延安地区延长组长7段陆相泥页岩孔隙类型及其吸附特征研究

鄂尔多斯盆地东南部延安地区延长组长7段泥页岩是一套重要的富有机质页岩层系,尚未取得页岩气勘探开发重大突破。为了深入研究泥页岩孔隙类型及其吸附特征,分析含气性影响因素,以延安地区延长组长7段陆相泥页岩为对象,综合运用有机地球化学、X衍射分析、场发射扫描电镜、氮气吸附和高压等温吸附等实验手段开展系统研究。结果表明：长7段泥页岩厚度较大(平均厚度为70～80 m),有机质丰度高(平均TOC为4.89%),泥页岩热演化成熟度属于成熟阶段(平均R_o为0.90%),有机质以Ⅱ型为主。泥页岩矿物组成以黏土矿物和石英为主,黏土矿物较高(质量分数为30%～63%,平均值为47.52%),石英质量分数较低(平均值为27.56%);长7段泥页岩孔隙以粒间孔和粒内孔为主,其次是晶间孔、溶蚀孔、有机质孔和微裂缝,为页岩气赋存提供了储集空间。泥页岩在不同温度下甲烷最大吸附量为0.71～6.49 m³/t,平均吸附量为3.325 m³/t,显示出较强的吸附能力。长7段泥页岩吸附气量与黏土矿物含量、比表面积、总孔体积TOC及R_o、...     

塔里木盆地库车坳陷北部巴什基奇克组三段骨架砂体沉积微相与构型

塔里木盆地库车坳陷北部克拉—克深和博孜—大北两大万亿方气区已进入大规模开发阶段,为高效指导天然气勘探开发,需要从沉积与砂体展布等基础地质角度进一步细化和深入。基于露头区剖面观察测量及宏观岩相和典型沉积构造特征分析,并结合井下资料,对库车坳陷北部巴什基奇克组三段（简称“巴三段”）骨架砂体沉积微相特征和构型进行了系统研究。结果表明,库车坳陷北部露头区巴三段发育3大类21种岩相类型,整体处于扇三角洲前缘亚相,砂体沉积微相为水下分流河道、河口坝与远砂坝。骨架砂体微相主要为退积式近岸和远岸水下分流河道,其中近岸水下分流河道整体岩性粒度偏粗（砾岩和含砾砂岩占40%,中—细砂岩占50%）,远岸水下分流河道整体岩性粒度偏细（粉—细—中细砂岩共占85%,含砾中砂岩占15%）。露头区水下分流河道砂体单层厚度大,侧向连续性好,通常由单期河道垂向复合叠置连片形成,单期复合河道砂体最大厚度可达15～20 m,平均厚度为7～10 m,横向延伸范围多大于2 km,可形成规模型储层。露头区自东向西砂体规模逐渐变小,垂向连续性也变差,扇三角洲最大推进期砂体最发育,侧向连续性最好。露头区巴三段砂体构型与大北气田井下具有较...     

基于磁力资料的鄂尔多斯盆地氦气分布规律

氦气因其独特的化学性质而成为重要的战略资源,中国氦气资源相对贫乏,资源安全形势极其严峻。鄂尔多斯盆地已有一定的氦气显示,但目前对于盆地内天然气中氦气体积分数的认识存在较大差异,对于氦气资源分布规律认识不足,制约了鄂尔多斯盆地氦气资源潜力评价及开发利用。在广泛收集和认识前人研究成果的基础上,以鄂尔多斯盆地磁力异常资料为主,结合347个天然气样品中氦气含量测试结果,分析了鄂尔多斯盆地氦气分布规律。通过对苏里格、庆阳和宜川3个气田天然气样品氦气含量进行测试,发现氦气含量均达到了工业生产的标准（>0.05%）,其中庆阳气田Q1区和苏里格气田S47区氦气平均含量超过0.1%。结合岩石磁性特征对磁力异常进行分析,结果表明鄂尔多斯盆地的磁力异常呈明显的分区特征,反映了盆地基底具有多阶段拼合的地质特征,区域性磁力异常变化主要与盆地基底岩性相关,高磁异常条带可能系盆地基底太古界—下元古界深变质的片麻岩、变粒岩、基性火山岩、同期次的花岗岩等强磁性岩体引起;低磁异常主要由板岩、片岩、千枚岩、石英岩、大理岩等弱磁性岩体引起。鄂尔多斯盆地氦气主要为壳源成因,盆地基底下元古界强磁性深变质岩系为鄂尔多斯盆地的...     

华蓥溪口剖面中二叠统栖霞组沉积相分析

在大量前人研究的基础上,通过野外实测,华蓥溪口剖面中二叠统栖霞组分为两段,总厚度115.11 m。该剖面岩石以石灰岩为主,含少量白云岩和硅岩。石灰岩进一步分为生屑微晶灰岩、泥晶灰岩、微晶生屑灰岩以及泥晶生屑灰岩。结合野外剖面、显微分析和区域沉积背景等资料的综合分析,认为栖霞组一段下部沉积环境为深缓坡的上带,栖霞组一段上部沉积环境为浅缓坡的上带,栖霞组一段顶部为局限台地亚相的泻湖微相,栖霞组二段沉积环境为开阔台地亚相的生屑滩微相和台内洼地微相。     

塔里木盆地库车坳陷北部典型露头剖面白垩系巴什基奇克组三段高分辨率层序地层特征

基于丰富的野外露头实测资料,并结合地表自然伽马测量、元素（Fe,Ca,Mg,B）分析及井下数据,对塔里木盆地库车坳陷北部露头剖面白垩系巴什基奇克组三段层序地层特征进行了系统研究。结果表明,巴什基奇克组三段发育3个特征明显的岩性段,其下部为两期厚层褐灰色中、细砂岩-棕褐色厚层泥岩旋回;中部为大套厚层褐色、褐灰色粉砂岩、细砂岩夹薄层红褐色泥岩;上部为褐灰色粉砂岩、细砂岩与红褐色泥岩互层。地表自然伽马值范围为5 ~ 40 API,以齿化钟形和箱形夹齿化平直段为主,这些曲线形态可以较好地与井下进行对比。Fe³⁺和Fe²⁺含量、Ca/Mg含量比及B元素含量在剖面上的变化趋势表明地层旋回特征十分明显,巴什基奇克组古水体经历了浅—深—浅—深—浅—深—浅的变化过程。巴什基奇克组三段长周期旋回界面在野外露头区易于识别对比,根据露头岩性、颜色和层理构造等特征可识别出“向上变深的非对称”和“向上变深再变浅的近对称”两种短期基准面旋回叠加样式,结合自然伽马曲线特征和元素分析可以明确中期旋回。基于此方法,露头剖面巴什基奇克组三段可划分为3个中期旋回（四级层序）,6个短期旋回（五级层序）,部分剖面缺少1个短期旋回。与更加靠近湖盆中心的钻井相比,露头区往往少发育1个中期旋回和4个短期旋回。露头区MSC1,MSC2与MSC3中期旋回分别对应于井下MSC2,MSC3和MSC4中期旋回,其砂体与泥岩隔夹层具有较为相似的规律。研究成果有利于库车坳陷北部气区优质储层的追踪对比和预测,可以高效指导深层天然气的勘探开发。     

四川盆地渝西地区大安深层页岩气田的勘探发现及成藏条件

浙江油田自2021年6月获得渝西地区大安流转区块以来,全力加大、加快深层页岩气勘探评价及实施,地质认识和工程技术不断深化,多口井产量测试实现工业突破,发现了渝西地区大安深层页岩气田。通过系统介绍四川盆地渝西地区大安区块近两年的勘探发现历程,从区域地质特征、沉积岩相、有机地球化学、孔隙-裂缝、物性、含气性、断裂特征、地质岩石力学性质和优质储层分布特征等对地质成藏条件进行了综合分析,归纳了通过实践创新形成的大安深层页岩气勘探开发关键技术。大安区块五峰组—龙马溪组一段1亚段沉积期整体处于江南—雪峰加里东期造山带北麓上扬子前陆盆地沉积中心,下部优质页岩层为深水陆棚相,强还原缺氧环境为其提供了良好的源储条件,有机生物富碳硅质页岩相发育、有机地球化学指标优良、微观储集空间发育、物性好、页岩自封闭性好、含气性高,表现为过成熟度干气的超压连续型页岩气藏。基于良好的页岩顶、底板条件和隔档式褶皱构造形变的特点,建立了基于“窄陡背斜断层遮挡-宽缓向斜连续分布,构造转折带与低幅背斜构造富集高产”的渝西地区大安深层页岩气富集成藏模式(埋深为3 500～4 500 m),体现了“多场协同、多元耦合、多素叠置”的山...     

山地煤层气勘探创新实践及有效开采关键技术——以四川盆地南部筠连煤层气田为例

四川盆地南部筠连山地煤层气田是中国南方首个具有商业开发价值的煤层气田,也是中国除沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘之外的第三个煤层气产业基地。为了给我国南方其他地区的煤层气勘探开发提供指导和借鉴,总结了该山地煤层气田的勘探历程及有效开采经验,归纳了其创新形成的地质勘探理论和开采关键技术。研究结果表明：(1)该煤层气田目前投产井已达450余口,已连续5年年产气量超过1×10⁸ m~3,煤层气产自于上二叠统含煤岩系,证明了川南地区良好的煤层气勘探开发前景;(2)该区上二叠统发育30多套煤层,目前主力煤层气产层为C₇号、C₈号煤层,其合计厚度超过6 m;(3)煤层气储层平均孔隙度为5.33%,平均渗透率为5.057×10^-3m D,主要储集空间为微纳米级孔隙;(4)明确了构造—热演化、构造形迹、沉积环境、水文地质条件“四元控气”的山地煤层气成藏理论和“宽缓向斜富气”的煤层气成藏赋存模式,向斜核部的埋深大与压应力集中使得其煤储层吸附气量较构造两翼要高;(5)针对云贵川乌蒙山构造形态山地条件下的高煤阶、薄煤层、低渗透...     

中国南方海相浅层页岩气富集条件及勘探开发前景

中国南方浅层—超浅层页岩气分布广泛,资源量丰富。昭通页岩气示范区太阳页岩气田是率先突破且成功进行商业开发的整装规模浅层页岩气田。基于太阳气田的沉积地层条件、源-储条件、构造保存条件对其页岩气的富集成藏条件进行分析,总结了太阳地区浅层山地页岩气田的"四元"富集成藏规律,即沉积烃源条件好、优质页岩气储层条件好、储层体积压裂工程条件好、封存赋存条件好,其中,优质页岩气产层的主体岩相为深水滞留陆棚相沉积的富有机质生物硅质页岩。通过对太阳页岩气田的构造地质与成藏地质条件进行深入分析,结合气藏工程的认识,针对太阳背斜和海坝背斜建立了二者整体受"岩性岩相、储集孔隙、天然裂缝、构造应力、晚期泄聚"耦合机制控制的浅层—超浅层页岩气"自生自储+外源补给"复合型成藏模式,该模式是对太阳背斜工区"三维封存体系"浅层页岩气成藏模式的继承和发展。进一步地,通过优选有利区并明确资源情况,展望了中国南方浅层页岩气的资源前景。在昭通页岩气示范区,五峰组—龙马溪组一段1亚段Ⅰ+Ⅱ类储层整体较厚(平均厚度达30.1 m),在落实优质页岩储层分布的基础上,优选有利区面积超过550 km²,探明页岩气地质储量超过2 500×10⁸m³。此外,在四川盆地外围的东缘、南缘其他残留构造坳陷区,有20余口钻井展示出较好的浅层页岩气潜力,总资源量预计可达10×10¹²m³,这预示着在中国南方四川盆地外缘复杂构造残留坳陷区,浅层页岩气具有非常好的勘探开发前景。     

富有机质页岩-水蒸气吸附热力学与动力学特性——以鄂尔多斯盆地二叠系山西组页岩为例

吸附是页岩储层原生水赋存、外来水滞留的关键机理之一,而明确水在富有机质页岩中的吸附特性则对于进一步探讨页岩储层微观气水分布、深化页岩气富集成藏机理以及提高页岩气采收率等地质和工程问题具有重要的理论和实践意义。采用实验测试(页岩-水蒸气等温吸附)和理论模型(7种吸附热力学模型和4种吸附动力学模型)相结合的研究方法,对页岩-水蒸气吸附特性展开基础理论研究。结果表明:页岩-水蒸气吸/脱附等温线为典型的Ⅱ型曲线且吸/脱附滞后环一直延伸至极低相对压力区,而这与粘土矿物层间水难以脱出有关;GAB与Dent模型是描述页岩-水蒸气等温吸附曲线的最佳模型,反映水分子从单分子层吸附到多分子层吸附再到毛细凝聚的物理过程且存在两级吸附点位。当p/p₀<0.1,水分子主要吸附在基质孔隙表面的一级吸附点位上,形成单分子层吸附。随着相对压力继续增加(0.1

0<0.8),一级吸附点位开始逐渐吸附饱和,而水分子在二级吸附点位上的吸附量开始迅速增加,形成多分子层吸附。当p/p₀>0.8,一级吸附点位已基本达到饱和,而二级吸附...     

富镜质组和富惰质组高阶煤纳米孔隙结构特征

针对四川盆地南部筠连地区煤层气井挑选了16个镜质组含量大于75%和7个惰质组含量大于75%的高阶煤样,进行了扫描电镜、低温氮气吸附实验和核磁共振物性测试分析,对富镜质组和富惰质组高阶煤的纳米级孔隙结构特征进行了系统的定性和定量对比研究。研究结果表明:惰质组相对于镜质组原生孔(植物组织孔)更为发育,而后生孔(气孔)和外生孔(角砾孔和破裂孔)在镜质组中更为发育;富镜质组和富惰质组高阶煤均具有复杂的纳米级孔隙结构,然而富惰质组高阶煤孔隙形态更为复杂特殊(墨水瓶状孔更为发育);富镜质组和富惰质组高阶煤的吸附曲线形态在初始阶段(p/p₀<0.05)存在明显的差异,富惰质组煤样的吸附曲线在初始阶段(p/p₀<0.05)均出现快速上升的现象,而富镜质组煤样在该阶段均呈现出缓缓上升的特点,由此得出惰质组中含有更多孔径小于0.64 nm的分子级孔;富惰质组高阶煤中平均孔比表面积、平均孔体积及氮气吸附量均大于富镜质组高阶煤,二者纳米孔隙平均孔径相近;富镜质组和富惰质组高阶煤中对孔比表面积起到主要贡献的孔径均分布在2～4 nm,可推测两种煤中小于4 n...