进行资源评价。渤海湾盆地辽河坳陷大民屯凹陷E₂s^4（2）亚段页岩油富集资源量约为2.2×10⁸ t。     

泌阳凹陷陆相页岩油富集主控因素分析

南襄盆地泌阳凹陷是中国东部典型的富油凹陷,该区核桃园组页岩具有纵向厚度大、横向分布广、有机碳含量高、储集空间发育、脆性矿物含量高、油气显示丰富等特征,陆相页岩油形成条件有利。研究认为泌阳凹陷陆相页岩油富集主要受页岩岩相、有机质丰度及赋存方式、热演化程度、储集物性、成岩作用及裂缝发育程度等关键因素控制。资源评价结果表明泌阳凹陷陆相页岩油资源量丰富,部署的页岩油水平井BYHF1井实施15级分段压裂,最高日产油23.6 m3,展示了泌阳凹陷陆相页岩油良好的勘探开发前景。     

陆相页岩油储层评价关键参数及方法

勘探开发证实,陆相湖盆发育类型多样、分布广泛的页岩油,展现出巨量的资源前景。通过梳理中国陆相页岩油的主要勘探进展和地质认识,结合不同类型页岩油地质特征,重点研究了页岩油表征的关键参数及方法。研究结果表明：①页岩油实验项目主要包括有机地球化学、岩矿组分、储集性能、流体性质和岩石力学5个方面,可以优选出页岩TOC、总孔隙度、含油量、游离油量和有效厚度5个关键表征参数;②TOC是页岩中的总有机碳含量,燃烧氧化-非分散红外吸收法是其主要实验方法;③总孔隙度是页岩储集空间占岩石总体积的比例,可采用以物性与饱和度测试方法为核心的综合表征实验方法获得;④含油量是赋存于页岩储集空间内的烃类总量,包括自然条件的赋存烃量和人工干预的潜在烃量,中—高成熟度页岩采用密闭取心方法,中—低成熟度页岩采用含油率方法;⑤游离油量是页岩层系中可动的油气量,包括地层和开发条件下理论与实际的可动油量,采用密闭取心、核磁共振等实验和实际生产资料确定等方法获得;⑥有效厚度是指采用水平井开发时,单井控制的具有商业油气价值产出的页岩层段厚度,其存在上限和下限厚度值,采用测井"七性"评价方法获得。通过针对性优选出适用页岩油表征的关键参数及方法,对支撑中国陆相页岩油储量评价和产能建设具有重要意义。     

江汉盆地潜江凹陷盐间云质页岩热压生排烃模拟实验研究

江汉盆地潜江凹陷盐间云质页岩具有形成规模页岩油资源的潜力。通过对潜江组未熟的云质页岩烃源岩样品开展热压生排烃模拟实验,定量分析了不同热成熟度烃源岩有机质的生烃产率,并探讨了盐间云质页岩的生排烃过程。此外,将由总排烃量计算获得的转化率作为热成熟度的标尺,分析了排出油和烃气组成随热成熟度的变化。研究结果显示,残留油和排出油之间存在明显的"前驱体-产物"关系,反映了有机质生油过程为"干酪根→沥青→原油"两步同时进行的转化过程。由总排烃量计算获得的转化率与EasyR_o之间服从较严格的玻尔兹曼分布,可用于描述生油窗内烃源岩的排烃行为。当转化率在0~25%之间时,排出油各族组分相对含量变化较小;而当转化率在25%~100%之间时,排出油沥青质组分的相对含量迅速减少而饱和烃和芳烃组分明显增加,说明干酪根裂解形成的沥青（即残留油）是排出油中烃类逐渐富集的主要物质来源;与此同时,形成更多的小分子烃类改善了烃类流体的流动性,排烃作用相应增强,导致排出油产率在该阶段快速增加。      

超临界二氧化碳萃取泥页岩中可动油实验研究

针对泥页岩基质型页岩油有效开发面临的问题，以渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷古近系沙河街组沙三下亚段典型含油泥页岩样品为例，开展了地层温度下密闭压裂改造后一定负压和超临界二氧化碳流体在不同压力条件下吞吐萃取可动油实验研究。实验结果揭示:地层温度与一定负压下仅微量轻质组分（15）可流动；在相同地层温度与流体压力下，随着超临界二氧化碳流体吞吐作用时间增长，可动油主要组分的碳数呈现增高趋势；随着流体压力的增大，超临界二氧化碳吞吐萃取可动油量显著提高，不仅以游离态赋存的轻质油组分和中质油组分被有效萃取出来，而且部分以束缚态（吸附—互溶态）赋存的重质组分也被萃取出来。超临界二氧化碳技术在提高泥页岩基质型页岩油采收率领域具有广阔的应用前景。      

鄂尔多斯盆地三叠系长7段页岩油勘探潜力

从烃源岩的岩相特征、储集性能、地球化学特征、可压裂性及烃源岩中烃类的可动性等方面,研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段页岩油发育的地质条件与勘探潜力。基于岩性、有机碳含量与测井参数相关性分析,建立长7段烃源岩岩相类型划分标准,明确长7段黑色页岩和暗色块状泥岩2种岩相的空间展布及发育规模。利用氩离子抛光-场发射扫描电镜、扫描电镜-聚焦离子束成像和纳米CT成像等技术对长7段烃源岩微观孔隙结构进行定性和定量表征,揭示粒间孔和粒内孔是长7段烃源岩的主要孔隙类型;2种岩相的孔隙、喉道均为纳米级尺度,暗色块状泥岩的储集性能好于黑色页岩。分别对烃源岩的地球化学参数(热解S1值、氯仿沥青"A"含量、TOC值、热成熟度、游离烃含量等)以及脆性矿物含量与裂缝发育特征进行系统分析,评价了长7段页岩油资源富集级别和可开采性。鄂尔多斯盆地长7段具有页岩油赋存与聚集成藏的物质基础,即大规模分布的黑色页岩和暗色块状泥岩、良好的储集空间和充足的烃类等,页岩油达富集资源级别,原油物性有利于页岩油在纳米级孔喉中流动和开采。长7段具有良好的页岩油勘探潜力,其中暗色块状泥岩类型是目前工艺技术条件下最有利的页岩油勘探开发目标。     

泌阳凹陷页岩油赋存特征及可动性研究

泌阳凹陷页岩油主要以吸附油和游离油两种方式赋存在较大孔隙及裂缝中,其中游离油主要赋存在层间缝、构造缝以及较大的基质孔隙内,其分布主要受基质孔隙、裂缝影响;吸附油主要赋存在有机质及黏土矿物颗粒表面。通过开展页岩可动油相关实验,建立了页岩可动油评价指标及界限,明确了可动油影响因素,实验表明,游离烃(S1)与有机碳含量比值为60 mg/g、氯仿沥青"A"与TOC比值为0.2、埋深为2 000 m时为页岩可动油门限;可动油富集程度主要与深度、有机碳含量、孔隙度和石英、长石、黏土等矿物含量有关。     

盐城凹陷阜二段页岩油形成条件及富集规律研究

在岩心观察、分析测试、测录井资料分析的基础上,从页岩岩性、生油性、储集性和脆性等方面分析了盐城凹陷阜二段页岩油的形成条件;在重点油流井和显示井解剖的基础上,结合国内外已发现页岩油层特征,探讨了页岩油的富集规律。认为盐城凹陷阜二段页岩有机质丰度高,微裂缝及微孔隙发育,具有一定储集条件,脆性高,具备页岩油形成条件。页岩油显示平面上主要分布于南洋次凹深凹带,纵向上主要分布于页4、页3段。页岩油富集与有机质丰度、岩石相类型、成熟度、裂缝发育程度、异常压力等因素有关。评价认为南洋次凹深凹带页4段最为有利。     

渤海海域页岩油资源潜力

渤海海域古近系沙河街组和东营组页岩油资源丰富,但勘探程度低,对页岩油资源的潜力评价和资源禀赋差异缺少系统研究,制约了勘探部署和有利区优选。基于渤海海域勘探开发实际情况,综合烃源岩地球化学实验及全岩矿物分析等,明确了渤海海域页岩油的资源潜力并指明了有利勘探方向。研究结果表明：(1)渤海海域5个富烃凹陷普遍发育优质烃源岩,成熟度适中,有利于形成页岩油。页岩油划分为分散资源、低效资源和富集资源等3类资源,各凹陷富集资源评价显示具有共同特征,总有机碳含量(TOC)>1.8%,热解游离烃量(S₁)>2.0 mg/g。(2)渤海海域5个富烃凹陷页岩油富集段均有分布,其中黄河口凹陷和渤中凹陷发育2个不同深度范围的页岩油富集段,且黄河口凹陷页岩油富集段埋深较浅,分布在2 800 m左右,辽中凹陷、歧口凹陷和秦南凹陷页岩油富集段埋深分布在2 800～3 200 m。(3)渤海海域沙(沙河街组)三段、沙一段和东(东营组)三段页岩油有利区面积均超10 000 km²,5个富烃凹陷页岩油资源潜力总计超150×10⁸ t,中-高成熟页...     

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油富集高产主控因素与勘探重大突破

在对苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段泥页岩生烃特征、含油性、储集性研究的基础上,剖析页岩油富集的主控因素.溱潼凹陷阜二段泥页岩厚度大、有机碳含量(TOC)中等,具备页岩油富集的物质基础.深凹带阜二段泥页岩镜质体反射率(Ro)为0.9％～1.0％,热演化程度适中,页岩油具有轻烃和气测全烃值高、流动性好的特点;断层不发育,...     

南襄盆地泌阳凹陷渐新统核桃园组三Ⅲ亚段页岩油富集模式——以中部深凹带YYY1井取心段为例

南襄盆地泌阳凹陷渐新统核桃园组核三段是我国陆相页岩油率先取得勘探突破的层系，但因多种因素影响始终未能实现规模开发。为揭示泌阳凹陷中部深凹带核三段页岩油勘探开发目标层段，以页岩油风险探井YYY1井核三Ⅲ亚段系统取心段为研究对象，充分利用系统取心段现场分析结果，结合前人研究成果，在剖析系统取心段岩相、页岩油富集层段特征基础上，明确了页岩油富集模式与首选勘探开发目标层。结果揭示：YYY1井核三Ⅲ中—下段主要发育含有机质纹层状混合质页岩、富有机质纹层状混合质页岩、含有机质纹层状长英质页岩、富有机质纹层状长英质页岩、含有机质层状长英质页岩、含有机质块状泥质粉砂岩/粉砂岩、含有机质块状细砂岩7种岩相；依据游离烃S₁和油饱和指数OSI两个表征页岩油富集关键参数，结合核磁测井总孔隙度，共识别出8个页岩油富集层，单个页岩油富集层厚度介于5～20 m,累计厚度81 m。核三Ⅲ中段发育的富集层段均受原位滞留烃和高TOC邻层运移烃贡献共同控制，具源储一体和源储共存双重富集模式；核三Ⅲ下段发育的富集层段均受原位滞留富集控制，属源储一体的富集模式。核三Ⅲ中段第二个页岩油富集层是泌阳凹陷中部深...     

渤海湾盆地辽河西部凹陷陆相页岩油气富集条件与分布模式

在大量泥页岩样品化验测试的基础上,分析了渤海湾盆地辽河西部凹陷页岩油气富集的条件,探讨了陆相裂谷盆地页岩油气分布特征和分布模式。研究认为,西部凹陷古近系沙四段和沙三段泥页岩累计厚度大、连续性好,有机质以腐泥型为主,发育一定量的腐殖型;有机质丰度高,TOC平均2.67%,热成熟度中等,R_o值0.4%~1.5%;泥页岩孔隙和裂缝较发育,孔隙以粒间孔和溶蚀孔最为发育,裂缝以构造缝和页理缝为主;储集物性好,含油气量高,具备页岩油气富集的基本条件。受沉积相、有机质类型与热成熟度联合控制,西部凹陷以发育页岩油为主,同时局部地区发育页岩气,页岩油气在纵向上和横向上有规律分布。纵向上,沙四段底部到沙三段上部地层依次发育页岩油气—页岩油—页岩气;横向上,断陷沉积中心以页岩油发育为主,盆地斜坡区为页岩油气频繁互层区域。      

南阳凹陷陆相页岩油形成条件及勘探潜力分析

参照泌阳凹陷页岩油形成条件研究方法对南阳凹陷页岩油形成条件进行分析,综合研究表明,南阳凹陷核桃园组泥页岩发育,分布范围广,单层厚度大;埋藏深度适中;有机质类型好,富有机质泥页岩发育层段有机质丰度高,热演化程度适中,主要处于生油阶段;脆性矿物含量高,可压性好;微孔隙微裂缝发育,储层物性好;泥页岩发育区断层不发育,保存条件好,具备陆相页岩油形成的有利条件。南阳凹陷深湖-半深湖相多口井在泥页岩段钻遇良好油气显示,其中红12井更是在泥页岩层获得一定工业油流,证实了南阳凹陷页岩油层的存在。初步估算南阳凹陷页岩油资源量为9 000×104 t,表明南阳凹陷具备良好的页岩油勘探潜力。从有机质丰度、气测异常情况来看,纵向上Eh23和Eh31层段更有利于页岩油的富集,平面上红12井区可能是最有利地区。     

鄂尔多斯盆地长73亚段泥页岩型页岩油赋存状态与有机地球化学特征

页岩油的赋存状态与有机地球化学特征对页岩油的甜点区评价与资源潜力评估具有重要意义。为明确鄂尔多斯盆地延长组长7₃亚段泥页岩中页岩油的赋存位置、含油量、族组分和饱和烃分布特征,选取长7₃亚段的泥页岩岩心样品进行多溶剂连续分级抽提、低温氮气吸附—解吸、荧光薄片鉴定、场发射扫描电镜和饱和烃气相色谱—质谱等分析。结果表明：长7₃亚段泥页岩型页岩油主要赋存于页理缝和有机质孔中;页岩油的含油总量大于10 mg/g,其中游离油约占50％,吸附油约占20％;游离油、吸附油含量与有机质丰度之间呈较好的正相关关系,表明有机质丰度是控制页岩油分布的主要因素;游离油含有较多的饱和烃和轻质组分,而吸附油则含有较多的非烃与沥青质等重质组分。此外,与暗色泥岩相比,黑色页岩具有广泛发育的页理缝和有机质孔,游离油含量较高,黑色页岩可能是更有利于页岩油勘探开发的岩相类型。     

渤海湾盆地济阳坳陷高产页岩油井BYP5页岩地质特征

济阳坳陷高产页岩油井BYP5古近系沙河街组三段下亚段（沙三下亚段）页岩为高成熟、富碳酸盐页岩典型代表，研究其地质特征对相似页岩勘探具有借鉴意义。从矿物组成、薄层结构、生烃条件、烃类流体性质、储集空间特征等方面剖析了该页岩基本特点。基于地化参数异常分析了页岩油微运移调整、富集机制，确定了页岩油可动的油饱和度指数（OSI）、总有机碳含量（TOC）及孔隙度下限。研究了有利于页岩油高产的地质条件。研究表明：BYP5井沙三下亚段页岩以碳酸盐质页岩为主，具有明显的薄层结构特征，薄层类型主要包括泥质薄层和泥晶方解石薄层。TOC为0.58%～7.98%，平均4.52%，以Ⅰ型有机质为主，处于生轻质油-凝析气阶段。孔隙度为2.2%～6.9%，平均3.22%，储集空间包括基质孔、层间缝以及穿层缝，其中基质孔是主要储集空间类型。可动页岩油的OSI下限值低于50 mg/g,TOC下限值为1%，孔隙度下限为2.2%。利于高产的地质条件是：(1)较高的有机质丰度和生烃潜力，为石油富集及流动奠定坚实物质基础；(2)油气具有较好的流动性，可大大降低有效储集物性下限；(3)异常高压为石油产出提供了充足的天然能量；(4)...     

渤海湾盆地东濮凹陷陆相页岩油可动性影响因素与资源潜力

可动性好是陆相页岩油富集高产的关键。通过显微镜薄片观察、扫描电镜、X射线能谱分析、岩石多温阶热解、高压压汞等实验，对渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙三段页岩油赋存特征与可动性影响因素进行了分析，并运用盆模法预测了可动油资源的分布。页岩油主要以游离态赋存于粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和连通裂缝中，并在裂缝周围富集，成熟度和裂缝发育程度是页岩油可动性主控因素，有机质丰度和孔隙度对其影响相对较复杂。东濮凹陷沙三中、下亚段页岩油资源潜力较大，以中—高熟油为主，可动油纵向上主要分布在3 500~4 500 m，平面上主要分布在洼陷带和内斜坡带，其中前梨园洼陷以及文东内斜坡带、濮卫次洼、柳屯洼陷、海通集洼陷可动油丰度较高，是下一步陆相页岩油重要勘探方向。