黄铁矿对页岩油气富集成藏影响研究

黄铁矿在富有机质泥页岩中广泛分布,是泥页岩形成的沉积环境和成岩环境的指示矿物,但其对页岩油气形成与富集成藏影响的研究相对较少。对扬子地区及茂名盆地富有机质泥页岩中黄铁矿的发育形态研究,发现静水缺氧的深水陆棚相和盆地相页岩中草莓体黄铁矿集合体数量多、粒径小;含氧的半深湖—深湖相页岩中发育了大量粒径较大的草莓体黄铁矿集合体;滨岸沼泽和浅水陆棚相页岩中黄铁矿很少存在。黄铁矿含量与TOC、液态烃(S1)含量之间具有较好的正相关性,反映了黄铁矿的形成和含量与有机质含量之间存在密切关系,并能对有机质热解和裂解起促进作用。有机/黄铁矿复合体内发育了丰富的有机孔,能够增加页岩的比表面积,进一步促进甲烷吸附容量的增加。草莓体黄铁矿内较多的晶间孔及其表面、以及黄铁矿被溶蚀脱落后形成的铸模孔能为液态烃、游离气提供较多的储集空间。因而页岩储层中黄铁矿尤其是草莓体黄铁矿是促进有机质生烃演化和页岩油气富集成藏的重要因素,根据黄铁矿在纵横向上的富集程度在一定程度上能够预测页岩油气成藏的有利区。     

泌阳凹陷陆相页岩油气成藏条件

泌阳凹陷AS1井陆相页岩储层压裂后获得最高日产油4.68 m~3、天然气90 m~3,从而在我国东部陆相第三系断陷湖盆页岩油气领域取得了重要突破。页岩油与页岩气通常为共生关系,文章将重点应用地质实验、地质录井、测井等资料对泌阳凹陷深凹区AS1井井区的页岩分布特征、地化特征、储集特征及保存条件进行分析。研究表明AS1井2 450～2 510 m主力页岩段单层厚度大,分布范围广,有机碳含量较高,热演化程度镜质体反射率值一般在0.57%～0.72%,表明烃源岩处于成熟阶段和生烃高峰期。含油气页岩录井气测异常明显,测井曲线上具有"三高两低"的特征;页岩储集空间类型发育微孔隙、微裂缝,储集性能较好;储层石英等脆性矿物含量高,易于页岩油储层压裂改造。采用容积法对泌阳凹陷深凹区页岩油气资源量进行计算,得出泌阳凹陷页岩油气资源量5.4×10~8t,勘探潜力较大,勘探前景良好。     

西非构造演化及其对油气成藏的控制作用

西非海岸盆地群的形成和发育,与中生代以来大西洋裂开和后期的持续扩张作用有关,是冈瓦纳大陆解体和大西洋扩张形成的大陆裂谷和被动陆缘盆地。盆地的发育受西非板块构造演化的影响,经历了晚古生代-早中生代大陆克拉通阶段(前裂谷阶段)、中-晚中生代以来的裂谷阶段、过渡阶段和中生代末-第三纪的被动陆缘阶段。由于南大西洋的裂开南早北晚,受其影响,盆地的形成时间也具有南早北晚的特征。裂谷中部盆地发育良好,向南次之,北部发育较差;裂谷末期,广泛发育了一套厚层的盐岩沉积;被动陆缘发育早期继承了裂谷阶段的沉积特征,但晚期(始新世后)则与裂谷阶段相反,北部形成了巨厚的尼日利亚三角洲沉积。北部油气藏的形成明显较南部晚,加蓬盆地以南以盐下含油气系统为主,尼日利亚盆地则以盐上第三系含油气系统为主;油气藏的形成与盐岩活动形成的构造关系密切;油气分布向海方向层位逐步变新。     

油气成藏作用与系统论

油气成藏作用是在含油气盆地的油气系统及其子系统(生烃系统、运移系统和聚集系统)中发生的．在烃类从烃灶排出直至充注到圈闭中富集成油气藏的全过程中．不仅有空间位置的运动．烃体系还会发生一系列物理、化学的变化，系统论是成藏作用研究的重要理论基础之一。成藏机制是成藏作用研究的中心课题．研究内容包括：说明导致烃流体运动状态变化的起因、驱动力和规律的“动力学”研究；析析烃类空间位置随时间变化的关系及成藏过程中输导网络体系(实质上是阻滞体系)的规模和样式、运移和聚集的条件、成藏期次等的“运动学”研究；判断油气聚集和保存问题，即在外界作用下保持烃流体相对稳定(平衡)状态条件的“静力学”研究。封存箱是形成大型油气藏的非常重要而普遍的流体运聚结均．以塔里木盆地库车油气系统为例．分析了该系统的液体孔隙压力纵向结构及平面分布、变化．探讨了南、北两个地带的成藏作用．组构了3种成藏模式：①正常压力封存箱内早期聚集、晚期再充注的渗流成藏机制的牙哈模式；②异常高压封存箱内晚期对流成藏机制的克拉苏模式；③封存箱外涌流成藏机制的大宛齐模式。图5参49。     

费尔干纳盆地形成演化及其对油气成藏的控制作用

通过对费尔干纳盆地钻井、取心和地球物理资料的综合分析,结合区域地质认识,研究了天山造山带的活动与费尔干纳盆地形成演化之间的关系,阐述了盆地形成演化对油气成藏的控制作用,并探讨了影响盆地形成演化的地球动力学背景。研究认为,费尔干纳盆地的形成演化与天山造山带和帕米尔地块的活动密切相关,盆地东北缘的塔拉斯—费尔干纳断裂对盆地的形成演化与沉积展布有重要的制约作用;盆地经历了晚二叠世—早三叠世山间拗陷阶段、晚三叠世构造抬升阶段、早侏罗世—中侏罗世盆地雏形形成阶段、晚侏罗世—早白垩世构造抬升阶段、晚白垩世—古近纪持续沉降阶段和新近纪—第四纪构造抬升阶段;费尔干纳盆地生油层、储集层和盖层形成于构造平静期,油气运移和成藏于构造活跃期。     

断层形态及其封闭特征对油气成藏的控制作用

本文通过断层精细解释与三维模拟技术结合应用,分析油气优势运移路径,建立充注层优选模式,进一步细化、深化油藏动力学理论研究。三维模型显示断层面形态存在多样化,整个断面对储层的封堵性也存在差异,针对断面三维要素及流体运移势能特征分析,研究断层疏导油气的最优势通道,并通过断面封闭性分析论述断层对油气向储层注入的控制作用。油气运聚成藏过程受断层面形态及其横向封闭、开启状态控制,油气在势能约束下沿断层面优势路径向上运移,只有路过储层处于开启段,为油气充注入口,且势能较入口低的位置也存在开启段,为储层流体出口,在势能差的作用下,油气才会规模性的进入储层,油气在密度差异作用下向构造高部位聚集成藏,建立了断层开启段组合、油气优势运移路径沟通的"高势进,低势出"油气充注模式。本次研究创新性对断层面结构要素开展三维研究,应用流体势分析方法,识别出断层疏导油气的优势路径,同时提出"高势进,低势出"的油气充注模式,对油气勘探开发具有重要的指导意义。     

超压对油气成藏的影响及其评价

世界含油气盆地中超压分布广泛,且对油气勘探开发影响深远。通过对我国几个超压盆地的研究分析得到,超压对有机质热演化的抑制作用在不同地区影响程度明显不同。超压条件下有效应力引起的机械压实程度减弱,及有机酸对矿物的溶解作用使深埋超压储层保持较高的孔隙度和渗透率。超压为油气运移提供动力,并为油气运移拓宽通道;异常超压还可以提高盖层的封闭能力。文中还采用神经网络方法对超压在油气成藏的影响进行评价。     

塔里木盆地油气输导体系及对油气成藏的控制作用

塔里木盆地纵向上含油气层系多,除二叠系外,自寒武系到新近系均获得了工业油气流;平面上,自盆地北部的库车地区至盆地南部,自塔东地区至塔西南地区,均有油气发现。油气平面分布的广泛性和垂向上的多层系与油气输导体系的类型及空间配置组合关系具有密切联系。研究表明,塔里木盆地发育了多种类型的油气输导体系,有不整合、断层、裂缝、渗透性输导层及火山刺穿等输导体。其中:断层输导体是油气垂向运移的高效通道,控制着塔里木盆地油气的纵向分布范围和规模;不整合输导体是油气长距离侧向运移的通道,控制了油气的平面分布范围;渗透性输导层既是油气长距离侧向运移的通道,也是重要的油气储集空间;而裂缝的最大作用则是增大渗透率,降低油气运移的阻力,并可显著改善储层的储集物性。总结了输导体系的类型及其对油气藏的控制作用,并探讨了输导体系有效性的主控因素,为塔里木盆地的油气勘探提供有益参考。     

流体动力系统与油气成藏作用

在一个含油气盆地,尤其是大型复杂的含油气盆地中,往往存在多个流体动力系统,每个系统具有相对稳定的边界及相对统一的压力体系,其中的油气藏具有类似可比的成藏条件和成藏作用。流体动力系统可分为重力驱动型、压实驱动型、封存型和滞流型四种类型。不同类型的流体动力系统,由于其开放程度不同,系统内部的物质流和能量流也有强弱之分和相对重要性的差别,水动力、热动力和地应力在油气成藏中作用的相对重要性是不同的,有不同的成藏动力条件,在油气勘探中研究的思路和侧重点也不同。实践表明,用流体动力系统分析的原理研究油气藏形成和分布规律,对指导油气勘探有十分重要的意义。     

流体动力系统与油气成藏作用

在一个含油气盆地,尤其是大型复杂的含油气盆地中,往往存在多个流体动力系统,每个系统具有相对稳定的边界及相对统一的压力体系,其中的油气藏具有类似可比的成藏条件和成藏作用。流体动力系统可分为重力驱动型、压实驱动型、封存型和滞流型四种类型。不同类型的流体动力系统,由于其开放程度不同,系统内部的物质流和能量流也有强弱之分和相对重要性的差别,水动力、热动力和地应力在油气成藏中作用的相对重要性是不同的,有不同的成藏动力条件,在油气勘探中研究的思路和侧重点也不同。实践表明,用流体动力系统分析的原理研究油气藏形成和分布规律,对指导油气勘探有十分重要的意义。     

涪陵页岩气勘探开发重大突破与启示

中国海相页岩气分布领域广,资源丰富,但与北美相比,具有页岩时代老、热演化程度高的特点;同时由于经历多期次的构造改造,具有保存条件和埋深差异大的特殊性。针对这些特点和特殊性,提出了生烃条件、储集条件和保存条件为核心的页岩气“三元富集”理论。以此为指导,中国石化集团公司的页岩气勘探向四川盆地及其近缘聚焦,确定川东南地区下志留统是首选的页岩气勘探突破领域。建立了海相页岩气区带和目标评价方法,优选涪陵焦石坝构造为页岩气突破目标,2012年部署钻探焦页1井,一举发现了中国首个大型页岩气田--焦石坝龙马溪组海相页岩气田。同时,借鉴、集成和研发关键技术,形成了中、浅层海相页岩气钻井技术和大井段分段压裂的海相页岩储层改造技术。在勘探开发一体化的工作思路指导下,通过精细高效的组织管理实现焦石坝大型页岩气田的快速高效开发。     

火山灰对富有机质页岩形成的影响——以西西伯利亚盆地中生界巴热诺夫组为例

西西伯利亚盆地上侏罗统-下白垩统巴热诺夫组硅质-钙质富有机质泥页岩总有机碳(TOC)含量高且有机质成熟度适中,是俄罗斯目前页岩油的勘探首选目的层系。近年研究表明,该套富有机质页岩层段发育数套厘米-毫米级的火山灰夹层,具黄色荧光,岩心薄片见大量沸石等火山灰蚀变矿物,使该区火山灰与富有机质形成的相互关系引起关注。以该盆地的巴热诺夫组为例,介绍了火山灰对该区富有机质页岩形成的影响。巴热诺夫组的地质-地球化学分析表明,在火山灰发育同期沉积的富有机质层段中不仅硅、磷等营养元素含量高,而且钡、锰、钼、铀等藻类繁殖催化元素含量也高,推测火山灰携带物质促进了巴热诺夫页岩沉积时期古生物的大量繁殖甚至爆发,为富有机质的形成奠定了物质基础;同时,在火山灰发育层段之上的富有机质泥页岩中大量发育草莓状黄铁矿,且呈层状分布,Co/Ni比值小于1,S/Fe比值偏高,指示火山灰喷发之后形成缺氧的强还原环境,有利于泥页岩中有机质的保存;火山灰发育井区TOC含量高(多>7%),有机质成熟度与邻近火山灰不发育区相比偏高(R_o=0.7%～1.1%),生烃潜力高且已达到生油高峰,推测可能火山灰携带的...     

火山岩储层形成机制研究综述

近年来,随着火山岩油气藏勘探开发的突破性进展,火山岩储层已经成为油气勘探的一个新领域.本文在调研了国内外火山岩储层研究成果的基础上,总结了火山岩储层储集空间类型及成因、储集空间的演化特征以及储层发育的控制因素.火山岩储层是内外因共同作用的结果,内因包括岩性岩相、喷发环境,外因包括构造作用和成岩作用.内因奠定了储层形成与分布的基础和储集空间的发育程度;外因对储层的储渗性能有明显改造.最后指出了火山岩油气储层成因研究中存在的一些问题,并且针对这些问题提出了今后的研究方向.     

美国页岩气体积改造技术现状及对我国的启示

概述了美国页岩气改造技术发展历程,对微地震技术推动页岩气改造技术的进步进行了综述,对国外提出的油藏改造体积概念进行了技术定义,分析了体积改造技术的内涵及作用。对实现体积改造的储层条件、天然裂缝的影响及起裂特征等进行了分析,总结出实现体积改造的关键技术以及对我国页岩气改造技术发展的启示。对比了火山岩、碳酸盐岩等天然裂缝发育储层的常规改造与体积改造的不同理念,并提出了页岩气储层改造技术未来发展方向。     

构造综合研究在复杂断块油田勘探开发中的作用

由于长期继承性断裂活动的影响,造成了现今断块油田的复杂性,主要表现在：断层多、断块面积小;含油层位多且不连续;各断块含油层位、储油物性、油气产量都有很大差别。这些特点使得勘探和开发工作不能一次完成。因而在勘探和开发的全过程中都要开展构造综合研究。油田内部构造图的“空白区”,油田边界,油田与油田间的连接部,油田中间的“小洼子”,以及油田的深部都是进行构造综合研究的重要对象。复杂断块油田的构造研究任务,除了查清局部构造和区域构造之外,还要着重研究有利的含油层位和含油地区,解释现有钻井含油层位和断层之间的关系;解释现有富集高产形成的条件和干井产生的原因。构造综合研究的手段,是充分利用现有的物探、钻井和开发资料,采用较为灵活的成图方法,力争有较高的作图精度。     

砂泥岩地层古天然气扩散系数恢复方法及其应用

为了建立一套砂泥岩地层古天然气扩散系数的恢复方法,通过实验测试泥岩天然气扩散系数,并对其进行地层条件下的校正.由泥岩天然气扩散系数计算求取砂岩天然气扩散系数.利用地层中砂泥岩天然气扩散系数和砂泥岩在地层中的相对发育程度求取地层天然气扩散系数.在古埋深恢复的基础上,通过求取地层中砂泥岩的古孔隙度,对其砂泥岩古天然气扩散系数进行恢复,在此基础上利用地层中砂泥岩古天然气扩散系数和砂泥岩的相对发育程度,建立了地层古天然气扩散系数的恢复方法.将其应用于松辽盆地昌德气藏泉一、二段盖层古天然气扩散系数的恢复研究中,得到泉一、二段盖层古天然气扩散系数随地质时期演化逐渐减小的结果,符合压实成岩演化规律,表明该方法用于砂泥岩地层古天然气扩散系数恢复是可行的.     

页岩气选区评价指标筛选及其权重确定方法——以四川盆地海相页岩为例

选择页岩气勘探有利区是一个多指标综合评价的过程,其中,评价指标权重的确定至关重要。针对四川盆地海相页岩具有埋藏生烃史复杂、热演化程度高、经历多期构造运动等特征,筛选出了页岩含气量、页岩有效厚度、有机碳含量等12项海相页岩气选区关键评价指标。鉴于该区海相页岩气选区评价指标多且相互之间关系复杂,不易分组分类,再加上评价指标间两两比较相对重要性的9等级判断矩阵缺乏一致性,导致评价指标权重难以精确确定。为此,根据改进层次分析法原理,在3等级的比较判断调查基础上,构造出评价指标两两比较相对重要性的一致性判断矩阵,同时提出了评价指标主观权重确定改进特征向量法;鉴于主、客观赋权法的不足,进一步提出了综合页岩气选区评价指标主、客观权重的综合权重确定法,并以四川盆地5个海相页岩气区块为例,分析了该方法的可行性与合理性。结论认为:改进的特征向量法克服了层次分析法、特征向量法中判断矩阵的不足,而采用综合权重确定法获得的评价指标权重更能准确体现各评价指标对页岩气选区的重要程度。     

中扬子地区泥页岩发育特征与页岩气形成条件分析

中扬子地区在震旦系和古生界发育多套海相暗色页岩,在上三叠统—下侏罗统发育了1套高炭泥质煤系地层,在江汉盆地发育2套古近系陆相暗色泥岩。这些泥页岩厚度大、有机碳含量高、成熟度适宜,与美国产页岩气盆地具有很好的对比性。在前人对中扬子地区的研究基础上,结合页岩气的最新研究成果,探讨中扬子地区泥页岩的发育特征和页岩气形成条件。通过分析,认为中扬子地区具备形成页岩气藏的良好地质条件,尤其是鄂西渝东、湘鄂西区、江汉盆地南部和鄂东南具备优先勘探的条件。     

页岩气资源评价方法及其在四川盆地的应用

近10年来,在高天然气价格、水平井钻井技术和压裂技术进步的推动下,页岩气成为美国最重要的天然气开发目标,形成了适合于不同勘探开发阶段的页岩气资源潜力评价方法,对页岩气资源的认识不断得到深化。在详细研究美国页岩气资源评价方法基础上,探索了我国现阶段页岩气资源评价方法,并针对四川盆地西南部地区及威远气田区下古生界下寒武统筇竹寺组的页岩气资源做了初步预测。结果认为四川盆地页岩气资源丰富,不少于盆地常规天然气资源量,是未来值得重视的重要天然气勘探开发新领域。     

页岩气的形成与开发

以自给系统为特征的页岩气藏的勘探开发在北美获得了巨大成功,拓宽了天然气勘探的空间。页岩气形成的成熟度较宽,在页岩演化的各个阶段均发现了页岩气藏,处于高演化阶段的页岩成藏的规模更大。页岩中有机碳含量、有机质类型、矿物组成、孔隙含水量、可诱导的裂缝发育程度等均与页岩气的产能密切相关。Barnett页岩气的生产历史表明,页岩气地质储量评价方法的进步、针对页岩储层的有效压裂方式和水平井钻井技术的应用在页岩气的有效开发中起着关键作用。