四川盆地陆相页岩油成藏地质特征与重大发现

四川盆地下侏罗统发育陆相湖盆页岩,烃源岩品质好、有机质丰度高、页岩油资源丰富,以往研究主要关注自流井组大安寨段,其他层位研究较少。通过分析侏罗系页岩沉积环境、有机质丰度、类型、成熟度等地球化学特征,以及页岩储集性能、储集空间类型等地质条件,明确了下侏罗统湖相页岩油的地质特征及资源潜力。结果表明：四川盆地发育自流井组东岳庙段、大安寨段和凉高山组3套湖相页岩,页岩TOC含量一般大于1.0%;有机质类型为Ⅱ₁—Ⅱ₂型,3套页岩均具有较好的生烃潜力;R_o值为1.00%～1.82%,热演化程度为中等偏高。页岩厚度大、分布面积广,页岩平均孔隙度为4%～9%,页理缝发育。东岳庙段为平缓的广盆静水沉积环境;大安寨段为侏罗系最大湖泛期沉积,表现为深盆深水环境;凉高山组为广盆浅水环境。页岩发育纯页岩型、页岩-碳酸盐岩互层型、页岩-砂岩互层型3种组合样式。通过对页岩油富集层段进行评价,明确纵向上划分5个甜点段,平面上划分稀油区、轻质油区和凝析油气区3个区带。特别是平安1井等的重大发现,证实了四川盆地侏罗系具备良好的页岩油勘探开发潜力。     

中国页岩气形成机理、地质特征与资源前景

邹才能,张光亚,陶士振,等.全球油气勘探领域地质特征、重大发现及非常规石油地质[J].石油勘探与开发,2010,37(2):129-145.Zou Caineng,Zhang Guangya,Tap Shizhen,et al.Geological features,major discoveries and unconventional petroleum geology in the global petroleum exploration[J].Petroleum Exploration and Development,2010,37(2):129-145.

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聂海宽,唐玄,边瑞康.页岩气成藏控制因素及中国南方页岩气发育有利区预测[J].石油学报,2009,30(4):484-491.Nie Haikuan,Tang Xuan,Bian Ruikang.Controlling factors for shale gas accumulation and prediction of potential development area in shale gas reservoir of South China[J].Acta Petrolei Sinica,2009,30(4):484-491.

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张金川,徐波,聂海宽,等.中国页岩气资源勘探潜力[J].天然气工业,2008,28(6):136-140.Zhang Jinchuan,Xu Bo,Nie Haikuan,et al.Exploration potential of shale gas resources in China[J].Natural Gas Industry,2008,28(6):136-140.

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页岩气成藏地质条件及中国上扬子区页岩气潜力

通过对北美页岩气藏地质特征进行调研,总结出页岩气藏的分布特征和形成地质条件,并对中国上扬子区海相页岩气资源潜力进行分析。热成因页岩气藏主要位于造山带边缘前陆盆地的前渊和前缘斜坡部位,生物成因页岩气藏主要位于克拉通盆地,二者在资源分布和成藏地质条件等方面均存在差异。页岩气藏形成的地质条件及评价要素包括页岩厚度、埋藏深度、有机碳及吸附气含量、有机质类型及成熟度、脆性矿物含量、地层压力与温度、储层物性、天然裂缝发育程度及含气量等。中国上扬子区古生界下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组的海相黑色页岩具有较好的页岩气潜力,是中国海相页岩气勘探最为有利的目标之一。     

鄂尔多斯盆地三叠系长7段页岩油勘探潜力

从烃源岩的岩相特征、储集性能、地球化学特征、可压裂性及烃源岩中烃类的可动性等方面,研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段页岩油发育的地质条件与勘探潜力。基于岩性、有机碳含量与测井参数相关性分析,建立长7段烃源岩岩相类型划分标准,明确长7段黑色页岩和暗色块状泥岩2种岩相的空间展布及发育规模。利用氩离子抛光-场发射扫描电镜、扫描电镜-聚焦离子束成像和纳米CT成像等技术对长7段烃源岩微观孔隙结构进行定性和定量表征,揭示粒间孔和粒内孔是长7段烃源岩的主要孔隙类型;2种岩相的孔隙、喉道均为纳米级尺度,暗色块状泥岩的储集性能好于黑色页岩。分别对烃源岩的地球化学参数(热解S1值、氯仿沥青"A"含量、TOC值、热成熟度、游离烃含量等)以及脆性矿物含量与裂缝发育特征进行系统分析,评价了长7段页岩油资源富集级别和可开采性。鄂尔多斯盆地长7段具有页岩油赋存与聚集成藏的物质基础,即大规模分布的黑色页岩和暗色块状泥岩、良好的储集空间和充足的烃类等,页岩油达富集资源级别,原油物性有利于页岩油在纳米级孔喉中流动和开采。长7段具有良好的页岩油勘探潜力,其中暗色块状泥岩类型是目前工艺技术条件下最有利的页岩油勘探开发目标。     

羌塘盆地褶皱变形特征、定型时间及其与油气的关系

羌塘盆地是青藏高原面积最大、勘探前景最好的盆地。盆地地表褶皱构造主要发育于侏罗系构造层中,呈带状展布,以东西向和北西西向直立水平褶皱为主,并构成类隔挡式组合样式。褶皱变形受挤压、走滑作用和基底构造多种构造机制制约,盆地南北缝合带造山作用控制了盆地褶皱形态、样式和空间分布规律,是褶皱变形的主要动力学因素。侏罗系构造层中大型背斜形成于侏罗纪末-早白垩世,与盆地主力烃源岩油气生成和运聚时空配置关系较好,为油气有利圈闭构造。     

四川盆地东南缘二叠系茅口组一段页岩气藏地质特征及富集模式

四川盆地东南缘(川东南)二叠系茅口组一段(茅一段)认识程度较低,以野外露头和钻井岩心等为基础,利用矿物岩石学、地球化学、普通薄片和氩离子抛光扫描电镜等实验分析资料,结合测井和地震属性预测技术,开展沉积相、烃源岩、储层物性及储集类型等研究,明确了茅一段页岩气地质特征及成藏富集模式。主要得到3点认识:(1)茅一段处于碳酸盐岩台地较深水外缓坡相,主要发育深灰色-灰黑色炭质泥岩、灰质泥岩、泥质灰岩和生屑灰岩4种岩性,炭质泥岩和灰质泥岩具有较高TOC(0.5%～5.1%),适中的热演化程度(R_o2.0%～2.3%),具备良好的烃源基础,为新类型非典型性页岩气;(2)茅一段发育有机质孔、溶蚀孔、粒缘缝和收缩缝等储集空间类型,形成"孔-缝-网"储集复合体,其中炭质泥岩和灰质泥岩主要发育有机质孔、粘土矿物收缩缝和层理缝,泥质灰岩和生屑灰岩主要发育溶蚀孔、粒缘缝、收缩缝和高角度缝;(3)茅一段页岩气具有"源储一体、连片分布、构造-裂缝双重控藏"的成藏富集模式,研究区茅一段连续分布面积超过7 000 km²,地质资源量超5 000×10⁸ ...     

海外陆相页岩油地质特征与资源潜力

中国陆相页岩油资源丰富,历经十余年的基础研究、重点地区攻关和选区评价,在技术创新、工业化试验与试生产、规模性开发等方面均取得了显著进展,是未来油气勘探的接替领域。通过对全球典型陆相页岩油地质特征、资源潜力、开发现状进行系统调研和分析,为我国陆相页岩油地质评价和勘探开发部署提供参考。结果表明:(1)美国尤因塔盆地Uteland Butte段的有机质丰度高且具有超压的脆性钙质层和多孔白云岩层为有利区。(2)除美国外,全球101个页岩油盆地152个页岩油层系中,陆相页岩油层系为24个,陆相页岩油资源量占比约为19%。(3)阿根廷6个在产富油气盆地发育6套陆相页岩油层系,其陆相页岩油勘探开发受限于低有机碳含量和烃源岩厚度。(4)澳大利亚库珀盆地REM组以埋藏深度(小于2 000 m)、镜质体反射率(R_o为0.7%～1.0%)以及储层厚度(大于15 m)为标准确定3个页岩油有利区,预测技术可采资源量为2.4亿t。(5)乍得邦戈尔盆地Prosopis组、Mimosa组和Kubla组页岩TOC含量高、热成熟度适中(R_o为0.7%～1.2%)和浅埋深(500...     

中国迎来页岩油气革命了吗?

世界能源消费量随着经济的发展持续增长，但油气在世界一次能源消费中的主体地位将长期保持稳定。页岩油气在全球油气供应中的占比在不断增大，这主要得益于美国页岩革命的成功。页岩气开发使美国成为天然气净出口国，而页岩油使美国的石油对外依存度大幅下降。美国页岩革命带动了美国经济的发展，同时也对世界能源格局产生了深远的影响。在中国政府的大力推动下，通过国家石油公司的积极实践，中国页岩气在短期内快速实现了重大突破，中国成为继美国和加拿大之后第三个具有进行商业化开发页岩气能力的国家。虽然中国的页岩气勘探开发取得了较大的进展，但仍面临着诸多挑战，而这些难题的解决需要理论、技术和机制等方面的创新。中国具有巨大的页岩油资源潜力，但页岩油勘探开发困难重重，在陆相页岩油富集机理、分布规律、甜点预测与低成本开发等方面都需要开展深入的研究。总体来看，中国正迎来页岩气革命，而页岩油革命还未到来。     

四川盆地焦石坝地区龙马溪组一段上部页岩气层地质特征及开发潜力

涪陵页岩气田虽已取得巨大成功,但随着气田开发进入递减期,单井产量逐年递减,因此需寻找新的增产阵地。以四川盆地焦石坝地区龙马溪组一段上部为研究对象,在有机地球化学、全岩X-射线衍射、扫描电镜和岩心观察的基础上进行分析。结果表明,上部气层整体为Ⅱ类页岩储层,具有较优的地质条件。此外通过微地震监测等手段发现,下部气层井压裂形成的有效裂缝大部分未向上延伸至上部气层;上部气层井投产前地层压力比同期邻井的实测地层压力高21.03MPa,也证实上、下部气层未沟通,上部气层可单独开发。对上部气层评价井进行生产动态分析,计算单井技术可采储量,均达到较高的技术可采储量,具有良好的开发潜力。     

中国页岩气开发进展、潜力及前景

中国作为北美之外最大的页岩气生产国,随着页岩气勘探开发的持续快速推进,在埋深3 500 m以浅的海相页岩区已经建成200×10⁸ m³的页岩气年产规模。未来全国埋深3 500 m以浅页岩气能否继续稳产上产、埋深超过3 500 m的深层页岩气的开发潜力如何,既是评价和判断未来中国页岩气资源开发潜力和发展前景等的前提,也是决定能否在川渝地区建成"天然气大庆"的关键。为此,通过总结中国页岩气理论认识和工程技术发展成果,分析页岩气资源的开发潜力,预判了未来的发展前景。研究结果表明:①在页岩气理论体系方面,明确了海相深水陆棚笔石黑色页岩形成条件及页岩气富集机理,建立了"甜点区"和"甜点段"地质理论,初步构建基于"人造气藏"的页岩气开发理论,建立了四川盆地南部地区深层优质页岩厚度大、保存条件好、发育微裂缝与超压的页岩气富集高产模式;②在页岩气工程技术方面,水平井多段压裂等关键工程技术实现了跨代发展,支撑了中国仅用6年时间就实现了页岩气年产100×10⁸ m³、其后又用2年时间实现了年产200×10^8<...     

万安盆地油气地质特征及其资源潜力新认识

利用最新掌握的地震及分析化验资料,系统分析了万安盆地地质条件、油气分布特征及富集规律,获得了对其油气地质特征和资源潜力的新认识。万安盆地总体上经历了断拗期和拗陷期2大构造演化阶段,发育近岸湖沼、扇三角洲、滨海三角洲、滨海—浅海、半深海相沉积,物源自西向东;主力烃源岩为渐新统、下中新统的泥岩、页岩、煤及含煤泥岩,分布于中部坳陷和北部坳陷;储层主要有三类,分别为渐新统到上新统砂岩、中—上中新统碳酸盐岩、前古近系基岩;盖层为上新统—第四系和上渐新统—下中新统2套区域性地层;发育西部油气带、中部油气带和南部气带3大有利油气聚集区。万安盆地油气资源潜力巨大,盆地地质资源量分别为石油29.38×10⁸ t,天然气34 897×10⁸ m³。     

鄂尔多斯盆地南部张家滩油页岩生烃演化特征

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组张家滩油页岩不仅是重要的固体矿产资源,也是该盆地三叠系油气的主力烃源岩。对张家滩油页岩典型露头剖面、钻井岩心进行有机碳含量（TOC）、氯仿沥青“A”及族组分、含油率等相关测试分析表明,张家滩油页岩有机质丰度高,TOC介于5.11%~36.47%,平均16.15%,生烃潜量（S₀+S₁+S₂）介于16.58~230.98 mg/g,平均94.20 mg/g,氯仿沥青“A”介于0.42%~2.22%之间,平均1.25%,属于生烃条件极好的优质烃源岩;含油率高,介于3.52%~14.6%之间,平均8.16%,属于中高品质的油页岩;干酪根类型以Ⅰ—Ⅱ₁型为主,R_o介于0.43%~1.09%。综合利用野外露头剖面和钻井岩心样品,建立了盆地南部张家滩油页岩的热演化剖面,分析了氯仿抽提前、后油页岩的含油率变化及油页岩热演化过程中含油率、热解烃产物的变化特征,揭示鄂尔多斯盆地南部张家滩油页岩具有聚集油页岩、页岩油两类资源的潜力,提出了相应的勘探开发对策。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组七段页岩发育特征及勘探潜力

鄂尔多斯盆地油气资源丰富,延长组七段(长七段)发育的优质烃源岩是该盆地页岩气的重点勘探层系。前期对盆地东南部长七段页岩发育特征缺乏系统分析,不能准确反映研究区页岩气勘探潜力。为此,以鄂尔多斯盆地东南部长七段页岩为研究对象,在页岩发育特征研究的基础上,综合采用岩相法和五项指标法,从页岩的生气潜力、储气潜力和开发潜力3个方面进行评价。岩相法用于评价储气潜力,通过页岩的总有机碳含量、脆性矿物(石英、长石和碳酸盐等)含量和黏土矿物相对含量,将长七段页岩划分为四大类,其中深色富有机质脆性页岩的开发潜力最高。五项指标法通过选用不同的五项指标组合,对生气潜力和开发潜力进行评价;其中,生气潜力评价指标为吸附气比例、有机质转化率、气体干燥系数、总有机碳含量和镜质组反射率;选取页岩的厚度、脆性矿物含量、地层压力系数、总有机碳含量和镜质组反射率五项指标分析页岩的开发潜力。综合2种方法获得的分析结果,优选出N3,N5,N6,N7和N10为研究区长七段页岩最有利的5个高勘探潜力层段。     

渤海海域页岩油气地质条件与勘探前景

渤海海域是渤海湾盆地新生代的沉降中心,在古近系发育了东营组三段、沙河街组一段-二段(沙一二段)和沙河街组三段3套主力烃源岩,具有丰富常规和非常规石油资源,页岩油气作为重要的非常规资源在渤海海域具有巨大的勘探潜力。基于渤海海域勘探开发实际情况,通过与国内外典型页岩油气盆地石油地质条件对比,综合烃源岩地球化学参数、测井资料、镜下薄片观察及X射线衍射全岩矿物分析等,并结合盆地模拟手段,明确了渤海海域页岩油气的资源潜力,并指明了勘探方向及有利目标。研究结果表明:1)渤海海域4个富烃凹陷主力烃源岩品质好,都有利于形成页岩油气,其中渤中凹陷烃源岩成熟度高,形成页岩气可能性更大,黄河口凹陷和辽中凹陷成熟度相对较低,更易形成页岩油,歧口凹陷东三段和沙一二段成熟度低,易形成页岩油,其沙三段成熟高,易形成页岩气;2)3套主力烃源岩脆性矿物平均含量超过63.5%,粘土矿物平均含量低于34.7%,具有良好的可改造性,在3 200 m以深泥页岩进入中成岩B期,伊蒙混层中的蒙脱石大量向伊利石转换,增加了页岩储层的可改造性,结合国内外勘探实践认为3 200～4 200 m是渤海海域页岩油气勘探开发的有利深度范围;3...     

松辽盆地北部青山口组页岩油形成地质条件及勘探潜力

页岩油气是重要的常规油气接替资源之一。根据页岩油区域地质调查,研究了松辽盆地北部青山口组页岩油形成的地质条件,优选出有利层段,并评估了其勘探潜力。青山口组内部旋回性明显,受湖平面控制富有机质与灰质、粉砂质泥岩交替出现;次级旋回下部暗色泥页岩具有单层厚度大、分布面积广,有机质丰度高等特点,目前尚处于大量生油气阶段;次级旋回上部富含长英质矿物,属于特低孔特低渗性储层,扫描电镜下微孔及微裂缝较为发育,为油气滞留提供了储集空间;青一段泥页岩整体非均质性强,并普遍发育有异常压力,具备形成页岩油的有利地质条件。地球化学分析及等温吸附试验结果表明,青山口组一段相比其他层段含油性最好,并具有一定的含气量,是具有最优勘探潜力的页岩油层系。综合以上地质条件及含油气性研究,确定了青山口组一段页岩油有利层段的空间分布,并通过资源量计算的相关参数赋值,采用概率体积法计算出松辽盆地北部青山口组一段页岩油地质资源量为105.60×10⁸ t,勘探潜力巨大。     

鄂尔多斯盆地南部延长组7段页岩孔隙特征及页岩油赋存方式

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩油勘探潜力巨大,开展页岩储层特征研究对于明确优势储层、指导下一步页岩油勘探部署具有重要意义。基于露头及岩心观察、岩石薄片鉴定、地球化学特征和孔隙度、渗透率等测试资料,系统分析了鄂尔多斯盆地南部长7段页岩的孔隙特征,并探讨了长7段页岩油的赋存方式。盆地南部地区长7段发育隐纹层型、粒序纹层型、波状纹层型、平直纹层型和断续纹层型5类页岩,储集空间类型包括有机储集空间、无机孔隙和裂缝。平直纹层型页岩是最好的页岩油储集岩性,主要发育超压破裂缝、有机质孔和弯曲—平直狭长缝状粒间孔等储集空间,以平行板状宏孔和中孔为主。页岩油储层中孔和宏孔的复杂程度会影响孔隙结构分形维数D₁和孔隙表面分形维数D₂的相对关系,而大量发育的微孔可能会提高孔隙结构的复杂性。结合页岩类型和孔隙特征,认为长7段页岩油具有"自生自储"、"近源聚集"和"短距离聚集"3类富集模式特征,受控于连续沉积的页岩岩相沉积序列,表现为连续成藏—富集。     

中国页岩油资源评价方法与资源潜力探讨

鉴于我国页岩油在类型划分、评价方法、评价参数标准和资源潜力预测等方面存在较大分歧的现状,将页岩油划分为夹层页岩油、纯页岩油和原位转化页岩油三大类。根据这三大类页岩油明显不同的赋存与形成特征,分别建立了相应的容积法、基于热解烃S₁含量体积法、基于氢指数变化的生烃量法资源量计算方法模型,并确定各种方法模型的关键参数及参数下限标准,最后按照统一的参数标准评价了我国主要盆地页岩层系的三大类页岩油资源量。我国纯页岩油、夹层页岩油、原位转化页岩油地质资源量分别为145.4×10⁸, 95.1×10⁸,708.2×10⁸ t, 可采资源量分别为9.4×10⁸,7.1×10⁸,460.3×10⁸ t。评价结果表明,我国页岩油资源丰富,是推动国内原油增产稳产的重要接替领域。