我国富含有机质泥页岩发育特点与页岩气战略选区

我国页岩气勘探才刚刚起步,目前研究主要集中在页岩气成藏条件和有利区评价方面。页岩气有利区优选还处于富含有机质泥页岩优选阶段,优选出的主要是页岩气发育远景区。受复杂地质背景和多阶段演化过程的影响,我国含油气盆地类型多、盆地结构复杂,盆地的不同演化规律直接控制着富含有机质泥页岩的发育与分布。为此,依据形成环境将富含有机质泥页岩划分为海相厚层富含有机质泥页岩、海陆交互相及陆相煤系地层富含有机质泥页岩、湖相富含有机质泥页岩这3种类型,并分别探讨了其页岩气勘探开发前景。结论认为：①海相厚层富含有机质页岩是我国近期页岩气勘探的首选;②海陆交互相及陆相煤系地层富含有机质泥页岩单层厚度较薄,但与致密砂岩气和煤层气有共生条件,发展页岩气与致密砂岩气等多类型天然气资源多层合采技术具有十分现实的意义;③湖相富含有机质泥页岩成岩程度普遍不高,需要进一步优选岩石强度较大、具备裸眼完井条件的层位进行勘探开发。     

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。     

黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相页岩气形成条件及资源潜力

以黄骅坳陷中区和北区古近系沙河街组湖相富有机质泥页岩为重点研究对象,在大量样品实验测试数据深入分析与镜下观察的基础上,从页岩的发育特征、有机质丰度、有机质类型、热演化程度及储集性能等方面出发,明确了研究区沙河街组陆相页岩气形成条件及资源潜力。研究区沙河街组有效生烃泥页岩的累积厚度大（大于1 000 m）,有机质丰度高（大于1.0%）,有机质类型适中（以Ⅱ1及Ⅱ2型为主）,热演化程度以成熟—高熟为主,储集性能较好,具备良好的页岩气成藏条件。通过与美国主要产气页岩、中国陆相和海相页岩层段的主要特征参数指标相比较,建立了以富有机质泥页岩的厚度、有机碳含量、镜质组反射率、埋深及地层压力等参数作为页岩气有利区的评价标准,初步优选歧口凹陷西南部及张巨河一带为页岩气勘探的有利区,且以沙三段为页岩气富集的最有利层段。初步估算黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相泥页岩形成的页岩气总远景资源量约为0.46×1012 m3,其中沙三段占73%,充分表明了黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相页岩气资源潜力较大。     

四川盆地陆相页岩气形成条件及勘探开发前景

与北美页岩气主要形成于海相富有机质泥页岩层系相比,我国主要含油气盆地页岩气具有赋存于陆相及海陆过渡相富有机质泥页岩层系的特点,是未来非常规油气资源勘探开发新的重要领域。为此,综合应用野外地质剖面勘测、岩心及其测试分析资料,对四川盆地陆相页岩气形成条件、含气特征及可采性等进行了分析。结果表明：四川盆地上三叠统须家河组和下侏罗统自流井组的河、湖相泥页岩具分布广、厚度大、有机质丰度较高、保存条件好、脆性矿物含量高的特点,有利于页岩气的成藏和压裂改造。通过老井复查和常规兼探,已在川东建南、涪陵地区和川东北元坝地区自流井组,川西新场地区须家河组泥页岩中获得良好的天然气显示和工业气流。结论认为：四川盆地陆相页岩气与北美海相页岩气形成条件相当,优于圣胡安盆地海陆过渡相Lewis页岩,具有良好的勘探开发前景。初步优选川中阆中-平昌、三台-广安,川东南涪陵-长寿为自流井组页岩气勘探的有利地区,川西孝泉-新场、川中三台-广安为须家河组（须五段）页岩气勘探的有利地区。     

松辽盆地陆相页岩油富集条件及勘探开发有利区

陆相页岩油是中国独具特色的非常规油气资源类型,已经成为中国石油增储上产的重要阵地。通过系统阐述松辽盆地古龙地区页岩油(古龙页岩油)的勘探开发历程,总结陆相页岩油富集成藏的地质条件,明确资源潜力,并指出古龙页岩油有利区及下一步勘探开发方向。研究结果表明：(1)古龙页岩油主要经历泥岩裂缝油藏、夹层型页岩油和页岩型页岩油3个勘探开发阶段;(2)古龙地区页岩为陆相淡水—微咸水湖盆成因,层状藻富集,形成了分布面积广、厚度大、生油能力强的富有机质页岩,奠定了古龙页岩油规模发育的物质基础;(3)古龙地区页岩发育大量微米—纳米级有机质生烃缝、孔隙和天然裂缝,为页岩油提供富集空间和渗流通道;(4)古龙页岩油热演化程度高,有机质大量生油,原位超压保存,地层能量充足,有利于页岩油的开发动用;(5)古龙页岩油顶、底板岩性致密,断层封堵性好,为古龙页岩油大规模连片分布提供宏观保存条件;(6)古龙页岩油有利区分布面积为1.46×10⁴km²,为大规模连续分布的超压页岩油藏,资源量巨大,石油资源量为(100～150)×10⁸t,齐家—古龙凹陷轻质油带...     

川西坳陷须家河组陆相页岩岩相控制下的微观储集特征

为探讨页岩岩相对陆相页岩微观储集特征的控制机理,明确陆相页岩气的富集条件,选取川西坳陷须家河组陆相页岩作为研究对象,基于TOC和矿物组分建立页岩岩相划分方案,明确须家河组陆相页岩发育富有机质黏土质页岩、含有机质黏土质页岩、含有机质混合质页岩、贫有机质混合质页岩、贫有机质硅质页岩5类岩相。在此基础上,开展扫描电镜、高压压汞和低温气体吸附实验,分析研究区须家河组陆相页岩微观孔隙结构特征。结果表明：研究区须家河组陆相页岩主要发育黏土矿物晶间孔和粒内溶孔,有机质孔极少发育,全孔径分布具有多峰特征,其中,孔体积主要由中孔和宏孔提供,比表面积主要由微孔和中孔提供;不同岩相页岩储层微观储集特征具有非均质性,富有机质黏土质页岩孔体积和比表面积最大,有利于页岩气的富集,是须家河组陆相页岩最有利的岩相。研究结果对于陆相页岩气的勘探、资源评价及产能建设具有一定的指导意义。     

河北省北部富有机质页岩的页岩气潜力研究

为满足当前国内页岩气勘探开发需求,亟需完善富有机质页岩勘探开发理论。以河北省北部富有机质页岩样品为依托进行岩石热解、XRD全岩矿物分析、扫描电镜、甲烷等温吸附等实验,以期探明研究区古老地层富有机质页岩的页岩气潜力。研究发现：研究区下马岭组和洪水庄组烃源岩发育较好,有较好的生排烃潜力;页岩孔隙特征整体复杂,储层物性为低孔低渗,富集储存条件较好。又创新性研究了页岩含气性与岩相类型的关系,结果表明层状页岩含气性优于块状页岩。该研究成果丰富了页岩气富集理论,并指明了研究区富有机质页岩的页岩气勘探开发潜力较大,可为下一步有效开发提供理论指导。     

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...     

中国东部断陷盆地页岩油成藏条件与勘探潜力

页岩油作为一种重要的非常规资源类型,拓展了油气勘探开发的新领域。中国东部断陷盆地古近系湖相泥页岩分布范围广、有机质丰度高、厚度大、埋藏较浅、普遍处于生油高峰阶段,具有巨大的页岩油资源潜力。在与北美典型页岩油产区对比的基础上,对中国东部断陷盆地古近系页岩油地质条件进行综合分析,根据富有机质泥页岩的沉积相带、岩石组合、储集空间类型、烃源条件等特征,将页岩油藏划分为深凹区纯泥页岩型、盐间型(盐间高压泥页岩裂缝型、盐间泥页岩夹薄砂岩裂缝型、盐间泥质云岩裂缝型)和泥页岩夹脆性层型(泥页岩夹薄砂岩型、泥页岩夹灰岩型、云质泥岩夹白云岩型)3大类页岩油藏类型,并对其分布特征进行了探讨。在此基础上,对东部断陷盆地古近系页岩油的勘探潜力进行了初步分析,并预测了页岩油有利区。     

鄂尔多斯盆地陆相页岩油富集条件及有利区优选

中国石油长庆油田公司在鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)湖相烃源岩层系探明十亿吨级庆城页岩油大油田,盆地累计提交页岩油探明地质储量11.53×10⁸t,并在陇东地区建成中国第一个百万吨级整装页岩油开发示范区。系统回顾了鄂尔多斯盆地长7段 页岩油勘探开发历程,总结页岩油富集条件及甜点区优选,分析了页岩油勘探开发的资源前景。长7段沉积期,鄂尔多斯盆地为宽缓的大型内陆坳陷湖盆,高生产力、强还原的湖盆环境利于富有机质泥页岩沉积,多级坡折带的发育和频繁的地震火山活动利于多种深水重力流沉积的发育,细粒砂岩与泥页岩盆地范围内大面积接触,页岩油源储共生富有机质烃源岩的强生、排烃作用为长7段页岩油源内运移、富集提供动力;由粒间孔、溶蚀孔、黏土矿物晶间孔和微裂缝构成的微—纳米级孔喉—缝网耦合系统是页岩油的主要富集单元,控制了页岩油的最终富集。烃类由泥页岩运移至砂岩夹层的过程中,泥页岩的层析作用使砂岩夹层富集油质轻、黏度小、流动好的优质烃类,形成长7段低压页岩油效益开发的关键甜点。湖盆中部可效益开发的运移型页岩油是页岩油增储上产的现实目标,湖盆边缘可效益开发的运移型页岩油是长7段页岩油稳产上产的后备领域。围绕庆城油田及其外围,扩大运移型页岩油勘 探成果,并积极探索滞留型页岩油开发潜力,是助推长庆油田二次加快发展和保障国家能源安全的重要举措。     

南襄盆地泌阳凹陷核桃园组页岩油富集机制

我国陆相页岩油资源潜力巨大,但当前页岩油开采量远不及预期。文章以泌阳凹陷核桃园组为例,根据颜色、结构和显微特征将研究区50块页岩划分为黑色纹层状页岩（A类）和灰色页岩（B类,包括灰色页岩、暗色泥岩及少量粉砂质泥岩）两大类,并进行了系统的地球化学测试分析,包括TOC、热解、显微组分、气相色谱和色谱-质谱分析等,以期明确湖相富有机质页岩地球化学特征及其页岩油富集机制。结果表明：A类页岩主要发育于较高盐度的强还原环境,具有较高的有机质丰度（TOC高达8.59%）,富含Ⅰ型干酪根,藻类生源丰富,与此同时,较发育的水平裂缝有利于页岩油的储集,促成了现今较高的含油性（较高的热解烃含量S₁和氯仿沥青“A”含量）,导致A类页岩主要发育“富集”页岩油资源;而B类页岩主要发育于较低盐度的弱还原环境,有机质丰度相对较低（TOC低至1.09%）,以Ⅱ₁-Ⅱ₂型干酪根为主,藻类生源相对贫乏,与此同时,较发育的垂向裂缝加速了页岩排烃,促成了现今相对较低的含油性,导致B类页岩主要发育“低效”和“无效”页岩油资源。因此,泌阳凹陷黑色纹层状页岩能有效生成并储集丰富的页岩油资源,该认识对研究区页岩油进一步勘探开发具有重要参考价值。     

中国页岩气形成条件及勘探实践

中国非常规天然气已实现了致密气、煤层气资源的规模化工业生产,正在寻求实现页岩气资源的有效开发。为此,通过对中国富有机质页岩形成构造背景、地质特征、页岩气形成条件及影响因素的分析,认为中国富有机质页岩时代多、类型丰富、形成环境复杂,不同类型富有机质页岩地质特征与页岩气形成条件差异明显。中国富有机质页岩形成环境有5类：①克拉通边缘半深水-深水陆棚相（扬子地区下古生界）;②克拉通边缘沼泽相（华北地区石炭-二叠系）;③前陆盆地湖-沼相（四川盆地上三叠统、西部地区三叠-侏罗系）;④裂谷盆地断（坳）陷半深-深湖相（渤海湾盆地古近系和新近系、松辽盆地白垩系）;⑤大型陆内坳陷盆地深湖相（鄂尔多斯盆地三叠系）。中国页岩气形成条件可归纳为：①富有机质页岩发育具有广泛性;②富有机质页岩展布具有不均衡性;③不同类型页岩成气潜力具有多样性;④页岩储层具有差异性。中国页岩气区带类型可以划归4种类型：热裂解页岩含气区、热成熟页岩含气区、深埋热成熟页岩含气区和生物气-低成熟页岩含气区。中国页岩气勘探实践表明：中国拥有丰富的页岩气资源量,随着理论与技术的突破、经济条件的改善,未来中国页岩气资源有较好发展前景。     

中国陆相盆地页岩油研究及勘探开发进展

北美页岩油气的成功勘探带给全世界新的油气勘探思路。中国陆相盆地的页岩油资源非常丰富,但中国陆相盆地特殊复杂的地质与工程条件也给中国的勘探家们带来了诸多难题。近年来页岩油的概念内涵饱受争议,中国陆相页岩油的形成条件、赋存形式、成藏机理、资源潜力与有利发育区等内容成为研究热点,中国陆相湖盆发育淡水、咸水环境2类优质烃源岩,经研究表明,淡水、咸水环境均可发育高TOC页岩。微米-纳米级孔隙是页岩油重要的储集空间,主要包括晶间孔、有机质孔、层理缝、微裂缝等,纹层状岩相是页岩油勘探的有利岩相已成为共识,页岩油丰富的资源量引起了国内各大石油企业的关注,页岩油相关的勘探开发工作也先后开展,并取得了很大进展。目前,中国页岩油勘探开发仍存在众多问题,页岩油概念混乱、地质条件复杂、工程手段有限等一系列问题亟待解决。总体来看,页岩油革命即将到来。     

页岩气勘探和开发进展综述

页岩气是指以吸附或游离状态聚集在暗色泥页岩或高碳泥页岩中的一种非常规天然气,储集空间为有机质孔隙及矿物基质孔隙和裂缝,其来源有生物成因和热解成因 2 种,具有典型的自生自储特征。页岩气孔隙度（<10％）和渗透率（μD～nD）较低,需通过压裂（一般为水力压裂）来增强连通性,进而获得经济开发。页岩气在美国的成功开发展示了页岩气是基础地质和石油工程高度结合的典范。页岩气勘探程度低,技术不成熟,页岩气藏主控因素不清楚,成藏理论或模式有待深入研究,是当前我国页岩气发展面临的主要问题。     

苏北盆地阜二段陆相页岩油气勘探潜力分析

苏北盆地古近系为陆相泥页岩沉积,纵向上主要发育阜二段、阜四段两套富有机质泥页岩,其中阜二段泥页岩厚度大,有机质丰度高、类型以Ⅰ-Ⅱ₁型为主,主要处于成熟演化阶段;各类微孔隙、微裂缝发育,形成的网状储集体系为油气的赋存与流动提供了空间,具备形成页岩油气的物质基础和储集条件;无机矿物中脆性矿物含量较高,黏土矿物含量较低,利于页岩油的开采;多口井见到油气显示,部分井试获工业油流,展示苏北盆地页岩油具有较大的勘探潜力。     

冀东南堡凹陷非常规油气资源潜力研究

利用地球化学、岩石矿物、测井及录井等资料系统研究冀东南堡凹陷非常规油气资源,认为南堡凹陷火山岩、泥页岩厚度大、有机质丰度高、类型好、成熟度分布范围广,具备形成油气藏的物质基础;南堡凹陷火成岩气孔或裂缝发育、泥页岩裂缝发育,均具有一定的储集性能,同时有利于油气的开采。通过对火山岩、泥页岩进行试油试采,在沙河街组火山岩中试气获得了日产16×104m3的高产天然气流,在沙三段泥页岩进行压裂投产,初期日产液30m3,目前日产液5m3,日产油2t,已累计产油500t。研究结果表明南堡凹陷非常规油气藏具有良好的勘探开发潜力,展示了良好的勘探开发前景。     

页岩油气科技进步、发展战略及政策建议

页岩油气是自生自储、源储一体的非常规油气资源,根据热演化成熟度将页岩油划分为中—高成熟页岩油与中—低成熟页岩油,根据页岩沉积环境将页岩气划分为海相、海陆过渡相和陆相页岩气。中国是目前世界上实现陆相页岩油商业规模开发最成功的国家之一,相继在鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等获得陆相页岩油重大发现。在四川盆地及其周缘实现了海相页岩气工业突破和快速规模发展,截至2021年底,在中国南方累计探明页岩气田8个、探明地质储量2.74×10¹²m³,2021年页岩气产量达230×10⁸m³,累计生产页岩气924×10⁸m³。中国页岩油气资源潜力大,但规模勘探与效益开发仍面临诸多挑战。借鉴国外页岩油气发展经验与启示,建议由国家牵头评价落实黑色页岩转化油气、高碳煤岩转化油气的技术与经济资源量,制定发展规划;设立国家级黑色页岩、高碳煤岩油气原位转化先导试验区,继续执行并出台页岩转化、煤岩油气转化的财政激励和税收扶持政策,推动实现地下页岩油熟化转化革命、地下煤炭加热转化油气革命;国家顶层设计,统筹投资,以鄂尔多斯、四川等盆地为代表,打造地上可再生能源与地下油气煤、热锂铀、碳捕获和储存(CCS)、碳捕获与利用及封存(CCUS)等协同融合发展的"世界超级能源盆地"基地,实现地上与地下多种能源的协同融合发展。     

北美TMS页岩油地质评价及勘探有利区预测

北美页岩油气的商业开发已引起全球各国的高度关注,中国能源企业也将目光投向海外市场,因此,及时掌握海外页岩油气区块地质特征及资源潜力意义重大。对于资料不够丰富、要求快速评价出勘探有利区的海外页岩油气区块来讲,页岩的资源条件和开采条件是最基础的评价内容。对北美X地区TMS(Tuscaloosa Marine Shale)页岩油资源条件和开采条件分析表明,TMS页岩具有页岩厚度大、有机碳含量高、有机质处于生油高峰阶段、页岩埋深和黏土矿物含量适中、页岩储层顶底板保存条件较好等特点,具有很好的页岩油勘探潜力。利用多层次模糊综合评判法优选TMS页岩油有利区,其勘探选区可分为5类,Ⅰ类区综合评价系数大于0.75,为极有利区,主要分布在研究区的中部;25个地理区块中,V区块页岩油勘探潜力最大,P1区块页岩油勘探潜力丰度最高。     

North Carnarvon盆地中-上三叠统沉积特征与有机质的空间展布

North Carnarvon盆地是澳大利亚最主要的产油气盆地,也是世界上主要的富气盆地之一。三叠系地层厚度巨大且平面分布广,资源潜力大且储层发育。早三叠世时,整个西北陆架为浅海覆盖,盆地沉积了一套Locker页岩;中-晚三叠世时,西北陆架普遍发生海退,盆地沉积了河流三角洲相的Mungaroo组,其岩性特征为厚层砂岩层与薄层泥岩层互层,并夹有薄煤层。Mungaroo组既是勘探的主要目的层,又是主力烃源岩的发育层段,其储层与烃源岩呈现"三明治"式叠置,砂体发育区与优质烃源岩分布区重叠。通过对Mungaroo组沉积特征和有机质空间展布的分析,明确了North Carnarvon盆地三叠系陆源有机质空间展布的沉积背景,提出了North Carnarvon盆地三叠系陆源有机质烃源岩发育的沉积充填模式,为澳大利亚North Carnarvon盆地油气地质研究及我国近海类似油气田开发提供地质依据。