川东红星地区上二叠统吴家坪组页岩发育特征及其页岩气富集意义

川东红星地区上二叠统吴家坪组海相富有机质页岩是四川盆地页岩气勘探的重要接替领域,目前处于勘探初级阶段,页岩发育特征及页岩气勘探前景尚不清楚。以HY1井为例,通过岩石学、地球化学、储层描述和含气性等分析测试研究了川东红星地区吴家坪组页岩源、储品质及其变化规律,探讨了页岩气勘探前景。结果表明：富有机质页岩发育于吴一¹亚段（吴家坪组一段1亚段）潮坪-潟湖环境和吴二段深水陆棚环境,吴一¹亚段主要发育粘土质页岩相,吴二¹亚段主要发育混合页岩相和硅质页岩相,吴二²亚段以硅质页岩相和灰质页岩相为主。与吴一¹亚段潮坪-潟湖相页岩相比,吴二段混合页岩相和硅质页岩相具有脆性矿物含量高（63.2 %）、有机质丰度高（总有机碳含量为8.78 %）、有机质类型好（Ⅱ₁型）、储层有机质孔发育且物性好（孔隙度为5.59 %）的特征,吴二¹亚段富有机质页岩是红星地区吴家坪组页岩气勘探的有利层段。     

川东红星地区二叠系吴家坪组页岩气富集高产主控因素与勘探启示

四川盆地二叠系吴家坪组的页岩层普遍受沉积相变快、厚度薄、埋深大等地质条件的制约,非常规天然气勘探一直未有大的突破。2020年风险探井HY-1HF井在二叠系吴家坪组试获8.9×104m3/d工业气流,展现了川东红星地区二叠系吴家坪组页岩气良好的勘探潜力。为了厘清二叠系页岩气富集高产的主控因素及其对勘探的启示意义,对钻井、测井、地球化学分析等资料进行研究。结果表明,该地区吴家坪组二段整体发育深水陆棚相沉积,页岩储层具有机碳含量（TOC）高、孔隙度高、含气量高、碳酸盐含量高,以及页岩厚度薄（小于20m）的“四高一薄”特征,结合优良的顶底板封隔条件,是优质的深层海相页岩气勘探层系。通过有利区评价认为,川东龙驹坝、建南及三星区块为红星地区的有利勘探区。     

川北地区上二叠统吴家坪组火山碎屑岩油气藏储层特征及主控因素

受峨眉地裂运动影响,川北地区二叠纪吴家坪期发育一套火山碎屑岩。该类岩性非均质性强,储层孔隙结构复杂。为进一步明确该地区吴家坪组火山碎屑岩油气藏储层发育特征和形成机理,从而落实其勘探潜力,以露头和实钻资料为基础,结合岩心薄片观察、地化分析、氩离子抛光扫描电镜、盖层微孔联合测定等多种手段,分析川北地区吴家坪组火山碎屑岩储层发育特征及成因机理。研究认为,该火山碎屑岩主要岩性为凝灰质泥岩、泥质凝灰岩及沉凝灰岩。储层储集空间主要为纳米级黏土矿物收缩孔和有机质孔,微米级有机酸溶蚀孔和微裂缝。储层物性具有中—高孔特低渗的特征,其中凝灰质泥岩物性最好。储层主控因素分析认为,近火山口斜坡—陆棚环境有利于火山碎屑岩储层发育,火山灰脱玻化作用及次生有机酸溶蚀是储层形成孔隙的主要原因。     

四川盆地二叠系龙潭组页岩孔隙发育特征及主控因素

为明确四川盆地二叠系龙潭组（吴家坪组）沉积期不同沉积相带页岩孔隙结构特征及发育主控因素,以綦江地区DYS1井岩心及利川地区沙溪剖面露头样品为研究对象,综合运用氩离子抛光扫描电镜、低温液氮—压汞联合测试、氮气吸附及聚焦离子束三维扫描（3D?FIB?SEM）等试验分析,对页岩孔隙发育程度和形态结构进行定量表征。研究表明：①处于潮坪潟湖相的DYS1井龙潭组页岩气层主要发育煤及与之相邻的暗色泥页岩,孔隙类型主要发育平行板状、夹板状微裂缝和黏土矿物孔,见有机质结构孔,但相对不太发育,孔径多小于50 nm,分布为多峰型,孔隙连通性中等。②处于深水陆棚相的利川沙溪剖面吴家坪组以暗色页岩为主,孔隙类型则以墨水瓶状沥青质有机孔为主,孔径多小于50 nm,分布为单峰型,孔隙连通性相对较好。③明确了有机质类型、TOC含量、矿物成分是影响龙潭组、吴家坪组孔隙发育的主控因素,其中深水陆棚相发育Ⅱ₁型干酪根类型的页岩,TOC、硅质矿物含量与孔体积存在较好的正相关性,有机质孔更发育,潮坪—潟湖相发育Ⅲ型干酪根类型的煤和页岩,黏土矿物含量和TOC呈正向关耦合关系,与孔体积呈较好正相关性,其中黏土矿物影响更大,有机质孔相对占比小。     

四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组含气页岩段纵向非均质性及其发育主控因素

四川盆地涪陵地区下志留统龙马溪组发育一套富有机质泥页岩,勘探证实为一套优质含气页岩储层。该套页岩具较强的纵向非均质性,直接影响了储层含气量及储层可改造性。研究首先建立了页岩等时层序地层对比格架;在等时地层格架中,分析了页岩储层在岩矿组成、黄铁矿含量、沉积构造、有机质丰度等方面的非均质性特征。在海侵期,页岩中主要发育自生硅质和沉积成因的自生黄铁矿,页理发育,有机碳含量高,与硅质之间呈现特殊的正相关耦合关系。早期高位域时期,页岩中主要包含陆源粉砂,发育小型波纹层理和透镜状层理;粘土质含量较海侵期有所增加,有机碳含量中等;兼有沉积成因的自生黄铁矿和后期次生成因的黄铁矿。晚期高位域时期,粘土质含量进一步增加;粉砂质含量减少;有机碳含量低;兼有沉积成因的自生黄铁矿和后期次生黄铁矿。从沉积作用、古海洋生产力和氧化还原环境等方面探讨了非均质性的影响因素,明确其主要受控于陆源供给速率、古生产力、水体氧化还原性和古洋流等因素。     

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DS地区龙马溪组页岩裂缝发育特征及主控因素

川东南DS地区下志留统龙马溪组页岩裂缝发育,通过野外地质调查和典型取心井岩心观察,结合包裹体均一温度和X衍射等实验测试结果,对裂缝发育特征及主控因素进行研究。结果表明:研究区主要发育2期裂缝,Ⅰ期发生在燕山运动中晚期,主要受江南雪峰隆起NW向挤压,形成近EW向和SSE向平面X型共轭剪切缝和NE向剖面剪切缝;Ⅱ期发生在燕山运动末期—喜马拉雅期,主要受NE向挤压,形成NNE向和NEE向平面X型共轭剪切缝和NW向剖面剪切缝,该期为受川中古隆起、江南雪峰隆起和黔中隆起叠合作用影响。裂缝发育特征主要受构造作用和构造部位、岩石力学性质、岩性和矿物成分等因素影响,其发育程度与距断层的距离、岩石脆性矿物和粘土矿物含量、杨氏模量、泊松比等关系密切。     

川东红星地区二叠系吴家坪组海相页岩气钻井实践

川东红星地区二叠系吴家坪组富含优质页岩,多口钻井获得高产工业气流,是江汉油田天然气产能的重要接替区块,但由于该区构造、岩性复杂,目的层埋藏深,储层薄产状起伏大等因素,造成井漏、井垮等复杂情况多发,机械钻速低、钻井周期长,优质储层钻遇率难以保证等钻井问题,严重制约了效益开发。通过前期资料总结,分析了钻井难点,开展钻井工程优化设计,优选关键破岩工具,优化钻井液密度及封堵性能,形成了“三开次”井身结构、“异形齿PDC、混合钻头+大扭矩等壁厚螺杆+强化参数钻井”、旋转控制头简易控压、低密度强封堵“漏垮同治”钻井液工艺,建立了“垂深预测、分段控斜、五图一表”地质工程一体化导向技术,提出了下步优化方向。现场应用表明：(1) “三开次”井身结构满足红星地区安全成井需求,为钻井提速奠定了基础,高性能PDC强化参数钻井,各开次机械钻速显著提升,二叠系地层三开造斜段钻速提高15%,水平段提高22%;(2)降密度、纳米封堵钻井液技术有效降低复杂处理次数及时间,复杂时效相比前期实施井减少20.5%;(3)优质储层穿行率大幅提升至93.27%,相比前期提升19.85%。     

川东红星地区二叠系茅口组页岩气勘探突破及富集主控因素

四川盆地二叠系页岩气具有良好的成藏条件和勘探潜力,继二叠系吴家坪组获得勘探突破后,将低勘探程度层系——茅口组“高灰”页岩气作为重要的勘探接替方向。利用HYM-1等井的岩心、测录井和分析化验资料,系统开展茅口组页岩气藏条件与富集特征的研究,认为茅口组四段一亚段页岩具有高碳、高灰、高孔隙度、高含气性、高杨氏模量、薄储层、多夹层的“五高一薄一多”的典型地质特征;与五峰组—龙马溪组等页岩相比,茅四段页岩碳酸盐矿物含量更高、黏土矿物含量更低,储集空间类型以有机质孔为主,无机孔较少,孔隙度平均4.27%,整体表现为高孔隙度;茅四段一亚段平均含气量为4.96m³/t,具备较高的含气量。综合分析认为,富藻高碳页岩的发育、良好的储集能力和保存条件,以及页岩储层的可压裂性,是茅四段页岩气富集高产的主控因素。     

川东北地区二叠系大隆组深层页岩气储层孔隙结构及其分形特征

页岩储层特性是影响页岩气富集和开采的关键因素之一。四川盆地北部发育的上二叠统大隆组是重要的海相优质烃源岩,而针对川东北地区大隆组页岩储层的研究还有待深入。以川东北地区大隆组深层页岩为研究对象,利用高分辨率场发射扫描电镜、二氧化碳吸附、氮吸附及高压压汞等技术,开展大隆组深层页岩储层不同孔径孔隙结构的定性—定量研究,并运用基于二氧化碳吸附的V-S模型、氮吸附的FHH模型和高压压汞的分形几何模型对不同孔径的孔隙进行分形拟合,表征页岩孔隙结构的复杂程度和非均质性特征。结果表明,川东北地区大隆组深层页岩储层发育丰富的纳米级有机孔和少量的无机孔,有机孔发育特征随有机质显微组分不同和分布形式差异而显示强的非均质性。大隆组深层页岩孔隙结构与龙马溪组深层页岩相似,以介孔和微孔为主,占总孔体积的90%以上;页岩孔隙结构主要受有机质丰度的影响。分形特征研究结果显示,深层页岩宏孔非均质性强于介孔和微孔。其原因可能为深层页岩微孔孔径较小,分布集中,成因单一,受成岩作用影响较小,孔隙结构较为简单,具有较小分形维数;而宏孔孔径较大,分布范围较广,成因多样,易受成岩作用影响,表现出强非均质性。深层页岩微孔—介孔因其丰...     

涪陵地区龙马溪组页岩储层特征及其发育主控因素

四川盆地涪陵地区下志留统龙马溪组发育一套富有机质泥页岩,勘探证实其为优质含气储层。为系统研究该套储层的微观孔隙结构特征,利用氩离子抛光扫描电镜等分析资料,根据不同地质成因,将该套储层的储集空间类型划分为孔隙、裂缝两大类,前者可细分为有机质孔隙和无机孔隙,后者可细分为组构选择性裂缝(页理缝)和非组构选择性裂缝(构造缝)。进一步借助于压汞、压汞—液氮吸附联合测定、纳米CT扫描等多种方法,全方位对页岩储层的微观孔隙结构特征进行了综合表征,并从沉积、成岩等角度剖析了页岩储层发育的主控因素。结果表明:1页岩储层的孔隙直径主要分布在24nm以下,以中孔为主,孔隙组合形态表现为四周开放的平行板状孔隙及细颈广口的墨水瓶形孔隙;2良好的沉积背景有利于有机质与页理的发育,有机质孔隙是该套页岩储层发育的主控因素;3后期埋藏—抬升过程中由于超压释放形成了大量的组构选择性裂缝(页理缝),一方面改善了页岩储层的储集能力,另一方面又控制着页岩储层的水平渗流能力。     

徐东地区营城组一段火山岩储层微观非均质性特征

针对目前火山岩储层非均质性研究薄弱的现状,为了深入认识储层微观结构特征,对火山岩储层有效开发提供参考,利用地质统计分析、岩心观察描述和显微镜下薄片观察等方法,从孔隙非均质性、颗粒非均质性和填隙物非均质等3个方面对徐东地区营城组一段火山岩储层微观非均质性进行分析。结果表明,研究区目的层具有低孔、低渗的特征,孔隙非均质、颗粒非均质和填隙物非均质都很强烈。其中,孔隙非均质受火山岩相和成岩作用共同控制．颗粒非均质受火山喷发特征和火山岩相的共同控制,填隙物非均质主要受成岩作用影响。小层YC1Ⅰ1和YC1Ⅰ2的非均质性要弱于小层YC1Ⅱ1、YC1Ⅱ2和YC1Ⅲ,前者在开发中具有较明显的优势。平面上,储层微观非均质性的分布差异较大,微观非均质性较弱的区域主要集中在研究区的中南部和中北部。     

渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩储层力学脆性的非均质性特征 ——以Z-3井为例

为了研究储层力学脆性对层段优选的作用,针对页岩储层力学脆性的非均质性特征,以渝西地区Z-3井五峰组—龙马溪组页岩储层为例,通过手标本观测、岩石薄片观测、扫描电镜观测、X射线衍射、单轴抗压实验、三轴抗压实验、巴西抗拉强度等储层分析手段,测试评价储层的力学脆性特征,并表征其层段非均质性.结果表明,深层页岩储层物性受特殊储层...     

川东北地区飞仙关组鲕滩储层的主控因素

川东北地区飞仙关组鲕滩储层丰富,储层物性以普光气田为最好,龙岗次之,元坝再次之.通过3个区块在沉积、构造及成岩作用等方面的对比研究,来探讨川东北地区飞仙关组鲕滩储层的主控因素.研究结果表明,飞仙关组鲕滩储层主要受沉积相、构造活动、成岩作用及多因素匹配等制约.其中沉积相是基础,控制储层有利的岩石类型及分布;构造活动是桥梁...     

川东北元坝地区长兴组礁滩相储层裂缝特征及主控因素

四川盆地东北部元坝地区是我国天然气勘探开发的重要区域。该区长兴组礁滩相储层天然裂缝普遍发育、控制因素复杂,是影响储层物性和气藏开采效果的关键因素。综合利用岩心、薄片、成像测井等资料,对该区长兴组储层天然裂缝的成因类型和发育特征进行了系统研究,在此基础上阐明了裂缝发育的主要控制因素。研究结果表明：①元坝地区长兴组礁滩相储层主要发育构造裂缝和成岩裂缝,根据力学性质构造裂缝可进一步划分为剪切裂缝和张性裂缝;成岩裂缝主要包括溶蚀裂缝、构造—溶蚀裂缝及压溶裂缝3类;②构造剪切裂缝为主要天然裂缝类型,裂缝走向以NW—SE向为主,主要为高角度裂缝和斜交裂缝,绝大多数裂缝高度小于30cm,裂缝总体有效性较好;③天然裂缝的发育主要受构造与应力、岩性、层厚和沉积微相等因素综合控制,受构造与应力影响,裂缝走向具有明显优势方位;白云岩类较灰岩类裂缝更为发育;高角度裂缝和斜交裂缝规模和发育程度受层厚控制明显;不同沉积微相中构造裂缝发育程度存在较大差异。     

川东红星地区HY1井二叠系页岩气勘探突破及意义

2020年底,川东红星地区建南区块针对上二叠统吴家坪组二段部署实施的第1口页岩气风险探井HY1井在压裂测试阶段获得天然气产量8.9×10⁴m³/d,实现了中国二叠系新层系页岩气勘探的重大突破。综合HY1井的钻探成果和岩心、钻井、测井、录井及X射线衍射全岩矿物分析、碳同位素等分析测试资料,系统分析了红星地区二叠系页岩气地质特征和富集主控因素。红星地区二叠系发育两套深水陆棚亚相页岩,具有优质页岩厚度薄、有机质丰度高、孔隙度高、含气量高、脆性矿物含量高的“一薄四高”特征。广泛发育的深水陆棚亚相页岩是二叠系页岩气富集的物质基础,有机-无机协同作用提供了良好的储集空间和较强的吸附能力,良好的保存条件是红星地区页岩气富集的关键。HY1井的勘探突破表明：(1)中国南方二叠系页岩气具有较好的勘探前景,是增储上产的重点领域;(2)盆外复杂构造区内相对弱变形区是页岩气勘探的重要方向;(3)地质工程一体化是实现二叠系页岩气勘探突破的重要保障;(4)薄储层、超深层页岩的改造技术和酸性页岩气藏采输气工艺是实现二叠系页岩气规模效益开发的攻关方向。研究认识对于具有相似地质...     

普光地区飞仙关组颗粒滩储层发育分布规律及控制因素

四川盆地二叠系—三叠系白云岩储层广泛发育,发现了普光、元坝、罗家寨等一系列大中型气田,但深层海相碳酸盐岩储层的规模和非均质性却成为限制深层油气藏勘探开发的关键因素之一。综合普光地区飞仙关组钻测井、岩心、岩石薄片、碳氧同位素等资料的研究发现：飞仙关组储层岩石类型主要为（残余）鲕粒白云岩、晶粒白云岩;储集空间类型主要为粒内溶孔、粒间（溶）孔、晶间（溶）孔、溶洞。其中,粒内溶孔平面上主要发育在古地貌高地,垂向上发育于旋回上部。飞仙关组优质储层形成与保存受控于高能鲕粒滩沉积、溶蚀作用、白云岩化作用和较好的保存条件。飞仙关组储层的非均质性主要与颗粒滩原始沉积和后期成岩有关,古地貌和海平面升降控制了储层平面和垂向的非均质性,古地貌较高区域以厚层高能鲕粒滩沉积为主,遭受较强的准同生溶蚀和白云岩化作用,具备较强的孔隙保存能力,现为优质储层。该研究进一步落实优质储层的分布,丰富普光气田滩相储层非均质性方面的研究成果,对相似碳酸盐岩储层的研究提供借鉴。     

川东地区茅口组储层特征及主控因素

为阐明川东地区茅口组储层特征,厘清储层发育的主控因素,基于野外露头、钻井岩心以及大量测井资料,开展了川东地区茅口组储层特征研究。结果表明：1）亮晶颗粒灰岩、颗粒云岩与细—中晶白云岩为川东地区茅口组主要储集岩;2）溶洞与裂缝在石灰岩和白云岩中均有发育,孔隙主要分布于细—中晶白云岩中;3）茅口组储层主要分布于茅二a,b亚段,平面上受到颗粒滩及断裂带的控制;4）颗粒岩为茅口组储层提供了物质基础,是形成储层的最重要因素,断裂系统决定了储层的最终分布,表生期岩溶以及白云石化作用形成了大量储集空间,是改善储层质量的关键。研究认为,邻水—丰都一带沿15#基底断裂分布的茅二a,b亚段地层中的颗粒滩可以作为重点勘探开发目标。     

川东碳酸盐岩储层非均质模型

川东铁山、雷音铺构造嘉陵江组二段二亚段储层非均质性迥异。前者孔隙度分布不均匀且相差悬殊,储层密度及分层系数高,孔隙层呈带状分布,隔层不稳定,白云岩段所占比例大;后者孔隙层呈透镜状分布,储层密度及分层系数低于前者,隔层稳定。二者高孔隙段位于上部,孔隙层横向连通性都较好,隔层岩性均为膏质白云岩。网格化后建立的储层非均质模型显示,它们的嘉陵江组二段二亚段上部孔隙层均较发育,而下部则极不发育,铁山构造呈层状,横向连通性较透镜状分布的雷音铺构造为好。经检验与模型预测结果相吻合。     

川东南涪陵地区长兴组储层特征与形成主控因素

运用钻井岩心观察、铸体薄片观察、压汞分析等方法,结合测井、录井及地震资料,对研究区长兴组沉积相带展布与储层发育特征进行了研究。结果表明:长一期,台缘礁滩相带主要发育于涪陵兴隆场南部地区;长二期,台缘礁滩相带主要发育于兴隆场北部,台缘礁滩相和台内生屑滩相为储层发育有利的沉积相带。储层岩性主要为残余生屑白云岩、(残余海绵)细粉晶白云岩、生屑灰岩、白云质灰岩;储集空间类型以溶蚀孔隙为主,次为溶洞;储层类型为裂缝-孔隙型,属中孔-中低渗储层,综合评价为Ⅱ、Ⅲ类储层。优质储层发育受沉积相、白云石化及溶蚀作用等因素控制。图4表2参5