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...     

川东红星地区二叠系吴家坪组页岩储层纵向非均质性特征及其发育主控因素

四川盆地东部红星地区二叠系吴家坪组二段发育一套富硅富碳页岩储层,勘探证实为一套优质含气页岩储层。该套页岩原生品质（有机碳含量、岩矿、沉积构造）纵向具备较强的非均质性,直接影响了页岩储层的含气性和可改造性。在建立页岩等时地层对比格架的基础上,系统阐述了该套页岩储层在岩矿组成、沉积构造、有机质丰度及有机质类型等方面的纵向非均质性。同时从沉积作用、海洋古生产力和氧化还原环境等方面探讨了非均质性的主控因素,明确了其纵向非均质性主要受控于古气候、火山活动及海平面升降等因素,古气候与海平面升降共同控制了陆源碎屑矿物的供给量,火山活动控制了表层海水的古生产力,从而控制了有机质和自生硅质的含量,陆地火山活动和海底火山活动导致页岩储层中发育凝灰岩薄夹层和硅质条带等特殊的岩性夹层,影响了页岩储层自身的可改造性。     

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。     

鄂西渝东区二叠系吴家坪组页岩气成藏特征分析

鄂西渝东区二叠系上统吴家坪组是该地区页岩气勘探的一套有利层系,基于该地区部分钻井、岩心、野外露头等资料,从沉积、地化、储集和保存等方面,对鄂西渝东区二叠系上统吴家坪组页岩气形成的地质条件进行了分析。分析认为鄂西渝东地区二叠系上统吴家坪组富有机质泥页岩平面分布稳定,泥页岩有机碳含量较高,演化程度高,保存条件好,具有页岩气形成的地质条件,其中建南构造北部L801井-J26井区是二叠系上统吴家坪组页岩气勘探有利地区。     

鄂西渝东区上二叠统吴家坪组页岩气地质条件及勘探潜力

鄂西渝东区上二叠统吴家坪组页岩在早期勘探中已发现具备页岩气成藏条件,但其勘探潜力仍不明确。基于Jy3井岩心分析测试资料,结合区域地震、本井及周围井测井及录井等资料,对吴家坪组吴二段页岩的分布、页岩品质及含气性、保存条件及资源规模进行了分析。研究认为：吴二段发育深水陆棚及斜坡—浅水陆棚相富有机质泥页岩,具有南西薄、北东厚的区域分布规律。页岩主要由石英（平均含量43.10%）、黏土矿物（平均含量21.95%）及方解石（平均含量17.20%）所组成,有机质以Ⅱ₁型干酪根为主,丰度高（总有机碳平均含量8.77%）,热演化程度高（换算R_o平均为2.06%）,孔隙性优良（孔隙度平均为5.59%）,含气性好（总含气量平均为3.73 m³/t）。区内红星地区吴家坪组页岩厚度最大、保存条件良好,资源量最丰富,具有优越的页岩气勘探潜力及可观的资源前景,有望成为页岩气勘探开发接替层系及区块。     

页岩气富集高产主控因素分析——以四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组一段页岩为例

以四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组海相页岩为研究对象,综合岩心观察、地化分析、测井和地震资料,分别从页岩气富集和高产两方面开展主控因素系统分析,明确有机碳含量、微-纳米尺度孔隙和保存条件是页岩气富集主控因素。其中有机碳含量不仅是评价页岩原生品质的重要参数,同时影响微-纳米尺度孔隙发育特征,而保存条件是页岩气富集的重要基础保障。页岩气高产受脆性矿物含量、埋深、构造形态和裂缝因素影响,其中脆性矿物含量越高,页岩可压性越好;页岩埋深及构造形态对于地应力影响较大,从而影响页岩储层的压裂改造效果;裂缝的发育导致压裂过程中压力的定向性泄压,无法形成有效复杂缝网。     

四川宣汉地区吴家坪组硅质岩地球化学特征及其成因探讨

四川宣汉地区吴家坪组发育薄层状硅质岩、条带状硅质岩以及似层状燧石结核等类型的硅质岩。以宣汉渡口镇羊鼓洞剖面为基础,对不同类型硅质岩的稀土元素和微量元素地球化学特征进行分析后认为：稀土元素∑REE总量相对较低,在岩性上有似层状燧石结核-条带状硅质岩-薄层状硅质岩递增的趋势。标准化的稀土元素具有低-中等δCe负异常、中等的La_n/Ce_n、La_n/Yb_n和δEu多数为负异常的特点,显示硅质岩为大陆边缘-广海平原的成因环境。微量元素Co、Ni、As和Sb等元素反映出其非热水沉积的特点。综合露头地球化学特征,认为四川盆地东北部二叠系吴家坪组的硅质岩形成的环境以大陆边缘-广海平原环境为主,其中部分条带状硅质岩受较弱热水沉积的影响。     

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。     

鄂西渝东地区吴家坪组页岩气实钻特征及潜力分析

通过对鄂西渝东地区吴家坪组页岩气显示层段的录井、测井特征进行分析研究,发现该区吴家坪组页岩气层显示特征明显,非常规油气资源页岩气具有较好的成藏潜力,属于有利的页岩气勘探区带.     

中国页岩气勘探新思路

页岩气具有自生自储、低孔低渗的特点,它的成藏机理与常规气藏相似,对产量贡献最大的是游离气。高产页岩气藏需要具备以下四个基本条件:具有持续生气能力的页岩,网状微裂缝发育,气藏发育在构造封闭的宽缓背斜中顶底板岩层致密,形成岩性圈闭。盆地内构造运动影响较小、成藏诸要素具备,是国内重点页岩气勘探区域,尤其是四川盆地下志留统龙马溪组及下寒武统牛蹄塘组黑色页岩,应作为我国页岩气勘探的重点目标。     

论四川盆地二叠系乐平统龙潭组页岩气勘探

四川盆地二叠系乐平统龙潭组深灰色泥页岩的厚度一般都大于50m,最厚可达120m,有机质含量一般为2%～7%,最大为8%,生气强度常在(20～50)×10<'8>m<'3>/km<'2>,最高可达75×10<'8>m<'3>/km<'2>,而且泥页岩中常有粉砂岩、石灰岩及煤岩等夹层,它们除自身具有一定的孔隙外,在石化过程中被压实、失水和收缩等情况下亦会产生裂缝,可增大储集空间,聚集更多的天然气.勘探有利区块有綦江、渝东北、万州和泸州等,同时如能对盆地内已钻的1 500余口井都进行压裂或压碎,对已吸附的天然气充分解吸,对四川的油气勘探将是一大贡献.     

四川盆地西部晚二叠世吴家坪组沉积体系

通过详细的野外剖面观察、地层横向追踪与对比、典型沉积剖面实测、系统取样和室内实验分析等方法,首次对四川盆地西部晚二叠世吴家坪组沉积体系进行精细研究,发现早二叠世末发生的东吴运动属拉张背景下的块断隆升,导致西南康滇古陆受古特提斯洋壳的推挤形成物源区,西北广元—旺苍一带伴生拉张沉降形成海槽地堑区,区内地势由南西向北东方向低角度倾斜,间接控制了吴家坪组沉积及岩相展布,显示宽缓渐变的沉积相带特征。研究表明,晚二叠世吴家坪组为早期风化剥蚀界面基础上一次较高海平面北西-南西向海侵的产物,南西至北西方向依次发育剥蚀区及冲积平原-滨岸平原-滨岸沼泽-碳酸盐岩缓坡沉积体系。其中,浅缓坡生屑滩发育区是最为有利的储集相带,其厚度大、分布面积广,且位于广元-旺苍生烃中心附近,具备就近俘获油气的能力。多轮数字地震详查也发现众多潜伏构造,为盆内碳酸盐岩气藏的扩大勘探展示了全新的后备领域。     

四川盆地石柱地区自流井组页岩气成藏条件与勘探前景

为研究四川盆地石柱地区自流井组页岩气的成藏条件,开展了野外地质露头调查、岩心观察、有机地球化学分析、X射线衍射测试、物性分析和扫描电镜观察等工作。结果表明：①石柱地区自流井组东岳庙段形成于半深湖相,岩性以泥页岩为主,厚度为30～95 m。②目的层泥页岩具有“有机质丰度高、热演化程度适中”等特征,TOC质量分数多为0.49%～2.02%,R_o平均为1.27%,脆性矿物质量分数平均为58.8%。③岩石中吸附气含量较高,质量体积平均为2.78 m³/t,且埋深适中,具有良好的勘探前景。④采用叠合法预测出石柱地区桥头坝—建南—上水坝一带为页岩气勘探的有利区,通过计算可以获得研究区页岩气地质资源量约为3 905亿m³。该研究成果可为四川盆地石柱地区自流井组页岩气勘探提供借鉴。     

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。     

页岩气勘探新领域：四川盆地开江—梁平海槽二叠系海相页岩气勘探突破及展望

近期,中国石油部署于四川盆地东部地区(下文简称川东地区)的风险探井——大页1H井,经测试在二叠系吴家坪组三段深水陆棚相页岩测试获32.06×10⁴ m³/d的高产工业气流,开辟了页岩气勘探开发新领域。为了进一步明确四川盆地二叠系海相页岩气的勘探方向和资源潜力,基于大页1H井钻录试井资料,以开江—梁平海槽内二叠系吴家坪组海相页岩为研究对象,开展了有机地球化学、储层特征、脆性矿物含量和含气性等含油气地质条件研究,指出了该新领域页岩气的勘探开发前景。研究结果表明：(1)开江—梁平海槽在吴家坪组沉积时期为深水陆棚相沉积环境,槽内沉积了一定厚度、分布稳定的富有机质(TOC>2%)页岩;(2)吴家坪组具有良好的页岩气富集成藏地质条件,其中吴家坪组三段(下文简称吴三段)最佳,大页1H井吴三段有机碳含量平均值高达9.83%,有机质内部发育不同程度的有机质孔,孔隙发育,平均孔隙度6.40%,为优质储层;(3)大页1H井吴三段页岩平均脆性指数达85%,可压裂性好,平均含气量高达10.39 m³/t,页岩总含气量高;(4)川东地区吴家坪...     

四川盆地元坝地区二叠系茅口组油气成藏特征及主控因素

四川盆地元坝地区YB7井二叠系茅口组的突破,揭示了元坝地区茅口组巨大的勘探潜力。随着资料的不断丰富,及时加强其油气规律认识,总结成藏主控因素,可为下步油气勘探部署提供依据。在分析茅口组气藏基本成藏条件及气藏特征的基础上,开展了气源对比、油气充注时间分析等研究,系统总结了油气成藏主控因素。研究区内烃源岩和油气保存条件好,储层为浅滩叠合岩溶缝洞储层,气藏表现为异常高压高温气藏,天然气具有干酪根裂解气和原油裂解气的混合气特征,主要来源于二叠系吴家坪组烃源岩,油气在中侏罗世大量充注,有持续充注的特点。油气成藏主要受储层发育、烃源岩条件及油气保存条件的共同控制。     

昭通示范区页岩气富集高产的地质主控因素

昭通页岩气示范区具有"强改造、过成熟、杂应力"特征,页岩气富集高产控制因素复杂。为实现页岩气规模高效勘探开发,应用昭通页岩气示范区实际勘探开发资料,系统总结了昭通页岩气田富集高产的地质主控因素,认为：①海侵体系域富碳高硅页岩为页岩气的富集提供物质基础。海侵体系域的贫氧-厌氧的深水环境,沉积速率慢,硅质生物繁盛,有利于富有机质页岩的形成与保存。海侵体系域（五峰组-龙马溪组一段1亚段3小层）富碳高硅页岩,有机质孔和微裂缝发育,吸附能力和含气性强,且可压性好。②适当的后期构造改造与高压封存箱的有效保存是富集高产的关键。昭通示范区北部中生界复向斜位列构造转换带,改造强度适中,3组方向最大主应力汇聚的复向斜槽部,网状缝发育,具有多元汇聚成藏优势。前期良好的顶底板封盖所形成的高压封存箱,在晚期适度抬升中得以有效保存。以昭通示范区页岩气富集主控因素为指导,优选龙马溪组一段1亚段1小层-2小层为甜点层段,其北部的黄金坝、紫金坝、云山坝及大寨区块为页岩气富集区,后期构造改造强度不同则导致了不同构造部位甜点区页岩气富集高产的差异性。     

川东地区上二叠统龙潭组泥页岩基本特征及页岩气勘探潜力

四川盆地晚二叠世龙潭期沉积相类型多样,为落实不同沉积相带的页岩气勘探潜力,针对不同相带典型井开展了系统的页岩气形成条件分析,四川盆地晚二叠世龙潭期富有机质页岩主要发育在潮坪—潟湖相和陆棚相,其中潮坪—潟湖相泥页岩分布在资阳—永川—綦江一带,岩性组合复杂,泥岩、页岩、泥质碳酸盐岩不等厚互层,煤层全段均有发育,具有“高TOC、高黏土、高孔隙度、高含气量”的四高特征,有机质类型主体为Ⅲ型;浅水混积陆棚相龙潭组分布在广安—长寿—南川一带,煤层减少,灰质增加,龙潭组二段煤层基本不发育,有机质类型为Ⅱ₂-Ⅱ₁型,具有厚度稳定、TOC中等、脆性矿物含量高、有机孔发育的特点,气测普遍活跃;深水陆棚相上二叠统吴家坪组分布在石柱—万县以及广元—梁平一带,煤层仅在吴家坪组底部发育,吴家坪组二段以硅质页岩、泥岩为主,具有“高TOC、高脆性矿物含量、高孔隙度、高含气量、高含气饱和度”等五高特征,有机质类型为Ⅱ₁型,有机质孔普见,是目前二叠系页岩气勘探开发的主力层系。