中扬子地区陡山沱组页岩储层中黄铁矿特征及其油气意义

黄铁矿是富有机质沉积的特征矿物,是恢复沉积环境的重要指标,也可以指示页岩的含油气性。基于氩离子抛光-扫描电镜（Ar-SEM）技术获得陡山沱组页岩高分辨率扫描电镜图像,利用 ImageJ 软件统计和分析草莓状黄铁矿粒径大小,探讨黄铁矿含量和吸附气含量之间的关系。 结果表明：①陡山沱组页岩中草莓状黄铁矿粒径小,代表其经历了较长时间的静水缺氧沉积环境,对有机质的富集和保存均有利,为页岩气的形成提供了良好的沉积条件;②陡山沱组页岩储层中黄铁矿含量与吸附气含量呈正相关关系,根据黄铁矿的含量可以预测页岩吸附气;③铁含量越高越有利于有机质富集,而有机质含量的高低直接影响着页岩气的生成能力和赋存能力,根据平面上黄铁矿的富集程度可以预测页岩含气区。     

基于 CT 扫描图像的页岩储层非均质性研究

为了研究页岩储层的非均质性,利用数字图像处理技术对页岩 CT 扫描图像进行分析,研究页岩矿 物组分的分布特征,并讨论矿物组分的含量与分形维数之间的关系。 研究结果表明：在页岩 CT 扫描图像 上显示矿物组分的密度大于有机质和微孔隙的密度,因此页岩矿物组分很容易被识别出来。 同时,页岩矿 物组分的分布具有分形特征,表现出一定的自相似性,矿物组分的分形维数可以有效地反映矿物组分的 非均质性。 因此,基于灰度 CT 扫描图像的页岩非均质性研究是页岩储层评价的有效补充,可以更好地指 导页岩脆性评价。     

页岩储层矿物组分分形特征研究

页岩储层矿物组分的含量及其分布特征是水力压裂的重要参考因素。以中扬子地区下寒武统水井沱组页岩为例,利用ImageJ软件对页岩CT扫描图像进行处理和分析,研究页岩储层中矿物组分的分布特征,并讨论矿物组分含量和分形维数之间的关系。结果表明:页岩CT图像上矿物组分的密度比有机质和孔隙的密度要大得多,可以根据CT图像的灰度值识别矿物组分。页岩中矿物组分含量越多,矿物组分的分形维数也越大。在矿物组分含量相近的情况下,矿物组分结构越复杂,其分形维数也越大。基于灰度CT图像的页岩矿物组分分形特征研究是页岩储层评价的有效补充,可以更好地指导页岩脆性评价。     

页岩气成藏机理研究

页岩气藏大面积连续分布,而且不受构造作用的控制,页岩气的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成,页岩既是烃源岩、储层,也是盖层.页岩气成藏机理具有明显的"混合型"特征,根据成藏条件的不同,成藏机理可分为吸附机理、活塞式成藏机理或!换式成藏机理两种类型[1].页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏的特征,体现出了复杂的多机理递变特点.页岩气成藏机理实质上就是页岩孔隙中的不同赋存方式的天然气空间比例分配问题[2].     

中国海、陆相页岩层系岩相组合多样性与非常规油气勘探意义

富有机质细粒沉积岩相组合和有机相之间存在着很强的相关性,富碳酸盐细粒沉积岩相组合以Ⅰ-S或Ⅱ-S型有机相为主,长英质页岩相组合多数为Ⅱ型有机相,而富粘土质页岩相组合的有机相多为Ⅲ/Ⅳ型有机质。因此,全岩矿物X衍射分析既可用于研究细粒沉积岩相与沉积环境,也可提供有机质类型、烃类产物特征、岩石力学性质和可压性等重要参考信息。在北美和四川盆地海相页岩对比分析的基础上,以中国主要陆相页岩层系为研究对象,利用全岩矿物X衍射分析,结合岩心观察、薄片鉴定、总有机碳含量（TOC）分析等多种手段,开展岩相和有机相类型识别及岩相组合特征和不同页岩层系差异性分析,并探讨它们对非常规页岩油气勘探的指导意义。研究结果表明,中国陆相湖盆沉积类型多样,陆相盆地拗陷期淡水-微咸水湖泊页岩层系以贫碳酸盐矿物的粘土质-长英质页岩相组合为主;而陆相盆地裂陷期咸化、碱化湖泊沉积以碳酸盐质页岩相组合和含碳酸盐的粘土质-长英质页岩相组合为主,各种陆相细粒沉积体系均以相带变化快、岩性-岩相复杂、储-盖组合样式多变为特征。中国陆相细粒沉积岩相的非均质性和岩相组合的多样性,带来了陆相页岩油气“甜点”类型的多样性;不同岩相组合对应的有机相存在显著差异,有机质的差异演化又带来了不同岩相中烃类赋存状态的差异性。这些分析结果证实,每套陆相页岩都具有各自的地质特点。细粒沉积岩相和有机相组合的多样性和差异性,揭示了陆相页岩油气“甜点”和资源分类评价的必要性。     

四川盆地东部地区中二叠统茅口组白云岩储层特征及其主控因素

四川盆地东部(以下简称川东地区)中二叠统茅口组"似层状"白云岩储层天然气勘探获得了重大发现,但对该层位白云石化的成因和分布一直未能达成共识,制约了该区的天然气勘探部署。为了明确该区茅口组下一步的天然气勘探方向,基于岩心和露头样品的岩相学及地球化学特征分析,研究了茅口组白云岩储层的特征、成因及主控因素,建立了白云岩发育模式。研究结果表明:①川东地区茅口组白云岩纵向上主要发育于茅三段中下部,多呈层状、似层状产出,岩性主要为细—中晶云岩、硅质云岩、生屑云岩等,储层物性较好,主要发育孔隙、热液溶蚀缝洞系统两类储集空间;②该区茅口组基质云岩与鞍状云岩的微量元素及其含量、锶同位素比值及包裹体均一温度均存在着差异,表明两类白云岩的形成流体或期次相差较大,早期热水沉积形成基质云岩,晚期受热液溶蚀改造形成缝洞充填的鞍状云岩;③该区茅口组白云岩发育分布受生屑滩、热水沉积和基底断裂的联合控制,其中生屑滩是白云岩储层发育的基础,热水沉积形成了早期层状基质云岩,基底断裂为后期富镁热液流体提供了运移通道、改善了储集性能。该研究成果有助于深化对川东地区茅口组白云岩储层的认识。     

川东地区中二叠统茅口组天然气成因及气源

为进一步明确川东地区茅口组天然气成因及来源,综合利用茅口组天然气组分和同位素分析等手段对茅口组天然气地球化学特征进行了研究。结果表明：川东地区茅口组天然气以甲烷为主,非烃组分较少,干燥系数普遍高于0.99,属于典型的干气;茅口组天然气的δ¹³C₁和δ¹³C₂值分别为-34.20‰～-28.27‰和-35.80‰～-28.10‰,碳同位素值普遍具有部分倒转的特征,即甲烷碳同位素值大于乙烷碳同位素值,而乙烷碳同位素值小于丙烷碳同位素值;茅口组天然气的δ¹³C₂值大多大于-28.00‰,属于油型气的范畴,且主要为原油裂解气;茅口组天然气主要来自中二叠统自身烃源岩,局部混有下伏志留系龙马溪组烃源岩,据此建立了茅口组“下生上储、双源供烃”的成藏模式,预测卧67井-TL6井-池4井一带为茅口组白云岩有利勘探区带。研究成果对该区茅口组天然气来源的认识深化及勘探领域的拓展具有重要意义。     

基于氩离子抛光-SEM和ImageJ软件的页岩储层孔隙结构分析——以中扬子地区陡山沱组为例

为分析页岩储层孔隙结构,分析核磁共振、CT扫描、SEM、压汞法、氮气吸附法等方法,提出基于氩离子抛光-SEM技术与ImageJ软件结合的改进的页岩储层孔隙结构分析方法.首先,利用氩离子抛光-SEM技术获得中扬子地区陡山沱组页岩孔隙图像,将页岩分为有机质孔隙、粒间孔隙、粒内孔隙和微裂缝等4种孔隙类型;孔隙形态分为不规则多边形孔隙、近圆形孔隙、复杂网状孔隙、脉状或条带状孔隙等4类;然后,利用ImageJ软件定量分析陡山沱组页岩孔隙SEM图像.结果表明:中扬子地区陡山沱组页岩有机质孔最发育,粒间孔次之,粒内孔最不发育;粒间孔和粒内孔的孔隙直径较有机质孔的大;页岩的孔隙率为0.49%~1.21%,总孔隙率为2.86%.该方法实现对页岩储层孔隙结构的定性分析和定量表征,以及对储层的定量评价,研究结论对页岩储层孔隙结构分析具有参考意义.     

铁在沉积物有机质保存和循环中的作用

正早在40多年前有报道曾指出,在海洋沉积物有机质与铁的相互作用中,铁与有机碳浓度变化的一致性。但由于铁和有机碳通常都吸附于黏土矿物表面,这种相互作用被简单地描述为:表面面积大、吸附能力强的细粒物质表面,铁和有机质含量会相应增加。但尚不明确的是,这种关联是源于他们对固体表面强大的亲和力,还是反映了铁对有机碳的保存的促进作用?铁有利于有机质的保存,在实验研究中得到了验证。同时,研     

膏盐岩对地层温度及烃源岩热演化的影响定量分析——以塔里木库车前陆盆地为例

库车前陆盆地发育两套巨厚的膏盐岩,依据盆地东西向的二维地震剖面和边界条件,运用瞬态热流法进行模拟,定量分析膏盐岩厚度变化对地温及烃源岩热演化的影响。模拟结果表明:1当盐体总厚度一定时,盐体层数的变化不会对地温场造成影响;2地温随膏盐岩厚度的变化为:西部盐上地温增加0.3~0.6℃/100 m,盐下地温减小0.6~1.0℃/100 m;东部盐上地温增加1.9~2.3℃/100 m,盐下地温减小0.2~2.6℃/100 m;3镜质体反射率Ro随膏盐岩厚度的变化为:西部平均滞后约0.02%/100 m,东部平均滞后约0.05%/100 m。膏盐岩本身的热导率与温度呈负相关关系,东部盐体埋藏较浅,地温相对较低,其总体热导率较高,导致地温和Ro值变化率比西部高。相对于泥岩,膏盐岩使下伏烃源岩热演化滞后,导致库车东部迪那2凝析气田油气充注时间滞后7.5~9.0 Ma,使得其排烃充注时期与圈闭形成时期相匹配,有利于该地区的晚期成藏。