川东南五峰-龙马溪组页岩气勘探开发进展、主要问题及对策

川东南涪陵-南川-东溪-丁山地区的五峰-龙马溪组页岩气获得了较好的勘探开发效益,仅涪陵气田于2018年底累计探明储量就达6 008×108 m3,产气量累计超过150×108 m3。如何有效圈定页岩气"甜点"区段、提高钻完井和压裂技术水平、确保环境不受污染与安全生产是目前川东南页岩气勘探开发事业中亟待解决的现实问题。本文建议积极探索页岩气勘探开发新领域,建立健全完善且具有针对性的页岩气"甜点"区段的评价标准与体系,寻求低成本设备与技术体系、作业模式,努力优化开采方案和增产作业措施,采用环保型压裂介质和废液生态处理方式,避免由于开采过程中地应力失衡而引发的次生地质灾害等方面的对策,以期能够对川东南五峰-龙马溪组页岩气的勘探开发提供参考与指导。     

五峰组—龙马溪组储层特征及甜点层段评价——以昭通页岩气示范区A井为例

以昭通页岩气示范区A井五峰组—龙马溪组一段页岩为主要研究对象,利用薄片、氩离子抛光-场发射电镜、核磁共振、液氮吸附、X衍射及地化分析等多种测试手段,从岩石学、有机地化、矿物组成、孔隙类型及结构、物性特征及含气性等方面,系统评价了五峰组—龙一段各小层储层特征,并优选了页岩地质与工程甜点层段。结果表明:五峰组—龙一段以硅质页岩为主,优质页岩主要形成于海侵期-海退早期的深水陆棚相贫氧-厌氧环境;有机质孔和黏土矿物层间粒内孔最为发育;五峰组—龙一段储层孔隙以中孔为主,微孔对比表面贡献最大,而中孔和微孔提供了主要的孔体积;龙一11—龙一21小层相对其他层段,具有相对高的TOC含量、孔隙度、含气量及压力系数,且各项指标具有向上减小或降低的趋势。同时,龙一11—龙一21小层具有高脆性指数、高杨氏模量、低泊松比的岩石力学特征;基于地质与工程综合评价,优选龙一11—龙一21小层即富碳高硅页岩段为纵向上甜点层段,为昭通页岩气示范区水平井的靶体层段。     

黔北地区龙马溪组页岩气地质特征研究

志留系龙马溪组扬子板块页岩气开发在重点层位,黔北地区龙马溪组发育好,地质条件与重庆涪陵地区极为相似,并取得了良好的勘探成果,显示了良好的持续开发潜力。以黔北地区龙马溪组为研究对象,从富有机质泥岩页发育特征、沉积环境及泥页岩储层特征等方面,系统研究龙马溪组页岩气地质特征,认为龙马溪组及富有机质泥页岩呈东西向条带状分布,从北往南具逐渐变薄,平面上,由南往北主要发育潮坪相、浅海陆棚和深水陆棚相,深水陆棚的缺氧滞留环境是富有机质泥页岩发育的主要区域,储层中碎屑矿物及自生脆性矿物可以提高储层的物性特征,是富集页岩气的关键。     

断裂体系对页岩气保存的影响——以滇东北地区五峰—龙马溪组为例

四川盆地周缘复杂构造区断裂体系的封闭性对页岩气保存至关重要。四川盆地西南缘滇东北地区五峰组—龙马溪组富有机质泥页岩厚度大、TOC丰度高、有机质成熟度适中,具备良好的生烃物质基础及潜力,但不同钻井储层含气显示差异显著,区域断裂构造对页岩气保存产生重要影响。基于区域页岩气地质调查及二维地震资料,通过不同含气性典型页岩气井岩心裂缝统计,结合裂缝中流体包裹体的测试,探讨该区断裂体系对页岩气保存的影响。结果表明:滇东北地区受到多期构造运动影响,断裂以逆冲走滑性质为主,近平行发育,多期活动;在距一级和二级断裂距离大于5 km、距三级断裂距离大于3 km,距四级断裂距离大于1.5 km和相对简单的断裂组合下,页岩气保存条件受断裂影响较小;断裂控制储层裂缝的发育,并促进层间缝和高角度构造缝的发育,形成复杂的裂缝网络,破坏了页岩储层自封闭性,不利于页岩气保存;中—新生代构造运动控制下本区主要断裂表现为燕山中—晚期和喜马拉雅早—中期持续活动型;与四川盆地内改造强度相对较弱的长宁—威远页岩气田不同,滇东北地区中—新生代水平挤压褶皱/冲断是地层抬升剥蚀的重要作用机制,褶皱强烈、断裂密集发育对页岩气的成藏保存影...     

鄂西松滋地区牛蹄塘组页岩气储层特征及选区评价

为研究松滋地区牛蹄塘组页岩气成藏条件,从岩石组合特征、有机地化特征、储层特征、含气性等方面对研究区牛蹄塘组页岩进行了分析。结果表明,研究区松地2井富有机质泥页岩位于牛蹄塘组一段,岩性为灰黑色含碳钙质泥岩,厚度124.3 m;干酪根以腐泥型为主,TOC值为0.5%～10%,平均值为1.6%;牛蹄塘组普遍发育裂缝,以高角度斜交裂缝最为发育,近垂直裂缝次之,少见顺层裂缝;松地1井牛蹄塘组现场解析含气量为0～0.2 m³/t,平均含气量为0.1 m³/t;松地2井牛蹄塘组现场解析含气量为0～0.7 m³/t,平均含气量为0.3 m³/t。通过综合上述分析结果,与鄂西地区牛蹄塘组各类参数进行类比,在松滋刘家场地区共优选出1个三类有利区。     

麟北地区延安组地层及其底界的确定

通过对麟游天堂地区煤田勘探成果进行综合分析,从地层层序、岩性特征、沉积环境、孢粉分析等方面对含煤地层延安组进行论述,对该地层层段划分及地层界限确定提供相关地质资料。     

鄂西地区五峰组—龙马溪组岩石相与页岩气富集关系分析——以鄂红地1井为例

鄂西地区页岩气勘探起步较晚,现阶段成果显示该区具有较好的页岩气勘探开发前景,尤其是五峰组—龙马溪组页岩受到诸多关注,但关于该区的岩石相划分和岩石相与页岩气富集关系的研究还未系统开展。目前,涪陵气田和威远—长宁国家示范区的成功商业化显示龙一段为勘探开发潜力最大的层段,通过对鄂西地区地质调查井(鄂红地1井)龙一段岩石相开展定量划分,旨在揭示该区不同时期五峰组—龙马溪组岩石相特征,从而为优质页岩分布预测提供科学依据。采用系统取芯、岩芯观察、笔石生物地层划分、相划分等方法,结合TOC含量、主微量元素、矿物成分、氩离子抛光、含气性测试等系统测试和分析,主要进行了2个方面的研究:(1)从岩性、岩矿、地化、古生物、电性等方面入手,将龙一段划分为浅水陆棚和深水陆棚相,然后利用TOC含量、石英、黏土矿物和笔石4个参数对鄂红地1井龙一段的岩性进行定量分级,将龙一段页岩进一步划分为8类岩石相。其中,富碳富硅富笔石硅质页岩、富碳富硅富笔石放射虫硅质页岩相为最有利岩石相,为页岩气勘探开发的最有利层段。(2)探讨了不同岩石相与微量元素、储集空间和含气量之间的关系。岩石相通过有机质丰度和矿物组分控制了页岩气富集,其...     

龙山地区牛蹄塘组页岩气资源评价与勘探有利区研究

为了开展湖南龙山地区牛蹄塘组页岩气资源评价及优选勘探有利区研究,本文通过地质调查和实验测试对该地层页岩气成藏主控因素和保存条件进行分析,并与邻近区的页岩气地质参数进行对比研究。结果表明,本区牛蹄塘组页岩TOC平均值为2.73%,Ro平均值为2.57%,属于高成熟-过成熟阶段,具备较好的生烃条件。牛蹄塘组页岩脆性矿物含量平均值为60.42%,黏土矿物含量平均值为25.73%,孔隙度平均值为2.09%,渗透率平均值为0.017 6 mD,具备较好的储集空间及开发条件。牛蹄塘组页岩顶底板均有致密岩性封堵,且无断裂切入,具有良好的页岩气保存条件;采用体积法估算页岩气资源量为1 499.90×108～4 555.96×108 m3,资源丰度优于邻区,具备较好的资源潜力;本区勘探低风险区为洛塔向斜两翼及猛必向斜内埋深4 000 m以浅的位置,是下一步勘探的首要优选区。研究成果加深了对龙山地区页岩气赋存条件的认识,为进一步开展页岩气勘探提供了参考。     

沉积环境对页岩气储层的控制作用——以中下扬子区下寒武统筇竹寺组为例

以“沉积控相,相控储层”为研究思路,基于野外露头实测、室内试验测试以及结合前人研究成果,探讨中下扬子区下寒武统筇竹寺组沉积环境对页岩气储层的控制作用。研究表明：中下扬子区下寒武统筇竹寺组富有机质泥页岩主要发育于陆棚相和深海-次深海滞留盆地相中,沉积中心页岩厚度可达100～180 m,有机碳含量（TOC）最高可达18.7%,平均达到5.07%;静水缺氧还原沉积环境岩石类型主要以富含有机质的炭质页岩、硅质页岩、粉砂质页岩以及钙质页岩为主,页岩矿物成分以石英（平均达64.97%）和黏土矿物（平均达23.66%）为主;缺氧还原环境下沉积的大量黄铁矿形成的黄铁矿晶间孔、有机质生烃形成的微孔隙、黏土矿物层间微孔隙以及脆性矿物控制的微裂缝为页岩气提供了良好的储集空间。沉积环境控制下储层发育特征的研究可为页岩展布、有机质丰度、储集空间以及后期有利区评价等研究提供基础。     

我国页岩气产业发展分析

页岩气作为天然气的替代品为缓解能源紧张起到了积极的推动作用,越来越引起了世界各国的重视。本文从全球视角统筹考虑,通过对美国、欧洲页岩气的发展进程、技术水平、政策措施等方面的分析,结合国内页岩气储量、分布、成藏等资源状况,对我国页岩气产业发展当前存在的主要问题进行了详细分析,提出了做好页岩气地质调查基础工作、加快页岩气技术创新、完善页岩气产业政策、设定合理价格、注重开发与环保协调、借鉴国外先进经验迅速发展我国页岩气产业的一系列政策建议。     

川南龙马溪组笔石类生物与页岩气成因相关性研究

为探讨下古生界页岩笔石类生物与页岩气生烃母质的相关性,采用埋藏学与微区结构分析相结合的手段,对川南地区龙马溪组笔石化石的宏观保存特征、微区结构及围岩组分进行了综合分析.结果表明:笔石作为宏观上唯一可识别的大化石类型,其保存方式多为无序的叠加式或聚集式,化石多样性不高且单层丰度变化较大,疑为主要的页岩气烃源母质.笔石硬体扫描电镜扣背散射电镜观察显示,碳元素是其硬体的唯一残留组分,尤其是轴部或管胞部;化石的围岩基本上由黏土矿物组成,未见生物体构成元素的显示;页岩样品有机质丰度恢复结果,与油浸光下笔石体丰度基本相当,间接说明了研究区龙马溪组页岩气生成与笔石化石可能存在有某种成因上的联系.     

川南富集区龙马溪组页岩气储层孔隙结构分类

运用压汞法测定川南龙马溪组页岩气储层孔隙特征,结合有机碳含量(TOC)、矿物成分进行多元回归分析,探讨孔隙主要影响因素,并对孔隙进行分类.结果表明,孔隙度平均为4.71％,发育程度中等;储集空间由超大孔、大孔、中孔、小孔和微孔组成;中孔、小孔和微孔为主要孔径,6～120 nm的孔隙占有重要比例;TOC和脆性矿物对孔隙形成有积极意义,且TOC影响最显著;黏土矿物相反,且其影响程度远小于TOC和脆性矿物含量.基于退汞曲线-TOC成因,将龙马溪组孔隙结构划分为3种类型:Ⅰ型(退汞曲线上凸型,高TOC),Ⅱ型(退汞曲线先凸后凹型,低TOC)和Ⅲ型(退汞曲线凹型,中TOC),其中具有Ⅰ型孔隙结构的页岩气储层为最有利储层.     

北美页岩气研究及对我国下古生界页岩气开发的启示

北美近10 a来对构造较简单、中-高成熟度(Ro＜3.0％)、埋藏较浅地层(＜4 000 m)页岩气的形成、赋存与富集机理、评价方法与核心区预测作了大量研究,取得了实质性的进展,并实现了页岩气的大规模工业开发.我国南方下古生界成熟很高(Ro=2.5％～4.0％)、构造改造强烈、现埋藏深度差异大,对于这套地层的页岩气的评价,缺乏相关理论与方法.为规避风险、获得效益,需以北美页岩气研究为借鉴,针对其地质地球化学特点,在广泛开展相关基础研究的基础上,重点发展页岩含气量的现场测试技术与原地气量的定量评价体系,评估勘探开发示范区页岩的资源潜力,确定页岩气的主控因素,为实现我国南方下古生界页岩气的高效开发提供理论指导与方法基础.     

城口地区页岩含气特征及影响因素研究（增刊）

重庆城口地区地处大巴山弧形构造带,经历过多期构造运动,地质条件复杂,区内早寒武世水井沱期沉积的一套浅海深水陆棚相页岩。本文通过对位于北大巴山的重庆城口地区水井沱组页岩气生烃条件,储集条件、保存条件分析研究,结合区域钻井岩心样品现场解吸及等温吸附含气特征,分析该区域页岩吸附气量与Toc、伊/蒙混层等指标相关性,综合总结复杂地区页岩含气特征影响因素及影响机理,为区域页岩气规模化勘探开发提供地质参考。     

北美页岩气研究及对我国下古生界页岩气开发的启示

北美近10 a来对构造较简单、中-高成熟度（Ro<3.0%）、埋藏较浅地层（<4 000 m）页岩气的形成、赋存与富集机理、评价方法与核心区预测作了大量研究,取得了实质性的进展,并实现了页岩气的大规模工业开发。我国南方下古生界成熟很高（Ro=2.5%~4.0%）、构造改造强烈、现埋藏深度差异大,对于这套地层的页岩气的评价,缺乏相关理论与方法。为规避风险、获得效益,需以北美页岩气研究为借鉴,针对其地质地球化学特点,在广泛开展相关基础研究的基础上,重点发展页岩含气量的现场测试技术与原地气量的定量评价体系,评估勘探开发示范区页岩的资源潜力,确定页岩气的主控因素,为实现我国南方下古生界页岩气的高效开发提供理论指导与方法基础。     

下扬子芜湖地区后期构造活动特征及其对古生界页岩气保存的影响

通过野外地质考察,并结合区域构造演化背景分析,对芜湖地区后期构造的活动特征进行了深入剖析,把对研究区古生界地层有重要影响的后期构造划分为印支期挤压推覆构造和燕山、喜山期伸展构造,并进一步揭示了其构造迁移规律,认为芜湖地区古生界页岩气的保存受印支期逆冲推覆构造影响较小,受燕山、喜山期伸展构造影响较大,这在该区未来页岩气勘探中应引起重视。