页岩岩相的测井曲线识别方法——以焦石坝地区五峰组—龙马溪组为例

页岩岩相的识别是页岩气勘探开发的基础工作,不同类型页岩具有不同物质组分与组构,进而具有不同的脆性度和物性,目前利用测井曲线来识别页岩岩相的研究较为薄弱.以焦石坝地区五峰组—龙马溪组3口井的测井资料、岩心测试数据为基础,通过多参数优选、多元线性拟合,分别建立了黏土矿物、硅质矿物相对含量的预测方程,探讨利用测井曲线识别页岩...     

页岩岩相划分及含气性评价——以滇黔北地区五峰组—龙马溪组为例

针对滇黔北地区页岩岩相划分及含气性评价的研究较少,文中基于岩心分析化验资料,开展该地区五峰组—龙马溪组海相页岩岩相研究.结果 表明:滇黔北地区五峰组—龙马溪组岩相划分为富碳硅质页岩、贫碳硅质页岩、富碳钙质页岩、贫碳钙质页岩、贫碳黏土质页岩、富碳钙质硅质页岩、富碳黏土质硅质页岩、贫碳黏土质硅质页岩及富碳黏土质钙质页岩等9...     

四川盆地五峰组—龙马溪组页岩岩相及储集空间特征

以四川盆地东南缘奥陶纪末至志留纪初的深水沉积五峰组—龙马溪组页岩为研究对象,在野外剖面考察和岩石薄片鉴定的基础上,通过电子显微镜观察、矿物含量分析等,剖析五峰组—龙马溪组页岩的矿物学特征、岩相特征和储集空间类型,并讨论页岩储集性能的控制因素。研究区页岩矿物成分以碎屑石英和黏土矿物为主,含有长石、方解石、白云石、黄铁矿等;存在炭质页岩、硅质页岩、粉砂质页岩、钙质页岩和普通页岩等5种岩相;发育构造张裂缝、构造剪裂缝、层间页理缝、黄铁矿孔隙、黏土矿物晶间微孔及微裂缝、石英颗粒边缘微裂缝和有机质孔隙等7种页岩气储集空间。储集空间发育主要受矿物成分、岩相类型、有机碳含量、有机质成熟度以及成岩作用的影响。     

四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组海相页岩岩相类型及储层特征

页岩岩相划分及其储层品质研究是页岩气勘探开发地质评价的基础性研究工作。以钻井资料为基础，综合利用全岩X-衍射、镜下薄片等资料建立了海相页岩岩相划分方案，并结合总有机碳含量、孔隙结构、孔渗特征、纹层特征和含气性等地化测试资料，对五峰组-龙马溪组一段不同页岩岩相的储层品质进行系统分析。涪陵地区五峰组-龙马溪组一段发育3大类页岩岩相，其中主要岩相有5亚类，即粘土质硅质页岩、含钙粘土质硅质页岩、硅质粘土页岩、粘土质硅质混合页岩和含钙粘土质硅质混合页岩。不同岩相储层品质具有较大差异，硅质类页岩具有高TOC、高孔隙度和高含气性等特征，为优质页岩岩相。沉积地质背景在控制页岩岩相发育的同时，进一步影响了页岩储层品质发育特征。五峰组和龙马溪组一段下部硅质页岩沉积期，频繁的火山活动为浮游生物爆发提供了大量富营养物质，并形成贫氧和厌氧环境，有利于有机质保存，发育富碳硅质页岩；龙马溪组一段中部和上部发育的混合类页岩和粘土类页岩分别受底流和陆源碎屑物质供给影响，沉积环境渐变为富氧环境，有机质保存条件变差，总有机碳含量较低，含气性降低。     

四川盆地涪陵气田五峰组—龙马溪组页岩优势岩相

以四川盆地涪陵气田主力产层上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为研究对象,利用改进的硅质矿物-碳酸盐矿物-黏土矿物三端元图解,对其页岩岩相类型进行精细划分。涪陵气田五峰组—龙马溪组页岩主要发育8种岩相:硅质页岩相(S)、混合硅质页岩相(S-2)、含黏土硅质页岩相(S-3)、含灰/硅混合质页岩相(M-1)、含黏土/硅混合质页岩相(M-2)、混合质页岩相(M)、含硅黏土质页岩相(CM-1)和含黏土/灰混合质页岩相(M-3)。将优势岩相定义为页岩的含气量达到特定工业标准的岩相,结合研究区开发现状,划分出2类优势岩相,即含气量大于4.0 m3/t评为Ⅰ类(特优),含气量在2.0~4.0 m3/t评为Ⅱ类(优)。筛选出有机质丰度、硅质矿物含量、黏土矿物含量3项参数与含气量作相关性分析,建立了五峰组—龙马溪组一段页岩优势岩相的分级标准,确定了研究区混合硅质页岩相(S-2)、含黏土硅质页岩相(S-3)为Ⅰ类优势岩相,含黏土/硅混合质页岩相(M-2)为Ⅱ类优势岩相。页岩优势岩相分级标准可为其他区块页岩气评价提供参考。     

川东地区下古生界五峰组—龙马溪组页岩岩相划分及其与储层关系

随着"重庆涪陵"等国家级页岩气示范区的建立,四川盆地东部下古生界五峰组—龙马溪组富有机质页岩已成为目前中国页岩气研究的重点目标之一,至今已取得了大量相关研究成果,但关于页岩气研究的基础——页岩岩相分类的方案一直存在很大的分歧。以川东地区下古生界五峰组—龙马溪组页岩为研究对象,通过野外剖面与钻井岩心的观察,结合岩石结构组分分析,利用石英含量、石英成因及纹层类型3种判别依据,对页岩岩相进行了划分,并根据川东地区WQ2井的含气量、有机碳含量及石英含量,对岩相与储层的关系进行了评价。研究区页岩岩相可划分为7种类型:贫硅纹层页岩岩相、中硅纹层页岩岩相、富硅纹层页岩岩相、贫硅无纹层页岩岩相、中硅无纹层页岩岩相、富硅无纹层页岩岩相及生物硅质成因页岩岩相,其中,中硅无纹层页岩岩相是川东地区最有利于页岩气富集的岩相。     

四川盆地五峰组—龙马溪组不同水动力成因页岩岩相特征

以四川盆地南缘奥陶纪末至志留纪初沉积的五峰组—龙马溪组页岩为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定和测井资料分析等方法,从页岩沉积的水动力成因角度考虑,划分出强、弱两类水动力带,共8种岩相。弱水动力带下发育硅质页岩、含钙硅质页岩和泥晶钙质页岩;强水动力带下发育钙质纹层页岩、介壳泥灰岩和波状层理页岩;白云质页岩和磷质页岩在两种水动力带下均发育。不同的岩相具有不同的岩石组分、颗粒大小、结构及构造、生物遗迹和化石组合。页岩岩相与有机碳含量有良好的对应关系:弱水动力带下岩相有机碳含量要高于强水动力带下岩相。磷质页岩和硅质页岩有机碳含量高,介于4%~7%;白云质页岩、波状层理页岩和泥晶钙质页岩有机碳含量低,介于0.5%~2.5%。同时,各种页岩岩相在测井上有较好的识别标志,磷质页岩表现为高自然伽马,其自然伽马值接近300 API或者更高。介壳泥灰岩和白云质页岩表现为低自然伽马,其自然伽马值为60~70 API。钙质纹层页岩自然伽马曲线多呈锯齿状,其自然伽马值为80~100 API。研究成果完整呈现了不同水动力成因的页岩岩相特征,具备一定的代表性。     

黄瓜山构造五峰组-龙马溪组页岩岩相特征研究

为了确定黄瓜山构造五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发优质页岩岩相,基于H 202井岩心实验分析数据,利用页岩岩相矿物组分划分三角图板对五峰组-龙马溪组页岩含气量、有机碳含量、孔隙度及脆性矿物含量4个储层评价参数和页岩岩相特征进行研究,明确了页岩气储层和相应的页岩岩相特征,确定了该区五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发优质页岩岩相。研究结果表明（：1）五峰组-龙马溪组取心段共发育含黏土硅质页岩、混合硅质页岩、硅岩、含硅灰质页岩4类岩石,占比分别为50.0%、38.9%、8.3%、2.8%;(2)通过含气量、有机碳含量、孔隙度及脆性矿物含量页岩岩相分析,高含气量、高有机碳含量、高孔隙度及高脆性矿物含量页岩岩相为含黏土硅质页岩,是该区页岩气勘探开发的优质页岩岩相,其次为混合硅质页岩,较差为硅岩、含硅灰质页岩。     

四川盆地五峰组-龙马溪组页岩岩相类型与沉积环境

沉积物的搬运过程和环境条件控制着富有机质页岩的形成。根据矿物学、岩石组构、生物组成及沉积构造的不同,五峰组-龙马溪组页岩识别出7种岩相类型:硅质页岩、粉砂质页岩、黏土质页岩、灰质页岩、含介壳灰岩泥质/泥灰岩、粉砂岩-细砂岩和斑脱岩。五峰组-龙马溪组页岩并不是一直在低能的水动力条件下以悬浮的形式沉积,大量硅质生物化石、具粒序特征的生物碎屑、粉砂纹层、透镜状层理及沙纹交错层理等沉积构造表明,还存在生物沉积、风暴沉积和底流沉积作用。微量元素分析表明五峰组和龙马溪组下部硅质页岩形成于贫氧/缺氧环境,富含有机质;随后海平面逐渐下降,同时受到底流的影响,岩相类型向粉砂质页岩和黏土质页岩转变,贫氧/缺氧环境受到破坏,有机质的保存条件逐渐变差。     

四川盆地及周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩岩相划分

页岩岩相对页岩气勘探"甜点"的确定具有十分重要的意义,不同专家和学者提出了不同的页岩岩相划分方案,但目前还未形成明确统一的标准。在总结前人对四川盆地及周缘上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩岩相划分的基础上,从页岩品质和可压性的角度,开展了页岩硅质成因分析和岩相划分特征参数的研究,明确了五峰组-龙马溪组页岩岩相综合划分方案：（1）分别以钙质含量大于50%、硅质含量大于75%、黏土含量大于50%为界,划分出泥灰岩、硅质岩和黏土岩3大类岩相和页岩混合岩相区;（2）将页岩混合岩相区以页岩气储量申报标准有机质含量1%、2%和4%为界,形成了低碳、中碳、高碳和富碳页岩4种页岩岩相;以页岩常见硅、钙矿物组分含量25%和50%为界,形成了低硅/中硅/高硅+低钙/中钙页岩等5种页岩岩相。该套以有机碳-矿物组分为基础、结合硅质成因分析的岩相综合划分方案,在科学研究和实际应用中适用性强、可推广,为五峰组-龙马溪组页岩纵横向优势岩相展布规律的研究奠定了基础。     

页岩气层有效厚度下限探讨——以涪陵页岩气田五峰组—龙马溪组为例

储层有效厚度是储量计算的重要参数之一,国内对页岩气储层有效厚度下限标准的研究尚处于探索完善阶段,为了评价国内首个页岩气田的探明储量,有必要深入研究页岩的有效厚度下限。文中以涪陵页岩气田五峰组—龙马溪组页岩气藏为例,首先对商业开发的页岩储层厚度开展研究,然后通过分析页岩气储层岩性、脆性矿物体积分数、总含气量、有机碳质量分数、镜质体反射率等,优选出适合研究区的页岩气层有效厚度下限表征参数,最后提出适合研究区储层特征的有效储层下限标准。该标准在四川盆地涪陵页岩气田页岩气储量计算中取得较好的应用效果。     

渝西地区五峰组—龙马溪组龙一1亚段页岩岩相及储层特征

渝西地区五峰组—龙马溪组龙一1亚段页岩具有巨大的勘探开发潜力,为了明确其不同岩相的储层品质差异、纵向分布规律及其储层发育影响因素等,结合岩石薄片鉴定、岩石组分、地球化学分析等进行了岩相划分,并综合有机碳含量、纹层结构、储集空间与物性、含气量等资料确定了不同岩相的储层特征、有利岩相分布及控制因素等.结果表明:研究层段发育...     

页岩气测井电性解析及含气性评价——以四川盆地涪陵地区龙马溪组一段—五峰组为例

含气性参数是页岩气储层评价的重要指标,但是在2014年国土资源部颁布实施《页岩气资源与储量计算的评价技术规范》后的四川盆地涪陵地区龙马溪组一段—五峰组页岩气勘探中,发现计算含气性参数时存在3个突出问题:(1)对于中低电阻率(10~50Ω·m)的优质页岩气层,利用电测井信息求取含气饱和度会出现严重偏小的状况;(2)用等温吸附实验直接计算地层吸附气量会出现较大正偏差;(3)如何有效区分总含气量中的游离气和吸附气。因此,进行针对性分析研究,在对高阻和中低电阻率页岩气层、极低阻页岩层电性测井响应特征分析的基础上,全面解析各类页岩气储层测井电阻率的影响因素,改进形成了适应该区的含气性测井评价方法技术。结果表明:(1)利用中子、密度孔隙度及其差值等非电法测井信息计算游离气饱和度,避免了传统计算方法导致的偏差,尤其对于中低电阻率页岩气层,具有更加显著的应用效果;(2)基于岩心实验刻度求取吸附气及游离气含量的计算方法,避开了电信息等非相关性因素的直接影响。     

泥页岩岩相测井识别及评价方法

基于成像、元素俘获和常规测井资料,从胜利油气区泥页岩地层岩相分析入手,总结不同岩相泥页岩的测井响应特征,以及与储集质量和含油性的关系。引入岩性系数的概念,建立碳酸盐岩、砂岩、黏土岩质量分数的计算模型。根据测井曲线的形态特征,提出岩层结构分类方法,实现了根据岩石质量分数和结构特征连续自动判别泥页岩岩相,收到良好的应用效果。     

川南地区五峰组-龙马溪组下段页岩岩相特征及演化序列差异性成因

为了厘清四川盆地南部地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组下段海相页岩岩相的时空分布特征,分析其对页岩气平面有利区选择、纵向甜层评价及优选的关系,基于岩心、岩石薄片、Ｘ射线衍射、ECS元素测井、主量／微量元素等资料,利用页岩岩矿三端元法和三级命名方法,对该区五峰组-龙马溪组下段页岩岩相进行划分,并分析了不同地区的岩相演化序列及其差异性成因。研究结果表明：①五峰组-龙马溪组下段发育硅质页岩、钙质-黏土质-硅质页岩、黏土质硅质页岩、硅质黏土质页岩、钙质黏土质页岩、含钙黏土页岩和黏土页岩共7种岩相;②具有3种页岩岩相演化序列,其中威远地区为富硅富钙页岩-黏土页岩型,永川地区为硅质页岩-黏土页岩型,林滩场地区则为硅质页岩-钙质页岩型;③该区页岩岩相演化序列的差异性主要受控于古地貌、沉积环境、陆源碎屑物质供给。结论认为,盆内五峰组-龙马溪组下段页岩岩相序列的厚度、有机质丰度、可压裂性均优于盆缘,硅质页岩、钙质-黏土质-硅质页岩发育的2～31小层为纵向甜点层,该研究成果对于该区页岩气勘探选区、有利目标评价及压裂设计方案的优化都具有重要的指导意义。     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段页岩岩相展布特征及发育主控因素

页岩岩相展布及发育主控因素研究是页岩气勘探开发地质评价的基础性工作。基于岩心、岩石薄片、阴极发光、全岩X射线衍射、ECS元素测井、主量/微量元素等资料,运用岩矿三端元法和页岩岩性分级命名方法,识别出了焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段海相页岩发育的3大类、8亚类页岩岩相,并揭示了页岩岩相的时空展布规律及发育主控因素。研究区海相页岩垂向演化具有三分性特征,自下至上依次发育有硅质类页岩、混合类页岩和黏土类页岩;页岩横向展布具有南北差异性特征,北部页岩岩相变化较快,其中混合类页岩发育厚度显著大于南部,而南部硅质类页岩岩相厚度相对较大。页岩岩相差异性特征受控于特殊沉积地质事件,其中硅质类页岩发育在一定程度上受控于奥陶纪-志留纪全球性火山事件,混合类页岩受底流作用影响显著,而黏土类页岩主要受陆源碎屑物质供给作用影响。     

四川盆地涪陵页岩气田五峰-龙马溪组岩矿纵向差异性研究——以JYA井为例

涪陵页岩气田是我国首个实现商业开发的大型页岩气田。通过对涪陵焦石坝区块JYA井五峰组-龙马溪组龙一段页岩开展岩石薄片和氩离子抛光扫描电镜观察,并结合全岩黏土X衍射、有机碳含量等分析测试,探究了该气田五峰组-龙马溪组龙一段页岩纵向上的矿物成分及含量的变化特征,明确了该套页岩主要成分为石英和黏土矿物,其次为长石和碳酸盐,以及少量的黄铁矿;其中石英和黏土矿物达70%以上,自下而上石英、长石及黄铁矿含量逐渐减少,黏土矿物含量逐渐增加。结合页岩矿物纵向上的差异性变化,探讨了其对页岩储集性、含气性和可压性的影响,明确了纵向上随着生物成因硅质含量增加,黏土矿物含量的减少,页岩自上而下呈现出有机质含量增加,有机质孔发育,页岩储集性能变好,页岩含气量增加的趋势;同时随着脆性矿物含量的增加,页岩的可压性也逐渐增强。     

四川盆地五峰组-龙马溪组页岩气高产地质原因及启示——以涪陵页岩气田JY6-2HF为例

涪陵页岩气田开发的巨大成功(JY6-2HF井累产超过3×10⁸ m³)为五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发提供了新的启示,这一成功的关键在于①焦石坝地区位于鄂西-渝东五峰组-龙马溪组深水沉积区,WF2—LM4笔石带页岩厚度较大,具有较好的页岩气富集的物质基础;②JY6-2HF井主要穿行在WF2—LM4笔石带页岩层位中,该套优质页岩与中东-北非的"Lower Hot Shale"具有全球可对比性。涪陵、威远和长宁等页岩气田开发井的主要水平段也都在这段笔石带之中,该笔石带页岩具有有机碳含量高(TOC>3%)、有机质孔最发育(有机质孔隙度>4%)和含气量高(6.87～9.02 m³/t)等特点。综合分析认为,在类似的地质和工程条件下,页岩气井水平轨迹在WF2—LM4笔石带页岩中穿行比例决定了页岩气单井产量和最终可采储量(EUR)。研究成果将为四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩气和世界其他地区志留系页岩气勘探开发提供参考。     

陆表海页岩沉积微相类型及微相分布模式——以川南地区五峰组—龙马溪组为例

针对黑色页岩纹层和层理难识别、粒度难测定、生物遗迹不发育等难题，以川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为例，综合大薄片全尺度成像、氩离子抛光片场发射扫描电镜分析和干酪根镜检等分析，揭示陆表海浑水沉积页岩的微相类型、特征及主要微相的沉积模式。结果表明：(1)陆表海浑水环境发育三角洲相、潮坪相和陆棚相，其中，三角洲前缘的水下分流河道和分流间湾微相，潮间坪的钙质坪和黏土坪微相，浅水陆棚亚相的钙质陆棚和黏土质陆棚微相，深水陆棚亚相的深水斜坡、深水平原和深水洼地微相，重力流沉积亚相的漫溢沉积微相均发育黑色页岩；(2)由近源端向盆地方向，页岩中粉砂纹层减少、泥纹层增加，颗粒粒度由以粗粉砂为主转变为以细粒泥为主，硅质含量由20%左右增加至大于55%，钙质和黏土矿物含量由大于40%降至10%左右，有机质类型由Ⅱ₂型转变为Ⅱ₁型和Ⅰ型；(3)物源和古地形控制页岩沉积微相类型与分布，物源供给充分区发育水下分流河道、分流间湾、黏土坪、黏土质陆棚、漫溢沉积等微相页岩，物源供给不足区发育钙质坪和钙质陆棚微相页岩，3级地形坡折将深水陆棚亚相页岩沉积区细分为深水斜坡、...     

四川盆地泸州地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩沉积微相划分及测井识别

通过X射线衍射分析、物性测试、薄片鉴定、地球化学分析以及测井资料,对川南泸州地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组深层页岩地层开展了沉积微相细分,明确了其测井响应特征及识别方法。研究结果表明：①泸州地区页岩沉积微相可细分为5个大类、8个小类,其中强还原富有机质富硅深水陆棚相物性好、含气量高、TOC含量高、脆性矿物含量高,是最优微相细分类型,主要分布于龙一段一亚段一小层; ②利用无铀伽马、自然伽马、钍含量、声波时差、中子、横波时差及钍铀比等7条敏感曲线,通过K-means的贝叶斯判别法划分的页岩地层微相细分类型,与取心结果的吻合率高于90.0%。