松辽盆地中央凹陷青山口组一段页岩生烃潜力及沉积环境研究

松辽盆地青山口组一段发育厚层富有机质页岩,是松辽盆地页岩油勘探开发的重要目标层段。综合岩心与薄片观察、岩石学矿物学以及有机地球化学等手段,系统地研究了目标区页岩岩相特征及其生烃潜力与沉积环境的差异。结果表明,研究区共发育4种主要岩相类型,分别为粉砂质泥岩岩相、纹层状泥岩岩相、块状泥岩岩相和黑色页岩岩相。粉砂质泥岩岩相主要形成于浅湖-滨浅湖等浅水区,水体较浅,水动力强,不利于有机质的保存,因而有机质丰度较低;纹层状泥岩岩相主要形成于滨浅湖-半深湖过渡区间,纹层状构造发育,含较多碎屑矿物,有机质来源以水生浮游生物和陆源高等植物混合为特征,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,生烃潜力较强;块状泥岩岩相主要形成于水体进一步加深的深湖-半深湖环境中,整体呈现厚层块状构造,岩石颗粒致密,有机质来源、类型及生烃潜力与纹层状泥岩相似;黑色页岩岩相主要形成于相对缺氧的深湖-半深湖环境中,黏土矿物含量高,有机质来源以湖泊低等水生生物为主,有机质丰度高(TOC为2.41%～7.34%,平均值为5.03%),有机质类型以Ⅰ型为主,生烃潜力强,具有极高的页岩油气资源潜力。     

湘西北地区志留纪早期龙马溪组页岩储层孔隙结构特征

为揭示湘西北地区志留纪早期龙马溪组页岩孔隙结构特征,以桃地2井龙马溪组页岩样品为例,通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射分析(XRD)、碳硫分析(CS)及低温低压N₂/CO₂吸附实验,明确了龙马溪组页岩储层的矿物组分、有机质富集程度及孔隙发育情况。研究表明：1)研究区内页岩TOC为0.22%～3.63%,平均值为1.52%,矿物组分以石英、长石为主,黏土矿物和碳酸盐矿物含量低,部分层位黄铁矿较发育;2)微孔的发育程度主要受有机质含量控制,有机质类型及其成熟度会影响微孔孔径分布;3)孔径为2～40 nm的中孔主要来自有机质孔,黏土矿物贡献较小,其他矿物组分贡献很小;而孔径>40 nm的中孔受有机质和黏土矿物的影响较小,推测可能是粒间孔和微裂缝等非特定组分因素的作用开始增强。该研究成果有望能为湘西北地区页岩气勘探开发提供依据。     

有限空间温压共控热模拟油气产物地球化学特征

生烃反应是烃源岩在有限的地层孔隙空间内受温度、上覆地层静岩压力、地层孔隙流体压力等多种因素相互作用的过程,而热模拟实验是正演研究有机质生烃反应的常见手段。但较多的热模拟实验受仪器装置的限制,仅考虑了温度的作用,与实际地质演化存在较大差异。选取泌阳凹陷泌215井古近系核桃园组泥岩样品,分别进行了有限空间温压共控和温控热模拟实验,通过族组分、同位素、GC、GC-MS等方法分析了2种模拟实验条件下的油气产物。结果表明:①有限空间温压共控热模拟残留油饱和烃可以保存至较高的演化阶段;②相同模拟温度下,有限空间温压共控热模拟残留油的饱和烃参数Pr/Ph值、Pr/C17值大于温控热模拟实验,饱和烃生物标志物参数值C2920S/(20S+20R)、C29ββ/(αα+ββ)等小于温控热模拟实验;③有限空间温压共控热模拟的烃类气体δ^13C值大于温控模拟实验。上述现象主要是由于有限空间温压共控热模拟实验中高压孔隙流体的存在延缓了热成熟和原油裂解反应过程。因此,在开展热模拟实验研究时应考虑研究区是否发育超压、地层水等因素,其直接关系着热模拟实验结果的地质适用性。     

海相页岩成岩-成烃过程中孔隙结构的演变——来自热模拟实验的启示

页岩在沉积埋藏过程中,孔隙的形成、演变与成岩-成烃过程是同步的。为了揭示成岩-成烃作用对页岩孔隙结构的影响,以西加拿大盆地上白垩统海相未成熟页岩为研究对象,开展了地质条件约束下页岩从未成熟到过成熟阶段的成岩-成烃热模拟实验,并利用高分辨扫描电镜对热模拟后样品的微观结构进行分析,运用低温液氮吸附-脱附实验和Frenkel-Halsey-Hill （FHH）模型对实验样品的孔隙发育特征和分形维数进行定量分析。结果表明：①成岩-成烃过程中页岩的孔隙结构复杂多变,主要发育介孔和大孔,以楔状或平行板状狭缝型孔隙为主;②页岩中的孔隙比表面积主要为小于15 nm的微孔和介孔所贡献;③有机质丰度并非影响孔隙分形特征的主要因素,孔隙的结构分形维数与平均孔径存在明显的负相关关系,孔径越小孔隙间的连通性越差,孔隙结构越复杂;④不同演化阶段孔隙的分形特征差异明显,成熟阶段的生烃作用导致黏土矿物转化及矿物溶蚀可大大降低孔隙结构及表面的复杂程度,高过成熟阶段有机质孔的大量形成可增大孔隙表面的粗糙程度并使得页岩具有高的孔隙比表面积。     

淮北宿临矿区现今地温场的构造控制

基于对淮北宿临矿区的地温场研究,分析了研究区现今地温场的分布特点,并据此揭示了研究区构造对现今地温场的控制作用.研究表明,宿临矿区地温场分布明显受构造控制,徐宿推覆构造上、下盘地温场差异明显,上盘地温梯度值明显低于下盘;背斜隆起区地温梯度高于向斜凹陷区域,童亭背斜为一整体地温梯度相对偏高的构造单元;研究区断裂对地温场分布有着重要影响,在大断裂交汇处、断裂密集处地温梯度也相对偏高.