中国南方海相页岩气成藏差异性比较与意义

中国南方地区寒武系筇竹寺组和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组均发育一套富有机质页岩,但页岩气钻探效果差别极大,开展成藏差异比较研究具有理论和现实意义。研究认为:1四川盆地五峰组—龙马溪组TOC值比筇竹寺组略高,盆地外围地区筇竹寺组TOC存在高值区;2筇竹寺组热演化程度较五峰组—龙马溪组明显偏高;3筇竹寺组有机质孔隙不发育,孔隙度是五峰组—龙马溪组的1/3~1/2;4筇竹寺组含气量低,仅为五峰组—龙马溪组的1/2;5筇竹寺组以硅质页岩为主,五峰组—龙马溪组以钙质、钙质硅质页岩为主,硅质成因不同;6五峰组—龙马溪组普遍超压,筇竹寺组以常压为主。这种差异形成的原因在于:1沉积环境不同,影响TOC值和页岩厚度;2筇竹寺组热演化程度过高,导致生烃衰竭、有机质炭化、孔隙度降低,含气性变差;3筇竹寺组顶底板封闭条件较差,影响页岩气保存;4构造位置不同,五峰组—龙马溪组处于斜坡和向斜区,具超压,有利于页岩气保存;5筇竹寺组放射性铀含量约为五峰组—龙马溪组的2倍,是热演化程度高的重要原因。从而提出南方海相经济性页岩气富集需具备有利的地质条件(富有机质集中段发育,热演化程度适中,有机质孔隙发育,含气量高,顶底板保存条件良好,埋深适中),其中五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件有利、资源经济性好,筇竹寺组成藏条件总体较差、有利区范围有限。     

皖南地区荷塘组页岩气成藏条件及有利区预测

通过野外实地观察、样品采集及系列实验分析发现,皖南下扬子区下寒武统荷塘组页岩在研究区内分布广泛,沉积厚度大(约60~360 m),有机质丰度高(达0.5%~7.2%),热演化程度较高(Ro为2.0%~5.5%),达高-过成熟阶段晚期,具有较好的生烃潜力;储集层孔隙度平均为0.716%,为游离气提供了一定的储存空间,等温吸附实验测得吸附气含量平均为0.443 cm3/g,表明研究区页岩具有较强的吸附能力。通过综合研究认为,石台—黟县—泾县—宁国一带为今后的有利勘探区,分布面积约9 100 km2.     

孤岛潜山古生界油气成藏分析及有利圈闭区预测

孤岛潜山属于断陷盆地内极为重要的一类油气藏,近年来因探明储量大、产能高而被广大学者研究。而针对目前孤岛潜山古生界的勘探程度不高及成藏主控因素还不明确等问题,本文通过对油气成藏要素及主控因素分析得出：（1）孤岛潜山古生界及其披覆构造具备良好的油源条件;（2）孤岛潜山下古生界碳酸盐岩储层主要为两大类风化壳型储层和内幕型储层;（3）孤岛潜山上古生界内幕盖层的封盖性较好,下古生界风化壳在断裂带中也可形成规模较小的油气藏。最后,通过对有利圈闭区的预测,提出了在孤岛潜山西排山下古生界有利构造圈闭13个,在孤岛潜山中-东排山上古生界有利构造圈闭21个。     

天峨-南丹地区泥盆系罗富组页岩气成藏条件及有利区预测

通过野外地质调查、钻测井资料分析、有机地化分析及现场含气量解析等工作手段,对桂西北天峨–南丹地区中泥盆统罗富组页岩气的烃源岩特征、储集条件、富集规律及保存条件进行了深入分析。结果表明:研究区罗富组沉积期为半深‐深水台盆相沉积环境,具有明显的垂直分带性,罗富组上段岩性为硅质泥岩、泥页岩,暗色泥页岩有效厚度40~80 m,下段以灰岩、泥灰岩为主;罗富组泥页岩TOC平均值为2.36%;有机质类型属典型的混合型干酪根,上段为Ⅱ_1腐殖腐泥型,下段为Ⅱ_2腐泥腐殖型;烃源岩整体成熟度较高,R_o大于2.0%;泥页岩石英平均含量为30.5%,碳酸盐矿物平均含量为24.6,黏土矿物含量42.2%,储集空间以泥页岩粒间孔、溶蚀孔和有机质孔为主;区域具备良好的页岩气形成与富集条件。推断保存条件是天峨–南丹区页岩气富集的关键,预测更亮‐困里一带为页岩气有利勘探区带。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩气形成条件及有利发育区预测

页岩气勘探开发始于美国,并且取得较好的地质效果和经济效益。页岩气是一种非常规天然气,以吸附或游离状态为主要存在方式,表现为典型的“原地”成藏模式,其成藏受泥页岩厚度、分布、有机地球化学特征、孔隙度和渗透率条件、裂缝发育程度、盖层条件等的综合控制。鄂尔多斯盆地三叠系延长组泥页岩分布广泛,并且泥页岩厚度较大、有机碳含量较高、热演化适中、气测显示活跃、页岩中裂缝发育,页岩气资源潜力较大。初步研究表明鄂尔多斯盆地南部地区是三叠系延长组页岩气发育的有利区域,其中定边-华池-富县的“L”型区域是最有利发育区,向外围泥页岩气的潜力逐渐变小。     

鄂尔多斯盆地LF地区长6油藏主控因素及有利区预测

以储层地质学、测井地质学、油气田开发地质学等相关原理为指导,对鄂尔多斯盆地LF地区三叠系延长组长6地层进行了小层精细划分,对长6油藏的烃源岩、沉积相、砂体特征、构造特征、储层特征等成藏主控因素进行了系统研究。认为巨厚的烃源岩是油气成藏的基础;水下分流河道和河口坝微相是该区长6段有利的含油相带;隆起高部位是含油的有利构造部位;高闭合度的鼻状隆起对油气藏形成具有重要的控制作用;良好盖层是油气藏形成的重要条件。在此基础上优选出有利含油区带,为LF地区下一步勘探部署提供指导。     

吴起地区长2+3油藏成藏规律研究及有利区筛选

本文通过对吴起地区长2+3油藏的沉积环境、储层特征等因素进行了研究,同时结合试油试采及开发动态资料,分析总结了长2、长3油气成藏富集规律;研究表明长2、长3油藏主要为三角洲平原亚相,发育分流河道和分流间湾微相,油藏类型主要为岩性-构造油藏、岩性油藏,储集层砂岩类型以长石砂岩为主,储层物性相对较好;最终根据研究成果优选有利建产区,为后期增储建产提供指导意见。     

陆相页岩气成藏地质条件及富集高产主控因素分析-以元坝地区为例

元坝地区在下侏罗统泥页岩层段获得高产页岩油气流。其中,千佛崖组页岩气水平井产量稳定,油气并产;自流井组大安寨段直井常规侧试单井气产量最高达21 × 104 m3/d。文中通过分析总结元坝陆相页岩气特点和勘探开发成果认为：元坝地区泥页岩主要发育在浅湖、半深湖沉积相带,具有厚度大、有机质丰度高、有机质类型好、热演化程度适中、储集物性及含气性好,以及可压性等特点,具备陆相页岩气形成的有利地质条件;沉积相带控制了富有机质泥页岩的空间展布,岩相控制了物性特征及可压裂性,裂缝和超压控制了页岩气的高产。同时,初步建立了陆相页岩气有利区选区标准：半深湖一浅湖相带,暗色泥页岩累计厚度不小于30 m,TOC不小于1%,Ro不小于1.1%,孔隙度不小于2%,含气量不小于0.5 m3/t,理深在500-4200 m,裂缝发育,地层压力系数不小于1.30     

方正断陷油气成藏主控因素及有利区带预测

大庆外围盆地依—舒地堑方正断陷是石油地质条件最好的地区,先后分别提交了石油和天然气三级储量。方正断陷勘探结果表明:断裂构造是最主要的构造类型,断裂对油气的运聚成藏及后期调整改造均具有重要控制作用;新安村组和宝泉岭组一段是主要的含油气层段,发育扇三角洲沉积体系、水下扇沉积体系、湖泊沉积体系、水下重力流沉积体系;通过对典型油气藏解剖,方正断陷主要有6种类型油气藏,评价优选柞树岗次凹、东部大罗密构造带和德善屯次凹为下步有利勘探区带。     

桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩气成藏条件和有利区预测

以桂中坳陷野外考察和岩心观察为基础,结合地球化学、扫描电镜、全岩X射线衍射和低温气体吸附等数据,分析了下石炭统鹿寨组的泥页岩分布、有机地球化学参数、储层特征和含气性等页岩气成藏的地质条件。研究表明,桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩以深水陆棚相沉积为主,富有机质页岩的分布面积广,沉积厚度一般在50~300 m,埋深适中;页岩的有机碳含量大于1.5%,有机质成熟度达到高成熟-过成熟阶段;储层中脆性矿物较多,孔隙空间发育较好,气体吸附性能好,具备页岩气聚集成藏的有利地质条件。结合桂中坳陷剥蚀厚度较大、经历断裂和岩浆活动较多、页岩气保存环境较差等问题综合分析,认为柳州-鹿寨和河池-宜州地区一带为桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩气勘探的有利区。     

关于中国页岩气勘探开发工作的思考

随着全球经济发展对油气资源需求量的不断增长以及常规油气资源勘探开发难度的不断加大,页岩气等非常规油气资源在油气供给中的比例将日益增加。近年来北美地区页岩气快速发展,主要得益于其优越的地质地表条件,得益于水平井及水力压裂等核心工程技术的进步,得益于高效组织降低了成本,得益于政策的大力扶持。中国海相古生界页岩具有分布面积广、厚度大、有机质及脆性矿物含量高等有利成藏条件;同时,与北美页岩相比,中国南方海相页岩也存在沉积时代老、埋藏深、成熟度高、保存条件差、地表复杂等不利条件。鉴于此,中国在勘探开发页岩气过程中需要加强有利区块评价优选,提高工程技术水平、加大应用力度,努力降低勘探开发成本,并积极寻求国家政策的支持。     

Main controlling factors and enrichment area evaluation of shale gas of the Lower Paleozoic marine strata in south China

The Lower Paleozoic shale in south China has a very high maturity and experienced strong tectonic deformation. This character is quite different from the North America shale and has inhibited the shale gas evaluation and exploration in this area. The present paper reports a comprehensive investigation of maturity, reservoir properties, fluid pressure, gas content, preservation conditions, and other relevant aspects of the Lower Paleozoic shale from the Sichuan Basin and its surrounding areas. It is found that within the main maturity range (2.5 %\EqRo\3.5 %) of the shale, its porosity develops well, having a positive correlation with the TOC content, and its gas content is controlled mainly by the preservation conditions related to the tectonic deformation, but shale with a super high maturity (EqRo[3.5 %) is considered a high risk for shale gas exploration. Taking the southern area of the Sichuan Basin and the southeastern area of Chongqing as examples of uplifted/folded and faulted/folded areas, respectively, geological models of shale gas content and loss were proposed. For the uplifted/folded area with a simple tectonic deformation, the shale system (with a depth[2000 m) has largely retained overpressure during uplifting without a great loss of gas, and an industrial shale gas potential is generally possible. However, for the faulted/folded area with a strong tectonic deformation, the sealing condition of the shale system was usually destroyed to a certain degree with a great loss of free gas, which decreased the pressure coefficient and resulted in a low production capacity. It is predicted that the deeply buried shale ([3000 m) has a greater gas potential and will become the focus for further exploration and development in most of the south China region (outside the Sichuan Basin).     

鄂尔多斯盆地南部延长组油页岩特征及页岩气有利区预测

基于对钻井资料和油页岩样品化验资料的分析,研究了鄂尔多斯盆地南部(旬邑-洛川-甘泉-正宁一带)油页岩的特征,预测出页岩气勘探有利区。研究表明:研究区中-北部延长组(长7段和长9段)油页岩不仅厚度大,而且有机质含量高、母质类型好、演化程度较高,推算页岩气资源量2.34×1012m3,加上该区许多页岩气勘探的成功案例,页岩气有着巨大的勘探潜力。     

中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩气高效勘探开发储层地质参数

近年来对中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩气进行了大规模勘探开发,但效果并不理想,只有四川盆地井研-犍为及湖北宜昌地区钻井见商业气流。为了明确四川盆地周缘牛蹄塘组页岩气勘探开发失利原因并为后续高效勘探开发提供储层地质参数指标,在此次研究中,采用有机碳热解分析、等效镜质体反射率测定及聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）等实验方法并以四川盆地周缘渝东北地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层为例进行分析。结果表明：渝东北地区牛蹄塘组页岩样品的TOC平均含量达3.1%;等效镜质体反射率分布范围在3.0%~4.0%,热演化程度已达到过成熟-变质期阶段。由于热演化程度过高导致研究区下寒武统牛蹄塘组页岩样品有机质孔隙不发育,发育以粒间孔隙和粒内孔隙为主要类型的微纳米孔隙。热演化程度控制了页岩中的干酪根及滞留液态烃的持续生气,同时又控制着页岩有机质孔隙的发育。四川盆地周缘渝东北地区牛蹄塘组页岩的有机质孔隙演化和生烃演化未达到最佳匹配,在页岩有机质孔隙大量发育时期,由于地层未及时抬升,导致储层热演化程度进一步加强,有机质孔隙数量急剧减少,页岩气在生成后失去有机质孔隙这一有效赋存空间而散失。针对中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩气的高效勘探开发应寻找热演化程度适中（2.0% < R_o < 3.0%）,地层古埋藏较浅的页岩发育区,即寻找发育有古隆起或古潜山的页岩分布区。     

桑塔木地区石炭系卡拉沙依组成藏控制因素分析

为进一步摸清塔河油田桑塔木地区石炭系卡拉沙依组成藏控制因素,从构造、砂体、断裂、不整合面等方面开展综合分析。研究结果表明,构造高部位是油气聚集的有利场所,断裂是沟通奥陶系油气垂向运移的主要通道,砂体横向连通度是油气侧向运移距离关键,T_5~0不整合面由于受到改造增加了与底砾岩的侧向连通程度,利于油气富集。     

南方海相深层页岩气储集空间差异化发育及保持机理探讨

我国南方海相深层(主体埋深大于3 500 m)页岩气具备良好的地质条件,资源潜力巨大,但由于埋深大,研究程度低,不同位置的水平井之间产能差异比较明显,勘探开发面临诸多挑战。在调研国内外深层页岩气现状及发展动态的基础上,重点梳理我国南方海相深层页岩气储集空间差异化发育、石英等刚性矿物抗压保孔和储层流体超压保孔等研究进展和存在问题。就川东南上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层页岩气而言,储集空间差异化发育及其是否有效保持是控制含气量、产能和单井EUR的主要原因之一,但差异化发育特征及保持机理并不明确,储层近深层原位条件下的差异化响应过程及机理仍需要深入研究;石英等刚性矿物在抗压保孔过程中具有重要的作用,但关于“石英抗压保孔”对不同储集空间类型的差异化作用仍不十分明确;“储层流体超压”作用对于深层页岩气储集空间保持具有重要的意义,但对“储层流体超压”究竟如何作用于深层页岩储集空间了解甚微。解决上述问题的关键在于研究典型富有机质页岩处于近深层原位状态下(多重应力加载和高温)不同类型储集空间类型差异化发育、响应及保持特征和作用机理。     

燕山地区中元古界页岩气成藏地质条件

燕山地区发育中元古界洪水庄组和下马岭组2套富有机质泥页岩，勘探程度低，页岩气资源的勘探潜力不明。对河北怀来、宽城和北京十三陵等地区开展野外地质调查，并对冀元1井、冀浅1井和京101井的中元古界黑色页岩开展岩心观察和实验分析，研究了洪水庄组和下马岭组黑色页岩的沉积相分布、有机质丰度、有机质类型、热成熟度、孔渗性和岩石矿物特征等页岩气成藏地质条件。研究表明，燕山地区洪水庄组和下马岭组的页岩厚度大、有机质含量高、热演化程度适中、生烃时间晚、受晚期构造活动破坏作用小，具备良好的页岩气成藏地质条件；河北承德-宽城一带稳定构造带为勘查洪水庄组页岩气的有利区；河北涿州-北京房山-门头沟-昌平一带和河北兰旗营子一带稳定的构造带为勘查下马岭组页岩气的有利区。