潜江凹陷盐间页岩含油性定量评价方法

国内页岩油研究刚处于起步阶段,目前针对含油性的定量评价方法得到的结果相差近10倍,选定准确有效的评价方法对含油性研究具有重要意义。本次研究采用不同的含油性定量评价方法,对W4X7-7、W99井潜3~4-10韵律的岩心资料进行测定,根据实验结果分别计算出WP1井区含油量。通过与WP1井区实际生产数据进行对比,认为超临界CO_2萃取法与三维荧光定量测试法为有效的实验方法,可以为今后国内页岩油含油性的研究提供借鉴。     

盐间页岩油形成有利条件与地质甜点评价关键参数——以潜江凹陷潜江组潜34-10韵律为例

江汉盆地潜江凹陷潜江组潜34-10韵律盐间细粒沉积岩是页岩油勘探开发有利层系。基于页岩油专探井/兼探井取心段分析结果与前人资料,阐述潜34-10韵律盐间细粒沉积岩总体是一套好—优质烃源岩,有机质以腐泥组无定形体组分为主,类型主要为Ⅱ₁、Ⅰ型,现今处于生排油高峰期;其储集条件优越,与国内外主要页岩油产层储集条件相当,尤以白云岩、泥质白云岩相最佳;盐间细粒沉积岩上部和下部连续分布的厚层盐岩构成了盐间页岩油优质的顶板和底板封盖层。潜34-10韵律盐间细粒沉积岩层系发育层内侧向运移富集型和原位—近源聚集富集型2类页岩油,前者发育于王场背斜构造带,后者发育于蚌湖洼陷的深洼与南斜坡带。提出了2类页岩油富集类型的地质甜点评价关键参数与指标,为潜江凹陷其他盐间细粒沉积层系页岩油勘探开发评价提供依据与借鉴。      

大民屯泥页岩非均质性及对页岩油分布的控制

大民屯凹陷勘探实践证实沙四段存在着丰富的页岩油资源,从泥页岩的有机非均质性入手,借助实验测试及改进模型测井方法,开展泥页岩的有机非均质性评价,从而识别出页岩中有机质富集段。结果表明：有机质富集段的泥页岩ＴＯＣ 高,生烃潜力大,含油性较好,是页岩油发育和聚集的有利层段,也是非常规资源勘探的现实目标。该项研究结果为深入认识页岩油的分布规律和下一步的勘探部署提供依据。     

BYP1井泥页岩油气层录井评价方法

详细介绍了BYP1井沙三下亚段泥页岩油气层的各项关键评价因素,其中重点探讨泥页岩储集层脆性、有机质丰度两项最关键因素的录井评价方法、标准以及泥页岩油气层录井综合评价方法。利用X射线荧光元素录井检测的Si、Ca、Mg、A14种元素的纵向变化分析定性判断页岩储集层脆性,BI入脆性指数BI,建立高、中、低三级定量评价标准,可确定储集层的可压裂性;通过对油基钻井液条件下岩石热解参数Sc、S2、S2的实验对比分析,修正了岩石热解有机碳含量的计算公式,并建立特高、高、中等、低的有机质丰度评价标准。在该井解释评价实践中,选取适用的录井页岩气评价参数,结合录井响应特征,以好、中、差的评价结论对BYP1井泥页岩油气层进行了评价,认为泥页岩油气层综合评价需要同时考虑含油气量的高低和油气的产出能力（储集层的可压裂性）。     

岩石热解实验在页岩油储层含油性评价中的应用——以川东北地区侏罗系凉高山组为例

页岩油是保障国家长期稳产和上产的重要战略资源,含油性及可动性评价在页岩油勘探甜点预测中具有重要指导意义。采用液氮冷冻取制样和岩石热解实验方法,对川东北地区侏罗系凉高山组页岩油层系开展含油性及可动性评价实验研究和含油性影响因素分析,取得以下4点认识：（1）液氮冷冻取制样技术可有效避免样品中的轻烃损失,所获含油性参数可更为真实地反映储层含油性;（2）分段岩石热解方法可通过游离油、束缚油及固态烃含量表征储层含油性,并通过最大可动油量占比（游离油含量/总含油量）表征原油可动性;（3）凉高山组页岩油储层含油性和可动性受有机质丰度、成熟度、岩性和烃源体系的运移排烃及烃类运聚作用的共同影响,有机质丰度越大储层含油性越好,成熟度越高原油可动性越强,但储层含油性越好和可动性越强,原油越容易在储层中发生短距离运聚现象,从而改变储层含油性;（4）综合分析凉一段、凉三段的含油性、可动性、地球化学特征、物性和页岩油井的开发需求,发现凉一段为优质页岩油勘探层段。岩石热解实验手段为页岩油含油性及可动性评价提供了新思路和新方法,可有效支撑页岩油甜点区预测和开发方案设计。     

苏北盆地古近系阜宁组致密油赋存状态与可动用性

利用多温阶热解与核磁共振测试技术,对苏北盆地古近系阜宁组阜二、阜四段泥页岩、夹层及邻层致密碳酸盐岩、致密砂岩样品系统分析,结合少量泥页岩油试采资料,探讨了阜宁组泥页岩、夹层及邻层致密储层的含油性和致密油可动用性。苏北盆地阜二、阜四段泥页岩中含致密油一般小于5.0 mg/g,油以吸附-互溶态为主,吸附-互溶态油占总滞留油的比例总体随埋藏深度的增大呈降低趋势,轻质游离油总体很低,可动油率小于3%;阜二、阜四段泥页岩夹层和邻层砂岩中含油一般大于5.0 mg/g,以游离油为主,轻质游离油量一般大于0.25 mg/g,可动油率一般在4%~7%之间,与北美Bakken中段致密砂岩油可动油率（5%左右）接近。阜宁组泥页岩内可动致密油主要赋存于裂缝中,即构造裂缝为可动致密油主要赋存空间,部分微孔隙（喉道半径大于0.18 μm）为次要赋存空间;致密油赋存相态应以游离态为主,吸附态次之。阜二、阜四段邻层（阜一、阜三段）裂缝型湖相碳酸盐岩致密油初期产量较高,但产量递减快,生产周期也短,经济可采性有限;相比之下,阜二、阜四段的源内夹层型致密砂岩油初始产量不高,但递减慢,生产周期长,具有较好的经济可采性。      

济阳坳陷古近系页岩油地质特殊性及勘探实践——以沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段为例

基于前期基础研究与勘探实践,建立了济阳坳陷沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段页岩岩相发育模型,通过剖析济阳坳陷古近系泥页岩的储集性、含油性、可压性和页岩油的可动性及其协同演化特征,形成了针对性的勘探目标评价体系,支撑了济阳坳陷页岩油勘探的全面突破。明确指出了济阳坳陷页岩油6个方面的特殊性：①济阳坳陷古近系泥页岩岩相具有富含碳酸盐、纹层发育、大面积分布的特点;②无机孔隙和微裂缝形成的孔、缝网络体系是页岩油赋存的有利储集空间;③中、高演化程度富含碳酸盐纹层状页岩游离油富集;④有机、无机协同演化控制了泥页岩储集性和含油性的有效匹配;⑤异常高压体系有利于页岩油产出;⑥富含碳酸盐泥页岩具有中等可压性,通过组合缝网压裂工艺可实现有效改造。形成了基于泥页岩"四性"参数的陆相断陷盆地页岩油有利目标评价体系,建立了页岩油分级优选目标评价流程,破解了济阳坳陷页岩油地质—工程双甜点优选难题。中、高演化程度页岩油勘探的突破,特别是中等演化程度页岩油勘探的突破,大大拓展了济阳坳陷断陷湖盆页岩油勘探空间,也将丰富页岩油勘探理论。     

准噶尔盆地玛X井风城组页岩油含油性与岩性特征关系研究

近两年,随着准噶尔盆地玛湖凹陷风城组碱湖相页岩油的大力开发,页岩油大油区初步展现,勘探意义重大。鉴于页岩油含油性以及烃类赋存状态是页岩油甜点评价与优选的关键,以玛X井风城组页岩油岩心样品为研究对象,采用岩石热解分析、残余碳分析、X射线衍射分析、X射线荧光元素分析等技术,开展页岩油含油性与烃类赋存状态研究,并通过岩性分析找到页岩油含油性与岩性特征之间的关系。研究表明,玛湖凹陷风城组页岩油中,含油性与矿物分析中白云石含量负相关,与元素分析中镁、硅、钙相关性明显。研究成果为风城组页岩油进一步勘探开发提供了理论依据和技术支撑。     

不同赋存状态页岩油定量表征技术与应用研究

页岩中滞留油存在着多种赋存形式,其中只有游离油才是天然弹性能量开采方式下页岩油产能的有效贡献者。但是,如何对页岩中游离油与吸附油含量进行定量表征以及如何明确它们与周缘介质的相互关系,目前并没有现成的研究方法。该文通过对现有Rock-Eval热解和热解色谱方法进行改进,结合样品溶剂抽提前后热解对比实验和不同类型样品的综合分析,建立了不同赋存状态页岩油热释法定量表征方法。利用新建立的方法对济阳坳陷页岩油专探井岩心样品进行了实验分析,发现页岩吸附油含量与有机质丰度成正比,而干酪根吸附-互溶能力随热成熟度增加而降低;同时,页岩体系内游离油/吸附油比值与有机碳含量存在负相关关系,表明干酪根不是液态游离烃赋存的主要场所。因此,建立的方法可以作为页岩油赋存机理研究和页岩含油性快速评价的实用手段。      

辽河坳陷大民屯凹陷沙四段页岩油层矿物组分含量反演方法及应用

准确刻画泥页岩中矿物含量是页岩油层脆性评价的关键。泥页岩富含有机质、矿物组分复杂,传统全体积模型解释方法的精度较低。以渤海湾盆地辽河坳陷大民屯凹陷沙四段页岩油为例,根据全岩及地化测试资料,剖析该区泥页岩的岩性、矿物组成及曲线响应特征,构建适用于泥页岩的体积模型及曲线响应方程;采用基于遗传算法的最优化方法对页岩油层进行处理,得到地层的矿物组分含量、孔隙度及干酪根含量等参数。实际处理结果表明,多矿物反演预测的矿物变化趋势与ECS（元素俘获测井）结果一致,其精度明显高于线性拟合。从含油性及可压裂性的角度建立页岩油甜点标准,利用多矿物解释成果有效指导了页岩油甜点层位的优选。     

江汉盆地潜江凹陷盐间页岩油储层不同岩相微观储集特征——以古近系潜江组三段4亚段10韵律为例

通过岩石薄片鉴定、扫描电镜、压汞—液氮吸附联合测定及微米CT三维重构等实验手段,对江汉盆地潜江凹陷潜江组页岩油储层的矿物组成、岩相组合、孔缝类型、孔隙结构及孔隙发育规律进行研究。盐间古近系潜江组三段4亚段10韵律页岩油储层主要岩相有纹层状泥质白云岩相、纹层状云(灰)质泥岩相和钙芒硝充填纹层状云质泥岩相;储集空间主要包括层间缝、晶间孔、晶间溶孔等。盐间页岩油储层孔隙的发育主要受岩性、岩相控制,钙芒硝充填纹层状云质泥岩相—纹层状云(灰)质泥岩相—纹层状泥质白云岩相孔隙发育程度依次增强。纹层状泥质白云岩相孔隙中宏孔最为发育,孔隙连通性最优,含油性最佳,为盐间页岩油储层中的优势岩相,是盐间页岩油最有利的勘探目标。     

玛页1井风城组页岩油藏地质特征及甜点评价

玛湖凹陷风城组是一套以湖相暗色泥页岩与白云质岩为主的碱湖优质烃源岩,页岩油资源量大,是准噶尔盆地十分有潜力的非常规勘探领域。为明确其地质特征,针对玛页1井风城组连续取心资料,通过岩心观察、薄片鉴定、全岩分析、岩石热解、干酪根镜检、脆性评价等手段,对比分析了风城组各亚段的沉积环境、优势岩性、烃源岩品质、储集性能、天然裂缝特征、脆性和可动性。结果表明,风城组细粒沉积岩按岩石组分和层理构造可划分为12种岩石类型,结合沉积环境可将风城组划分为淡水、咸化、蒸发盐岩、弱咸化和低盐度5类沉积组合,对应风城组5个沉积亚段;风三₃亚段为一套有机质丰度中等、以Ⅱ₁型和Ⅰ型干酪根为主的成熟烃源岩,发育纹层状混积岩优势储集层,裂缝和溶孔发育,物性和含油性好,脆性指数大,油气可动性强,具有利于页岩油富集的生烃、储集等诸多优势条件,是玛湖凹陷风城组页岩油下步勘探开发的重点。     

鄂尔多斯盆地长7段泥页岩层系排烃效率及其含油性

泥页岩层系的排烃效率是当前页岩油气研究领域关注的重点问题之一,也是评价页岩油气资源潜力的关键参数。以鄂尔多斯盆地延长组长7段泥页岩层系为研究对象,通过系统地球化学分析,揭示了长7段泥页岩层系的排烃效率并探讨了泥页岩层系中不同岩性的含油性及其页岩油意义。中等成熟度阶段（R_o=0.8%）,Ⅰ型有机质泥页岩的排烃效率在33%~37%,Ⅱ型排烃效率在16%~26%。成熟度较高阶段（R_o=1.1%）,Ⅰ型有机质泥页岩的排烃效率在64%~67%,Ⅱ型排烃效率在54%~58%。在综合考虑不同类型岩性的含油性、滞留油族组分特征、气油比及滞留油流动性等地质因素后认为,成熟度较高的长7段泥页岩层系中（R_o=1.1%）游离烃含量和OSI指数高的砂岩段和粉砂质泥岩段等可作为页岩油勘探开发的有利目标。游离烃含量和OSI指数较高的块状泥岩段可作为页岩油勘探点潜在目标。黑色页岩段（或纯页岩段）因受若干地质因素的影响,可能会制约其成为研究区内页岩油勘探的有效目标。块状泥岩段可作为页岩油勘探的潜在目标;而黑色页岩（或纯页岩段）因受若干地质因素的影响,可能会制约其成为研究区内页岩油勘探的有效目标。     

鄂尔多斯盆地长73亚段页岩油可动烃资源量评价方法

鄂尔多斯盆地长7₃亚段发育一套富有机质泥页岩夹薄层粉—细砂岩的细粒沉积,具有整体生烃、普遍含油的特征。明确不同类型细粒沉积的含烃量、赋存状态、烃类组分等,对于该类型页岩油资源潜力分析和甜点优选具有重要意义。基于CY1井长7₃亚段岩心系统测试分析,运用多粒级多极性分步抽提方法,对黑色页岩、暗色泥岩、粉砂岩、细砂岩等4种细粒沉积岩石类型开展可动烃研究,评估了盆地长7₃亚段页岩油的可动烃资源量。结果表明,多粒级多极性分步抽提分析不同类型细粒沉积在不同粉碎条件下（1 cm³、0.5 cm³、150目）的含烃量及其组分,单位抽提量大小顺序为细砂岩>黑色页岩>粉砂岩>暗色泥岩,步骤1、步骤2抽提可溶有机质以轻质—中质组分为主,属于可动烃;步骤3和步骤4抽提可溶有机质为不可动烃。实验结果表明长7₃亚段黑色页岩、暗色泥岩、粉砂岩和细砂岩的可动烃量分别为3.35 mg/g、1.45 mg/g、3.28 mg/g和4.48 mg/g。对城80井区220 km²长7₃亚段页岩油可动烃资源量进行评价,初步评价结果为（0.37~0.51）×10⁸ t。鄂尔多斯盆地长7₃亚段页岩油有利分布面积约为1.5×10⁴ km²。通过类比分析,评价其可动烃资源量为（25~35）×10⁸ t,该类型页岩油有望成为盆地石油勘探新的接替领域。     

陆相盆地不同岩性页岩含油性及可动性比较——以渤海湾盆地东营凹陷古近系沙四上亚段为例

根据矿物组成特征,将渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组四段上亚段页岩划分为2类岩性:灰质泥岩和泥质灰岩。利用X衍射分析、镜下观察、地化分析、孔隙度测试及压汞分析等技术手段,探讨了该区不同岩性页岩在有机质丰度、含油性、储集性特征和页岩油可动条件方面的差异。灰质泥岩比泥质灰岩具有相对更高的有机质丰度和更好的含油性;灰质泥岩具有相对较高的孔隙度,但孔喉一般偏小,而泥质灰岩孔隙度相对较低,但大孔隙喉道更为发育。从含油饱和度指数、矿物对原油的吸附能力、黏土矿物的转化程度方面比较灰质泥岩和泥质灰岩中页岩油的可动性,认为泥质灰岩中的页岩油比灰质泥岩中的页岩油具有更好的可动性条件。      

页岩油微观赋存特征及其主控因素——以鄂尔多斯盆地延安地区延长组7段3亚段陆相页岩为例

以鄂尔多斯盆地延安地区延长组7段3亚段陆相页岩为研究对象,综合利用轻烃（C₆H₁₄和C₇H₁₆）吸附、N₂和CO₂吸附、岩石热解、有机地球化学、X射线衍射（XRD）等实验手段以及Dent吸附热力学模型与Horvarth-Kawazoe （HK）、Barrett-Joyner-Halenda （BJH）孔隙结构理论解释模型,系统开展了页岩油的微观赋存特征及其主控因素研究,建立了页岩油吸附能力预测的数学模型和赋存状态演化模型。研究结果表明：基于液态烃蒸气等温吸附实验和孔隙结构理论解释模型,可揭示一定范围孔隙中（孔径小于125 nm）页岩油的微观赋存特征。页岩中的吸附油是具有一定厚度的吸附油膜,其平均厚度随孔径增加呈Langmuir型吸附曲线增长。页岩油主要赋存于孔径小于25 nm的介孔中。当孔径小于3 nm时,孔隙内以赋存吸附油为主;当孔径大于3 nm时,孔隙内主要为游离油。页岩中的游离油量与孔缝空间、含油饱和度呈正相关关系。吸附油量与脆性矿物含量、宏孔结构参数无相关性,与总有机碳（TOC）含量、黏土矿物含量、微孔和介孔的比表面积与孔体积、轻烃类型以及压力呈正相关关系,与埋深和成熟度呈先增加后降低的变化关系,且有机质是页岩中吸附油的主控因素。镜质体反射率为0.75%是页岩油赋存状态和可动性转变的成熟度界限,而镜质体反射率为0.85%~0.90%则是页岩"含油性高、可动性好"的最佳成熟度窗口下限。在延安地区,1 000~1 200 m以深是延长组7段3亚段陆相页岩油勘探开发的有利层段。     

江汉盆地盐间页岩中芳基类异戊间二烯烷烃特征及对页岩油勘探的意义

通过对江汉盆地潜江凹陷王场地区王云11井潜江组潜33下亚段和潜34亚段4个韵律层部分取心样品的全岩热解和有机抽提物分子地球化学分析，将盐间页岩的沉积环境划分为半咸水—咸水湖相和咸水湖相2种类型。前者分布范围相对广泛，沉积水体分层明显，以富含伽马蜡烷和2，3，6-三甲基-芳基异戊间二烯烷烃为特征；后者分布范围相对局限，以较高丰度的3，4，5-三甲基—芳基异戊间二烯烷烃为特征，同时缺少水体分层的分子标志物证据。较高的热解S₁含量、S₁/w（TOC）比值以及与盐间页岩储层埋藏深度不匹配的萜烷Ts/（Ts+Tm）比值和规则甾烷异构化参数分析揭示，盐间页岩中游离油富集段主要分布在半咸水—咸水环境形成的富有机质纹层发育段，为一定程度的成熟油气沿着顺层微裂缝侧向运移提供了有利场所。通过常规甾萜烷和芳基异戊间二烯烷烃特殊生物标志物组合分析，提出盐间页岩油勘探应关注潜三段和潜四段内几个最大湖泛面，除了继续王场构造区开发试验外，应该加大蚌湖洼陷成熟烃源区的勘探力度。      

泥岩与页岩地化特征对比——以鄂尔多斯盆地安塞地区延长组7段为例

鄂尔多斯盆地安塞地区,延长组7段（长7段）发育优质的页岩与泥岩烃源岩。开展泥岩与页岩的区别研究,有助于评价页岩与泥岩的品质,识别它们对油气资源的贡献。基于25口重点探井开展了岩心描述工作,同时选取泥岩及页岩样品共计81块开展地球化学测试与分析,以获得泥岩与页岩的地化特征并开展差异性对比。结果表明,长7段泥岩与页岩均处于热成熟生油的热演化范围、有机质丰度均达到好烃源岩标准、页岩有机质类型以Ⅰ型与Ⅱ₁型为主,而泥岩有机质类型以Ⅱ₁与Ⅱ₂型为主。在页岩与泥岩的地化特征对比上发现,页岩有机质丰度显著高于泥岩,其中最主要的影响因素是有机碳含量大于4%的页岩样品数量较多;页岩有机质类型更偏于生油,其中最主要的影响因素是高氢指数的腐泥质组分相对丰富;页岩的游离烃、热解烃以及生烃潜量均优于泥岩,但页岩中孔隙及微裂缝对游离烃的统计影响更大;由于页岩孔隙及微裂缝更容易发育,泥岩对烃类的滞留能力可能更强,而页岩中烃类的排运相对容易;泥岩与页岩的生标参数并无显著差异。     

鄂尔多斯盆地延长组长73亚段泥页岩层系岩石类型特征及勘探意义

长期以来,鄂尔多斯盆地长7₃亚段主要被作为单一烃源岩进行研究,涉及到多种岩石类型特征及源储一体方面的研究相对比较薄弱。基于岩性、物性相关分析资料结合测井精细解释,详细论述了长7₃亚段岩石类型特征,并分析了不同类型岩石储集特征及勘探意义。结果表明：①长7₃亚段发育黑色页岩、暗色泥岩、细砂岩、粉砂岩、凝灰岩共5类岩性;②砂质岩类的储集空间主要为长石溶蚀孔和刚性颗粒支撑的残余粒间孔,高长石和石英矿物含量、低碳酸盐胶结、低黏土矿物含量、较大累计厚度的砂岩是长7₃亚段最优的页岩油储层;③富有机质泥页岩是长7₃亚段发育规模最大的岩石类型,储集空间主要为黏土矿物晶间孔、黄铁矿晶间孔及碎屑颗粒粒间孔,有机质孔基本不发育,但常见有机质收缩缝,虽然长7₃亚段泥页岩的孔隙度和孔径都非常小,但也具备一定的储集性能和烃类流体可动性,初步估算长7泥页岩中滞留烃总资源量约为150×10⁸ t,可动烃资源量约为60×10⁸ t;④长7₃亚段砂质岩类和泥页岩含油饱和度普遍高于长7₁、长7₂亚段,进一步优化砂体纵向分布及平面展布特征,提高水平井砂岩钻遇率,加强试采方案研究,确保油水渗吸置换充分,是长7₃亚段砂质岩类页岩油快速建产增产的重要方向;⑤优选脆性指数和含油量高的黑色页岩,研发高效渗吸改善剂,采用压驱采一体化设计,增加缝宽、缝高及提高人工裂缝的导流能力,是实现泥页岩型页岩油动用的重要技术手段。