陆相断陷盆地页岩油资源潜力评价 ——以东营凹陷沙三段下亚段为例

页岩油资源潜力分析是页岩油勘探实践最重要的基础工作之一,可动资源量是最直接的资源潜力衡量指标。在借鉴页岩油资源评价和页岩油可动性等已有研究成果的基础上,分别应用氯仿沥青"A"参数法和热解参数法计算东营凹陷沙三段下亚段页岩油资源量和可动资源量。结果表明,2种方法的计算结果基本一致,页岩油资源量分别为11.39×10~8和11.57×10~8t。平面上,页岩油资源主要分布在各次级洼陷带,资源丰度为100×10~4～250×10~4t/km~2。纵向上,页岩油资源主要分布在埋深3 000～3 500 m,资源量为7.01×10~8t,其次分布在3 500～4 000 m,资源量为4.37×10~8t;从页岩油可动资源量来看,两者接近,分别为0.75×10~8和0.73×10~8t,但深部页岩油具有较高可动率。利津洼陷带具有较高的页岩油资源丰度和可动率,页岩油资源潜力大,为有利的页岩油勘探区。     

江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组盐间可动页岩油赋存空间多尺度表征

为更精细地刻画可动页岩油赋存的孔隙空间特征，通过对比抽提前后样品在低温氮气吸附实验的吸附量变化、高压压汞实验的进汞量变化以及场发射扫描电镜中的孔径变化特征，来表征可动页岩油赋存的孔隙空间。研究表明，江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组Eq₃4-10韵律可动页岩油主要赋存在微、纳米级的白云石晶间孔、粒间孔以及黏土矿物层间孔中，纹层状发育的页岩可动页岩油较为富集。以孔径80 nm为界拼接低温氮吸附和高压压汞测试孔径，结果表明，可动页岩油主要赋存在孔径小于200 nm的范围内，微米级孔隙内也有赋存，90～200 nm孔径范围内可动页岩油赋存相对较多。黏土矿物含量较低的样品，在孔径小于等于5 nm的范围内抽提出可动页岩油。孔隙度越高，平均孔径越大，可动页岩油越富集。      

泌阳凹陷页岩油富集及可动性探讨

中国陆相页岩油资源丰富,但近年来的开发实践并没有取得预期的效果。针对这一问题,本文应用显微镜薄片观察、岩石热解、低温氮气吸附、页岩油吸附实验、高压压汞和核磁共振等实验对泌阳凹陷页岩油富集及可动性主控因素进行了研究。结果表明：页岩油富集层段TOC含量较高,无机大孔隙较为发育。页岩油富集时饱和烃含量较高,沥青质含量较低,由此页岩油的可动性较好。粘土矿物是页岩比表面积的主要贡献者,是页岩油吸附的主要载体,粘土矿物含量越低,页岩油的可动性越好。泌阳凹陷纵向上页岩油富集的最佳深度为2 800 m,页岩油在3 000 m以深API度较高,粘度较低,具较好的可动性。泌页HF1井、安深1井深度为2 400~2 500 m,还未达到页岩油富集、可动的最佳深度段,不利于页岩油的开采。高温条件下小分子烃吸附能力较弱,深层（3 000 m以深）是该区未来的有利勘探目标。泌阳凹陷地层压力系数较小,高声波时差主要是高TOC的反映。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组混积型页岩油可动性实验

为确定吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏储集层孔喉结构及其原油可动性,利用薄片、扫描电镜、高压压汞等划分储集层;通过驱替与核磁共振联测实验,开展页岩油可动性评价,揭示可动油占比、孔径变化规律及其控制因素,建立页岩油可动性定量评价模型。芦草沟组发育粒间孔型、粒间-溶蚀-晶间孔型、溶蚀孔型、溶蚀-晶间孔型和晶间孔型5类储集空间。粒间孔型发育在粉—细砂岩相和砂质白云岩相中,可动性最好;溶蚀孔型主要发育在白云质粉砂岩相中,可动性中等;其他类型主要发育在泥岩相、泥质白云岩相和石灰质砂岩相中,可动性稍差。厘定页岩油可动孔喉下限为20 nm,可动性明显提高的孔喉界限为60 nm和150 nm,试油产能与之对应较好。页岩油赋存特征和孔喉结构共同影响页岩油可动性,粉—细砂岩相和白云质粉砂岩相的孔喉及页岩油赋存均最佳,为芦草沟组页岩油最有利开发岩相。     

陆相湖盆页岩油富集影响因素及综合评价方法——以东营凹陷和沾化凹陷为例

2011年以来,在东营凹陷和沾化凹陷部署了一系列页岩油专探井,但页岩油产量并未达到预期效果,表明前期对东营凹陷和沾化凹陷陆相页岩油的富集规律认识不清。以东营凹陷和沾化凹陷页岩油出油井为对象,综合数理统计、系统井解剖和实验模拟方法,明确了页岩油的富集产出主要受岩相、裂缝、页岩油可动性和地层压力等因素控制。在明确主控因素的前提下,对有利于页岩油富集各项因素的边界条件进行分析,建立了适用于陆相湖盆页岩油评价的基于岩相、(微)裂缝、页岩油可动性和地层压力的单因素评价、多因素叠合的页岩油甜点综合评价方法,有效提高了页岩油的预测精度,预测了页岩油甜点的有利区。研究表明,东营凹陷和沾化凹陷具有较好的页岩油勘探潜力。     

沾化凹陷低熟页岩储层特征及其对页岩油可动性的影响

利用扫描电镜、索氏抽提、气体吸附、核磁共振(含离心)等实验手段对沾化凹陷沙河街组三段(沙三段)下亚段泥页岩展开研究,以明确泥页岩储层特征对页岩油可动性的影响及其作用机制。沾化凹陷沙三段下亚段页岩主要发育有机质孔、粒间孔、晶间孔、溶蚀孔、构造缝和层理缝等储集空间。以50 nm和2μm为界,不同岩相页岩的核磁共振孔径分布曲线均具明显的三段式特征。孔径小于50 nm的孔体积主要由方解石溶蚀孔提供,孔径介于50 nm～2μm的孔体积由粒间孔提供,孔径>2μm孔缝的孔体积由层理缝和构造缝提供。页岩储层的孔隙结构特征和矿物组成共同控制了页岩油的可动性。页岩油可动性差,可动油饱和度平均仅为21.50%,可动油主要赋存在大孔隙(孔径>50 nm)中,小孔隙(孔径<50 nm)中以束缚油为主,页岩油的临界流动孔径约为50 nm。大孔隙不仅可以提供页岩油储集空间,也有利于页岩油的流动;小孔隙具有较大的比表面积、较强的吸附能力和较差的连通性,不利于页岩油流动。矿物组构宏观上影响了页岩油的可动性,方解石含量增加可以提高页岩的脆性,利于裂缝的形成,对页岩油渗流具有积极意义;黏土矿物因其较大的比...     

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。     

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。     

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。      

陆相页岩油成藏地质条件及富集高产主控因素——以泌阳凹陷为例

分析总结泌阳凹陷陆相页岩油的特点及勘探成果发现,泌阳凹陷陆相页岩主要分布在深湖—半深湖、浅湖沉积相带、淡水—咸水沉积环境,具备良好的陆相页岩油成藏地质条件。其主要特征为:厚度大,有机质丰度高、类型好,热演化程度适中,储集物性好,含油丰富,保存条件好,可压性好。研究认为,广泛分布的富有机质页岩及其适宜的热演化程度是页岩油富集高产的基础,有利的岩相与较好的物性是页岩油富集高产的关键,裂缝及薄砂层发育是页岩油高产的保障。文中建立了陆相页岩油有利区选择标准:深湖—半深湖相带;页岩累计厚度不小于30 m,其中有利页岩相厚度大于20 m;TOC平均不小于2%;Ro在0.5%~1.1%;孔隙度不小于3%;裂缝发育;含油饱和度指数不小于70%;埋深小于3 500 m;脆性矿物体积分数大于60%。     

陆相基质型页岩油甜点区成熟度界限探讨 ——以渤海湾盆地东营凹陷沙三下—沙四上亚段为例

陆相基质型页岩油有望成为我国页岩油增储上产的主力页岩油类型.鉴于成熟度是控制基质型页岩油甜点区分布的重要因素,在分析我国典型陆相不同有机质类型富有机质泥页岩实测镜质体反射率Ro值抑制程度基础上,以渤海湾盆地东营凹陷沙三下—沙四上亚段为例,探讨了陆相基质型页岩油甜点区成熟度界限.陆相富有机质泥页岩的有机质类型越好,其实测...     

沾化凹陷低熟页岩储层特征及其对页岩油可动性的影响

利用扫描电镜、索氏抽提、气体吸附、核磁共振（含离心）等实验手段对沾化凹陷沙河街组三段（沙三段）下亚段泥页岩展开研究,以明确泥页岩储层特征对页岩油可动性的影响及其作用机制。沾化凹陷沙三段下亚段页岩主要发育有机质孔、粒间孔、晶间孔、溶蚀孔、构造缝和层理缝等储集空间。以50 nm和2 μm为界,不同岩相页岩的核磁共振孔径分布曲线均具明显的三段式特征。孔径小于50 nm的孔体积主要由方解石溶蚀孔提供,孔径介于50 nm~2 μm的孔体积由粒间孔提供,孔径>2 μm孔缝的孔体积由层理缝和构造缝提供。页岩储层的孔隙结构特征和矿物组成共同控制了页岩油的可动性。页岩油可动性差,可动油饱和度平均仅为21.50%,可动油主要赋存在大孔隙（孔径>50 nm）中,小孔隙（孔径＜50 nm）中以束缚油为主,页岩油的临界流动孔径约为50 nm。大孔隙不仅可以提供页岩油储集空间,也有利于页岩油的流动;小孔隙具有较大的比表面积、较强的吸附能力和较差的连通性,不利于页岩油流动。矿物组构宏观上影响了页岩油的可动性,方解石含量增加可以提高页岩的脆性,利于裂缝的形成,对页岩油渗流具有积极意义;黏土矿物因其较大的比表面积和堵塞孔喉,不利于页岩油的流动。层理构造不仅利于层理缝等储集空间的发育,也改善了页岩孔隙的连通性,有利于页岩油的流动。     

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组页岩油微观储集特征

页岩油储层微观孔隙储集特征是勘探开发的重要基础资料。采集渤海湾盆地沾化凹陷罗69井沙河街组三段页岩油层段18块岩心样品,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜实验,研究页岩油储层孔隙发育特征。沾化凹陷沙三段页岩油层段为泥岩和灰岩的过渡岩性,以灰质泥岩、泥质灰岩和含泥灰岩为主,夹少量灰岩薄层。页岩油层段主要孔隙类型包括泥质碎片间微孔和碳酸盐矿物的溶蚀孔、晶间孔和晶内孔。页岩油层段的储层孔隙主要由泥质部分提供,泥质粒间孔提供的面孔率贡献最大,方解石溶蚀孔对面孔率有一定贡献,晶间孔和晶内孔的面孔率贡献最低。页岩油储层孔隙的孔径属于纳米级和微米级,纳米级孔隙数量占绝对优势,然而储层孔隙面积主要由数量较少的微米级孔隙提供,即页岩油开发的储集空间应该以微米级孔隙为主要对象。      

渤海湾盆地东濮凹陷沙三段泥页岩储层孔隙微观特征及其对油气滞留的意义

结合基础地化特征,对渤海湾盆地沙三段泥页岩进行XRD全岩矿物测试、镜下薄片鉴定和扫描电镜观察、低温氮气吸附实验,分析泥页岩储层孔隙空间的微观结构特征,并在此基础上研究沙三段泥页岩储集空间发育的影响因素,阐述孔隙发育对泥页岩油气富集的意义。结果表明：东濮凹陷沙三段泥页岩可划分为粉砂质泥页岩、灰质泥页岩和膏质泥页岩,其地化特征非均质性很强,显示出油气在沙三段泥页岩中的富集特征十分复杂。沙三段泥页岩中发育有粒间孔隙、粒内孔隙、有机孔及裂缝,不同岩性中的主要孔隙类型及孔隙分布存在差异。低压氮气吸附实验显示出沙三段泥页岩孔径分布体系可分为微孔主导、大孔主导和多孔径共控3种孔隙结构。沉积作用及成岩作用对沙三段泥页岩孔隙网络的发育均有影响,沉积环境为不同类型孔隙在各个岩性中的发育奠定基础,成岩作用在泥页岩埋藏过程中对孔隙网络起改造作用,大孔隙和微裂缝为液态烃及游离气的主要富集场所,微孔及介孔能够为吸附气提供吸附位,溶解气对于页岩油的开发具有重要意义。     

渤海湾盆地东濮凹陷北部页岩油富集类型和烃类组成特征——以文410井古近系沙河街组三段为例

为研究渤海湾盆地东濮凹陷北部页岩油的含油性及烃类组成特征,对文410井古近系沙河街组三段岩心样品开展了冷冻热解、三维定量荧光、气相色谱—质谱、岩石薄片等分析测试。东濮凹陷北部沙三段主要发育夹层型和裂缝型2种页岩油富集类型,烃类赋存主要为粒间孔和微裂缝2种形式,有效孔缝组合是页岩油高效富集的关键;岩心样品抽提物烃类组成特征主要以低碳数正构烷烃为主,C₂₇—C₂₈—C₂₉规则甾烷呈“V”型分布,反映出有机质来源主要为陆生高等植物与低等水生生物;伽马蜡烷含量较高,较低的Pr/Ph比值,反映该区有机质沉积环境主要为咸化的还原环境;结合C₃₁22S/(22S+22R)、Ts/(Ts+Tm)、C₂₉ααα20S/(20S+20R)、C₂₉ββ/(αα+ββ)等参数,表明烃源岩处于成熟阶段。      

东濮凹陷构造特征及古生界有利勘探区带评价

利用地震、钻井等资料,对东濮凹陷进行构造解析,并结合煤系源岩高热演化区的生气强度进行了研究区古生界有利勘探区带预测。研究结果表明：①东濮凹陷具有印支—燕山期挤压分区、古近纪拉张成带、沙四—沙三段沉积期断陷控洼、沙二段沉积期走滑成块的演化特征,从而导致古近系具有多断、多凸、多洼的结构特征。②东濮凹陷在多期构造应力叠合作用下形成“棋盘式”含油气系统,各含油气系统内油气普遍具有“上油下气、早油晚气、连续成藏”的特征,总体上发育4类油气藏,建立了弱改造型盆地“近源聚集、连续成藏、断超控富”的油气富集模式。③东濮凹陷中区构造改造弱,油气富集,南北向挤压断层控制着古生界残余地层的分布,是深层煤层气原生油气藏有利区带;在高热演化区以烃源岩为中心,利用多成藏要素叠合可优选出卫城—文留构造带为有利勘探区。     

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。      

页岩油微观赋存特征及其主控因素——以鄂尔多斯盆地延安地区延长组7段3亚段陆相页岩为例

以鄂尔多斯盆地延安地区延长组7段3亚段陆相页岩为研究对象,综合利用轻烃（C₆H₁₄和C₇H₁₆）吸附、N₂和CO₂吸附、岩石热解、有机地球化学、X射线衍射（XRD）等实验手段以及Dent吸附热力学模型与Horvarth-Kawazoe （HK）、Barrett-Joyner-Halenda （BJH）孔隙结构理论解释模型,系统开展了页岩油的微观赋存特征及其主控因素研究,建立了页岩油吸附能力预测的数学模型和赋存状态演化模型。研究结果表明：基于液态烃蒸气等温吸附实验和孔隙结构理论解释模型,可揭示一定范围孔隙中（孔径小于125 nm）页岩油的微观赋存特征。页岩中的吸附油是具有一定厚度的吸附油膜,其平均厚度随孔径增加呈Langmuir型吸附曲线增长。页岩油主要赋存于孔径小于25 nm的介孔中。当孔径小于3 nm时,孔隙内以赋存吸附油为主;当孔径大于3 nm时,孔隙内主要为游离油。页岩中的游离油量与孔缝空间、含油饱和度呈正相关关系。吸附油量与脆性矿物含量、宏孔结构参数无相关性,与总有机碳（TOC）含量、黏土矿物含量、微孔和介孔的比表面积与孔体积、轻烃类型以及压力呈正相关关系,与埋深和成熟度呈先增加后降低的变化关系,且有机质是页岩中吸附油的主控因素。镜质体反射率为0.75%是页岩油赋存状态和可动性转变的成熟度界限,而镜质体反射率为0.85%~0.90%则是页岩"含油性高、可动性好"的最佳成熟度窗口下限。在延安地区,1 000~1 200 m以深是延长组7段3亚段陆相页岩油勘探开发的有利层段。     

东濮凹陷柳屯洼陷沙河街组三段上亚段盐间泥页岩储层特征

结合盐间泥页岩油藏强超压和稠油的特点,以岩心描述、X射线衍射、扫描电镜、泥页岩孔隙度测试以及测井资料为手段,对东濮凹陷柳屯洼陷沙河街组三段上亚段（简称沙三上亚段）盐间泥页岩储层开展岩性、储集空间、物性以及储集类型研究,进而对盐间泥页岩储层进行综合分类评价。结果表明,盐间泥页岩储层岩性复杂,碎屑岩矿物、碳酸盐矿物和蒸发盐矿物组成了复杂盐韵律段;刚性矿物和有机碳含量高,有机质类型好,成熟度中偏低,强超压,构造缝和超压缝发育;有机质孔隙和与基质有关的孔隙较发育,为泥页岩主要储集空间;而裂缝与有机质孔隙结合提高了储层的渗透性。在此基础上,将沙三上亚段盐间泥页岩储层划分为4类。这一分类方案可为本区泥页岩油藏的进一步评价提供参考。