煤层气勘探目标评价方法--以滇东黔西地区为例

滇东黔西地区是华南区重要的煤层气资源分布区,晚二叠世成煤期煤层气盆地发育.本文概述了滇东黔西地区煤层气勘探目标评价.对该区进行了煤层气盆地的划分与评价;提出了煤层气系统的概念并对重点盆地的煤层气系统进行了研究;提出了煤层气区带的概念和煤层气地质风险分析的概念,对重点盆地进行了区带分析:对重点区带进行了煤层气藏预测及勘探目标优选;提出了煤层气重点勘探开发试验区.     

煤层不同类型裂缝应力敏感性实验——以阜新盆地煤样为例

煤层气井排水降压阶段普遍诱发裂缝应力敏感性,导致井周裂缝快速闭合、渗透性大幅下降,严重影响煤层气开采.为探索能够降低煤层裂缝应力敏感性、提高有效渗透率的增产改造措施,采集阜新盆地含方解石脉煤样,以原煤样、巴西劈裂煤样以及酸化处理煤样为实验对象,研究了天然裂缝、人工裂缝、酸化裂缝的渗透率及其应力敏感性.结果 表明:煤样中...     

过渡相页岩储层纳米矿物孔隙的成因-形貌类型及系统分类——以太原西山古交矿区山西组页岩为例

以太原西山古交矿区山西组过渡相页岩代表性储层样品为例,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜、X射线衍射、能谱测试以及图像数字化处理等技术手段,对过渡相页岩纳米尺度矿物孔隙的形貌特征、成因和类型进行系统观测,建立纳米尺度矿物孔隙的系统分类方案。结果表明：过渡相页岩储层纳米尺度矿物孔隙发育类型丰富,成因复杂,根据孔隙发育的矿物、空间位置和成因等,可以将储集空间进一步划分为脆性矿物孔隙、黏土矿物孔隙及其他矿物孔隙、微裂隙,主要呈现圆孔状、狭缝状、平直状以及曲折状等形貌特征。通过对成因-空间位置-形貌特征的系统对比,建立了过渡相页岩储层矿物纳米孔隙系统分类方案。应用图像数字化处理技术,获得各类孔隙类型的相对比例。对比表明,过渡相页岩不同类型矿物孔隙与海相页岩差异显著,对页岩储层的物性及非均质性影响显著。     

基于氢、氧同位素的煤层气合排井产出水源判识——以黔西地区比德—三塘盆地上二叠统为例

有效的排采水源识别是煤层气多层合排诊断的重要举措,而水中稳定同位素是水源信息的指示计。黔西上二叠统发育多煤层,煤层气开发以直井多层合排为主,不同产层组合下产能效果差异显著,产出水来源得不到有效判识。为此,基于黔西比德—三塘盆地11口煤层气井产出水样品的定期采集,对产出水样、矿井水样和地表水样共计38个样品开展同位素地球化学测试,结合煤层气井生产数据,揭示了研究区产出水氢、氧同位素组成特征及其排采水源判识意义:基于研究区大气降水线方程,煤层气井产出水氢、氧同位素组成普遍显现D漂移特点,封闭型水中氢、氧同位素偏重,水-岩作用反应强烈;区分了典型高产井和典型低产井,低产井受制于表层水干扰,产出水表现为氢、氧同位素组成较轻且D漂移不明显,而高产井产出水以同位素组成较重、D漂移明显为特点。建立了反映产出水D漂移程度的参数,其数值与平均日产气量正相关而与平均日产水量负相关。结合Cl~-、Na~+离子浓度,建立了基于产出水地球化学特征的排采水源判识模板,区分出表层水、煤层水和压裂水3类水源,气井只有产出煤层水才能获得较高的产能。黔西地区比德—三塘盆地上二叠统上部含气系统由于容易受表层水干扰,排采条件欠佳且与中、下部含气系统兼容性差,建议优先开发中部和下部含气系统。     

基于三维地震资料的煤层气富集区预测——以贵州大河边向斜大河区块为例#br#

为预测贵州省大河边向斜大河区块煤层气资源富集区,探索三维地震在贵州省煤层气勘查开发中的有效性,依托该区块4 km²三维地震工区勘探资料数据体,利用煤层气领域地震（勘探）资料处理的新技术、新方法开展预测。首先,采用煤层气递进式储层预测思路,利用CGG公司的Jason地学研究平台,开展地震反演预测,获得了煤层厚度、煤层含气量、煤体结构及地应力4个煤层气评价参数的平面分布图。然后,基于研究提出“多因子赋权逐级评价法”,对煤层厚度、含气量、煤体结构等每个评价参数单独形成赋权后,再采用累加的方法,形成了多参数联合的甜点评价权重因子参数。最后,依据计算的综合甜点评价参数（甜点评价参数取值在20~50之间）,评分在40~50之间的划分为一类甜点,评分在30~40之间的划分为二类甜点,评分在20~30之间的划分为非甜点,绘制工区煤层气甜点区分布平面图。预测结果表明：一类甜点区主要位于工区中部,整体呈南北向展布,作为煤层气井位部署的规划区。研究成果对工区下一步煤层气勘探开发具有一定的指导意义。     

从页岩气展望烃源岩气——以四川盆地下二叠统为例

基于页岩气“源藏合一”的成藏模式--天然气源自页岩有机质（固态、液态）吸附、溶解及黏土矿物吸附的机制以及微裂缝、裂缝、页岩孔隙中的游离气成藏的认识, 以四川盆地下二叠统为研究对象和实例,论证了同为烃源岩的碳酸盐岩（富含有机质的局限-开阔海台地相等的细结构-生物泥粒、泥粒-泥质灰岩、泥灰岩等）也应该具有天然气成藏的前景和可能。研究区下二叠统碳酸盐岩烃源岩发育,在栖霞组（P₁q）和茅口组（P₁m）都有分布;依据厚度较大、有机质丰度较高、有机质类型佳、有机质成熟度适中、埋藏较浅等特征,论证了其具备形成烃源岩气的有利条件及其勘探前景,并对埋深在2 000 m左右的川东高陡构造区、川南泸州印支期古隆起区、川西南威远构造区进行了类比评估。最后,建议对泸州印支期古隆起区展开试探（可选择已钻井的P₁m₁、P₁q₁先行）,待取得突破后,再扩大至威远构造区及川东高陡构造区。     

地震属性信息在砂砾岩油藏开发中的应用--以克拉玛依油田上二叠统上乌尔禾组油藏为例

地震属性信息是蕴含在地震反射波中的有用信息，随着勘探开发力度的加强及油气藏精细描述的开展，地震属性信息已经引起地球物理、地质工作者的高度重视，尽管现代地震技术发展很快，信噪比和分辨率都有所提高，但仍不能忽视地震信息是反映地下地质情况的这一基本属性。它能从多方面反映地下特殊地质现象、沉积现象、流体特征等。以克拉玛依五区上乌尔禾组油藏为例。全面介绍了各种常用地震属性信息的概念及其油气田勘探开发中的作用和应用效果。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组致密油充注特征——碱性矿物中的流体包裹体证据

准噶尔盆地玛湖凹陷致密油的生油层及储集层均为下二叠统风城组。以风城组中发育的特征性碱性矿物为研究对象,探讨了致密油的成藏演化过程以及碱性矿物对致密油富集的作用。通过岩相学观察以及扫描电镜、X射线衍射、激光拉曼光谱和流体包裹体分析,在风城组的4种碱性矿物（碳酸氢钠石、碳钠钙石、碳钠镁石和硅硼钠石）以及菱镁矿中识别出3类流体包裹体。第1类为碱性矿物中的原生流体包裹体（包括原生重质油包裹体、沥青包裹体及原生盐水包裹体）,其中,原生盐水包裹体的均一温度为70~110℃;第2类为碱性矿物中的次生流体包裹体（包括次生中质油包裹体及次生盐水包裹体）,其中,次生盐水包裹体的均一温度为100~110℃;第3类为菱镁矿中的原生轻质油包裹体。结合埋藏史、热演化史及生烃史,认为玛湖凹陷致密油的聚集是在碱性矿物形成及断裂活动的共同促进作用下完成的,其充注过程可分为3期。受早期地层快速埋藏及较高古地温的影响,晚二叠世为重质油充注期,风城组有机质已进入生烃门限,生成的重质油伴随着碱性矿物形成过程中流体交换的促进作用,发生小规模富集;早三叠世为中质油充注期,有机质处于成熟阶段,生成的大量中质油沿活动断裂和裂隙进入邻近的储层中发生大规模富集;早侏罗世为轻质油充注期,由于局部地区受热液流体影响,烃源岩温度持续升高,有机质进入高成熟阶段,生成的少量轻质油在断裂活动以及菱镁矿形成过程中流体交换作用下富集。     

煤层气井产出水演化路径及产量判识意义——以黔西地区织金区块为例

煤层气井的产出水蕴含着重要的地质与产能信息,揭示产出水的地球化学特征与主控因素,阐明产出水的演化路径及其与产能的内在关系,有助于理解产能的非均质性并为开发方案优化提供依据。近年来,黔西地区织金区块煤层气的勘探开发取得重要突破,这为中国南方多层、薄层状煤层条件下煤层气的开发提供了技术示范,但仍然存在产出水质变化大、产能不确定性高、控产因素不明等问题。通过采集黔西地区织金区块上二叠统长兴组—龙潭组煤层气井的产出水样并开展水文地球化学测试,探讨了水化学特征、演化路径及其产量判识意义。产出水质包括Na-HCO₃型与Na-Cl型,前者的总固溶体(TDS)含量为944～2 681 mg/L,后者的TDS含量为3 603～8 800 mg/L。以TDS含量为刻度,水样的5个聚类(聚类(1)—聚类(5))代表地下水的滞留程度依次增高。脱硫酸作用、阳离子交换吸附作用、浓缩作用是控制产出水化学特征与演化的主要因素。产出水的水质变化先后经历了氧化条件下补给作用主导的低TDS含量(<200 mg/L)Ca-SO₄型水质、还原条件下脱硫酸作用与阳离子交换吸附作用...     

导电矿物对砂岩储层电阻率的影响研究——以塔里木盆地为例

通过实验研究和实际资料统计指出，塔里木盆地的砂岩储层在岩心描述中有层状黄铁矿分布或者黄铁矿等导电矿物含量高的井段，其对应的感应测井曲线没有明显反应，说明在一般情况下，砂岩储层中所含导电矿物对储层电阻率没有明显的影响，与理论分析结论一致。     

油气储层火山物质蚀变产物及其对储集空间的影响——以准噶尔盆地克-夏地区下二叠统为例

通过镜下观察（岩石、铸体薄片和扫描电镜）与岩心分析,结合地层水分析结果、岩矿组成和物性数据等,以准噶尔盆地克-夏地区下二叠统为例,系统研究了含火山物质油气储层中不同自生矿物成因机理、自生矿物对油气储集空间的影响、孔隙演化及其控制因素,对储集空间具有重要影响的自生矿物主要有绿泥石、沸石（包括方沸石、片沸石和浊沸石）、方解石、钠长石和自生石英。研究表明,酸性水的加入促使早期碱性条件下析出的沸石、钠长石和方解石易于溶蚀;钾长石或斜长石溶蚀后,非等体积矿物转化析出钠长石。早期适量的绿泥石衬边和包膜对储集空间有保护意义,但成岩后期大量的绿泥石胶结破坏孔隙。与基性岩相比,中酸性熔岩和火山碎屑岩未见大规模绿泥石胶结,储层物性较好。NaHCO₃型地层水和有机酸影响下的方沸石胶结砂（砾）岩中,次生溶孔发育,为有利的碎屑岩储层。总体上,火山物质的成岩作用及蚀变演化很大程度上改善了中深层油气储层质量。     

火山岩晶质及非晶质矿物组分定量分析方法——以四川盆地西部二叠系火山岩为例

四川盆地西部（以下简称川西地区）二叠系火山岩岩性极其复杂,现有沉积岩X射线衍射矿物定量分析方法不能确定火山岩中的晶质及非晶质矿物组分含量。为此,采用X射线荧光光谱分析、岩石薄片鉴定、扫描电镜及能谱分析等实验方法,分析了川西地区二叠系火山岩矿物组分,并在常规的沉积岩X射线衍射参比强度参数法基础上,采用全谱拟合法和内标分析法,对火山岩矿物晶体结构参数和X射线衍射峰形参数进行精细修正,建立了火山岩晶质及非晶质矿物组分定量分析方法。研究结果表明：(1)川西地区二叠系火山岩中含有斜长石、铁绿泥石、普通辉石、含铁榍石、含铁锐钛矿等晶质矿物和玻璃质、蛋白石等非晶质矿物;(2)沉积岩X射线衍射参比强度参数法和全谱拟合法相结合可以得到火山岩常见晶质矿物X射线衍射定量分析参比强度参数,实现火山岩晶质矿物组分定量分析;(3)火山岩X射线衍射定量分析参比强度参数和沉积岩X射线衍射定量分析参比强度参数与内标法相结合可以得到火山岩非晶质矿物组分计算模型,实现火山岩非晶质矿物组分定量分析。结论认为：(1)新方法分析过程快速准确,在无矿物标样条件下可实现批量火山岩样品的矿物组分定量分析;(2)新方法对川西地区二叠系火...     

CO_2驱油后的矿物捕获——以松辽盆地南部为例

CO2是形成温室效应、导致全球气候变暖的主要气体。利用CO2驱油并将CO2封存于油藏中,成为降低大气中CO2含量的一种有效方法。文中通过研究松辽盆地南部油藏中含片钠铝石砂岩的成岩共生序列和流体包裹体特征,尝试探讨CO2驱油后矿物捕获的可能性。研究表明:含片钠铝石砂岩岩性为细中粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;其成岩共生序列和包裹体特征显示,含片钠铝石砂岩记录了研究区油气注入、构造调整和天然CO2充注驱油3种地质现象,其中,片钠铝石、方解石和铁白云石等形成于CO2充注驱油后的固碳矿物,进一步证明利用CO2驱油并进行地质封存的方案是可行的。     

基于矿物组分和成岩作用的致密砂岩储层脆性评价方法 ——以鄂尔多斯盆地东北部某区块为例

致密砂岩储层脆性评价对指导压裂施工等具有重要意义。针对目前岩石脆性评价中存在的脆性矿物不明确以及忽略成岩作用对岩石脆性影响的问题,首先根据鄂尔多斯盆地东北部某区块26块岩心样品的薄片、岩心资料和地层条件下的三轴压缩应力实验结果,系统地分析各矿物组分与岩石脆性的关系,明确石英和长石为研究区主要的脆性矿物;其次基于脆性指数与主要脆性矿物具有2种不同的相关关系,明确成岩作用、孔隙发育程度及类型差异对岩石脆性指数的影响;进而综合岩石中成岩矿物对孔隙发育程度及成岩作用的指示作用,利用石英和岩屑含量与长石含量的比值作为成岩作用的分类指标,将研究区致密砂岩储层分为Ⅰ类和Ⅱ类成岩作用储层;最终提出基于矿物组分和成岩作用的致密砂岩储层脆性评价方法,建立相应的脆性指数评价模型。利用该方法对鄂尔多斯盆地某致密气井的致密砂岩储层进行脆性评价,结果表明,基于矿物组分和成岩作用的脆性指数评价模型可以得到更为准确的致密砂岩储层脆性指数,为高脆性有利压裂目的层的识别及增产方案设计提供参数依据。     

含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物的类型、组成与成岩演化过程——以川东地区中二叠统茅口组茅一段为例

通过野外露头剖面实测和岩心观察,结合薄片鉴定、氩离子抛光、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和激光剥蚀元素面扫描等方法,对四川盆地东部地区中二叠统茅口组一段(简称茅一段)含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物类型、产状及其组成进行了分析,明确黏土矿物的成岩演化序列,建立黏土矿物沉积-成岩演化模式。研究表明,川东地区茅一段在富Si⁴⁺、Mg²⁺的凉水文石海中沉淀自生海泡石矿物,形成含海泡石层系;在埋藏成岩过程中,自生黏土矿物会经历两条可能的演化序列：(1)早成岩A期到中成岩A₁期,在普遍缺乏Al³⁺的浅埋藏环境中,海泡石维持稳定状态;中成岩A₂期,自生海泡石开始演化为斯蒂文石;中成岩B₁期演化为无序滑石;中成岩B₂期至晚成岩期,最终演化为滑石,形成了茅一段主要的自生黏土矿物成岩演化序列“海泡石—斯蒂文石—无序滑石—滑石”。(2)早成岩A期,风暴和上升洋流携带的Al³⁺参与成岩过程,微量海泡石向蒙脱石演化,部分蒙脱石继续演化...     

海陆过渡相页岩力学特征及破坏模式——以鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组为例

鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组是目前中国页岩气勘探开发的重要接替层位,研究储层页岩力学破坏特征是页岩地质精细评价和后续压裂施工方案制定的基础内容。在对山西组页岩样品开展矿物组成分析、沉积构造特征描述、岩石力学测试的基础上,明确了主要岩相类型及其力学特征,分析了储层岩石力学破坏特征的影响因素。结果表明：山西组页岩主要矿物为石英和黏土质矿物,可划分为硅质页岩、硅质黏土质页岩和黏土质页岩,储层页岩具有力学强度变化范围大、整体低值的特点。受控于岩相的影响,硅质页岩和硅质黏土质页岩力学强度和弹性模量强于黏土质页岩。纹层、充填裂纹以及生物碎屑等结构和构造,增大了力学非均质性,也容易影响裂缝的传播路径。巴西圆盘劈裂实验表明山西组页岩纹层和泥质条带对裂缝具有极强的捕获作用,容易导致裂缝沿着纹层和泥质条带扩展。围压降低了页岩的脆性,使页岩由劈裂破坏转换为剪切破坏,并伴随着充填裂纹和泥质条带的破坏,呈现出破坏形态由沉积构造和围压双重控制的模式,复杂的破坏模式有利于减弱页岩气开发过程中储层裂缝网络渗透率的应力敏感性。研究成果为后续水平井布井选层和压裂施工方案制定提供了借鉴。     

海陆过渡相岩性频繁互层型页岩气潜力评价方法——以鄂尔多斯盆地临兴区块下二叠统山西组为例

海陆过渡相页岩气高效勘探亟需建立有利区评价流程及选区参数体系。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块下二叠统山西组2段（以下简称山2段）页岩气为例,在对区内4口页岩气探井的泥页岩层段岩心观察和含气量、地球化学、岩矿、储层物性、岩石力学等实验测试参数分析的基础上,建立了海陆过渡相页岩气勘探评价流程和参数指标,评价了山2段页岩气有利区及勘探潜力。研究结果表明：(1)相比于海相页岩,该区海陆过渡相煤系泥页岩层段中相对富气的泥页岩层段中—薄层泥页岩与煤层（线）、致密粉砂岩（砂岩）频繁互层,具有“含气泥页岩层段岩性复杂多样、砂质夹层发育”的特点;(2)该区海陆过渡相泥页岩有机质类型以混合型、腐殖型干酪根为主,有机质丰度和成熟度较高,生气能力强;储集层具备高储集能力,介孔和微裂缝发育;富有机质夹薄层砂岩条带的岩性组合相对有利富气,且脆性矿物含量高,有利于改造;(3)结合页岩气富集性与可压性地质参数测井解释、地质综合相类比等方法,建立了“五步四关键三原则”的海陆过渡相页岩气评价流程,形成了海陆过渡相页岩气的有利区评价方法。结论认为,该区山2段海陆过渡相页岩气勘探前景中等偏上,并落实区内山2段3类页岩气勘探...     

川西北下二叠统栖霞组斑马状白云岩地球化学特征及形成过程——以ST18井为例

四川盆地下二叠统栖霞组具有丰富的天然气资源。近年来,川西北地区在栖霞组取得了重大的油气勘探突破,其中优质储层主要位于白云岩层位。然而,有关该区栖霞组白云岩的成因至今仍有争议。ST18井钻遇栖霞组,岩心观察发现特殊的斑马状白云岩。针对斑马结构中的亮带和暗带,系统开展了岩石学和地球化学的对比研究。斑马结构中亮带由中粗晶—鞍形白云石组成,阴极发光呈亮红色;而暗带则由中—细晶白云石组成,阴极发光呈暗红色。亮带和暗带白云石的δ¹³C值均在同时期海水δ¹³C值范围内,而δ¹⁸O值较同时期海水偏负,表明白云石化流体来源于海水,且受到较高温度的影响,使得氧同位素发生分馏。亮、暗带白云石有序度均较高,推测是在后期埋藏作用下发生了调整,使得有序度增加到同一水平。此外,热液矿物黄铁矿的发现进一步证实了白云岩形成过程中热液流体的参与。研究表明,ST18井栖霞组斑马状白云岩的形成过程主要经历了以下三个阶段：(1)流体沿着构造裂缝溶蚀—交代原始灰岩,形成暗带白云石;(2)热流体沉淀形成亮带白云石;(3)深埋藏环境下亮暗带白云石均发生调整,形成有序度较高的斑马状白云岩。     

海陆过渡相超深层页岩储层特征——以川东北普光气田Y4井上二叠统龙潭组下段为例

为探索超深层条件下海陆过渡相页岩储层特征,针对川东北地区普光气田Y4井上二叠统龙潭组泥页岩开展了有机地球化学、矿物组成、孔隙结构、物性等分析测试。龙潭组泥页岩具有高有机碳含量（主峰区间3.77%~10.72%）,Ⅱ₂—Ⅲ型干酪根及过成熟特征（R_o介于3.82%~3.97%）;总孔体积均值为0.047 mL/g,比表面积均值为31.8 m²/g,孔隙度均值为6.64%;储集空间类型以有机孔、黏土矿物层片间孔、脆性矿物溶蚀孔及微裂缝为主,形态多为平行板状与两端开放管状。深水潟湖环境下泥页岩孔隙度与有机碳、黄铁矿、石英含量呈正相关,说明缺氧还原、水体稳定的沉积环境控制着原始矿物组成与结构,同时刚性矿物颗粒与有机质、黏土矿物有效络合,为有机孔保存提供了必要条件。受碾平式改造作用影响的扁平状有机质大孔与密集发育的有机质微—介孔、黏土矿物晶间孔缝、脆性矿物孔缝组成储集网络,最终形成深水潟湖微相超深层泥页岩储层。     

富含铁致密砂岩储层的酸敏性评价——以川中地区上三叠统须家河组气藏为例

为了解决致密砂岩储层酸化效果不理想的问题，从致密砂岩储层的特殊地质特征出发，选取川中地区典型致密砂岩气藏的岩心样品，模拟酸化作业条件进行实验评价。结果表明，盐酸对储层的损害率为73．35％-85．30％，损害程度为强；氢氟酸对储层的损害率为11．66％-65．64％，损害程度为弱；氟硼酸对储层的损害率为56．39％-95．00％，损害程度为中一强。综合研究表明，对富含铁粘土矿物的致密砂岩储层，应加强其地质特征研究，使用与地层配伍的酸液配方才能减少对储层的损害，达到提高产量的效果。