页岩油的资源潜力及流动性评价方法——以西加拿大盆地上泥盆统Duvernay页岩为例

页岩油储层集生储盖为一体，具双孔结构，以纳米孔隙为主，储层中油气的流动性是资源商业成功开发的关键地质因素之一。基于常规储层体积法的页岩油资源评价方法受制于单一基质孔隙结构模型，无法依油气在储层中的赋存状态分类评价，不能为资源开发决策提供与油气流动性相关的信息。页岩油的赋存状态主要受烃源岩成熟度和类型控制。Rock-Eval热解数据含大量与烃源岩类型和成熟度相关信息，结合已知页岩油田的生产数据，我们提出根据页岩油赋存状态的分类评价，并在此基础上将油气资源划分为不可动（吸附），受限和可动三种资源类型，以此定量描述页岩油气资源的流动性。文章以加拿大西部盆地上泥盆统Duvernay页岩油田的生产和储层资料为基础，建立资源评价所需页岩油藏参数与热解参数之间的经验模型，采用石油地层体积因子恢复热解样品取样过程中的轻烃损失，并以8-32-46-9W5井Duvernay页岩油气资源单井评价为例，介绍方法的基本原理及其应用。以该井为中心的区块单元内资源量评价结果经10%的采收率折扣后，与邻区按实际生产数据用产量递减方法计算出的结果一致。说明本文提出的基于热解数据和生烃动力学模型的页岩油资源评价方法可行。     

西加拿大沉积盆地二白斑页岩孔隙空间对微生物活动的制约

运用激光粒度仪、氮气吸附实验和色谱—质谱联用方法,对西加拿大沉积盆地（西加盆地）阿尔伯塔东南气田（Southeast Alberta Gas Field,SAGF）A井二白斑（Second White Specks）页岩13个生物气源岩样品进行粒度、比表面、孔径分布测试和烃类分子组成分析,探究浅层烃源岩孔隙空间与页岩中烃类生物降解之间的关系。研究样品有机质含量丰富,埋深浅,处于适合微生物活动的未成熟阶段,孔径分布显示样品的孔隙主要集中在中孔（2~50 nm）范围。分子地球化学参数分析表明,页岩中有机质组成主要受有机质输入和沉积环境的影响,烃类生物降解作用不明显。结合页岩孔径分析认为,目前页岩绝大部分孔隙空间都无法为微生物提供可生存环境,仅少量大孔（>200 nm）可能为页岩中的微生物活动提供有限空间。能大规模产生物气的气源岩应具有较大比例的孔径大于200 nm的孔隙。传统的生物气源岩评价标准可能对页岩孔隙空间这一限制微生物活跃性的因素有所忽视。     

鄂尔多斯盆地致密油地质特征及其分布规律

鄂尔多斯盆地延长组长7段发育湖相富有机质页岩、泥岩,分布面积达6×104 km2,其热演化程度适宜,分布广、厚度大、有机碳含量高,储层致密但天然裂缝发育,含油饱和度高,致密油勘探潜力大.综合研究表明,沉积相带控制储层的发育,生烃中心控制了致密油的分布,有效的油气充注是致密油富集的关键.通过水平井和分段压裂技术的应用,可以实现致密油的工业开发.     

西加拿大盆地与济阳坳陷页岩油气成藏条件对比分析及启示

通过对西加拿大盆地页岩油气藏地质条件的分析,发现中国东部济阳坳陷页岩油气成藏条件具备与之可对比的3个特点。一是西加拿大盆地页岩油气储层的沉积环境多为海相,页岩分布范围广、均质性好,在落基山脉(南北轴向)向东侧翘倾的整个前陆盆地范围内形成了一个大范围的储集背景;而济阳坳陷页岩层多为陆相湖泊成因,具有典型的分隔-孤立盆地背景,沉积层完整,源-汇对称吻合度高。二是西加拿大盆地海相页岩生烃母质存在2种类型,Ⅰ型和Ⅰ—Ⅱ型干酪根多来源于海洋浮游生物藻类,Ⅱ—Ⅲ型干酪根多来源于陆表海环境沉积的孢子花粉;而济阳坳陷陆相页岩的生烃母质以Ⅰ—Ⅱ型干酪根为主,多为浮游生物轮藻、沟鞭藻、颗石藻等。三是在西加拿大盆地泥盆系沉积层中普遍见到有机质热演化孔,岩石密度较低;而在济阳坳陷的页岩中则少见该类孔隙,且由于页岩层处于成岩中—晚期而呈致密结构。此外,西加拿大盆地与济阳坳陷页岩油气的开发条件也存在较大差异,西加拿大盆地页岩地层中含有比例较大的长英质刚性颗粒,岩石脆性、可压性等工艺-地质条件较好;而济阳坳陷页岩组分中多含硬度较低的碳酸盐矿物,刚性颗粒含量极低,难以建立后期压裂投产所必备的支撑结构。济阳坳陷陆相页岩油气的"甜点"应聚焦于韵律层理缝隙带、曲率变化形成的不规则裂缝及矿物结晶和有机质热解形成的微-纳米孔。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组含气页岩地质特征及资源评价

为了摸清鄂尔多斯盆地上三叠统延长组页岩气的勘探潜力,通过野外露头调查、钻井岩心观察、老井资料复查,结合有机地球化学和岩石学分析、含气量现场解析测试等手段,系统开展了延长组含气页岩段展布特征、岩石矿物学特征、有机地球化学特征、储层特征、含气性等地质特征分析,明确了该区中生界含气（油）页岩的主要赋存层段为延长组长4+5、长7、长9段,其中长7段页岩品质条件最好;延长组湖相页岩分布面积较广,厚度大,干酪根类型为腐泥型,有机碳含量高、分布差异性大,吸附能力强,含气量值与海相页岩相当。在地质评价基础上,以含气泥页岩段作为评价单元,采用体积法计算出长9段含气页岩段的地质资源量为0.414 5×10¹² m³,长7段为1.150 6×10¹² m³,长4+5段为0.255 1×10¹² m³;其中长7段资源量占延长组总资源量的63%,可作为盆地页岩气勘探开发的优先选择层段。结论认为：鄂尔多斯盆地延长组页岩气资源量巨大,是未来值得重视的天然气勘探开发新领域。     

酒西盆地早白垩世沉积特征及原型盆地恢复

通过对盆地下白垩统各组古流向、砾岩砾石成分等沉积特征的综合分析,结合玉门油田地震、测井、钻井资料,证明早白垩世赤金峡山、黑山并未隆起成山;宽滩山凸起(宽滩山为其一部分)只在下沟组沉积早期露出水面遭受剥蚀。由于规模较小,且呈长轴状沿北东-南西向展布,不足以隔断酒西地区(现今酒西盆地所涵盖的区域)同花海凹陷的联系。酒西盆地早白垩世为一受北西-南东向伸展作用控制的断陷盆地。盆地演化经历了断陷初始阶段、断陷扩展阶段及盆地萎缩消亡阶段,分别对应于下白垩统赤金堡组、下沟组和中沟组沉积时期。     

通化盆地下白垩统亨通山组泥页岩储层特征

通化盆地下白垩统亨通山组油气显示好,具有良好的常规和非常规油气勘探前景,但目前缺乏系统总结,特别是对亨通山组泥页岩储层特征的认识尚未开展。以通化盆地首次钻遇油气显示的通地1井岩心为研究对象 ,系统开展了X?射线衍射、扫描电镜、液氮吸附等分析测试。研究结果表明：通化盆地亨通山组泥页岩脆性矿物含量为58.2%,石英脆度为35.4%,有利于压裂改造;孔隙类型主要为有机质孔、微裂缝、粒内孔和粒间孔,其中粒内溶蚀孔最为发育,粒间孔次之;泥页岩孔径分布较复杂,主要分布在2~60nm之间,以中孔为主,其次为微孔和大孔;中孔提供了90.87%的孔隙体积和85.74%的比表面积,是页岩气赋存的主要载体。对影响亨通山组泥页岩孔隙结构的因素进行了探讨,认为有机质丰度和显微组分对该地区孔隙的影响较为明显。     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组页岩油地质特征与勘探前景

二叠系芦草沟组发育三塘湖盆地最重要的烃源岩,以陆相咸化湖盆混合细粒沉积为主,具备良好的页岩油形成条件,目前已在马朗凹陷、条湖凹陷发现多个规模储量区.基于早期研究成果,结合现有地质资料,系统梳理芦草沟组页岩油形成的地质条件,总结勘探开发进展及存在的问题,探讨页岩油勘探潜力及下一步勘探方向.研究表明:(1)陆相咸化湖盆发育...     

南海南部海域南薇西盆地新生代沉积特征

南薇西盆地主体奠基在南沙地块上，发育古新世-第四纪地层，最大沉积厚度为l1000m。通过分析区域地质背景和盆地沉积演化史，认为南薇西盆地是在南海北部被动大陆边缘上裂解形成的。成盆初期(初始裂陷期)与华南大陆相连，其沉积特征与南海北部新生代盆地类似，为陆相沉积环境。晚始新世以后，随着南海海底扩张，南沙地决裂离华南大陆并向南漂移，发生大规模海侵，盆地进入主裂解扩张期；至早渐新世，盆地渐次由海陆交互相过渡为海相；晚渐新世-中中新世，盆地逐渐由断陷转为断拗，沉积范围不断扩大，整体处于海相沉积环境。晚中新世以后，盆地进入浅海—半深海沉积环境的裂后热沉降期。通过对比解释大量地震资料，在盆地内划分出3个超层序、6个层序，结合地震相的分析，对上新统以下的4个层序进行了沉积相推断解析。     

阿尔及利亚Zarzaitine油田下泥盆统沉积特征及演化规律

阿尔及利亚Zarzaitine油田下泥盆统F4层油藏已开发了40多年，但对其储集层的沉积特征及分布却认识不清，严重制约了该油田剩余油挖潜和开发调整方案的整体部署。综合应用沉积岩石学、地质学等多学科理论，全面分析了F4层的岩石学性质、沉积构造特征、测井曲线特征、古生物特征等，认为F4层的沉积相为陆隆一半深海环境下重力流沉积的海底扇。工区内仅发育海底扇中扇亚相和下扇亚相，从中扇近端到远端、末端直到下扇亚相，重力流逐渐从碎屑流向颗粒流、液化流、低密度浊流演化，最终演化为牵引流。从下到上，F4层的沉积相平面分布从“中扇为主、下扇为辅”演化为“中扇发育、下扇消亡”，最终转变为“中扇缩小、下扇扩大”。分析认为海平面从下降到上升是该区沉积微相空间变化的主控因素。图4参18     

沉积盆地中地层水化学特征及其地质意义

沉积盆地中普遍存在高矿化度地层水,并以CaCl2型水最为常见.研究认为高矿化度地层水成因主要包括(a)地表蒸发浓缩作用;(b)地下岩盐溶解作用;(c)隔膜渗透.通过地层水化学分析及其展布特征,可较好地解释盆地流体的活动规律,并能为盆地动力学研究提供丰富的动态信息.地层水化学特征的各种参数,如变质系数(rNa/rCl)、脱硫系数(100×rSO4/rCl)、碳酸盐平衡系数(rHCO3+rCO3)、钙镁系数(rCa/rMg)和钠钙系数(rNa/rCa)等的组合特征,又可以判断盆地内有利于油气的聚集与保存的层段.     

酒西盆地间泉子段储层流体赋存及渗流特征

储层结构及其孔隙空间中流体的渗流特征是影响油气勘探与开发最关键的科学问题。以酒西盆地间泉子段的低—中孔中—高渗储层为研究对象,应用薄片观察、毛管压力测试、油—水和油—氮气两相流体的相对渗流实验研究了储层中流体的赋存和渗流特征。研究表明,储层按孔隙结构分为3类,其中Ⅰ类储层物性最好,毛管曲线有明显平台,偏粗歪度;结合流体饱和度测试结果认为油饱和度高的样品对应最大孔喉半径和中值半径均较大、歪度偏粗、排驱压力低;对比了高渗样品与低渗样品油水相渗曲线,发现高渗样品水相相对渗透率变化快,驱替效率高,低渗样品氮气—油相渗曲线相对油—水相渗曲线其残余油饱和度更低、两相共渗区更宽;储层的润湿性、孔隙结构和黏土矿物的含量为影响储层渗流特征的3个关键因素,较粗孔喉所占比例高及黏土矿物含量较低的样品储层原油的渗流条件较好,符合达西定律。研究成果表明研究区储层总体为水湿性,氮气驱油效率相对水驱油效率更高,特别对低渗储层氮气驱油效率提升明显,从而为本区低渗样品中油的开采动用提供指导。     

西北地区中小型盆地群地质特征与找油方向

我国西北地区有数量众多的中、小型盆地，它们大小不等，分布广泛，类型多样，总体面积巨大。本文通过对盆地群的划分，将这些盆地以一定的相互关系组合起来，进而分析各盆地群不同特色的成盆、成凹及至成油气地质特征与条件，初步评价了含油远景和找油方向，认为相当一部分盆地是很有希望的找油新领域。     

哥伦比亚西努-圣哈辛托盆地油气地质特征

运用盆地分析及石油地质学的理论与方法,系统分析了哥伦比亚西努-圣哈辛托盆地的沉积构造演化和油气地质特征,结果表明:西努-圣哈辛托盆地主要发育白垩系及新生界沉积盖层;主要烃源岩为上白垩统Cansona组海相页岩、古新统San Cayetano组页岩及渐新统Maralu组页岩,主要储集层为古新统San Cayetano组砂岩、渐新统Cienaga de Oro组砂岩及灰岩、渐新统Pavo组砂岩,上古新统San Cayetano组泥岩、中新统Floresanto组泥岩以及部分不整合面可作为盖层。西努-圣哈辛托盆地内,与逆冲断层相关的构造圈闭和地层圈闭、与不整合面相关的地层圈闭具有良好的勘探前景。     

滇黔桂盆地桂中坳陷下石炭统台槽相页岩沉积特征与沉积模式

通过对典型井观察描述、野外剖面实测以及室内测试分析,对桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩的沉积特征进行解剖,建立台槽相页岩沉积模式,并提出具有页岩气勘探潜力的优势相带。对比四川盆地五峰组-龙马溪组陆棚相页岩与研究区台槽相页岩的沉积特征,明确台槽与陆棚的差异性。研究区台槽沉积的典型相标志除了页理、变形、粒序等层理构造之外,槽内普遍富集大量黄铁矿,台-槽斜坡带可识别出灰质和硅质两种浊流、腕足等古生物碎片以及若干植物碎片。根据岩性组合、相标志、水动力等条件,台槽相共划分出4种亚相及13种岩相。其中,台盆亚相的硅质岩相和硅质页岩相以及下斜坡亚相的泥质硅质岩相和炭质泥岩相可作为优势相带,含有少量灰质和泥质的硅质岩更具页岩气勘探潜力。     

南华北盆地下二叠统泥页岩孔隙特征及控制因素

泥页岩孔隙特征研究是评估页岩气储集能力和评价页岩气开采可行性的关键一步。以南华北盆地MY1井下二叠统山西组和太原组泥页岩样品为研究对象,通过场发射扫描电镜（FE?SEM）、低温氮气吸附、X?射线衍射、等温吸附、有机碳（TOC）含量和镜质体反射率（R_O）等实验手段,对南华北盆地下二叠统泥页岩孔隙特征及其控制因素进行了研究。结果表明：南华北盆地下二叠统泥页岩孔隙类型包括粒间孔、晶间孔、有机孔、黏土矿物聚合孔、矿物颗粒表面溶孔和微裂缝,其中黄铁矿粒间孔和黏土矿物聚合孔、有机-黏土矿物复合孔和有机质收缩缝比较发育,表面溶孔不发育;孔体积在0.004 0~0.052 8 cm³/g之间,平均值为0.019 6 cm³/g,比表面积在1.198 9~26.525 7 m²/g之间,平均值为9.506 2 m²/g。平均孔径在2.35~14.38 nm之间,平均值为8.68 nm。泥页岩孔体积和比表面积同步增加,但不同孔径段孔隙对孔体积和比表面积贡献有差异,比表面积主要由孔径小于10 nm的孔隙贡献,而孔径主要由孔径大于10 nm的孔隙贡献,孔体积和比表面积随孔径的增量曲线呈单峰分布。有机质含量和矿物类型及其含量共同制约着孔隙的发育。     

南海南部海域南薇西盆地新生代沉积特征

南薇西盆地主体奠基在南沙地块上 ,发育古新世—第四纪地层 ,最大沉积厚度为1 1 0 0 0m。通过分析区域地质背景和盆地沉积演化史 ,认为南薇西盆地是在南海北部被动大陆边缘上裂解形成的。成盆初期 (初始裂陷期 )与华南大陆相连 ,其沉积特征与南海北部新生代盆地类似 ,为陆相沉积环境。晚始新世以后 ,随着南海海底扩张 ,南沙地块裂离华南大陆并向南漂移 ,发生大规模海侵 ,盆地进入主裂解扩张期 ;至早渐新世 ,盆地渐次由海陆交互相过渡为海相 ;晚渐新世—中中新世 ,盆地逐渐由断陷转为断拗 ,沉积范围不断扩大 ,整体处于海相沉积环境。晚中新世以后 ,盆地进入浅海 半深海沉积环境的裂后热沉降期。通过对比解释大量地震资料 ,在盆地内划分出 3个超层序、6个层序 ,结合地震相的分析 ,对上新统以下的 4个层序进行了沉积相推断解析。     

西加拿大沉积盆地 Cardium 组致密油资源评价

西加拿大盆地Cardium组以岩性为主要控制因素的油气藏边缘或油气藏之间发育一种被称为裙边油藏的非常规致密油资源,应用基于地质模型的随机模拟方法对Cardium组致密油资源量进行了预测.基于地质模型的随机模拟由3部分组成:地质模型建立、资源模型建立和随机模拟.采用统计学方法将分散在不同资料中有关资源丰度及其空间分布的信息有效地提取出来,并通过数学模型加以整理和重新组合,预测结果不仅包括资源量,同时给出其空间分布并指出勘探风险,可为勘探提供决策依据.预测结果表明,Cardium组总地质资源量(常规+非常规)为46×108m3,待发现的致密油地质资源量为29×108 m3,目前技术和经济条件下可采资源量为1.1×l08m3,不到待发现地质资源量的4％,但约占Cardium组总可采资源量的38％.基于Cardium组水平井资料,利用根据生产井产量递减推算的单井最终可采储量方法对基于地质模型随机模拟方法的评价结果进行检验,两种方法得到的可采资源量均值相差不大,证明基于地质模型的随机模拟评价结果可靠.图11参24     

沉积盆地活动热流体类型及其石油地质意义

热流体是沉积盆地物质和能量传输的重要载体 ,其活动可使盆地内的物质和能量发生调整或再分配。根据热流体活动通道 ,将沉积盆地活动热流体类型划分为侧向对流型、垂向对流型和侧向 -垂向对流复合型。活动热流体改变了盆地的温、压场 ;对有机质演化和油气生成具有重要的强化作用 ,使在单一传导背景下不可能成熟的地层进入生烃门限 ,扩大了有效烃源岩的层位和体积 ;改变了成岩 -孔隙演化 ,形成大量次生孔隙 ,改善了储层 ;热流体底辟不但形成了大量断裂和微裂缝 ,而且可形成背斜构造 ,有利于油气的运移与成藏 ;能量强的活动热流体底辟可破坏油气藏。因此 ,活动热流体具有重要的石油地质意义