细粒沉积岩研究中几个值得关注的问题

细粒沉积岩中蕴含着丰富的油气资源,但其研究程度远低于粗碎屑岩,尤其在岩石分类、岩相划分 和脆性评价等方面的研究相对薄弱。 以 X 射线衍射数据为基础,以碳酸盐矿物、黏土矿物和长英质矿物 为三端元,将细粒沉积岩划分为 4 类 12 种岩石类型,再根据特殊矿物含量进行具体命名。 细粒沉积岩 岩相学侧重于研究不同岩相的物质组成、结构构造、储层物性、烃源岩特征及含油性等,以便优选优势岩 相,并寻找油气“甜点”。 脆性影响细粒沉积岩压裂改造的效果,目前常用岩石组分法和力学参数法对其 进行评价,二者在准确性、经济性及便捷性上各有优缺点,应尝试建立一种能够准确而合理地表征岩石 脆性的新方法。     

雅布赖盆地小湖次凹细粒沉积岩岩相特征与沉积环境探讨

通过岩心观察、薄片鉴定、X-射线衍射、有机碳分析等技术,综合矿物成分、有机质含量、沉积构造等因素,对雅布赖盆地小湖次凹新河组下段半深湖—深湖细粒沉积岩岩相进行研究,形成了细粒沉积岩四组分三端元的岩相划分方案。结果表明:新河组下段半深湖—深湖细粒沉积岩发育9种岩相类型,其中以贫有机质块状黏土质细粒长英沉积岩、贫有机质纹层状硅质碎屑型混合细粒沉积岩、贫有机质块状长英质黏土岩、中有机质纹层状硅质碎屑型混合细粒沉积岩、中有机质纹层状长英质黏土岩、富有机质纹层状碳酸盐型混合细粒沉积岩等6种岩相为主。岩相类型与特征反映沉积环境和沉积机理的差异,在前三角洲—半深湖的环境中,波浪增强型沉积物重力流普遍发育,形成纵向上贫有机质块状黏土质细粒长英沉积岩—纹层状硅质碎屑型混合细粒沉积岩—块状长英质黏土岩的叠置,反映水动力渐弱的过程;在半深湖—深湖环境中,水体相对安静,悬浮沉积为主,陆源碎屑输入少,碳酸盐和黏土较发育,形成中—富有机质纹层状混合细粒沉积岩和黏土岩。     

细粒沉积岩岩石分类及命名方案探讨

基于国内外细粒沉积岩岩石类型及定名方案的回顾和总结,分析细粒沉积岩的岩矿特征,并对当前岩石分类及定名中存在的问题进行探讨.在此基础上,沿用三级命名法的原则,从粒级和矿物成分两个角度确定细粒沉积岩岩石分类及定名的新方案:①以粒级(即砂级、粉砂级、泥级)为3端元,将细粒沉积岩划分为泥岩和粉砂岩两大类及12种岩石类型;②以矿...     

中国陆相页岩油气沉积储层研究进展及发展方向

针对中国陆相页岩油气沉积类型多样、储集空间复杂及储层成因机理不清等关键科学问题,系统综述近10多年来国内外尤其是中国在陆相深水沉积层序、沉积体系、页岩油气储层等方面的研究进展,重点结合近年来所开展的陆相页岩油气沉积储层方面的地质研究工作,根据成因将陆相深水细粒沉积岩划分为陆源型、内源型、火山-热液型、混源型4类,提出基于无机矿物含量(即碳酸盐矿物、长英质矿物、黏土矿物三端元)、有机质含量(TOC含量以2.0%和4.0%为界)和沉积构造(纹层状、薄层状、块状)的细粒沉积岩综合分类方案;归纳总结了适于陆相深水细粒沉积地层细分对比的基于米兰科维奇天文轨道周期的高频旋回地层学研究方法,并在高频旋回地层对比基础上,提出了陆相深水细粒沉积岩微相平面工业化制图的方法,对于评价预测有利的页岩油气沉积储集岩相具有重要应用价值。根据孔隙赋存的基质类型将陆相页岩油气细粒沉积岩储层孔隙分为矿物基质孔隙(即无机孔)、有机质孔隙、裂缝孔隙3大类,其中,与有机溶蚀作用有关的矿物基质孔隙是页岩油气重要的储集空间,有机质孔隙的发育程度主要与有机质热演化程度有关,通常热演化程度较高有利于有机质孔隙的发育,裂缝孔隙是页岩油...     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层岩石类型及特征

综合运用岩心观察、薄片鉴定、物性测试、高压压汞及有机碳含量分析等手段,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉174井二叠系芦草沟组致密油储层为研究对象,开展了岩石类型及特征的精细研究。结果表明,致密油储层岩石矿物成分复杂、岩石组分多样,为一种过渡型的混合沉积岩类。在岩石组分类型及特征研究的基础上,以有机质组分、陆源碎屑组分、碳酸盐组分及火山碎屑组分作为"四组分",陆源碎屑含量、碳酸盐含量及火山碎屑含量作为"三端元",形成了复杂混合沉积岩石"四组分三端元"划分命名方案,将研究区岩石划分为陆源碎屑岩类、碳酸盐岩类、火山碎屑岩类及正混积岩类4大类型,进一步划分为18小类。不同岩石类型储集空间均以次生孔隙为主,但各类岩石孔喉结构特征存在差异。研究区致密油储层岩石类型以碳酸盐岩类与陆源碎屑岩类为主,部分层段含有少量的火山碎屑岩类与正混积岩类,各类岩石的组构特征、储集性能及含油性存在明显差异,纵向分布具有一定的规律,并且岩石类型与有机碳含量、储层物性及含油性等存在较好的对应关系。     

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段细粒混合沉积岩特征及控制因素

渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段（孔二段）深水细粒沉积岩中普遍发育陆源碎屑与碳酸盐矿物的混合沉积。细粒沉积岩中的混合沉积样式可划分为组分混合和组构混合两种类型,组分混合表现为不同矿物在层内的混合沉积;组构混合表现为单一矿物纹层或组分混合纹层在垂向上的相互叠置。通过岩心精细描述、薄片镜下鉴定和全岩X-射线衍射分析等手段,认为沧东凹陷孔二段细粒沉积岩中发育两种组分混合类型：粘土-碳酸盐型组分混合（CM1）、长英质-碳酸盐-粘土型组分混合（CM2）;以及4种组构混合类型：长英质/粘土-碳酸盐型组构混合（SM1）、长英质/粘土/碳酸盐型组构混合（SM2）、粘土/碳酸盐型组构混合（SM3）和粘土-碳酸盐/粘土-有机质型组构混合（SM4）等。混合沉积样式在垂向上主要呈两种组合形式,分别以云（灰）质细粒混合沉积岩和长英质细粒混合沉积岩为主导,自下而上均表现为块状、层状和纹层状的有序变化。气候变化形成云（灰）质细粒混合沉积岩为主导的垂向组合,而陆源碎屑供应强度变化则形成以长英质细粒混合沉积岩为主导的垂向组合。     

细粒相沉积地质特征与致密油勘探——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段为例

以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段湖盆中部细粒相区600多米连续整体取心、上万块次系统分析联测及配套测录井资料为基础,运用传统石油地质学、沉积岩石学及致密油气形成新理论新方法,对孔二段细粒相区沉积特征进行了研究。结果表明,沧东凹陷孔二段是孔店组最大湖泛期的沉积,半深湖—深湖亚相细粒沉积分布较广,主要发育细粒长英沉积岩类、细粒混合沉积岩类及白云岩类,而黏土岩类不发育,细粒岩类具有"岩石成分多,优势矿物少;碎屑矿物多,黏土矿物少;方沸石多,黄铁矿少;脆性矿物多,石英含量少;岩石类型多,油页岩少;致密储集层多,无裂缝的少;优质烃源岩多,非烃源岩少;高频旋回多,单一沉积少"等特点。这些认识更新了以往关于陆相闭塞湖盆中部仅以"泥页岩"烃源岩沉积为主的观点。在地质认识指导及配套工程工艺技术的支撑下多口探井获工业油流,展示了陆相湖盆细粒相区致密油勘探的良好前景。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系细粒沉积岩岩相类型及判别

东营凹陷古近系沙河街组沙三下—沙四上亚段是细粒沉积岩发育的主力层段,岩相类型多样。通过岩心观察、薄片、X-射线衍射分析,对东营凹陷古近系细粒沉积岩进行岩相类型划分;选取GR、CNL、AC等测井曲线建立岩相测井识别模式;应用判别分析对不同类型细粒沉积岩进行区分。结果表明:古近系沙河街组沙三下—沙四上亚段细粒沉积岩碳酸盐矿物含量高,共发育灰岩类、泥岩类、粉砂岩类、混合细粒沉积岩类四大岩相类型,根据矿物成分、构造以及有机质含量差异可进一步划分为含有机质块状灰岩、富有机质纹层状粉砂质泥岩、富有机质层状泥质粉砂岩、富有机质层状泥质灰岩等亚类;各岩相具有不同的岩相识别模式;利用判别分析,可有效区分不同类型细粒沉积岩。该方法为缺少取心资料井段的细粒沉积岩的岩相识别、预测以及细粒沉积岩储层的评价和可改造性研究提供一定的基础。     

渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段细粒沉积岩形成机理与环境演化

非常规油气的兴起引发了细粒沉积岩研究的热潮,然而对湖相细粒沉积岩形成机理与环境演化的研究尚处于探索阶段。基于岩心、薄片、全岩X射线衍射、AMICS矿物分析和地球化学等资料,以岩石类型和沉积构造为依据,将渤海湾盆地沧东凹陷孔(孔店组)二段细粒沉积岩划分为层状细粒长英沉积岩相、块状细粒混积岩相、纹层状细粒混积岩相、纹层状白云岩相和块状白云岩相等5种岩相类型,详细分析每种岩相的沉积环境和形成机理。不同岩相按照一定次序叠置构成4类典型岩相组合,在气候干湿度、水体性质和物源供给强度等方面差异显著,分别对应强陆源输入沉积模式、季节性气候沉积模式、半干旱季节性气候沉积模式和持续干旱沉积模式。通过岩相组合划分和地球化学特征分析,孔二段沉积时期沧东凹陷沉积环境自下而上可划分为Ek²⁽⁴⁾~Ek²⁽³⁾季节性气候阶段、Ek²⁽²⁾潮湿气候阶段与Ek²⁽¹⁾干旱-潮湿转换阶段。研究成果可以为沧东凹陷页岩油的勘探和开发提供理论依据。     

东营凹陷西部沙三下亚段——沙四上亚段泥页岩岩相及储层特征

通常看似简单的泥页岩其实是包含多种岩石类型的复杂的岩石组合,泥页岩的岩相是导致其物性变化、油气差异分布的根本因素。通过岩心精细观察描述、薄片鉴定、X-射线衍射分析、扫描电镜分析等技术,综合矿物成分、沉积构造、有机质丰度、颜色以及其他混入物等因素,建立了一套适合东营凹陷西部泥页岩的岩相划分方案。富有机质纹层状灰岩、中有机质纹层状细粒混合沉积岩、富有机质层状黏土岩、富有机质(钙质)夹层状灰岩以及贫有机质块状细粒混合沉积岩等是其中最为发育的5种岩相类型。构造缝、超压缝、层间缝、矿物收缩缝、溶蚀孔、黏土矿物晶间孔及方解石重结晶晶间孔等是主要的储集空间类型。综合岩相特征、储层特征及钻井试油数据,确定了富有机质夹层状灰岩、富有机质纹层状灰岩及富有机质层状黏土岩为优势有利岩相。可能的优势有利岩相厘定是泥页岩勘探的重要基础。     

陆相断陷咸化湖盆细粒沉积岩特征及沉积环境——以泌阳凹陷核桃园组H3Ⅲ亚段为例

泌阳凹陷作为国内典型的陆相断陷咸化湖盆,在古近系核桃园组三段广泛发育细粒沉积岩。文中利用长井段连续取心资料以及薄片观察、二维XRF扫描、XRD分析、扫描电镜以及地球化学测试等手段,以矿物组分、沉积构造和粒度作为主要依据,把泌阳凹陷H₃Ⅲ亚段细粒沉积岩划分为9种岩相类型,其中纹层状混合质页岩、纹层状长英质页岩是发育类型最多的细粒沉积岩;通过Mg/Ca、Al含量、Ti含量、(Fe+Al)/(Ca+Mg)、P/Ti、Sr/Ba和V/(V+Ni)等地球化学指标的垂向变化及岩相组合来分析沉积环境的演化特征。泌阳凹陷H₃Ⅲ亚段沉积环境是半深湖—深湖环境,水体盐度为半咸水—咸水,陆源输入总体较强,气候变化相对较大,从下到上经历了干旱、干湿交替、湿润以及干旱的气候变化。岩相的垂向变化受气候、陆源输入、水深、水体盐度的影响,气候、陆源输入、水深决定了长英质矿物和黏土矿物的含量,而碳酸盐矿物的含量主要受到水体盐度和气候的影响。     

Y地区龙马溪组一段-五峰组页岩元素分类方法研究与应用

Y地区龙马溪组-五峰组页岩颜色相似,肉眼难以区分。通过研究建立元素与岩石组分之间的数学模型,形成了基于XRF元素录井的三端元图板,将工区内的页岩划分为石英+长石、碳酸盐、黏土、混合4种类型。该图板显示龙马溪组一段-五峰组页岩自上而下主要集中在黏土区、混合区、石英+长石区,划分出的页岩类型与综合评价的Ⅲ类、Ⅱ类、Ⅰ类储集层对应性较好。在该地区两口井中应用结果表明,基于XRF元素录井的三端元图板能有效区分页岩类型,为页岩气的评价提供依据。     

松辽盆地白垩系火山岩类型与鉴别特征

依据127口钻遇火山岩探井和盆缘剖面研究资料,提出松辽盆地深层火山岩及沉积岩、变质岩的分类方案,将火山岩类划分为火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩四类.根据火山岩化学成分、斑晶矿物组合和结构构造等区分具体岩石类型,依据火山岩出现的频率和厚度确定出松辽盆地北部常见、典型火山岩类型20种.从深层火山岩勘探的实际入手,从岩石的颜色、化学成分、矿物成分、结构构造、裂缝等特征详细描述了这20种火山岩类型和鉴别特征,并附有42张特征照片和简要说明,以期促进松辽盆地火山岩命名与鉴定研究,进而直接应用于火山岩的油气勘探.     

东营凹陷古近系页岩组构及典型岩相储集特征

基于岩石薄片、扫描电镜、显微荧光和阴极发光等图像学分析方法,结合核磁共振、氮气吸附等测试技术,对东营凹陷古近系碳酸盐矿物类页岩相和混合类页岩相2种典型岩相进行研究。根据矿物组分和产状将页岩划分为碳酸盐纹层和泥质纹层2类结构单元,通过分析两者的矿物类型及相关孔隙发育特征,揭示了2种典型岩相储集特征,并根据埋藏过程中地质要素的相对变化,讨论了页岩层系储集空间发育条件。研究结果表明：东营凹陷古近系页岩矿物组分多样,以多组分碳酸盐矿物普遍发育、多来源长英质碎屑颗粒局部集中以及黏土矿物和有机质等流变性组分塑性充填为特征。骨架颗粒限定了有机组分的分布边界,有机组分内部又包含部分自生矿物,孔隙充填物受原油沥青质和蜡质含量高、地表凝固点高等因素的影响,有机组分与无机矿物间显示出多重嵌合特征。页岩组构与复杂的演化过程共同决定了孔隙类型和发育机制的多样性,碳酸盐矿物类页岩相发育纳米级晶内孔隙和微米级晶间孔隙及溶蚀孔隙,以孔隙大且连通好为特征,孔隙度相对偏低;混合类页岩相发育纳米-微米级黏土矿物片间孔隙,孔隙小且连通差,孔隙度相对偏高。层间缝发育区具有良好的储集性,储集空间由富含基质孔隙的多尺度孔缝网络构成...     

玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储集层特征及物性控制因素

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡百口泉组为扇三角洲砂砾岩沉积,火成岩岩屑含量高,储集层之间物性差异大,一直以来制约油气勘探。综合运用岩心观察、薄片鉴定等对百口泉组储集层特征及其控制因素进行研究,对玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储集层进行了重新分类及命名,结合研究区岩心粒度分布特征,在GB/T 17412.2—1998《岩石分类和命名方案沉积岩岩石分类和命名方案》的基础上,将中砾岩进一步划分为小中砾岩及大中砾岩,在此基础上明确了研究区砂砾岩粒度适中、黏土矿物含量较低及次生溶蚀发育是形成优质储集层的关键。     

东营凹陷沙河街组四段湖相细粒沉积特征及其控制因素

为研究东营凹陷沙河街组四段上亚段的湖相细粒沉积特征及其控制因素,开展了精细岩心描述、薄片鉴定、X射线衍射全岩分析等。结果表明：①研究区细粒沉积岩可划分为15种岩相类型,其中富有机质平直纹层灰质黏土岩、富有机质块状黏土岩、富有机质块状含灰黏土岩、含有机质波状纹层黏土质灰岩和含有机质波状纹层含黏土灰岩等5种岩相类型较为发育。②依据岩石中黄铁矿含量、Ca（/Ca+Fe）、Zr/Al和Sr/Ca在垂向上的变化,将东营凹陷沙四上亚段沉积演化分为4个阶段,即干旱气候阶段、干旱—暖湿气候过渡阶段、暖湿气候阶段和暖湿—干旱气候过渡阶段。③古气候条件控制了岩石类型及特征,干旱气候阶段发育含有机质波状纹层黏土质灰岩;干旱—暖湿气候条件发育富有机质平直纹层灰质黏土岩;暖湿气候条件发育富有机质块状黏土岩;暖湿—干旱气候条件发育富有机质块状黏土岩和灰质黏土岩。该研究成果对细粒沉积岩的油气勘探具有借鉴意义。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组混积岩成因及其孔隙发育特征

以岩性特征差异对混积岩储层孔隙成因的影响作用为主线,从岩石组构与颗粒堆积学的关系角度分析孔隙的成因和特征。研究认为:(1)基于水动力条件、矿物组合和岩石结构特征,并以碎屑颗粒、黏土矿物和碳酸盐类矿物三端元作为划分依据,芦草沟组“甜点”岩性主要有凝灰质砂屑云岩、凝灰质长石岩屑粉细砂岩、凝灰质云屑砂岩及凝灰质云质粉砂岩。混积岩主要为母源混合成因,并且垂向上各类型混积岩层可互层叠置而形成相缘混合。(2)基于颗粒的球形堆积模型,当碎屑颗粒含量低于52.4%时,孔隙度随颗粒含量的增加而减小;当碎屑颗粒含量达到52.4%时,如果碎屑颗粒含量继续增加,粒间孔隙将大量出现,孔隙度将快速增大,逐渐演变为常规的砂岩储层。(3)根据碎屑颗粒、黏土矿物和碳酸盐类矿物三种端元组分与孔隙类型的关系,芦草沟组混积岩的孔隙类型可以划分为粒间孔、粒内溶孔和晶间孔,凝灰质砂屑云岩、凝灰质长石岩屑粉细砂岩的孔隙类型以颗粒支撑的粒间孔和粒内溶孔为主,而凝灰质云屑砂岩及凝灰质云质粉砂岩以晶间孔较发育为特征。混积岩优质储层的发育主要受碎屑颗粒组分含量控制,易溶碎屑组分含量及溶蚀作用对储层物性具有改善作用。      

川东北地区下侏罗统自流井组大安寨段陆相页岩脆性特征及其控制因素

以川东北地区下侏罗统自流井组大安寨段页岩层系为研究对象，通过系统开展岩相与矿物组分、动态和静态岩石力学性质以及成岩作用等研究，明确了大安寨段不同夹层类型页岩的脆性特征及其控制因素。结果表明：(1)大安寨段陆相页岩层系内主要包括黏土质页岩、粉砂质页岩、介壳灰质黏土质页岩和介壳灰岩4种岩石类型，整体表现为高黏土矿物含量、碳酸盐矿物局部富集特征。长英质矿物以陆源碎屑来源为主，有机质丰度与黏土、长英质和碳酸盐矿物含量间相互关系复杂。(2)页岩脆性受矿物含量、矿物结构及其相互关系共同影响。大安寨段处于中成岩阶段，固结程度较低，长英质矿物对脆性影响弱于碳酸盐矿物。钙质介壳含量的增加导致动、静态岩石力学参数的差异，并降低了岩石破裂及裂缝扩展所需的能量消耗。(3)大安寨段夹层类型多样，矿物组成与结构复杂。夹层结构均一型页岩动、静态力学参数具有良好正相关性，夹层结构不均一型（介壳夹层）页岩动、静态杨氏弹性模量总体负相关。因此，应充分考虑岩性、夹层类型、岩石力学性质差异性和成岩作用等因素，建立侏罗系陆相页岩脆性与可压裂性评价体系。上述结论对深化复杂夹层类型陆相页岩油气储层脆性认识与地质-工程甜点评价具有重...     

松辽盆地青山口乡青山口组细粒沉积岩分类及其成因

松辽盆地青山口组为厚层细粒沉积岩,是页岩油气成藏的重要层位,细粒沉积岩的分类是开展非常规油气勘探的前提.通过松辽盆地青山口乡剖面实测和系统样品分析,开展了青山口组细粒沉积岩类型、沉积环境和地球化学特征研究.根据总有机碳、碳酸盐矿物和陆源碎屑矿物含量,研究区细粒沉积岩可分为贫有机质陆源碎屑细粒岩、中有机质陆源碎屑细粒岩、...     

陆相湖盆细粒沉积区页岩层系石油地质特征与油气发现 ——以黄骅坳陷沧东凹陷孔二段为例

传统观点认为,湖盆半深湖-深湖区主要以高黏土、低陆源碎屑的相对均质泥页岩类烃源岩为主,是寻找油气藏的"禁区",但近年来中外页岩油气的勘探发现完全突破了过去的传统认识。为探究湖盆细粒沉积区页岩层系基本地质特征,以G108-8,GD14及GD12三口井635 m岩心8 000余块次分析化验资料及配套测井、录井资料为基础,对黄骅坳陷沧东凹陷孔二段页岩层系开展了岩性特征、储层特征、有机地化特征及其对储层的影响改造作用等方面的研究。研究发现,孔二段页岩层系矿物组分复杂、岩石类型多样,按照X射线衍射矿物组分可划分为长英质页岩、灰云岩及混合质页岩等3大类、7小类;页岩层系不仅具有生油能力,而且具有一定的储集能力,发育有机质孔、晶间孔、微裂缝等多类型的孔缝系统,且具有良好的工程可改造性;有机质的丰度、热演化成熟度等对页岩层系储层的孔隙发育、含油量、碳酸盐结晶程度等具有明显的影响。页岩层系矿物组成及结构构造的差异性造成了不同岩石类型石油地质特征的差异,灰云岩类应寻找短距离运移烃,而长英质页岩和混合质页岩应以寻找自身滞留烃为主,三大岩石类型均可成为页岩油良好储层,但不同岩石类型应采取相适应的工程改造措施,才能最大化页岩油的勘探开发效益。