渝东南盆缘转换带龙马溪组页岩气散失过程、能力及其主控因素

研究页岩气的散失过程、散失能力及其控制因素对于揭示页岩气的成藏机理、指导页岩气的勘探选区等都具有重要的现实意义。为此,以四川盆地东南部及其盆缘转换带(以下简称渝东南盆缘转换带)下志留统龙马溪组页岩为例,通过现场解吸实验模拟页岩气散失过程,并借助X射线衍射分析、有机碳含量测试、低温氮气吸附实验、等温吸附实验、扫描电镜观察等室内研究手段,定性分析页岩气的散失过程,定量评价页岩气的散失能力,并在此基础上探讨影响页岩气散失能力的主控因素。研究结果表明:(1)该转换带龙马溪组上、下段页岩的页岩气散失过程存在着明显的差异,后者的散失能力明显低于前者;(2)页岩气散失能力主要由温度、压力及岩石属性等决定,其中温度、压力是最主要的外在因素;(3)有机质含量是决定页岩气散失能力的最主要内在控制因素,随有机质含量的增加,页岩比表面积增大、吸附能力增强,页岩气散失能力降低;(4)页岩气散失能力在一定程度上受到岩石矿物成分和孔隙结构的影响,石英含量、黄铁矿含量与散失能力呈负相关关系,长石含量与散失能力呈正相关关系,碳酸盐矿物含量和黏土矿物含量与散失能力之间的相关性不明显。     

渝东南地区黔江凹陷五峰组——龙马溪组页岩储层特征及其对含气量的影响

渝东南地区黔江凹陷五峰组—龙马溪组页岩气的勘探仍处于初级阶段,储层特征与含气性关系仍不明确,开展五峰组—龙马溪组页岩的储层特征及含气性的研究,对评价研究区页岩气资源潜力具有重要意义。通过采集该套页岩岩心样品,完成详细的储层特征分析和含气性分析测试,包括岩石薄片鉴定、X-射线衍射、TOC分析、显微组分实验、氮气吸附实验、扫描电镜实验和现场解析等,结果表明,五峰组—龙马溪组页岩以黏土—粉砂级细粒沉积为主;页岩有机碳含量为0.22%~5.31%,成熟度为1.78%~2.93%,处于高—过成熟阶段,纳米级有机孔隙发育;矿物成分中脆性矿物含量为38.4%~86.7%,黏土矿物含量为12.1%~56.5%,其中微—纳米级无机孔隙较为发育,此外微裂缝的发育也对页岩气聚集和开发提供了有利条件。五峰组—龙马溪组页岩含气量为0.07~2.81m3/t,其底部富有机质页岩的含气量超过1m3/t。综合分析认为页岩TOC值和石英含量越高、长石和绿泥石含量越低时页岩中孔隙及比表面积越大,页岩含气量越大。     

柴达木盆地三湖地区第四系七个泉组含水泥页岩气体吸附及流动能力分析

柴达木盆地三湖地区第四系七个泉组泥页岩处于成岩早期阶段,含水饱和度高,极大地影响到天然气的吸附以及流动能力,进而影响泥页岩层段含气性以及气井产能。为此选用三湖台南地区和察尔汗地区第四系七个泉组泥页岩样品,开展扫描电镜与气体吸附—压汞联测,明确七个泉组泥页岩孔隙发育特征;开展不同含水饱和度条件下的等温吸附及覆压渗透率实验,以揭示含水饱和度对泥页岩的甲烷吸附作用与气体流动能力的影响。研究结果表明：七个泉组泥页岩黏土矿物含量较高,平均为33.0%;储集空间包括矿物粒间孔和粒内孔2类,孔径分布为单峰型,主峰孔径在50~150 nm之间,宏孔对孔体积的贡献最大,占比可达66.8%;七个泉组泥页岩随着含水饱和度的上升吸附气量逐渐降低,当含水饱和度超过临界值10%~20%,吸附气量下降幅度减缓。吸附气量与黏土矿物具有较好的正相关关系,其中伊利石对吸附气量的贡献最大;七个泉组泥页岩气体流动方式以滑脱流动为主。含水使得气体流动能力减弱,2 MPa条件下,当含水饱和度从10%升至50%,泥页岩渗透率平均降低52.93%。在同沉积背斜构造外围平缓区域,泥页岩气能够滞留成藏,泥页岩气井具有较好的含气丰度,开发潜力较强,为勘探有利区。     

有机质成熟度对南方海相页岩储层孔隙的控制作用

中国南方下古生界海相页岩经历了复杂的构造演化和热演化,页岩气含气量差异较大,成熟度对页岩气储层孔隙发育的控制作用是亟待解决的重要问题。选取不同成熟度的下古生界海相页岩作为研究对象,采用X射线矿物组分分析、扫描电镜、气体吸附、高压压汞和透射电镜实验,研究有机质演化程度对页岩储层孔隙结构的控制作用。结果表明,R_o小于3.0%的高演化页岩储层储集能力优于R_o大于3.0%的页岩储层,中孔孔体积、微孔比表面积的发育均明显更优;过演化有机质（R_o>3.0%）的孔隙受有机质石墨化影响,孔隙出现缩合、减小的趋势,对页岩储集空间起到破坏作用;R_o>3.5%的高过热演化页岩在经历压实作用、有机质石墨化和黏土矿物转化后储集能力下降严重,不利于页岩气藏的形成。     

海相与陆相页岩储层孔隙结构差异的影响因素

海相页岩和陆相页岩的孔隙结构差异明显。基于海相和陆相页岩在岩石组分、成熟度以及有机显微组分的差异开展的成因机理分析表明，页岩中不同岩石组分孔隙的孔径分布差异大，有机质孔隙在小孔径范围内占比多，黏土矿物孔隙与有机质孔隙的孔径分布特征相似，但亦发育中孔和宏孔。海相页岩的小孔径孔隙多由有机质提供，而陆相页岩的小孔径孔隙多来自黏土矿物。无论是海相页岩还是陆相页岩，其孔隙均以无机矿物孔隙为主，其次为有机质孔隙，所不同的是海相页岩中有机质孔隙的贡献率高于陆相页岩，而陆相页岩中黏土矿物孔隙的贡献率高于海相页岩。有机质孔隙在不同演化阶段的孔隙构成不同，未成熟阶段以发育镜质体和惰质体的原始胞腔孔隙为主，成熟阶段有机质孔隙的发育程度最差，高成熟—过成熟阶段以发育次生固体沥青孔隙为主。高成熟—过成熟海相页岩的有机质以腐泥组和固体沥青为主，其有机质孔隙发育程度高。在以松辽盆地沙河子组为代表的高成熟陆相页岩中，其有机质以镜质体和惰质体为主，原始胞腔孔隙损失大，含有少量固体沥青孔隙；在以鄂尔多斯盆地延长组为代表的低成熟陆相页岩中，由于腐泥组和固体沥青充填孔隙，使得页岩整体的孔隙发育程度变差。     

恒速与高压压汞实验表征致密砂岩储层孔喉结构差异性分析

针对致密储层孔喉非均质性强的特点,选取延长组致密砂岩样品分别进行高压压汞和恒速压汞测试,探讨2种方法在研究致密砂岩储层孔喉结构的差异性。结果显示:高压压汞实验由于高的进汞压力和汞的流速,常会遗漏一些大孔的信息,所测的进汞曲线反映的是某一喉道控制的进汞体积,不能定性得到喉道和孔隙的信息;恒速压汞实验的优点是可以定性孔隙和喉道,更适用于孔、喉性质差别很大的低渗透、致密储层。恒速压汞实验计算孔隙半径应用等效球法,计算出的孔隙半径偏大,导致孔隙和喉道曲线呈明显双峰状,并且由于恒速压汞实验进汞压力小,对小于0.12 μm的孔喉不能识别。对致密储层孔喉的精确研究,需要结合2种实验的优点共同表征。     

柴达木盆地马仙地区下干柴沟组上段辫状河三角洲沉积特征

通过分析岩心、铸体薄片及测井等资料,可知柴达木盆地马仙地区下干柴沟组上段主要为含砾砂岩、砂岩、粉砂岩和泥岩构成的一套碎屑岩组合,发育板状(或槽状)交错层理,碎屑岩粒度粗,成分成熟度和结构成熟度中等,粒度概率曲线为3段式或2段式。研究认为下干柴沟组上段是较强水动力条件下牵引流沉积的产物,沉积环境属于辫状河三角洲。依据水动力特点和岩心相、测井相等相标志,可将其划分为2种亚相和5种微相:辫状河三角洲平原分流河道、分流河道间及辫状河三角洲前缘水下分流河道、水下分流河道间、河口坝。下干柴沟组上段辫状河三角洲沉积经历了1次湖侵—湖退的演化过程,各时期的沉积相展布特点略有不同,辫状河三角洲平原分流河道和辫状河三角洲前缘水下分流河道沉积在研究区内分布广泛,其砂体厚度大,具有广阔的油气勘探前景。     

基于合金注入与大视域图像技术的致密储层孔隙与喉道表征

致密油气是我国油气资源的重要组成部分,对其孔喉结构的研究有利于推进致密油气地质理论的丰富和完善。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组致密储层为例,通过高温高压合金注入装置,结合大视域图像拼接技术与图像孔隙提取方法,建立了致密储层孔隙结构表征新方法。结果表明,将合金注入致密储层孔隙中可以较好地反映孔隙连通性特征,使孔隙形貌和结构更加容易辨别。大视域图像拼接方法解决了孔隙分布非均质性强、小视域观察代表性差的问题。鄂尔多斯盆地延长组致密储层主要发育粒间孔、粒内孔和粒间—粒内混合孔,其中粒间孔最为发育。孔隙缩小型喉道、缩颈型喉道、管束型喉道、片状喉道和弯片状喉道是其发育的5种喉道类型,其中弯片状喉道最为发育。石英和长石的孔隙明显大于其他矿物孔隙,对致密储层面孔率的贡献率达74%,是致密油气重要的赋存空间。     

川东北牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及其控制因素

海相页岩气勘探在四川盆地周缘取得重要进展。通过X射线全岩衍射、氩离子抛光扫描电镜、二氧化碳和氮气吸附实验及有机地化实验等,对川东北地区下寒武统牛蹄塘组页岩的孔隙发育特征及其控制因素进行了研究。结果表明:川东北地区牛蹄塘组页岩有机质丰度较高,石英矿物和黏土矿物是主要造岩矿物;孔隙类型主要为有机质孔隙、脆性矿物粒间孔隙、黏土矿物层间缝等,有机质孔隙呈蜂窝状,在有机质内部发育,有机质孔数量较少,无机矿物孔隙以孔状、夹板状等μm级孔径为主;页岩孔容与比表面积随着有机质和黏土矿物含量的升高而变大。     

第四系弱成岩泥页岩孔隙结构及物性特征

第四系弱成岩泥页岩具有广泛的生物气勘探前景,对其孔隙结构及物性特征的研究有利于丰富泥页岩生物气藏地质理论.以柴达木盆地三湖地区第四系弱成岩泥页岩为例,通过扫描电镜、岩石薄片、X射线衍射全岩分析、覆压孔渗、气水相对渗透率等实验,系统研究了第四系弱成岩泥页岩孔隙结构及物性特征.结果表明,第四系弱成岩泥页岩主要为黏土质页岩、...