页岩气藏“甜点”构成要素及富气特征分析——以四川盆地长宁地区龙马溪组为例

"甜点"的识别对确定页岩气有利区分布,进而实现大规模经济开发具有重要的意义。为此,基于国内外大量优质含气页岩的分析资料和研究数据,比较分析了页岩气藏的地质特征,阐述其"甜点"的地质要件:含气页岩有效厚度、有机碳含量(TOC)、有机质类型与成熟度(R_o)、岩石骨架及其物性(孔隙度及渗透率)特征、天然裂缝发育状况等。然后,结合页岩气经济开采的特点以及各要素间的相关性,以四川盆地长宁地区的相关资料为基础,综合考虑四川盆地威远区块的情况,总结了页岩气富集的地质规律,明确了该区海相页岩气藏有利"甜点"的构成要素及其分布值:①有效页岩连续厚度大于30 m、TOC2.0%、R_o介于2.4%~3.5%,保证了气源岩的质量;②脆性矿物含量介于30%~69%、黏土矿物含量小于30%、夹层厚度介于0.1~1.0 m,保证了储层的质量;③孔隙度大于2.0%、渗透率大于50 nD、含气量大于1.45 m~3/t、地层压力介于常压—超压,决定了生产方式与产能。最后进一步分析了页岩气藏"甜点"的主次控件,并探讨了其相互制约关系。     

川西南威远地区页岩气效益“甜点区”地震综合预测方法及其应用

川西南威远地区钻井少,仅靠运用岩心、测井资料评价预测w(TOC)、孔隙度和脆性等"甜点区"核心指标的平面分布难度较大。利用地震资料预测不但能弥补该区钻井资料少的不足,而且能评价无井地区页岩"甜点区"的核心指标。以研究区五峰组—龙马溪组龙一1亚段为研究对象,首先在页岩储层测井响应特征和岩石物理分析的基础上,明确页岩储层孔隙度和w(TOC)的敏感参数分别为纵波速度和密度,并建立定量关系和地震预测模型;然后依据定量关系开展地震数据全道集叠前同时反演,从而预测页岩储层的孔隙度、w(TOC)和脆性指数;最后对页岩储层孔隙度、w(TOC)、裂缝和脆性等核心参数的预测结果进行综合分析及评价。结果表明:地震预测的效益"甜点区"分布趋势与已钻井符合率较高,预测结果较为可靠;研究区中部和南部地区孔隙度、总有机碳含量整体较高,裂缝较发育,脆性指数高,为页岩气勘探开发的效益"甜点区"。页岩气效益"甜点区"地震预测方法能有效预测"甜点"的空间分布,对该区块乃至川西南地区页岩气的规模效益开发具有指导意义。     

中国页岩气特征、挑战及前景(二)

重点阐述中国页岩气工业化进展、"甜点区"评价标准与勘探开发技术、成功经验、面临挑战及发展前景。根据四川盆地涪陵、长宁、威远等页岩气田地质与工程参数,指出中国页岩气具有特殊性。中国南方特大型海相高演化(Ro值2.0%~3.5%)、超高压(压力系数1.3~2.1)页岩气田的发现,对中国乃至世界古老海相页岩气勘探开发具有重要科学意义与实践价值。提出"经济甜点区"须具备"含气性优、可压性优、效益性优"等特征,"四高"(高TOC值(大于3.0%)、高孔隙度(大于3.0%)、高含气量(大于3.0 m3/t)、高地层压力(压力系数大于1.3))、"两发育"(页岩层理、天然微裂缝)是富集高产段与水平井轨迹选择的关键指标,水平井巷道必须控制在上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部高压封存箱中部。提出"微气藏"群压裂形成"人工页岩气藏"的模式,揭示"压后焖井、控压限产"机制。形成了三维地震与压裂微地震监测、水平井、"工厂化"生产模式等关键技术和"甜点区"优选、水平井巷道控制、水平段长度优化、"工厂化"生产模式等成功经验。页岩气资源的不确定性、3 500 m以深勘探开发关键技术与装备突破、低成本生产、水资源与安全环保是中国页岩气实现规模开采面临的4大挑战。预测中国南方海相页岩气可采资源量约8.8′1012 m3,四川盆地有利区面积4.0′104 km2、可采资源量4.5′1012 m3,2020年中国页岩气勘探开发有望实现"理论、技术、生产和成本"4个一体化革命,产能达到(200~300)′108 m3/a。未来有望在四川盆地常规加非常规天然气产量一起建成"西南大庆(气大庆)"。     

论非常规油气与常规油气的区别和联系

随着世界油气工业勘探开发领域从常规油气向非常规油气延伸,非常规油气的勘探和研究日益受到重视。非常规油气与常规油气在基本概念、学科体系、地质研究、勘探方法、"甜点区"评价、技术攻关、开发方式与开采模式等8个方面有本质区别。非常规油气与常规油气地质学的理论基础,分别是连续型油气聚集理论和浮力圈闭成藏理论。非常规油气有两个关键标志:一是油气大面积连续分布,圈闭界限不明显,二是无自然工业稳定产量,达西渗流不明显;两个关键参数为:一是孔隙度小于10%,二是孔喉直径小于1μm或空气渗透率小于1m D。而常规油气,在上述标志和参数方面表现明显不同,孔隙度多介于10%~30%,渗透率多大于1m D。非常规油气评价重点是烃源岩特性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性"六特性"及匹配关系,常规油气评价重点是生、储、盖、圈、运、保"六要素"及最佳匹配关系。非常规油气富集"甜点区"有8项评价标准,其中3项关键指标是TOC大于2%、孔隙度较高(致密油气10%,页岩油气3%)和微裂缝发育;常规油气核心评价成藏要素及其时空匹配,重点评价优质烃源灶、有利储集体、圈闭规模及有效的输导体系等。非常规油气与常规油气既有明显区别,又有密切联系。非常规油气与常规油气的相同点是,在同一含油气系统中,两者具有相同的烃源系统、相同的初次运移动力、相似的油气组成等。基于成因和分布上的本质联系,常规—非常规油气表现为"有序聚集",成因上关联、空间上共生,形成一套统一的油气聚集体系。遵循常规—非常规油气"有序聚集"规律,勘探开发过程中应将两类油气资源整体考虑、协同发展。     

柴达木盆地北缘石炭系克鲁克组页岩气形成条件分析

以柴达木盆地北缘野外剖面地质调查为基础,结合相关钻井、露头资料和前人研究成果,综合分析柴北缘上石炭统克鲁克组富有机质泥页岩展布、有机地球化学、矿物组成、储集空间、含气性等方面特征。结果表明,克鲁克组页岩有机质丰度高,w(TOC)为0.28%~11.93%,平均值大于2%,Ro为0.9%~1.44%,平均为1.12%,处于有机质热演化的成熟阶段,页岩有效厚度为30~150 m,脆性矿物含量大于40%,微米—纳米级裂缝和孔隙发育,含气量为1.01~2.85 m3/t,平均为1.87 m3/t,尕丘凹陷、欧南凹陷和德令哈断陷有利于页岩气形成与富集,是克鲁克组页岩气勘探开发的有利区。     

中国页岩气特征、挑战及前景(一)

基于近年中国富有机质页岩沉积模式、页岩储集层表征等方面取得的研究进展,分析页岩气富集高产主控因素。研究落实了上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组笔石带发育序列时空对比依据,提出缓慢沉降的稳定海盆、高海平面、半封闭水体和低沉积速率是海相富有机质页岩重要沉积模式,确定晚奥陶世—早志留世早期持续发育的大型深水陆棚沉积环境有利于黑色页岩发育,优质页岩厚20~80 m、TOC值为2.0%~8.4%。对比分析焦石坝、长宁、威远3大页岩气田,指出规模储集层主要受富生物硅质与钙质页岩、适中热演化程度、高基质孔隙与丰富的裂缝控制。五峰组—龙马溪组总孔隙度为3.0%~8.4%、渗透率为0.000 2×10-3~0.500 0×10-3μm2,基质孔隙体积及其构成区域稳定,裂缝孔隙发育特征在不同构造区、同一构造的不同井区和不同层段差异较大。筇竹寺组受有机质炭化、黏土矿物结晶度高和生物碎屑粒内孔后期充填等因素影响,物性普遍较差,总孔隙度为1.5%~2.9%、渗透率为0.001′10-3~0.010′10-3μm2。明确了页岩气富集高产受沉积环境、热演化程度、孔缝发育程度、构造保存等"四大因素"控制,且特殊性在于高演化(Ro值:2.0%~3.5%)、超高压(压力系数:1.3~2.1),从而建立了"构造型甜点"和"连续型甜点区"两种页岩气富集模式。     

黄瓜山构造五峰组-龙马溪组页岩岩相特征研究

为了确定黄瓜山构造五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发优质页岩岩相,基于H 202井岩心实验分析数据,利用页岩岩相矿物组分划分三角图板对五峰组-龙马溪组页岩含气量、有机碳含量、孔隙度及脆性矿物含量4个储层评价参数和页岩岩相特征进行研究,明确了页岩气储层和相应的页岩岩相特征,确定了该区五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发优质页岩岩相。研究结果表明（：1）五峰组-龙马溪组取心段共发育含黏土硅质页岩、混合硅质页岩、硅岩、含硅灰质页岩4类岩石,占比分别为50.0%、38.9%、8.3%、2.8%;(2)通过含气量、有机碳含量、孔隙度及脆性矿物含量页岩岩相分析,高含气量、高有机碳含量、高孔隙度及高脆性矿物含量页岩岩相为含黏土硅质页岩,是该区页岩气勘探开发的优质页岩岩相,其次为混合硅质页岩,较差为硅岩、含硅灰质页岩。     

不同类型页岩富集烃气能力模拟实验及微观结构特征研究

基于前人对页岩气赋存形式和含气性影响因素的研究相对薄弱,结合页岩微观结构特征,利用地层孔隙热压模拟实验仪系统开展了不同类型页岩在不同成熟阶段、不同压力以及现今不同地质状态下的富集烃气能力模拟实验,研究发现页岩解析气产率的高低主要与其所经历的最高热演化程度密切相关,过成熟阶段页岩解析气产率较高.硅质页岩解析气所占的比例最高,钙质页岩次之,黏土质页岩最低.同一类型页岩成熟阶段解析气所占的比例最高,高成熟阶段次之,过成熟阶段最低,但解析气产率较高.超压的存在能显著提高页岩解析气产率,超压系数越大,解析气产率越高.在泥页岩热演化程度和演化历程相同的情况下,正常埋深页岩的解析气产率明显高于发生抬升的页岩;埋藏深度越深,页岩解析气产率越高.硅质页岩和钙质页岩脆性矿物含量高,大的孔隙和裂缝发育,孔隙度较高,解析气能力强,而黏土质页岩中脆性矿物含量相对较低,主要以有机质生烃过程形成的微孔隙为主,大的裂隙不发育,孔隙度相对较低,解析气能力肯定要低于硅质和钙质页岩.页岩残余气产率很低,基本上不具有工业开采价值,页岩含气量测定应以现场解吸气量和损失气量为主.综合研究认为页岩含气性主要受有机碳含量及储集物性共控,超压的存在是页岩气高产的关键,页岩气富集岩性为夹钙质(灰质)、硅质、砂质薄层(互层),页理发育的黑色、黑灰色泥页岩.     

叠前地质统计学反演在页岩甜点和薄夹层预测中的应用——以西加拿大盆地W区块为例

页岩气是一种非常规天然气。在少井地区,在井之间预测高TOC （总有机碳含量）、高脆性及裂缝发育的甜点一直是页岩气勘探与开发的重要环节。西加拿大盆地W区块页岩目的层段厚度较薄（地震反射时间最大为20ms）,层内发育多套灰岩薄夹层（厚度为0.5～3m）,脆性页岩和塑性泥岩纵波阻抗值存在重叠区间,利用地震资料预测页岩甜点和灰岩薄夹层困难。为此,从岩石物理弹性参数分析出发,建立页岩甜点的岩石物理评价模板,明确了页岩甜点和灰岩夹层的弹性参数特征;应用三维岩性约束叠前地质统计学反演方法预测高TOC、高脆性页岩及灰岩夹层。主要步骤有：①分析页岩储层岩石物理参数,页岩有利目标具低泊松比、中值杨氏模量、高TOC、高脆性,灰岩夹层具高泊松比、高杨氏模量、低TOC、高密度特征;②一维约束地质统计学反演预测页岩有利区和夹层的参数测试;③三维约束叠前地质统计学反演预测页岩有利区及夹层。预测结果表明,高TOC、高脆性页岩与裂缝发育的叠合区为甜点目标区,优选页岩甜点发育且灰岩夹层厚度小的区带为有利的井位部署区,确保了水平井段优质储层的钻遇率高,产气量大。     

深层页岩气双“甜点”参数地震预测技术

要实现页岩气有效建产,首先要存在页岩气的富集区,其次要能对页岩储层进行有效的压裂改造,前者表现为页岩的地质“甜点”,后者则表现为页岩的工程“甜点”,地质工程双“甜点”的预测与评价是页岩气效益开发的基础。为此以四川盆地南部某地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储层为例,根据岩性、电性、生物化石分布规律、TOC变化以及含气性等,将该储层底部优质页岩层划分为9个小层,从下到上编号①～⑨,以三维地震为依托,对该段页岩储层开展地质工程双“甜点”参数地震预测,以评价其勘探开发潜力,以期为页岩气水平井的部署论证及压裂设计提供依据。预测结果表明：①在该区页岩气勘探的初始阶段,地震主要预测页岩气的地质“甜点”,即通过平面上预测的优质页岩厚度、TOC、孔隙度及含气量等参数,结合埋深、构造样式、断裂发育情况等,进行页岩气的分区选带,以明确页岩气富集有利区;②页岩气工程“甜点”参数的运用较为微观,其在地质甜点区的基础上,结合工程施工能力,利用脆性、水平应力差异、裂缝发育情况等因素优选出压裂能产生最好效果的区域和小层,并进一步指导页岩气水平井轨设计以及水力压裂的分段分簇设计。     

四川盆地昭通区块龙马溪组页岩气“甜点”预测方法及应用

中国四川盆地昭通区块龙马溪组页岩气资源丰富。为了厘清该区页岩气甜点分布,指导水平井位部署,利用三维地震数据开展甜点关键参数研究,利用地震叠后数据及分方位叠前数据预测裂缝的发育强度和方向,利用测井交会分析建立TOC/脆性与杨氏模量×密度(E×Rhob)的关系,以叠前弹性参数反演为基础,利用弹性参数组合结果E×Rhob反映页岩储层脆性及TOC展布。最后对页岩储层裂缝、TOC、脆性展布、优质页岩厚度进行综合分析,优选"甜点"。实际研究表明,利用三维地震资料能有效预测页岩甜点区,有效指导示范区水平井轨迹设计,降低勘探开发风险,为研究区的下一步勘探开发提供地球物理依据。     

致密油与页岩油形成条件与“甜点区”评价

基于国内外页岩层系液态烃勘探研究成果,对页岩层系液态烃的形成条件、聚集机理、类型划分、海陆相差异进行系统分析,进一步开展"甜点区"研究评价。通过分析北美和中国页岩层系液态烃的地质特征,指出页岩层系液态烃具有大面积连续分布、无稳定自然产能2项基本特征,且"规模区"需具备稳定构造背景、规模优质烃源岩、规模储集空间、源储共生分布等4项形成条件。揭示了页岩层系液态烃源储耦合、致密化减孔聚集机理,划分6项24种不同类型页岩层系液态烃,指出中国陆相页岩具有地热梯度较低和地层非均质性较强两项特征,须优选规模型"甜点区"来稳步推进工业上产。页岩层系液态烃"进源找油",应着力开展地质、工程和经济"三品质""甜点区"综合评价,成熟度是控制"甜点区"分布的首要因素。中国陆相有利页岩层系液态烃Ro值为0.8%~1.3%,TOC值大于2%,岩性为纹层状页岩或致密孔隙性储集层,孔隙度较高(致密油大于8%,页岩油大于3%),脆性矿物含量高(致密储集层大于70%,页岩大于40%),含油饱和度50%~90%,原油黏度较低或地层压力较高,天然裂缝发育。页岩层系液态烃具有巨量的资源规模,增强海陆相页岩层系液态烃形成分布地质认识,对持续关注、推动这一重大领域的发展具有借鉴意义。     

川南长宁地区五峰组—龙马溪组页岩脆性特征

脆性是页岩气储层地质评价的重要内容。以露头和钻井资料为基础,提出基于“石英、白云石和黄铁矿”3种矿物的脆性指数计算方法,并结合弹性参数脆性指数法对川南长宁地区五峰组—龙马溪组页岩脆性特征进行了定量评价;在此基础上着重分析了脆性指数与矿物组成和有机碳含量的相关性;应用“矿物三端元+沉积微相”法,在有利岩相研究的基础上,综合页岩脆性特征对研究区“甜点层”进行了进一步的优选。结果表明：研究区五峰组—龙马溪组底部厚度约30~40m的页岩段脆性最好,矿物脆性指数达50%~75%,杨氏模量平均为37.84GPa,泊松比平均为0.19,弹性参数脆性指数平均为61%,且自下而上脆性变差;脆性指数与矿物组成和有机碳含量的相关性显著,反映了沉积环境对页岩脆性特征的重要影响;长宁地区的“甜点层”为深水陆棚发育的硅质页岩相和钙质硅质混合页岩相,平均脆性指数大于50%,平均有机碳含量大于3%,分布于五峰组至鲁丹阶中下部,累计厚度约为42m。     

渝东南地区黔江凹陷五峰组——龙马溪组页岩储层特征及其对含气量的影响

渝东南地区黔江凹陷五峰组—龙马溪组页岩气的勘探仍处于初级阶段,储层特征与含气性关系仍不明确,开展五峰组—龙马溪组页岩的储层特征及含气性的研究,对评价研究区页岩气资源潜力具有重要意义。通过采集该套页岩岩心样品,完成详细的储层特征分析和含气性分析测试,包括岩石薄片鉴定、X-射线衍射、TOC分析、显微组分实验、氮气吸附实验、扫描电镜实验和现场解析等,结果表明,五峰组—龙马溪组页岩以黏土—粉砂级细粒沉积为主;页岩有机碳含量为0.22%~5.31%,成熟度为1.78%~2.93%,处于高—过成熟阶段,纳米级有机孔隙发育;矿物成分中脆性矿物含量为38.4%~86.7%,黏土矿物含量为12.1%~56.5%,其中微—纳米级无机孔隙较为发育,此外微裂缝的发育也对页岩气聚集和开发提供了有利条件。五峰组—龙马溪组页岩含气量为0.07~2.81m3/t,其底部富有机质页岩的含气量超过1m3/t。综合分析认为页岩TOC值和石英含量越高、长石和绿泥石含量越低时页岩中孔隙及比表面积越大,页岩含气量越大。     

四川盆地长宁、焦石坝志留系龙马溪组页岩气刻度区精细解剖

长宁和焦石坝气田为2种不同类型的海相页岩气"甜点"区。针对两大刻度区开展了8项关键参数分析,揭示了两大"甜点"区的共性和差异,主要表现为:12个气田均具有正向构造背景、富有机质页岩厚度大(30m)、有机质丰度高(平均TOC3%)、岩相组合有利(硅质页岩和钙质硅质页岩为主)、基质孔隙发育(孔隙度4%)、气层压力高(压力系数1.4)、单井产量高(水平井初试产量一般在10×10~4m~3/d以上)等地质特征,但在裂缝发育程度、孔隙类型和地应力方面存在差异;2长宁气田总体为层间缝发育、基质孔隙为主、两向应力差大(10MPa)的高产气区,开发难度相对较大,在四川盆地承压区具有广泛代表性,可以成为盆地内向斜区和燕山—喜马拉雅期断褶区资源评价类比取值的重要参考对象;3焦石坝气田总体为特殊构造背景下的裂缝型页岩气藏,在四川盆地承压区具有特殊的构造背景、宏观网状缝和裂缝孔隙十分发育、两向地应力小(10MPa)、资源丰度高、开发难度小、产量高等独特性,其页岩气赋存的基本地质参数可以作为川东局部地区页岩气资源评价的参考对象。研究证实,五峰组—龙马溪组存在基质孔隙+裂缝型和基质孔隙型等2种页岩气藏类型,为页岩气资源评价提供了2种重要的刻度区。     

中美海相页岩气地质特征对比研究

通过中国海相页岩气详细研究和美国典型页岩气区带解剖,对比研究了中美页岩气地质特征的异同,这些研究对指导我国四川盆地海相页岩气的研究具有重要理论和实践意义。 ①美国Barnett页岩、Marcellus页岩和Haynesville页岩气区带的盆地类型为前陆盆地,中国四川早古生代盆地为克拉通。沉积环境均为深水陆棚,岩石类型以硅质和硅质钙质页岩为主,脆性矿物含量高。②Barnett页岩TOC值为3%~13%,平均为4.5%,Marcellus页岩TOC值为3%~12%,平均为4.0%,Haynesville页岩TOC值为0.5%~4%。四川盆地五峰组-龙马溪组和筇竹寺组页岩TOC值分别为1.5%~3%和2.5%~4.5%。③美国三大页岩成熟度适中,四川盆地海相页岩处于过成熟阶段。Barnett页岩、Marcellus页岩和Haynesville页岩R_O值分别为0.5%~2.1%、1.2%～3.5%和1.2%~3%。四川盆地筇竹寺组页岩R_O值一般为2.5%~4.5%,平均为3.5%,龙马溪组页岩R_O值为1.5%~3%。 ④Barnett页岩核心区厚度为30~180m,总孔隙度为4%~5%,基质渗透率小于1×10^-3μm²,Marcellus页岩厚度为 15～60m,孔隙度平均为10%,渗透率小于1×10^-3μm², Haynesville页岩厚度为70~100m,孔隙度为8%~9%,渗透率小于5×10^-3μm²,四川盆地五峰组-龙马溪组页岩厚度为25~120m,孔隙度为3%~10%,渗透率为(0.01~)×10^-3μm²,筇竹寺组页岩厚度为40~100m,孔隙度为0.1%~3%,渗透率为(0.01~42)×10^-3μm²。⑤Barnett页岩、Marcellus页岩和Haynesville页岩含气量分别为4.2~9.9m³/t、1.70～2.83m³/t和2.5~9m³/t。四川盆地五峰组-龙马溪组和筇竹寺组页岩含气量分别为1.7~4.5m³/t和0.55~1.2m³/t。中国海相页岩吸附气含量大于美国。⑥美国海相页岩埋深为1 220~3 990m,中国海相页岩埋深可高达5 000m,一般为1 500~4 000m;Barnett页岩和筇竹寺组页岩为正常地层压力,压力系数分别为0.99~1.01和1,Marcellus页岩,Haynesville页岩和五峰组-龙马溪组为异常高压,地层压力系数分别为0.9~1.4、1.61~2.07和1~2.3。⑦除四川盆地筇竹寺组页岩外,其他4套页岩均具有良好封盖层,有利于天然气保存。⑧美国地表条件更有利,多以平原为主,而四川多为丘陵。 ⑨四川盆地五峰组-龙马溪组页岩气地质资源量为17.5×10¹²m³,技术可采资源量为1.77×10¹²m³,筇竹寺组页岩气地质资源量为8.86×10¹²m³,技术可采资源量为0.886×10¹²m³。     

湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气储层特征

为评价湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气的勘探潜力,分析其泥页岩的有机碳含量、矿物组成、孔隙及裂隙的微观特征、孔隙度和渗透率等,系统研究了页岩气的储层特征。研究区上二叠统大隆组岩石的有机碳含量与岩性关系密切,其中硅质泥岩的有机碳含量最高,平均质量分数大于3%,表明沉积环境是控制有机碳含量的最主要因素;硅质泥岩中石英等脆性矿物平均质量分数为67.7%,与美国Barnett硅质页岩基本相当,脆性矿物含量较高;硅质泥岩中构造裂缝较发育,其形成主要与其脆性矿物含量较高及地质构造较发育等因素有关;有机碳含量较高的硅质泥岩,其有机质微孔隙也是基质孔隙及裂隙的主要组成部分;硅质泥岩的孔隙度和渗透率均较低,分别小于5%和0.01 m D,构造裂缝发育程度是影响硅质泥岩孔隙度和渗透率的最主要因素。     

鄂尔多斯盆地西部奥陶系乌拉力克组页岩微观孔隙结构特征

采用氩离子抛光场发射扫描电镜观察、X射线衍射分析、氦气孔隙度测定、低温氮气吸附-脱附等实验手段,联合FHH分形理论模型,从多角度表征了鄂尔多斯盆地西部奥陶系乌拉力克组不同类型页岩的微观孔隙结构特征。研究结果表明：①研究区矿物成分复杂,黏土矿物含量较稳定,脆性矿物含量高、变化范围较大,可分为3类岩相类型,自下而上依次为硅质页岩岩相、混合页岩岩相和钙质页岩岩相。②研究区孔隙度整体较低,主要为0.16%～1.50%,平均1.20%,微裂缝发育造成少量孔隙度大于4.00%,硅质页岩孔隙度最大,钙质页岩孔隙度最小,混合页岩孔隙度介于二者之间;孔隙类型复杂且与岩相密切相关,钙质页岩整体致密,多为晶间孔、溶蚀孔,以狭缝状孔隙为主;硅质页岩孔隙相对发育,多为粒间孔、黏土矿物层间缝和微裂缝,以平板状开放孔隙为主,偶见“细颈广体”的墨水瓶式的无定形孔隙。③研究区孔隙结构可划分为3类,Ⅰ类以2～4 nm的介孔为主,中孔、宏孔均较发育,孔隙体积大,在硅质页岩中常见;Ⅱ类以0～4 nm的微孔、介孔为主,宏孔发育较少,在硅质页岩和混合页岩中常见;Ⅲ类以50～100 nm的宏孔为主,但体积小,在钙质页岩中常见。④研究区页岩微观孔隙结构具有明显的分形特征,内部结构复杂,非均质性强;TOC、黏土矿物和石英的含量越高,孔隙结构和孔隙表面越复杂。⑤研究区硅质页岩储层孔隙结构最好且有机质富集,是最有利的勘探目标。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统乌拉力克组页岩油气富集条件及勘探方向

鄂尔多斯盆地油气资源丰富，常规油气与非常规油气并存，是中国油气重点勘探开发的含油气盆地之一。近年来，盆地中奥陶统乌拉力克组先后有多口探井获得工业油气流，展现出该盆地海相页岩油气良好的勘探开发新局面，研究其油气富集规律对于客观认识地质特征和指导下一步油气勘探具有重要意义。为此，基于岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、核磁共振和有机地球化学分析等资料，系统分析了页岩烃源条件、储层特征及控藏因素，探讨了乌拉力克组海相页岩油气富集条件及勘探方向。研究结果表明：(1)与四川盆地下志留统龙马溪组页岩气藏相比，海相乌拉力克组页岩气藏具有“低丰度、低含气量、深埋藏、常压”的不足和“高硅质含量、高脆性指数”的优势；(2)乌拉力克组页岩总有机碳含量平均值为0.86%，含气量一般介于0.94～2.21 mL/g，埋深一般介于3 700～4 500 m，地层压力系数介于0.96～1.00，硅质矿物含量平均值为54.0%，脆性指数平均值为75.0%；(3)乌拉力克组页岩大面积含气、局部富集，具有“三元控藏”的特征，硅质页岩大规模发育是物质基础，良好的顶底板是必要条件，稳定的构造条件是页岩气富集的关键。结论认为，鄂尔多...     

中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力

以四川盆地为重点,介绍中国海相、海陆过渡相、陆相三大类型页岩形成的沉积环境、地球化学与储集层特征、含气量与远景资源量。中国海相页岩是一套高有机质丰度(TOC为1.0%~5.5%)、高—过成熟(Ro值为2.0%~5.0%)、富含页岩气(含气量1.17~6.02 m3/t)、以陆棚相为主的沉积,主要分布在华南扬子地区古生界、华北地台古生界和塔里木盆地寒武系—奥陶系;海陆过渡相煤系炭质页岩有机质丰度高(TOC为2.6%~5.4%)、成熟度适中(Ro值为1.1%~2.5%);中新生界陆相页岩有机质丰度高(TOC为0.5%~22.0%)、低熟—成熟(Ro值为0.6%~1.5%)。在对四川盆地下古生界页岩储集层研究中首次发现,寒武系和志留系海相页岩发育大量与北美地区相似的微米—纳米级孔隙。综合评价认为四川盆地发育的多套页岩气层系是勘探开发的现实领域,四川盆地中南部威远—长宁等地区的寒武系和志留系是页岩气勘探开发的核心区与层系,其特点是:热演化程度较高(Ro值为2.0%~4.0%)、孔隙度较高(3.0%~4.8%),含气量较高(2.82~3.28 m3/t)、脆性矿物含量较高(40%~80%)、埋深适中(1 500~4 500 m),有利于开采。图7表7参38