鄂尔多斯盆地东南部石炭系本溪组储层沉积特征及天然气勘探方向

弄清有利砂岩储层的分布特征是鄂尔多斯盆地东南部上古生界天然气勘探成功的关键,对沉积(微)相及砂体展布规律的研究尤为重要。在区域沉积背景认识的基础上,通过岩心观察、测井曲线及相序特征等综合分析,认为该区石炭系本溪组为一套障壁岛海岸—泻湖—潮坪沉积体系,东部为障壁岛海岸沉积,中、西部为潮坪—泻湖沉积,明确障壁砂坝和砂坪是有利的储集微相;同时依据沉积体系分布特征,指出该区石炭系本溪组天然气勘探方向。     

渤海湾盆地济阳——临清东部煤系烃源岩形成环境

钻井、地震、测井及测试资料综合研究认为:渤海湾盆地济阳—临清东部地区石炭—二叠系主要发育一套浅海碳酸盐岩台地相灰岩、障壁—潟湖、潮坪、沼泽及三角洲相陆源碎屑岩和煤层.从纵向发育的沉积特征来看,上石炭统本溪组发育浅海台地相碳酸盐岩和浅海陆棚相(陆表海)砂泥岩,太原组主要发育障壁—潟湖、潮坪、沼泽相碳酸盐岩、陆源碎屑岩和煤的混合沉积;二叠系山西组主要发育三角洲相和三角洲平原沼泽相砂泥岩及煤,下石盒子组和上石盒子组则以发育近海陆相碎屑岩沉积为主,局部有河流沼泽的泥炭和煤发育.沉积环境总体具有自下而上、由南向北由浅海相、海陆交互相逐步过渡为陆相的基本特点.成煤环境以晚石炭世—早二叠世太原、山西期潮坪、潟湖过渡带之潮坪沼泽环境及三角洲平原沼泽环境为最佳.      

南鄱阳盆地二甲村凹陷乐平组官山段古地理环境特征

上二叠统乐平组官山段是南鄱阳盆地二甲村凹陷页岩气勘探重要目的层系,其快速变迁的古地理环境制约了有利烃源岩分布。综合利用钻井、露头、薄片、古生物和地球化学等资料,对古地理环境演化、沉积体系特征及平面展布进行分析,建立了官山段障壁海岸相至冲积平原相的沉积模式——在“南东高、北西低”的古地貌背景下,物源自南东向北西推进,近物源处形成冲积平原、三角洲前缘沉积,海岸线至障壁岛间发育潮坪、潟湖、沼泽沉积。受频繁升降的海平面影响,障壁岛与冲积平原相砂岩及潮坪相泥页岩在垂向上相互叠置,利于形成岩性圈闭。官山段泥页岩呈南西—北东向带状展布,具备良好的页岩气成藏条件,有利烃源岩发育的优势相带为潮坪、潟湖相。     

鄂尔多斯盆地子洲地区上古生界沉积体系特征

为了搞清楚鄂尔多斯盆地东部子洲地区上古生界的沉积体系，进而寻找有利砂体及高产天然气聚集区，采用野外观察与室内研究相结合的方法进行了专项研究。结果认为，子洲地区上古生界主要发育辫状河三角洲、三角洲、湖泊、障壁海岸及浅海陆棚5种沉积体系；在古地理演化过程中，本溪组发育障壁岛-潟湖及浅海陆棚相，太原组在研究区东部及西南部形成浅海陆棚沉积，在中部和西北部形成潮坪沉积；山西组发育三角洲前缘亚相，盒8段发育辫状河三角洲前缘亚相；研究区上古生界的水下分流河道、砂坪及障壁岛沉积区均可作为该区的有利储层。     

鄂尔多斯盆地南部晚古生代沉积特征与天然气勘探潜力

鄂尔多斯盆地南部地区是目前天然气勘探和研究程度较低的地区。在详细研究野外露头与钻井剖面的基础上,通过岩石学、沉积学分析以及古构造恢复等研究,阐明了晚古生代鄂尔多斯盆地南部地区有4个主要物源方向。指出该区太原组是一套以潮坪—潟湖—障壁岛—碳酸盐台地沉积为主的障壁海岸沉积,山西组沉积以曲流河、三角洲相为特征,下石盒子组发育辫状河、三角洲和湖泊相。鄂尔多斯盆地南部上古生界具有良好的烃源条件以及储盖组合,勘探潜力巨大。图5参14     

鄂尔多斯盆地神木—米脂地区本溪组含铝岩系地球化学特征

近年来,鄂尔多斯盆地陇东地区铝土岩天然气勘探获重大突破,但对盆地东部本溪组铝土岩研究较少,亟需加强基础地质研究。通过岩心观察、铸体薄片等技术手段,结合主微量及稀土元素测试开展地球化学分析,研究含铝岩系的古盐度、古氧化还原环境、古气候及物源特征。结果表明：(1)晚石炭世本溪期历经多期海侵海退,沉积环境由海相咸水环境向陆相淡水环境过渡,并在湖田段沉积末期转变为海相咸水环境,期间氧化还原环境交替出现;(2)含铝岩系受化学风化作用影响显著,本溪早期受晚古生代冰期影响,温度下降,之后因全球变暖事件,气温升高;(3)含铝岩系底部铝土质铁矿物源自下伏马家沟组碳酸盐岩,中上部铝土岩及泥岩源于硅酸盐岩及岩浆岩等,物质来源多样。     

鄂尔多斯盆地及邻区中—晚二叠世构造-沉积环境与原型盆地演化

根据钻井、测井、野外露头及地球化学资料，参考盆地周缘构造环境、盆地构造沉降特征及沉积相展布，恢复了鄂尔多斯盆地中—晚二叠世不同时期构造-沉积环境，探讨了盆地性质及演化过程。研究结果表明：(1)中—晚二叠世鄂尔多斯盆地南缘和北缘经历了洋盆俯冲消减过程，以强烈的挤压构造环境为特征，上二叠统石千峰组沉积期盆地北缘古亚洲洋闭合进入陆陆碰撞阶段，盆地内构造沉降速度缓慢。(2)中—晚二叠世鄂尔多斯盆地为大型的克拉通内坳陷盆地，中二叠统石盒子组沉积期基准面呈下降趋势，盆地主体延续山西组沉积期南北高、中部低的古地理格局，南华北地区地势相对更低；周缘隆起区快速抬升且范围逐渐扩大，为坳陷盆地内提供物源，盆地内发育冲积扇、冲积平原、三角洲和浅湖相，向南发育残存潮坪—潟湖，呈南北向展布；晚二叠世基准面趋于稳定，湖相范围扩大，主要发育于盆地南部，潮坪—潟湖环境向南缩小。(3)研究区油气成藏受控于沉积环境，中二叠世发育的陆相三角洲沉积体系有利于形成储集层和盖层，且和下部煤系地层组成中二叠统良好的生-储-盖组合；上二叠统为氧化干旱的古气候，沉积水体较浅，形成的泥岩厚度小，生烃潜力有限，无法形成大规模气藏。     

华北东部石炭纪——二叠纪沉积充填过程及其对物源区构造演化的响应

受古亚洲洋俯冲、闭合及华北板块北缘与西伯利亚板块之间碰撞作用的影响，内蒙古隆起在石炭纪—二叠纪发生了重要的构造隆升，控制着华北东部沉积盆地的形成发展与充填演化，并成为沉积盆地的物源区。通过对3条野外地质剖面及盆地覆盖区大量钻井岩心开展岩石学、矿物学、沉积学及地球化学等方面的研究，对华北东部石炭系—二叠系进行详细的沉积体系研究及物源区构造演化分析。结果表明：华北东部石炭纪—二叠纪沉积盆地的古地理环境经历了陆表海—海陆过渡—陆相的演化过程，从早到晚依次发育台地-堡岛复合沉积体系、三角洲沉积体系及河流沉积体系，沉积相类型包括碳酸盐岩台地、潮坪、潟湖、障壁岛、三角洲、曲流河及辫状河等。砂岩碎屑颗粒成分及地球化学特征表明，物源区具有活动大陆边缘再旋回造山带及岛弧双重性质，母岩岩石组合为早古生代富燧石条带碳酸盐岩与中-新元古代碎屑岩、浅变质岩等先期沉积盖层，以及晚古生代岛弧火山岩、深成侵入岩和基底变质岩。华北东部石炭纪—二叠纪盆地沉降和充填速率、沉积演化过程以及碎屑岩颗粒组分变化、岩石地球化学特征等，充分响应了物源区随造山带在本溪组沉积时期—太原组沉积时期受持续洋-陆俯冲作用及陆缘岛弧的形成发生陆...     

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。     

鄂尔多斯盆地东南部张家滩页岩元素地球化学、古沉积环境演化特征及油气地质意义

页岩厚度、总有机碳含量、脆性矿物含量、物性等是页岩储层评价的关键参数,明显受其沉积环境控制。因此,分析页岩形成过程中的沉积环境对页岩储层评价和甜点预测具有重要意义。系统测试了鄂尔多斯盆地中南部Y1井钻遇的张家滩页岩525组样品的40余种元素丰度,分析了其元素地球化学特征和页岩沉积环境的古气候、古水深、古盐度、古生产力、氧化还原特征。结果表明,自下而上张家滩页岩元素的丰度和比值呈周期性变化,指示其形成于温暖湿润、淡水—微咸水、缺氧等沉积环境,其中4单元发育在最潮湿的沉积环境,当时的水体最深、还原性最高,具有较高的古生产力。     

鄂尔多斯盆地南部三叠系油页岩地质特征及富集规律

通过对鄂尔多斯盆地南部地区长7段油页岩样品分析,结合盆地南部地区三叠系油页岩沉积时期的地质特征,认为该区长7段富集的油页岩为古气候、古构造、古沉积环境共同影响下形成的。温暖、潮湿的古气候有利于提高沉积盆地中湖泊初始生产力。长8段沉积末期,盆地西缘和西南缘发生的火山喷发事件导致长7沉积期形成以深湖相为主的沉积格局,有利于有机质的富集;在长7段底部由火山喷发产生的凝灰物质形成的凝灰岩的纹层可起到隔氧的作用,有利于油页岩的保存。深湖相沉积环境发育的油页岩总厚度最大,含油率较高,其次为半深湖—浅湖相,表明长7段油页岩发育的厚度明显受沉积相控制。     

鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界泥岩地球化学特征及地质意义

利用对沉积环境敏感的元素或者元素组合可以定性或半定量地恢复古沉积环境。通过鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界31件泥岩样品的主量元素、微量元素以及稀土元素的分析测试,对沉积水体的古盐度、古气候、古水体氧化还原环境以及古物源特征进行了探讨。结果显示：①Ba元素含量以及Sr/Ba比值的变化特征反映古盐度从上石炭统本溪组和下二叠统太原组到下二叠统山西组、中二叠统石盒子组和上二叠统石千峰组明显降低,沉积环境从海相到陆相变化;②Sr含量、Mn含量、Sr/Cu和FeO/MnO指示上古生界从本溪组到石盒子组沉积期的古气候温暖潮湿,但太原组沉积期存在一段干旱期,石千峰组沉积期为干旱气候;③V/Cr、Ni/Co以及REE等对沉积水体氧化还原环境的指示性较差,通过泥岩颜色和有机质含量可推断上古生界水体由本溪组、太原组以及山西组的还原环境转化为石盒子组和石千峰组的氧化环境;④临兴地区具有明显的轻稀土富集特征,但从本溪组到石千峰组,轻稀土的富集性变差,Ce含量表现为基本正常或轻微负异常,Eu表现为"V"型逐渐变弱的负异常;⑤上古生界的CIA指数显示物源区受到中等-强烈风化。综合稀土元素分析表明,临兴地区的物源来自鄂尔多斯盆地北部的阿拉善-阴山古陆。     

贵州牛蹄塘组黑色页岩岩相划分及岩相—沉积环境—有机质耦合关系

贵州下寒武统牛蹄塘组黑色页岩是良好的烃源层,基于前人研究成果总结及研究区黑色页岩沉积古环境特征分析,对牛蹄塘组黑色页岩进行岩相划分,并讨论了岩相分布以及其与沉积环境和有机质分布之间的耦合关系。结果表明：牛蹄塘组黑色页岩主要以硅质页岩和富黏土质页岩为主;纵向上,页岩沉积时的氧化还原环境表现为从下部到上部由厌氧向氧化转变,深水相厌氧环境主要发育硅质页岩,贫氧环境主要发育富黏土硅质页岩;横向上,JY1井的浅水台地相厌氧环境主要发育黏土/硅混合页岩,TX1井的斜坡相—盆地相贫氧环境主要发育富硅黏土质页岩和硅质页岩;深水盆地和浅水台地均出现有机质的富集,有机质主要富集于硅质页岩中。     

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组页岩气地质特征及富集规律

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组广泛发育富有机质泥页岩,具有良好的资源勘探前景。通过对本溪组泥页岩的有机地球化学特征、孔隙分布特征、含气性等一系列页岩气成藏条件研究,查明了本溪组页岩气地质特征及成藏富集规律,提出晋祠段富有机质泥页岩为本溪组页岩气有利层段,具有四大地质特征：(1)有机质含量高(平均TOC值为3.06%),且普遍处于成熟—高成熟阶段(R_O值平均为1.84%),有机质类型主要为Ⅲ型,生气能力强;(2)发育微纳米级孔缝,以无机孔为主,部分有机质发育有机质孔,微孔和介孔为页岩气提供了主要的赋存空间,平均孔体积为0.024 m³/g,平均比表面积为11.05 m²/g,具备较好的储集能力,页岩气主要以吸附态存在于孔隙之中,其中压力和有机碳含量是影响泥页岩吸附气含量的重要因素;(3)硅质页岩段脆性矿物含量较高,大于40%,表明储层的可压性较大,有利于后期的压裂开采;(4)具有理想的成藏组合特征,以8#、9#煤层分别为顶、底板,煤层与泥页岩间较大的烃浓度差提供了良好的保存条件,2套煤层之间发育炭质页岩和硅质页岩,高TOC的...     

四级层序格架内浊流沉积特征及演化模式

沉积期鄂尔多斯盆地西南缘镇泾地区延长组7段（长7段）既是优质烃源岩发育层段,也是浊流沉积发育的重要储集层段。镇泾地区长7段沉积期为湖盆鼎盛时期,发育深湖-半深湖向三角洲过渡的沉积体系。随镇泾地区油气勘探开发的不断深入,尤其是细粒沉积与页岩油气日益受到重视,长7段浊流沉积特征也备受关注。基于露头、岩心与测井资料,结合层序地层与沉积学研究方法,开展了四级层序格架内的浊流沉积演化与沉积模式研究。结果表明：长7段自下而上可分为MSC1,MSC2和MSC3共3个四级层序;长7段总体以细粒沉积为主,表现出前三角洲与湖相背景下的浊流沉积特征,其中前三角洲亚相主要发育在MSC3层序和MSC2层序;MSC1层序主要发育湖相沉积,三角洲不发育;浊流在3个四级旋回中的发育特征不同。结合研究区沉积演化特点,利用湖平面相对位置代表基准面变化（V_a）、去压实后的平均地层厚度表征沉积物供给速率（V_s）,对可容纳空间增加速率（ΔV_a）及沉积物供给速率（ΔV_s）的比值变化进行研究,建立了3种浊流沉积演化模式：湖侵泥质型、高位早期砂-泥混合型和高位晚期砂质型,其中高位晚期砂质型浊流砂体应是今后油气勘探的重点目标。     

鄂尔多斯盆地东南部本溪组障壁海岸沉积特征与展布规律

鄂尔多斯盆地已突破"南油北气"的传统认识,其东南部上石炭统本溪组天然气储量丰富。为了给本溪组有利储层的预测提供指导,首先根据颗粒粒度、结构、沉积构造和岩相组合等特征在本溪组障壁海岸沉积之中划分出潮坪和障壁—澙湖2种主要沉积相,进一步识别出潮汐水道、潮下带、潮间带、潮上带、障壁、澙湖、冲溢扇和潮汐三角洲等多种沉积亚相,并对上述沉积亚相进行了总结和对比,建立了垂向序列。进而在沉积模式的指导下,依据砂岩厚度资料剖析了本溪组沉积相的平面展布规律,最后研究了该区整体沉积展布格局和沉积演化规律的控制因素。结论认为:(1)该区自西向东呈现潮坪—障壁澙湖—浅海陆棚的变化规律,本1段沉积相带较本2段整体向西迁移;(2)障壁海岸沉积是在古隆起控制下由盆地北部扇三角洲经波浪和潮汐改造而形成的,其演化主要受到盆地基底缓慢下降和海平面整体上升的影响。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长期Cl- 演化机制分析及意义

Cl^- 是鄂尔多斯盆地上三叠统延长组地层水中最主要的阴离子,是决定地层水类型、总矿化度和盐度的最重要指标。古盐度对油气生成和保存均具有重要影响,复原古盐度是恢复古环境、重建古地理和评价含油气系统的重要内容。系统论述了延长组各油层组Cl^- 浓度和总矿化度的分布特征,借鉴了现代湖泊环境研究的最新成果,并从湖盆演化、沉积相、古气候和古海水间歇性注入等方面对Cl^- 的演化机制进行了探讨。研究认为：水循环作用及强度是控制Cl^- 浓度和总矿化度的主导因素;湖盆演化形成的不同水文地质环境和沉积相是控制Cl^- 浓度和总矿化度的重要因素;古气候和古海水间歇性注入可能对Cl^- 浓度和总矿化度具有一定的控制作用。现今地层水的类型和总矿化度对油层的准确发现、判识和评价均具有重要意义。     

混积层系沉积、层序特征——以鄂尔多斯盆地高桥地区本溪组为例

鄂尔多斯盆地高桥地区本溪组发育陆源碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积.综合前人研究成果,根据野外露头、岩心、录井和测井等资料,分析了混积层系沉积、层序充填特征.结果 表明:本溪组发育陆源碎屑岩和碳酸盐岩相互叠加的混积层系,发育碎屑岩潮坪、混积潮坪和混积潟湖等沉积体系.根据层序地层原理,识别出1个区域不整合面、1个构造沉降转换面和...     

上扬子地区下寒武统筇竹寺组页岩沉积环境

上扬子地区下寒武统页岩展现出了良好的页岩气勘探前景，是油气资源的重要战略接替领域。通过露头观测、岩心描述、薄片观察、扫描电镜分析以及主微量元素地球化学分析，对该套页岩沉积环境进行了综合研究。根据矿物学、岩石组构及沉积构造的不同，在筇竹寺组识别出5大类12小类岩相类型，进一步总结了浅水陆棚、深水陆棚、斜坡-盆地沉积体系中发育的6类典型的沉积序列，建立了相应的沉积模式。浅水陆棚沉积处于氧化、相对低的古海洋生产力条件下，发育磷质-云质-泥质沉积序列和砂质-泥质-灰质沉积序列，有机质含量普遍偏低。深水陆棚以及斜坡-盆地沉积处于贫氧-缺氧、高海洋生产力的条件下，发育富含有机质的泥质-磷质-云质沉积序列、硅质-泥质沉积序列和泥质沉积序列。在四川盆地资阳-长宁一线陆内裂陷槽内部以及四川盆地之外东南部黔中、黔北及鄂西-渝东等大部分深水陆棚沉积区是富有机质页岩发育的有利区域。此外，热液活动为黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩提供了必要的物质基础和保存条件，有利于形成富有机质的页岩。