黔西北某区块龙潭组页岩含气量主控因素分析

论文通过研究认为有机碳含量、石英含量、黄铁矿含量及孔隙度是工区页岩含气量的主控因素。     

黔西北五峰—龙马溪组海相页岩含气性及主控因素

为了探讨黔西北地区五峰—龙马溪组富有机质页岩含气性特征和主控因素,对习页1井岩心进行系统采样,并做孔隙结构、矿物组成、有机质含量、成熟度测试、等温吸附、现场解析等实验分析.研究表明:页岩气发育的富有机质页岩段主要位于五峰组和龙马溪组的底部,岩性以黑色炭质页岩、钙质页岩和硅质页岩为主;黑色页岩具有较好的吸附能力,含气页岩层段以吸附气为主;页岩含气量与有机碳含量、比表面、总孔隙度等均具有较好的正相关关系,与黏土矿物含量具有负相关关系,游离气所占比例与有机碳含量、比表面、总孔隙度呈负相关关系.     

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。     

湘鄂西地区下志留统龙马溪组页岩吸附能力主控因素

利用实验测试手段剖析了湘鄂西地区龙马溪组页岩的有机质特征、矿物特征、孔隙特征以及甲烷吸附特征,发现龙马溪组页岩的甲烷吸附能力较强,在恒温30℃时平均饱和吸附气量为2.46 cm³/g,具有良好的储气能力。通过相关性分析,认为有机碳含量、适中的有机质成熟度、干酪根镜质组和惰质组含量、黄铁矿含量和微、中孔的体积与吸附能力正相关性较强,是吸附能力主要的内部控制因素。温度和压力作为外部控制因素分别与吸附能力呈负相关和正相关性,而该区构造抬升幅度大,对温度和压力具有较大影响。研究认为,构造抬升对吸附能力的影响具有阶段性特征：当地层在高压区内抬升时,温度对吸附气的影响大于压力对吸附气的影响,构造抬升使得页岩的吸附能力增强;当地层抬升幅度很大、地层进入低压区时,压力对吸附气的影响大于温度对吸附气的影响,会使得吸附气量迅速下降。     

南方古生界页岩吸附特征及主控因素

南方古生界巨大的页岩气潜力近年来受到广泛关注。重点研究了南方古生界页岩的吸附特征及其控制因素。对采集的19件页岩样品,主要进行了矿物组成分析及等温吸附实验,并对典型样品开展了热模拟实验,研究了不同温度点的等温吸附容量,探讨了很高成熟度阶段页岩的吸附性能。结果表明,上二叠统页岩最大吸附量范围在0.21～5.63cm³/g之间,下志留统-下寒武统页岩最大吸附量范围在1.66～3.32cm³/g之间。页岩TOC含量是控制页岩吸附容量的主要因素。TOC含量越高,页岩的吸附容量越大。黏土矿物的吸附能力弱,其对页岩吸附容量的贡献一般被有机质所掩盖。成熟度是影响页岩吸附能力的另一关键因素。对于EqR_O或R_O<3.6%的样品,其吸附容量随着成熟度的增加而增加,但当EqR_O或R_O>3.6%,进一步增加成熟度,页岩的吸附容量有降低的趋势。     

贵州遵义黔XY 1井龙马溪组页岩孔隙特征及主控因素

以贵州省遵义市黔XY 1井龙马溪组1 029.91~1 140.4 m深度范围的22个完整的全井段取心页岩样品作为研究对象,将场发射扫描电镜及PerGeos数字岩心分析系统联用,借助有机质含量及成熟度、矿物成分能谱分析测试数据,对其孔隙发育特征及主控因素进行定性及定量分析。黔XY 1井龙马溪组页岩有机质丰度较高,处于高-过成熟阶段,主要发育无机矿物孔、有机质孔及微裂缝3类孔隙,其中无机矿物孔包括粒间、粒内、晶间、铸模及溶蚀孔,微裂缝包括构造微裂缝、成岩收缩缝、有机质生排烃缝及人为裂缝。影响页岩孔隙发育的主控因素为有机质含量、有机质热演化程度及埋藏深度。     

四川盆地海相页岩水蒸气吸附特征及其主控因素

页岩普遍含水,深入认识页岩孔隙系统中的水分赋存机制对页岩气高效开发具有重要意义。以四川盆地川南地区下志留统龙马溪组页岩为研究对象,采用重量法真空水蒸气吸附仪获取水蒸气等温吸附-脱附曲线,结合页岩组分及孔隙结构参数,定量化研究页岩孔隙中水分的赋存特征,剖析影响水分吸附行为的主控因素。结果表明：页岩水蒸气等温吸附曲线呈现单层吸附、多层吸附和毛细凝聚3个典型阶段,水蒸气回滞环可划分为中-低相对压力阶段“上凸型”和全相对压力阶段“扁平型”,粘土矿物层间水滞留是中-低相对压力阶段回滞环形成的主要原因,采用GAB和FHH模型可有效描述页岩水蒸气吸附曲线形态特征;页岩吸附水量与粘土矿物含量呈显著正相关趋势,粘土矿物强亲水特性是影响水蒸气吸附量的主要因素,而水蒸气吸附量与碳酸盐矿物间存在负相关性,碳酸盐矿物含量高不利于水分赋存;对于富有机质页岩,水蒸气吸附能力与总有机碳含量（TOC）相关性较强,无机矿物与有机质组分共同控制着水分赋存行为,干酪根有机孔可为水分吸附提供赋存空间,且样品比表面积和孔容越大,水分吸附能力越强,但是对于TOC较低的粘土质页岩,粘土矿物与水分间的强物化作用是水分能够大量赋存的关键。     

川东南—黔西北地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩气富集条件及主控因素

利用有机岩石学、干酪根碳同位素、X?射线衍射、场发射扫描电镜等实验测试资料,阐述了川东南—黔西北地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩烃源岩品质、储层发育及含气性特征,并探讨了孔隙类型和含气性的主控因素.研究表明,川东南—黔西北地区龙潭组泥页岩总有机质丰度高(TOC值平均为3.50％)、热演化程度高(RO值平均为2.23％)...     

渝东南地区龙马溪组页岩含气量及其主控因素分析

页岩含气量的确定对于页岩气资源量的评价以及前景优势区块的选择意义重大。为此,以地质理论为指导,选取可能影响含气量的因素进行相关性分析。渝东南地区下志留统龙马溪组页岩含气量的影响因素包括孔隙度、渗透率、含水饱和度、有机质丰度、镜质体反射率、黏土总量、石英含量、碳酸盐岩含量、黄铁矿含量等,首先进行相关性单因素拟合,再将与含气量相关系数较高的参数进行系统聚类（采用欧式距离进行快速迭代聚类）,确定出该区页岩含气量的主控因素为有机质丰度、石英含量、黄铁矿含量和孔隙度。在此基础上,采用逐步回归方法得到含气量与主控因素之间的拟合方程,并将其与该区其他钻井岩心资料和野外剖面样品分析资料作拟合论证。结果表明,该方程拟合效果良好。最后,通过该方法确定了该区龙马溪组页岩气的资源量为1.77×10¹² m³,表明渝东南地区是未来我国页岩气发展的远景区。     

黔西北燕子口地区五峰组—龙马溪组泥页岩储层特征

在野外地质露头剖面测量和样品采集的基础上,通过铸体薄片鉴定、阴极发光、X射线衍射、扫描电镜、总有机碳含量和镜质组反射率等地球化学分析,结合区域地质背景和前人研究成果,探讨黔西北燕子口地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组泥页岩储层特征.结果表明:①研究区五峰组—龙马溪组主要沉积浅水—深水陆棚相的粉砂质页岩、云灰质页岩、泥质粉...     

四川盆地龙马溪组富有机质页岩形成主控因素

四川盆地龙马溪组富有机质页岩是重要的烃源岩和页岩气储层。为了明确富有机质页岩形成控制因素,采用多种地球化学指标分析其沉积时的氧化还原条件、古生产力条件和陆源碎屑供给情况。结果表明:龙马溪组页岩具有高的有机碳含量,龙马溪组下部硅质页岩形成于贫氧环境,龙马溪组上部粉砂质页岩和黏土质页岩形成于氧化环境,由下至上还原环境逐渐遭受破坏;龙马溪组沉积时期古生产力为中—高等,下部硅质页岩段陆源供给较少,中部粉砂质页岩段陆源碎屑供给相对多,粗碎屑颗粒含量相对高,上部黏土质页岩以陆源黏土矿物为主;龙马溪组沉积物中埋藏有机碳含量与氧化还原环境指标、古生产力指标呈良好的相关性,与陆源碎屑供给参数相关性较差。龙马溪组富有机质页岩的形成主要受控于氧化还原条件和古生产力。     

四川盆地筇竹寺组富有机质页岩沉积主控因素

目前对于四川盆地下寒武统筇竹寺组富有机质页岩形成主控因素的认识并不十分清楚,致使对该套页岩储层评价和“甜点”选择存在着较大的盲目性。为此,以钻井资料为基础,结合地球化学元素测试和生物地层资料,从构造活动、海流作用、古生产力、古地理环境等方面对该盆地筇竹寺组页岩的沉积要素进行剖析,揭示了富有机质页岩的分布规律和沉积主控因素。结果表明：①受川西—川南大型内裂陷发育特征的控制,川南及周边富有机质页岩主要形成于筇竹寺组早期,其次为中期,沉积厚度和分布面积大;②海平面升降和上升洋流作用是黑色页岩形成的重要控制因素,黑色页岩沉积在威远地区受裂陷拉张作用影响大,受海平面变化影响相对较小,在长宁地区受拉张作用影响较小,但受海平面变化影响较大;③上升洋流在川南南区较活跃,在川南中北部基本较平静,反映威远地区总体处于半封闭海湾环境,长宁地区总体处于弱封闭环境,古生产力为后者高;④富有机质页岩的规模沉积和分布主要受到缓慢沉降的稳定海盆、相对较高的海平面、半封闭水体和低沉积速率等4类因素的控制,在局部地区上升洋流则是形成高有机质丰度页岩的重要控制因素之一;⑤川南地区富有机质页岩发育规模呈现早期大、中晚期小的变化特征,有机质丰度则显示出早期高、中晚期低和南区高、北区低的变化趋势。     

上扬子地区五峰组—龙马溪组优质页岩沉积主控因素

为揭示上扬子地区优质页岩的分布规律和沉积主控因素,基于四川盆地南部(以下简称川南)野外露头剖面和钻井资料,结合地球化学元素测试和生物地层分析结果,从板块运动、海平面变化、古生产力、沉积速率、古地理环境等方面研究了该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩的分布规律和沉积主控因素。结果表明:①扬子地块与周缘地块的碰撞、拼合及板内变形作用总体呈现早期和缓、晚期强烈,西北部和缓、东南部强烈的态势,造就了上扬子沉降沉积中心向西北迁移,川南海域封闭性出现早期弱、晚期强的演化特征;②海平面在奥陶纪—志留纪之交呈现由深→浅→深→浅的旋回变化,早期的高海平面与稳定海盆配置,形成了海底大面积缺氧、有机质有效保存的构造沉积空间;③受构造活动和海域封闭性的影响,川南海域古生产力呈现早期高、晚期低的变化趋势,沉积速率则表现为早期慢、晚期快的变化特点;④富有机质、富硅质页岩的规模沉积和分布主要受缓慢沉降的稳定海盆、相对较高的海平面、半封闭水体和低沉积速率等因素的控制。结论认为:①该区优质页岩多期叠置、横向连片、沉积时代向西北不断变新,优质页岩形成主要在五峰期—鲁丹期,其次为埃隆期;②主力勘探层系在川南—川东坳陷区为五峰组—鲁丹阶,在威远地区为鲁丹阶—埃隆阶,在川中—川北地区则为五峰组—特列奇阶。     

涪陵地区龙马溪组页岩储层特征及其发育主控因素

四川盆地涪陵地区下志留统龙马溪组发育一套富有机质泥页岩,勘探证实其为优质含气储层。为系统研究该套储层的微观孔隙结构特征,利用氩离子抛光扫描电镜等分析资料,根据不同地质成因,将该套储层的储集空间类型划分为孔隙、裂缝两大类,前者可细分为有机质孔隙和无机孔隙,后者可细分为组构选择性裂缝(页理缝)和非组构选择性裂缝(构造缝)。进一步借助于压汞、压汞—液氮吸附联合测定、纳米CT扫描等多种方法,全方位对页岩储层的微观孔隙结构特征进行了综合表征,并从沉积、成岩等角度剖析了页岩储层发育的主控因素。结果表明:1页岩储层的孔隙直径主要分布在24nm以下,以中孔为主,孔隙组合形态表现为四周开放的平行板状孔隙及细颈广口的墨水瓶形孔隙;2良好的沉积背景有利于有机质与页理的发育,有机质孔隙是该套页岩储层发育的主控因素;3后期埋藏—抬升过程中由于超压释放形成了大量的组构选择性裂缝(页理缝),一方面改善了页岩储层的储集能力,另一方面又控制着页岩储层的水平渗流能力。     

渝东南地区龙马溪组页岩储层特征与主控因素

渝东南地区下志留统龙马溪组是中国重要的页岩气勘探开发层位,为研究其储层特征与主控因素,对该层位的页岩样品进行了全岩Ｘ 衍射、岩石物性、有机碳含量、比表面和孔径、等温吸附等分析测试,总结出该层位的岩石矿物特征、储层物性特征以及孔隙结构特征。分析表明,孔隙体积是由ＴＯＣ 和矿物成分共同控制的,对于吸附量的控制,有机碳含量起主要作用,矿物成分只能在一定程度上影响饱和吸附量。该研究为渝东南地区该层位页岩气资源的勘探开发提供了储层地质依据。     

川南地区二叠系龙潭组页岩微观孔隙特征及其影响因素

为了评价海陆过渡相煤系页岩气储层性质,采用扫描电镜、高压压汞、低温液氮和CO2吸附等实验方法,对川南地区二叠系龙潭组页岩微观孔隙的发育情况、结构特征进行研究,并分析龙潭组页岩孔隙发育的主要影响因素。结果表明:川南地区龙潭组页岩储集空间多样,常见粒间孔、溶蚀孔和有机质孔,孔隙形态以圆形、椭圆形、三角形、不规则状为主,这些微观孔隙为页岩气赋存提供储集空间。龙潭组页岩纳米级孔隙以微孔和介孔为主,占孔隙总体积的56.2%,占总比表面积的80%以上,是页岩气赋存的主要载体;孔容与比表面积呈正相关性,其中介孔(BJH)孔容、微孔(DFT)孔容与比表面积线性关系拟合较好;页岩孔隙结构类型主要以平板狭缝型、柱形和混合型为主,孔径主要分布于0.2~1nm、3~30nm之间,平均为4.66nm。龙潭组页岩气储层孔隙发育受页岩的有机碳含量和成熟度影响较大,孔隙度和孔容随有机碳含量增大而增大,并与成熟度有密切关系;黏土矿物一定程度上利于储层孔隙发育,与页岩总孔容呈正相关性,脆性矿物则相反。     

中扬子宜昌地区五峰组和龙马溪组页岩发育主控因素

中扬子地区页岩气勘探潜力巨大,但页岩发育机制研究相对滞后。选取宜昌地区临湘组、五峰组和龙马溪组25个样品开展了总有机碳(TOC)和主、微量元素测试,重点调查古生产力、沉积环境和陆源输入等指标与富有机质页岩发育的关系。研究发现:五峰组和龙马溪组下段为富有机质层段,过量硅为生物来源;微量元素中P/Ti、Ba/Al和过量钡等古生产力指标与TOC无关,这可能与P、Ba沉积后期的损耗有关;过量铜、过量镍和过量锌构建的古生产力替代系数与TOC呈正相关性,表明高生产力与富有机质页岩的发育密不可分,这与前人的认识有很大不同;氧化还原敏感元素U、V和Mo在五峰组和龙马溪组下段相对富集,且V、Mo与TOC有良好正相关性,表明还原沉积环境是富有机质页岩发育的必要条件;陆源输入指标Al_2O_3在龙马溪组上段最高,且TOC与Al、Ti和Th呈负相关关系,表明陆源输入增加对有机质具有稀释效应。综上所述,高古生产力、还原沉积环境和较低的陆源输入有利于海相富有机质页岩的发育。     

川南地区五峰组—龙马溪组页岩微观孔隙结构特征及主控因素

为研究川南地区五峰组-龙马溪组页岩储层的孔隙结构特征及主控因素,对9口取心井的页岩样品开展了有机地球化学、X射线衍射全岩矿物含量及黏土矿物相对含量分析、氩离子抛光扫描电镜观察、高压压汞测试和气体（CO₂和N₂）等温吸附实验等研究。结果表明：①页岩总有机碳（TOC）质量分数平均为2.42%,等效镜质体反射率（R_o）平均为2.83%,有机质处于过成熟阶段;黏土矿物以伊/蒙混层-伊利石-绿泥石组合为主,处于晚成岩阶段。②页岩的平均孔隙度为2.49%,孔径主要为2.6~39.8 nm,以细颈墨水瓶状和狭缝孔为主;饱和吸附气质量体积为0.014 7~0.032 2 cm³/g,总孔隙比表面积为19.49~40.68 m²/g,介孔和宏孔为页岩气的储集提供了主要储集空间,微孔对孔隙的比表面积贡献较大。③TOC,R_o和黏土矿物相对含量等均对微孔和介孔的比表面积具有一定的控制作用,黏土矿物层间孔的发育程度对介孔和宏孔的孔隙体积具有一定的影响,脆性矿物含量与微孔、介孔、宏孔的孔隙体积均呈负相关关系。该研究成果对川南地区寻找优质储层和页岩气富集区均具有指导作用。     

四川盆地西北部栖霞组碳酸盐岩储层特征及主控因素

四川盆地西北部中二叠统栖霞组已成为近期重点及热点勘探领域之一。针对该地区栖霞组碳酸盐岩储层特征和主控因素不清的问题,通过露头及岩心观测、岩石薄片鉴定、储层物性测试等方法,系统分析了栖霞组储层岩石学、储集空间及物性特征,并利用三维地震资料,通过古地貌恢复,讨论了储层发育的主控因素。结果表明：栖霞组储集层岩石类型主要为晶粒白云岩、豹斑状灰岩/白云岩以及少量颗粒灰岩;储集空间以晶间孔、晶间溶孔为主,溶孔（洞）及裂缝次之,具有中-低孔渗特征,其中中-粗晶白云岩储层物性最佳。栖霞组储层分布受沉积相和沉积古地貌控制,其中台缘滩、台内滩等高能沉积相带是储层形成的物质基础;沉积古地貌高地不但控制了高能相带的分布,而且还有利于后期白云石化作用和溶蚀作用的发生。位于栖霞组沉积古地貌高地的中坝-双鱼石构造带,台缘滩相白云岩储层发育,是该区最重要的勘探区带。在该区首次提出的沉积古地貌控制优质储层分布这一重要认识为该区储层地震预测提供了新的思路。     

黔西北仁页2井牛蹄塘组页岩特点及含气评价

上扬子地区广泛发育下古生界海相页岩。研究表明:牛蹄塘组富有机质段岩性以深水陆棚相黑色炭质页岩和黑色硅质页岩为主,有机质类型以Ⅰ型为主,总有机碳含量为0.37%~11.83%,变化幅度较大,有机质成熟度为2.01%~3.11%,处于成熟—过成熟阶段,储集空间以微孔和中孔为主,连通性差。利用测井数据、等温吸附实验对页岩含气量进行分析,牛蹄塘组总含气量为0.68~6.04 m3/t。仁页2井揭示了黔西北地区下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩具有高有机质丰度、高有机质成熟度、含气性较好的特点,表明牛蹄塘组具有较好的页岩气资源潜力。