鄂尔多斯盆地长7湖相泥页岩孔隙演化特征

以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段低熟泥页岩为研究对象,基于温压模拟与纳米CT三维表征技术,研究泥页岩孔隙随温度变化的演化特征,并探讨其主控因素。结果表明:随成熟度增高,长7段富有机质泥页岩中纳米孔隙不断增加,基于纳米CT三维模型计算的孔隙度由0.56%增大至2.06%,增大比例超过250%;孔隙演化整体呈现3段式特征:从未熟到低成熟阶段,有机质生烃作用弱,压实作用为主,孔隙度快速降低;从低成熟到成熟再到高过成熟阶段,有机质大量裂解生烃,黏土矿物转化作用强烈,孔隙度快速增长;进入高过成熟阶段,有机质生烃能力与黏土矿物转化减弱,孔隙系统基本保持稳定。明确了不同成分对泥页岩孔隙演化贡献的差异性,有机质热演化贡献最大,黏土矿物转化贡献次之,脆性矿物转化贡献最小,三者比例大致为6∶3∶1,推测泥页岩镜质体反射率大于1.2%时有机质孔隙开始大量发育。     

鄂尔多斯盆地延安地区山西组泥页岩孔隙表征

以鄂尔多斯盆地延安地区上古生界二叠系山西组泥页岩储层为研究对象,通过核磁共振、扫描电镜、高压压汞、氮气吸附以及二氧化碳吸附等实验,对泥页岩储层进行了详细的全孔隙表征。研究区山西组主要发育粒间孔、粒内孔、裂缝及有机质孔四类孔隙类型,以粒内孔和有机质孔居多。核磁共振T₂谱曲线多以单峰分布,离心后曲线几乎无变化,说明样品中含有较多的纳米级孔隙,并且连通性较差。高压压汞、氮气吸附、二氧化碳吸附实验表明,孔隙体积以中孔和宏孔为主,二者占孔总体积的85%左右,微孔仅占总孔体积的15%;而比表面积主要由微孔和中孔提供,微孔占总比表面积的51.94%,中孔占47.98%,二者占总比表面积的99%以上,宏孔可以忽略不计;样品孔隙形态以两端开孔或狭缝型的平行板孔为主。     

鄂尔多斯盆地北部EY-1井太原组黑色泥页岩孔隙特征

为了研究鄂尔多斯盆地北部页岩气赋存条件,应用氩离子剖光扫描电子显微镜、压汞、低温N2吸附解吸等方法,对鄂尔多斯北部EY-1井太原组黑色泥页岩微观孔隙类型及特征进行研究。结果表明:泥页岩样品中主要发育有机质孔、粒内孔、黄铁矿晶间孔、粒间孔、溶蚀孔和微裂隙等孔隙类型。其中,微裂隙长度为0.5~3.0 mm,缝宽1~10μm,连通性较好。高压压汞测得孔隙度平均为0.916 04%,孔径主要集中于微孔和过渡孔,上部的页岩孔隙连通性明显好于下部;用DFT法测得的样品内部孔径小于100 nm,分布呈现双峰,过渡孔较为发育。研究获得的页岩孔隙特征,为鄂尔多斯北部太原组页岩气赋存和储集规律研究提供了重要的参考依据。     

柴达木盆地东缘上石炭统泥页岩孔隙结构及分形特征

我国海陆过渡相烃源岩分布范围广,具有成熟度适中及厚度大等特点,页岩气勘探前景良好。前人研究主要聚焦于页岩气成藏条件、模式及生烃潜力,而对储层孔隙结构影响因素及复杂程度的定量表征研究较少。为了探讨海陆过渡相泥页岩的孔隙结构和分形特征,以柴达木盆地东部上石炭统泥页岩为研究对象,对研究区15件泥页岩样品采用低温液氮吸附及扫描电镜进行孔隙结构、分形特征研究,并在此基础上探讨了泥页岩有机地球化学、矿物组成、孔隙结构参数与分形维数的关系,进而揭示泥页岩孔隙结构发育影响因素。结果表明：①泥页岩孔隙形态主要有2类,第一类为楔形—狭缝型和细颈瓶—墨水瓶状型,第二类为四周开放的平行板状孔,孔隙类型以粒间孔缝、溶蚀孔和有机质孔最为发育。②应用FHH分析模型计算出了泥页岩孔隙分形维数,以P/P₀=0.45为界,泥页岩存在2种不同吸附解吸机制,用D₁和D₂分别表示P/P₀<0.45和P/P₀>0.45范围内的孔隙分形维数。泥页岩孔隙具有明显的分形特征,D₁分形维数与黏土矿物和TOC含量呈负相关关系;D₂分形维数与黏土矿物和TOC含量呈正相关性。表明影响分形维数的主要因素为黏土矿物和有机质含量。D₁和D₂与孔隙结构参数的相关性都较好,但D₁趋势线比D₂拟合性更好,说明小孔对孔隙结构参数影响更为重要。③分形维数D₁和D₂之差△D=0.393,表明其结构复杂程度相差很大,双重分形特征明显。但分形维数D₂越大,孔隙结构趋于复杂,孔隙表面积更加粗糙,不利于气体的渗流。     

鄂尔多斯盆地东南部长7段页岩孔隙特征及其控制因素

为明确鄂尔多斯盆地长7段陆相页岩储集层孔隙特征,通过扫描电镜、铸体薄片、气体吸附法和压汞法等实验手段,对长7段页岩储集层中纯页岩和粉砂质纹层发育的页岩孔隙特征进行了对比分析,并探讨了可能影响孔隙发育的因素.纯页岩中主要发育黏土矿物粒间孔和有机孔,粉砂质纹层发育页岩中主要发育粒间孔和粒内溶孔;相比纯页岩,粉砂质纹层的中—...     

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。     

鄂尔多斯盆地渭北地区页岩纳米孔隙发育特征及其控制因素

为深入研究鄂尔多斯盆地东南缘渭北地区页岩储层中纳米孔隙的发育特征及其地质控制因素,对采自太原组、山西组和延长组三套泥页岩层的11块样品进行低温氮吸附实验、氩离子抛光-场发射扫描电镜、显微组分、镜质体反射率（R_o）、总有机碳（TOC）和X-射线衍射等系列分析测试。研究结果表明,研究区泥页岩处于低成熟向成熟转变阶段,有机碳含量差异较大,储层纳米级孔隙以中小孔（粒径2~50 nm）为主,约占总孔体积的63.5%,BET比表面积大多在10 m²/g以上,有利于页岩气的吸附;孔隙形态以“狭缝状”和“墨水瓶”形孔隙为主。研究区页岩的矿物类型具有明显的区域差异性：韩城区以粘土矿物为主,而铜川区以脆性矿物为主。粘土矿物含量与微孔（粒径<2 nm）、中小孔总含量呈显著的正相关性,而脆性矿物含量与大孔（粒径>50 nm）含量正相关,因此矿物类型差异是影响该区页岩纳米孔隙发育的主控因素。另外,R_o与TOC对纳米孔隙发育也有一定的影响：页岩R_o越高,大孔含量越高、中小孔含量越低;有机碳含量越高,微孔和中小孔含量越高。     

鸡西盆地煤储层孔隙特征及主控因素

孔隙结构是煤层气等非常规储层研究的核心问题,既控制气藏储集性能,又影响开发评价效果。以鸡西盆地煤岩为研究对象,运用低温氮吸附方法、氩离子抛光电子扫描显微成像和核磁共振技术,对孔隙和裂隙结构进行定量表征。结合能谱分析、全岩分析测试、煤岩组分等实验数据,对有机质孔隙和矿物质孔隙发育的主控因素进行探讨。研究结果表明：有机质孔以气孔为主体,瓶型孔占主导地位,可见两端开口的圆筒孔、四边都开口的平行板状孔。T₂图谱既有双峰又有三峰,显示出较好的孔渗条件。成熟度和镜质组含量促进有机质孔的发育,而水分堵塞孔隙表面及喉道。矿物质孔主要包括黏土矿物晶间孔和溶蚀孔。高岭石、伊利石单体或集合体杂乱堆积,形成大量孔隙。黏土矿物面孔率随高岭石含量增加而增加,随伊蒙混层含量升高而减小。     

鄂尔多斯盆地延长组页岩孔隙结构特征及其控制因素

以鄂尔多斯盆地延长组长 7 油层组富含有机质灰黑色页岩为例,利用低压氮气吸附测试方法,分析 了页岩的孔隙形态、比表面积及孔容,并研究了页岩孔隙结构特征影响因素。 研究表明：鄂尔多斯盆地 延长组长 7 油层组页岩孔隙形态复杂,主要发育狭缝形和墨水瓶状孔;页岩的矿物组成以石英和黏土矿 物为主,前者体积分数为 17.10%～72.33%,与 TOC 含量呈明显的负相关性,后者体积分数为 12.37%～ 61.55%;页岩的 BET 比表面积为 0.380～3.030 m2/g,BJH 总孔体积为 0.696～6.575 mm3/g,且中孔孔隙提 供了主要的孔容并贡献了主要的比表面积;页岩的孔容和比表面积主要受 TOC、黏土矿物及石英等含量 的影响,同时也受碳酸盐矿物及长石含量的影响,其与 TOC、黏土矿物及长石等的含量呈正相关性,而与 石英及碳酸盐矿物的含量呈负相关性;TOC 和黏土矿物是延长组页岩微孔孔容和中孔孔容的主要贡献 者,而石英是延长组页岩大孔孔容的主要贡献者。     

鄂尔多斯盆地东缘山西组山23亚段泥页岩地球化学特征与沉积环境

鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系海陆过渡相页岩气的研究主要集中在山西组山₂段泥页岩,山₂³亚段是山₂段泥页岩中有机质最为丰富的层段。对柳林县成家庄剖面进行实测并采集山₂³亚段泥页岩样品,并通过系统的有机碳含量、全岩矿物组成,主量、微量元素分析测试,对鄂尔多斯盆地东缘山西组山₂³亚段海陆过渡相泥页岩沉积期的古气候、水体环境、古生产力及与富有机质泥页岩发育关系进行了研究。结果表明：研究区山西组山₂³亚段泥页岩矿物组成中石英和黏土矿物占绝对优势,TOC平均值为2.04%,属于TOC较高的泥页岩;Sr、Sr/Ba、δ¹⁸O分析结果揭示山₂³亚段水体沉积环境经历了从下至上由咸水—半咸水—淡水的变化;Ce_anom、Ni/Co、V/（V+Ni）判别表明山₂³亚段主体为贫氧—缺氧的水体环境;CaO/Al₂O₃*MgO、CIA指数表明山₂³亚段沉积时期气温由下至上逐渐降低,风化程度减弱;V/Ni、Mn/Ti及δ¹³C揭示山₂³亚段沉积期水体深度自下而上呈先增大再逐渐减小趋势;P/Al和生物Ba在山₂³亚段变化趋势一致,表现为从下至上先增大再减小。山₂³亚段泥页岩有机质的富集主要受水体氧化还原条件与陆源碎屑输入的影响。     

鄂尔多斯盆地长7段泥页岩储层物性特征及控制因素研究

将鄂尔多斯盆地长7段陆相泥页岩储层孔隙类型划分为无机孔隙、有机质孔隙和微裂缝三大类,其形成与有机质在不同演化阶段生烃、排烃过程有关。通过高压压汞实验将长7段陆相泥页岩储层孔隙分为四大类,结合扫描电镜观察结果及压汞数据可知,晶间隙、晶(粒)间孔隙及有机质孔隙均比较发育,且在一定程度其连通性较好,可以确定这三类孔隙以及微裂缝是研究区的主要渗流通道。有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ_1型为主;TOC含量为0.51%~22.6%,平均值3.29%;Ro分布于0.7%~1.2%。综合分析认为沉积环境、矿物组分、成岩演化、有机质热演化是影响鄂尔多斯盆地长7段陆相泥页岩储层物性的主要因素。     

鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长7段页岩油储层特征及主控因素

鄂尔多斯盆地合水地区是长庆油田页岩油勘探开发的重点区块。根据铸体薄片、物性分析、扫描电镜、高压压汞及核磁共振等测试分析结果,对鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长7段页岩油储层特征及其主控因素进行了研究。研究结果表明：(1)合水地区长7段页岩油储层主要为一套灰黑—黑色细—粉砂岩,以岩屑长石砂岩为主,填隙物的体积分数平均为16.71%。岩石物性较差,平均孔隙度为8.15%,平均渗透率为0.102 mD,为超低孔—特低孔、超低渗型储层。(2)研究区孔隙类型以长石溶孔和残余粒间孔为主,以亚微米孔（直径为0.1～1.0μm）含量最多,占总孔隙数量的75.56%,纳米孔隙（直径小于0.1μm）数量次之,占总孔隙数量的17.94%。孔喉类型较复杂,溶蚀成因的管束状喉道及压实成因的片状、弯片状喉道为储层主要的喉道类型。(3)沉积作用、成岩作用及构造作用共同控制了研究区长7段页岩油储层的质量和分布。沉积作用为储层提供了物质基础,储层主要形成于深水重力流沉积环境,可分为砂质碎屑流砂体和浊流砂体等2种类型。中等—强压实强度的压实作用和胶结作用降低了储层物性,溶蚀作用对于改善储层物性具有一定的积极作用,构造作用形成...     

鄂尔多斯盆地东缘煤系地层致密气低产原因探究

总结了该地区的储层特征,并通过综合气层特征,压缩后效果评估,返排系统和其他数据分析了低产的原因.此外,研究表明:煤层对裂缝构造和天然气产量没有明显影响,为今后致密砂岩气与煤层气合压合采提供了研究依据.     

鄂尔多斯盆地东缘康宁地区煤系烃源岩评价

本文应用氢指数(IH)和最高热解温度(Tmax)综合确定康宁地区本溪组-太原组-山西组泥岩干酪根类型绝大多数是Ⅱ2、Ⅲ型干酪根,即有机质类型以混合型-腐殖型为主,偏生气型。康宁地区本溪组泥岩有机质丰度在0.11%~9.1%范围内,平均为2.99%;太原组泥岩有机质丰度在0.26%~12%范围内,平均为3.81%;山西组泥岩有机质丰度在0.14%~9.97%范围内,平均为2.28%。康宁地区山西组煤的镜质组反射率变化于0.93%~1.21%之间;本溪组煤的镜质组反射率为1.06%~4%,多在1.06%~1.2%之间。研究区煤系烃源岩有机质的背景成熟度处于成熟阶段中-后期,已有大量烃类生成。     

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。     

鄂尔多斯盆地东部边缘裂缝发育特征及主控因素

鄂尔多斯盆地东缘大量发育张性节理和剪节理,主要为北西、北东走向,且研究区的南北存在较大差异.研究区曾经历多期构造应力变化,而发育多期节理.结合应力实验分析,根据成像测井及阵列声波测井等多种方法确定研究区现今应力场最大水平主应力方向为北东东-南西西向,趋于近东西向;理论成果已在压裂施工中得以验证.     

鄂尔多斯盆地东缘三区块煤层气井产能主控因素及开发策略

根据鄂尔多斯盆地东缘三区块煤层气田83口排采井的资料,系统分析了地质条件、工程技术和排采制度等因素对煤层气井产能的影响,并在此基础上提出了相应的开发策略。结果表明:煤层厚度、地下水流体势、含气量、渗透率和临储比是影响研究区煤层气井产能的主要地质因素;井距、压裂液量和加砂量是影响煤层气井产能的主要工程技术因素;井底压力下降速度、动液面下降速度、套压直接影响煤层气井产能。在此基础上,采用灰色关联分析法得出研究区煤层气井产能影响因素的大小次序,并从有利区优选、井网部署、压裂设计和排采制度4个方面,提出了适合于研究区煤层气地质特征的开发策略:在有利区优选方面,构建了煤层气开发有利区评价指标,将研究区划分为I—Ⅳ类单元;在井网部署方面,I类和Ⅱ类单元井距应控制在335~370 m;Ⅲ类和Ⅳ类单元井距应控制在370~400 m;在压裂施工设计方面,I类和Ⅱ类单元煤层气井的压裂液量应控制在800~1 200 m3;加砂量应控制在35~60 m3;Ⅲ类和Ⅳ类单元煤储层地质条件相对较差,对于不同地质条件,提出了不同的压裂措施;排采制度方面,将煤层气排采产气过程划分为5个阶段,并针对不同排采阶段,提出了具体的排采控制方法。     

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。     

鄂尔多斯盆地东南部地区山西组泥页岩矿物学特征研究

鄂尔多斯盆地东南部地区页岩气资源潜力巨大,山西组作为页岩气的重点勘探层位有待深入研究,泥页岩矿物组成及其含量直接决定了页岩的含气性、可压性,分别采集两口页岩气井山1段和山2段样品,采用X射线衍射仪分析泥页岩全岩的矿物组成,研究得到山西组泥页岩中全岩矿物组成具有较强的非均一性,脆性矿物平均含量为40.4%,主要为石英,其他脆性矿物含量较低,有利于压裂等开发技术的应用,粘土矿物平均含量为59.6%,主要为高岭石和伊蒙混层,较高的粘土矿物含量有利于提高泥页岩的吸附性能,对吸附气的保存较为有利。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组富有机质泥页岩储层特征

富有机质泥页岩储层特征研究对认识页岩油气勘探潜力具有重要意义。为确定延长组富有机质泥页岩储层特征,开展了岩石薄片、扫描电镜、X-射线衍射、物性、比表面积孔径分析和有机碳含量等分析测试工作,揭示了泥页岩岩相、矿物含量、成岩作用、孔隙类型、物性和孔隙结构等特征。延长组泥页岩可划分为泥岩岩相、含粉砂泥岩岩相和粉砂质泥岩岩相3种岩相类型。泥岩岩相的有机碳含量最高,粘土矿物含量高(>50%),成岩作用较弱;粒间孔和粒内孔是中生界泥页岩储层主要的孔隙类型;微孔主要集中在0.4~1 nm,中孔主要集中在3~5 nm,中孔对孔隙体积和比表面积的贡献好于微孔。根据现有资料认为,延长组富有机质泥页岩塑性矿物含量高,成岩作用弱,对储层后期改造提出了严峻挑战。