川南ZX向斜五峰组——龙马溪组页岩孔隙特征及差异性

文中选取四川盆地南缘ZX向斜五峰组—龙马溪组下段页岩样品进行研究,系统分析了其纳米孔隙结构特征和产生差异性的主要影响因素,根据Frenkel-Halsey-Hill模型计算了页岩孔隙的分形维数。结果表明：页岩孔隙的比表面积主要受控于微孔和介孔,孔体积主要受控于介孔和宏孔,随着埋深增加,比表面积明显增大;总有机碳质量分数（TOC）与比表面积和孔体积呈正相关性,镜质组反射率（Ro）对纳米孔隙发育有积极影响,钙质硅质混合页岩的分形维数较大。总体上,TOC和Ro是影响页岩纳米孔隙发育的主要因素,钙质硅质混合页岩具有更复杂的孔隙结构,是有利于开发的优质储层。     

焦石坝地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩地球化学特征及地质意义

以焦石坝地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩露头样品和钻井岩屑样品的氧化物和元素测量结果为依据,研究该区页岩氧化物和元素地球化学特征,结果表明:页岩地层SiO_2含量整体较高,化学蚀变指数(CIA)为55~77,表明页岩形成于温暖、湿润的气候环境。不同样品页岩氧化物和元素组成特征存在较明显差异,导致页岩品质存在巨大差异:龙马溪组页岩上段岩屑样品过量硅含量极低,U/Th小于0.75,属于高能、富氧环境产物,有机质难以保存,页岩品质差;龙马溪组页岩下段岩屑样品过量硅含量为6.6%~12.9%,U/Th为0.75~1.25,属于低能、贫氧环境产物,有机质含量高,脆性较好,页岩品质较好;五峰组页岩露头样品过量硅含量为11%~24%,U/Th为0.76~1.34,属于低能、贫氧—厌氧环境产物,有机质含量高,SiO_2含量最高,有利于形成天然裂缝和后期压裂改造,页岩品质最好。     

川南地区五峰组—龙马溪组深层页岩储层特征和含气性

页岩储层特征是影响页岩气资源评价的基本因素,页岩储集物性对页岩气赋存具有重要意义.通过井下岩心样品的X射线衍射、场发射扫描电镜、孔隙度等实验分析测试,对川南泸州地区五峰组—龙马溪组深层页岩的储层特征和含气性进行了研究,并对比了长宁地区龙马溪组中浅层页岩.结果表明:川南泸州地区五峰组—龙马溪组深层页岩有机质丰度较高(TO...     

渝东南地区黔江凹陷五峰组——龙马溪组页岩储层特征及其对含气量的影响

渝东南地区黔江凹陷五峰组—龙马溪组页岩气的勘探仍处于初级阶段,储层特征与含气性关系仍不明确,开展五峰组—龙马溪组页岩的储层特征及含气性的研究,对评价研究区页岩气资源潜力具有重要意义。通过采集该套页岩岩心样品,完成详细的储层特征分析和含气性分析测试,包括岩石薄片鉴定、X-射线衍射、TOC分析、显微组分实验、氮气吸附实验、扫描电镜实验和现场解析等,结果表明,五峰组—龙马溪组页岩以黏土—粉砂级细粒沉积为主;页岩有机碳含量为0.22%~5.31%,成熟度为1.78%~2.93%,处于高—过成熟阶段,纳米级有机孔隙发育;矿物成分中脆性矿物含量为38.4%~86.7%,黏土矿物含量为12.1%~56.5%,其中微—纳米级无机孔隙较为发育,此外微裂缝的发育也对页岩气聚集和开发提供了有利条件。五峰组—龙马溪组页岩含气量为0.07~2.81m3/t,其底部富有机质页岩的含气量超过1m3/t。综合分析认为页岩TOC值和石英含量越高、长石和绿泥石含量越低时页岩中孔隙及比表面积越大,页岩含气量越大。     

滇东北木杆向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气资源潜力评价

基于Xd2井和Ydd3井奥陶系五峰组—志留系龙马溪组岩心测试结果,结合邻区资料,总结滇东北地区木杆向斜黑色页岩岩性、分布规律、有机地球化学、储层及含气性特征,评价木杆向斜页岩气资源潜力。木杆向斜五峰组—龙马溪组一段主要为深水陆棚相黑色碳质泥页岩和粉砂质泥岩,其中龙马溪组一段可以分为1亚段、2亚段和3亚段,页岩优质段（总有机碳含量大于2.0%）厚40～70 m,平均有机碳含量为3.00%～3.61%,干酪根碳同位素值-30.21‰～-27.01‰,有机质含量高、类型好,等效镜质体反射率（VR_o）为2.73%～2.79%。矿物组成具有较低含量的石英和长石,较高含量的碳酸盐岩和黄铁矿,由下至上,石英、碳酸盐岩和黄铁矿含量降低,长石和黏土含量增加。页岩孔隙度为2.39%～8.53%,横向渗透率（0.000 01～15.0）×10^-3 μm²,以中等孔隙为主,低—特低渗透率,孔隙类型主要为有机质演化形成的介孔和微孔。木杆向斜五峰组—龙马溪组页岩埋深约1 500～2 300 m,含气面积125.55 km²,资源量999.93×10⁸ m³,主力含气层段位于五峰组上段—龙一段1亚段,厚度38～43 m,平均总含气量2.95～4.31 m³/t。木杆向斜五峰组—龙马溪组页岩厚度大,横向上和纵向上连续分布,埋藏适中,具有良好的页岩气资源潜力。     

川南长宁地区五峰组和龙马溪组页岩储层差异性分析

文中通过扫描电镜和分析化验资料,对长宁地区五峰组-龙马溪组页岩储层差异性进行了研究,结果表明:五峰组与龙马溪组一段1亚段页岩矿物种类相同,但质量分数差异大,五峰组页岩碳酸盐矿物质量分数最高,龙一1亚段页岩石英质量分数最高.矿物组分特征的差异导致龙一1亚段页岩脆性指数明显高于五峰组.有机碳质量分数和含气量两者略有差异,龙...     

中扬子地区五峰组—龙马溪组页岩气储层及含气性特征

中扬子地区是中国南方重要含油气区域之一,五峰组—龙马溪组泥页岩在中扬子地区广泛发育,且湘鄂西地区钻遇五峰组—龙马溪组泥页岩的钻井中具有良好的天然气显示。在北美页岩气成功商业开采和我国积极寻找页岩气有利区并争取取得页岩气勘探突破的背景下,现阶段开展页岩气储层和含气性特征等基础研究对指导我国页岩气勘探开发具有重要的现实意义。以中扬子地区深水海相沉积的五峰组—龙马溪组泥页岩为研究对象,在野外剖面和岩心观察的基础上,通过岩石薄片鉴定、矿物含量分析、扫描电镜、物性分析、有机地球化学分析和现场解析等手段,剖析了五峰组—龙马溪组泥页岩的岩相、矿物学特征、储集空间类型和含气性特征。结果表明研究区五峰组—龙马溪组页岩层系主要由泥页岩、硅质泥页岩、笔石泥页岩、炭质泥页岩和粉砂质泥页岩等岩相组成;矿物成分以石英矿物和黏土矿物为主;识别出基质孔、有机质孔、溶蚀孔和微裂缝4种储集空间类型;游离气量和吸附气量范围分别为0.09～0.17m³/t和0.20～0.84m³/t,控制其大小的分别为总孔隙度和有机碳含量,总含气量范围为0.29～1.01m³/t。根据页岩气界定标准认为五峰组—龙马溪组页岩气有利区位于恩施—彭水一带,估算其地质资源     

上扬子地区五峰组—龙马溪组黑色页岩高频层序划分

上扬子地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组是中国页岩气勘探开发最成功的层位。开展该套地层黑色页岩高频层序划分,有助于理解有机碳在页岩中的分布特征。以上扬子地区N211井的五峰组—龙马溪组黑色页岩为研究对象,分析了自然伽马（GR）与总有机碳含量（TOC）特征,基于旋回地层学理论划分了黑色页岩高频层序。结果表明：上扬子地区五峰组和龙马溪组下部黑色页岩GR值与TOC值整体上由五峰组底部到五峰组顶部的观音桥段逐渐变大,观音桥段出现极大值,再由观音桥段向龙马溪组逐渐变小。利用GR频谱分析及其滤波曲线,在五峰组和龙马溪组下部分别识别出约6个和7个长偏心率周期,据此,将五峰组和龙马溪组下部划分为12个完整的四级层序和1个不完整的四级层序。该研究可为黑色页岩高频层序划分提供典型案例,并为上扬子地区五峰组—龙马溪组页岩气甜点段预测提供参考,即：在五峰组—龙马溪组页岩高频层序结构中,层序边界附近的黑色页岩有机质富集程度相对较高。     

上扬子地区志留系龙马溪组富有机质泥岩储层特征

岩石矿物组成及脆性矿物含量对富有机质泥岩人工造缝能力影响明显,在页岩气储层描述及评价中显得尤为重要。以野外工作为基础,针对上扬子地区志留系龙马溪组下部富有机质泥岩开展X-衍射分析及显微观察。研究表明,该套富有机质泥岩储层脆性矿物平均含量约50%~70%,具有较好的破裂潜力。旺苍双汇、雷波银厂村、习水吼滩等剖面揭示,碎屑矿物主要为石英及少量长石,岩屑极少,矿物棱角分明,星点状分布,无明显定向性;自生脆性矿物主要为方解石、白云石,自形-半自形晶,局部相对富集组成宏观可见的细微条纹,黄铁矿含量低但岩石中普遍含有;生物矿物为微量硅质放射虫,有溶蚀现象。区域上,脆性矿物分为石英+长石组合、石英+长石+方解石+白云石组合。沉积中心--四川泸州-宜宾、重庆武隆-石柱地区,以及黔中-雪峰隆起北侧边缘沉积相带,方解石、白云石含量较高。汉南古陆、川中隆起与黔中-雪峰隆起向沉积区供给碎屑沉积物能力不同,造成陆地边缘沉积区矿物组成的差异。可见,寻找富脆性矿物分布区的关键应从重建古地理格局开始,尤其是进行沉积微相分析。     

四川盆地平桥地区五峰—龙马溪组页岩微观孔隙特征研究

基于氩离子抛光扫描电镜、吸附脱附实验等方法,对四川盆地平桥地区五峰组-龙马溪组下部页岩微观孔隙进行了研究。结果表明,富有机质的硅质页岩和碳质页岩微观孔隙以有机孔和微裂缝为主;孔隙结构相对复杂,孔隙形态丰富,孔径范围较大。吸附脱附实验显示,该页岩既有狭窄的平行板片状孔、少量的锥形平板孔和楔形孔,孔隙连通性相对差,又有规则开放圆孔与一端开口的墨水瓶状孔,孔隙开放性、连通性相对好。氩离子抛光扫描电镜法测量有机孔以细介孔为主且偏向微孔;吸附法测量比表面积为9～32.6 m²/g,平均18.0 m²/g,值偏低,BET法孔径为3.23～4.35 nm,BJH法孔容平均0.016 5 cm³/g,以细介孔为主,且偏向微孔界线。综合分析认为,研究区页岩储层微观孔隙以细介孔为主,且介孔和微孔贡献了绝大部分的比表面积。     

昭通东北地区五峰组-龙马溪组龙一1亚段页岩岩相类型及其储层特征

页岩岩相对页岩储层有着重要的影响,一定程度上控制着页岩的生烃能力、储集和压裂性能。基于岩心、薄片、X射线衍射及各类地化测试数据,对昭通东北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩岩相特征、储层特征和评价进行了研究。研究区主要发育含灰/硅混合质页岩相、混合质页岩相、含黏土/硅混合质页岩相、混合硅质页岩相、含黏土硅质页岩相,南部与北部岩相纵向分布存在差异,南部五峰组—龙一₁亚段岩相呈现出从黏土质页岩相组合向硅质页岩相组合再向混合质页岩相组合过渡的特征,北部呈现出从混合质页岩相组合向硅质页岩相组合再向混合质页岩相组合的过渡趋势;横向上岩相展布非均质性强,连续性差。不同岩相储层特征存在差异,硅质页岩储层性能较好,具有有机碳(TOC)含量高、含气量高、脆性矿物含量高的特征;黏土质页岩TOC含量和含气量较高,但脆性矿物含量极低;混合质页岩储层性质复杂,总体上硅质含量高的混合质页岩储层性质较好。基于TOC含量、含气量、脆性矿物含量,利用层次分析法和熵值法相结合的方法,建立了页岩岩相评价标准,确定了优势岩相,研究区混合硅质页岩相、含灰硅质页岩相和含灰/硅混合质页岩相为Ⅰ类优势岩相;含黏土硅质页岩相、混合质页岩相和含黏土/硅混合质页岩相为Ⅱ类优势岩相;混合黏土质页岩相和含硅黏土质页岩相为非优势岩相。     

黔北地区下志留统龙马溪组页岩储层特征

为弄清黔北地区下志留统龙马溪组海相富有机质页岩储层特征,文中利用有机地球化学、低温氮气吸附、甲烷等温吸附和场发射扫描电镜等资料,分析讨论了龙马溪组页岩的矿物学、有机地球化学、页岩储集空间和吸附能力等特征.结果表明:研究区龙马溪组页岩有机质类型以Ⅰ型为主,有机质成熟度适中,总有机碳质量分数在0.39％～9.24％,平均为...     

中扬子宜昌地区寒武系水井沱组页岩含气性及影响因素

中扬子宜昌地区作为南方海相页岩气勘探的有利目标区之一,多口井于寒武系水井沱组页岩中见页岩气显示,但含气性差异较大。基于区域地质背景与页岩气钻井资料,结合现场解析含气量测试数据,描述了宜昌地区水井沱组页岩气纵向分布特征,探讨了页岩气含量的主要影响因素。该区水井沱组黑色岩系主要为碳质页岩和灰质页岩,厚50~140 m,有机碳含量高,以Ⅰ型为主,处于过成熟热演化阶段,具良好的生烃潜力;现场解析含气量为0.32~5.48 m³/t,含气量大于2 m³/t的页岩累计厚度达到44.05 m,反映该区页岩具较好的整体含气性。水井沱组页岩含气性受沉积相带、有机碳含量、矿物组分、孔隙度、裂缝发育程度、地层压力等多种因素影响。陆棚相沉积的黑色碳质页岩含气量高于斜坡相灰色钙质页岩,而局限台地相泥灰岩含气量最低;含气量与页岩中有机碳含量、石英矿物含量均呈较好的正相关性,与碳酸盐矿物含量呈弱的负相关性,与黏土矿物含量关系不大,而有机碳含量对含气量的控制作用更为显著;页岩孔隙度大小和孔隙分布差异是导致含气量差异的重要因素,此外页岩含气量还与储层裂缝发育程度和地层压力密切相关。     

四川盆地威远地区龙马溪组泥页岩储层非均质性

在详细调研前人研究成果的基础上,结合四川盆地威远地区的实际地质情况,将泥页岩储层的非均质性分为宏观非均质性、微观非均质性和岩石力学非均质性3个方面。泥页岩储层的宏观非均质性主要体现在储层的横向展布、垂向上的岩性变化以及裂缝的分布特征。下志留统龙马溪组海相优质页岩的有效厚度普遍大于30 m,横向上厚度变化较小,均质性相对较好;垂向上泥页岩中普遍含砂质和灰质,部分层段几乎为粉砂岩,垂向非均质性非常明显;储层中裂缝主要发育在龙马溪组底部层段,具有极强的非均质性。微观非均质性主要受矿物组分和成岩作用的控制,其矿物组分、微孔隙和微裂缝的发育特征具有非常明显的非均质性。岩石力学非均质性主要包括泊松比、弹性模量、脆性和应力各向异性,是决定后期水力压裂措施和页岩气产量的关键。综合研究认为,四川盆地及其周缘龙马溪组页岩横向均质性较好,垂向非均质性、储层裂缝发育特征、微观非均质性以及岩石力学非均质性明显,对后期页岩气井的压裂和采收率的提高有重要影响。     

川东南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气异常压力封存箱剖析与形成机制

川东南地区焦石坝构造、丁山构造以及南部长宁黄金坝构造页岩气普遍存在超压现象,上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气存在由3个隔板构成的2个页岩气异常压力封存箱。下封存箱位置与五峰组—龙马溪组优质页岩层段相当,由上奥陶统临湘组与宝塔组致密含泥灰岩、瘤状灰岩形成页岩气封存箱的底部封隔层;顶板位于龙马溪组龙一段一亚段的中部,由火山灰蚀变黏土岩夹层、薄层碳酸盐岩及泥岩互层组成,同时形成上封存箱的底板;上封存箱顶板位于龙马溪组二段与龙一段分界处,由泥岩或泥岩夹薄层碳酸盐岩互层组成。研究认为页岩气封存箱顶、底板封隔层含致密碳酸盐岩或碳酸盐岩薄层并与泥岩互层时具有更好的封盖能力。封存箱顶底板与封存箱内部在测井曲线上(如声波、电阻率、自然伽马等)存在差异。上、下封存箱内部特征也不同：上封存箱内页岩微观结构显示强的各向异性,石英含量低、黏土含量高,有机质含量低,有机质孔隙连通性差,全烃含量低,孔隙度低;下封存箱内页岩微观结构显示各向同性,石英含量高、黏土含量低,有机质含量高,有机质相连,有机孔相通,连通性好,全烃含量高,孔隙度高。该页岩气异常压力封存箱经历了早期快速埋藏、有机质未熟低熟、以正常流体压力系统为主的封存箱雏形阶段,快速深埋大量生烃的液态烃类流体超压封存箱形成阶段,深埋及高过成熟大量生气的超压封存箱形成阶段,以及晚期页岩气异常压力封存箱改造定型阶段,最终形成由3个隔板组成页岩气底封顶盖、地层侧向倾伏及逆断层侧向封堵、空间上相互叠置的上、下2个互相独立的页岩气异常压力封存箱。孔隙度高、有机质含量高、连通性好及压力系数高的下封存箱是页岩气高效开发的优先目标。     

渝东南南川地区五峰组—龙马溪组页岩气层地应力数值模拟及有利区预测

南川地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组作为重要的页岩气产能层,具有页岩层厚度大,埋藏较深,地应力复杂、方位变化快的特点,地应力场研究对于该区页岩气的有效开发具有重要作用。为明确研究区地应力场特征及展布,通过采用SHELLS有限元应力场模拟方法,以研究区断裂、地形、热流值、岩石物性参数和边界条件为约束,开展了南川地区五峰—龙马溪组的应力场有限元数值模拟研究。结果表明,南川地区最大水平主应力性质以挤压性质为主,总体上存在NW-SE、NE-SW、近EW和近SN四个主应力方向和区域;应变率整体以压应变为主,存在低应变率(数量级别≤-18)、中应变率(数量级别介于-18~-17.6)和高应变率(数量级别≥-17.6)三类区域及相应的NE-SW、NW-SE、SN和EW展布方向;断裂滑移速率性质总体以逆断层性质为主,速率介于0~0.001 2 mm/a之间。将本次模拟的最大水平主应力方向、块体应变率和断裂滑移速率结果分别与实测的钻井最大主应力方向、黔渝地区应变率性质和数量级别、区域断裂发育等数据进行对比,展现出模拟结果与实测结果较高的数据吻合度,说明了模拟结果的准确性。最后,基于模拟结果揭示出的裂缝开启性、裂缝发育情况的信息,对南川地区裂缝储层有利发育区进行了评价,预测了Ⅰ、Ⅱ两类进一步勘探和开发的页岩气裂缝储层有利发育区块。     

湘中南中奥陶统烟溪组页岩储层特征及勘探潜力

中奥陶统烟溪组作为湖南下古生界一个新的勘探层系广泛受到能源地质学家的重视。运用偏光显微镜、高分辨率扫描电镜、X射线全岩衍射、有机碳含量及低温液氮和二氧化碳吸附脱附等检测手段,对湘中南地区中奥陶统烟溪组页岩储层进行了综合研究。结果表明：湘中南地区中奥陶统烟溪组为斜坡—盆地相沉积,深水陆棚和深水盆地相页岩发育;矿物成分主要为石英和黏土,其次是黄铁矿和长石;脆性指数较高,有利于压裂开采;页岩储层主要发育有机质孔、生物结构孔、粒间孔、片间孔、晶间孔、溶蚀孔和黏土矿物层间微裂缝及矿物破裂缝;孔隙度中等,渗透率较好。研究区发育2种类型的孔隙结构,以介孔和微孔发育为主的孔隙结构,总孔容和微孔总孔容相对较大,比表面积也非常大,其储集性能和吸附能力相对较强,可作为烟溪组重点勘探的层段。中奥陶统烟溪组页岩孔隙发育主要受热演化程度的影响,其次受矿物组成和有机质丰度的控制。研究区中奥陶统烟溪组具有良好的生烃物质基础,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ2型为主,TOC含量介于0.05%～5.6%之间,RO值介于2.72%～3.82%之间,已达到高成熟或过成熟阶段,有利于页岩气的大量生成。湘中南地区中奥陶统烟溪组埋藏深度适中,...