渝东南地区页岩气勘探开发现状及下一步勘探方向思考

渝东南是我国首先发现页岩气的地区,也是页岩气勘探开发的重点领域。页岩气藏的形成受页岩厚度、有机质丰度、热演化程度、孔隙发育程度及地层破坏情况影响,渝东南地区主要存在下寒武统的牛蹄塘组和上奥陶-下志留统的五峰-龙马溪组两套富有机质页岩,它们均具有沉积厚度大、有机质丰度高、热演化程度高等特点,尤其是五峰-龙马溪组页岩气的热成熟度等地质条件优越,具备商业性页岩气田形成和发育的地质条件。同时,该地区上元古界陡山沱组、二叠系长兴组、龙潭组（吴家坪组）及下志留统石牛栏组（松坎组）等地层中具有页岩气资源潜力条件,开展该地区页岩气深化研究,进一步扩大页岩气储量发现,是渝东南地区另一个重点工作方向。      

四川盆地南部五峰组页岩元素对古生产力及古水深的指示意义

采集了位于四川省文兴县三新砖厂奥陶系五峰组8件露头剖面的页岩样品进行主、微量元素分析测试。应用元素地球化学的分析方法,对研究区五峰组的古生产力、古水深等沉积环境进行分析、还原。结果表明四川盆地南部五峰组页岩沉积期的氧化还原环境为厌氧-贫氧的缺氧环境,并且具有较高的生产力。     

四川盆地南部奥陶系五峰组页岩元素特征及其对古环境的指示意义

为了探究四川盆地南部奥陶系五峰组页岩的元素特征从而进一步还原其古沉积环境,选择了四川省文兴县三新砖厂奥陶系五峰组8件露头剖面的页岩样品进行主、微量元素分析测试。通过运用元素地球化学研究方法,对研究区五峰组的古氧相沉积环境进行分析、还原。     

五峰组—龙马溪组储层特征及甜点层段评价——以昭通页岩气示范区A井为例

以昭通页岩气示范区A井五峰组—龙马溪组一段页岩为主要研究对象,利用薄片、氩离子抛光-场发射电镜、核磁共振、液氮吸附、X衍射及地化分析等多种测试手段,从岩石学、有机地化、矿物组成、孔隙类型及结构、物性特征及含气性等方面,系统评价了五峰组—龙一段各小层储层特征,并优选了页岩地质与工程甜点层段。结果表明:五峰组—龙一段以硅质页岩为主,优质页岩主要形成于海侵期-海退早期的深水陆棚相贫氧-厌氧环境;有机质孔和黏土矿物层间粒内孔最为发育;五峰组—龙一段储层孔隙以中孔为主,微孔对比表面贡献最大,而中孔和微孔提供了主要的孔体积;龙一11—龙一21小层相对其他层段,具有相对高的TOC含量、孔隙度、含气量及压力系数,且各项指标具有向上减小或降低的趋势。同时,龙一11—龙一21小层具有高脆性指数、高杨氏模量、低泊松比的岩石力学特征;基于地质与工程综合评价,优选龙一11—龙一21小层即富碳高硅页岩段为纵向上甜点层段,为昭通页岩气示范区水平井的靶体层段。     

河北平原区泥岩的稀土元素地球化学特征

为了查明河北平原区二叠纪泥岩中稀土元素的特征、来源及其地质意义,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对河北平原区32个泥岩样品的稀土及微量元素进行测试,全面分析了稀土元素、地球化学参数、空间分布规律及分布模式。研究表明:河北平原区泥岩稀土元素相对富集,太原组泥岩中的稀土元素明显低于山西组;稀土元素与Be,Sc,Ti,V,Co,Zn,Nb,Th,Hf,Ta等亲石元素相关性好,反映了研究区泥岩稀土元素主要来自于陆源碎屑;沉积速率、稀土元素及微量元素比值(∑REE,(La/Yb)_N,La/Sm等)在太原组-山西组分界层面上存在较明显的突变现象,是太原组沉积后华北板块构造抬升的直接反映。     

四川盆地南部五峰组页岩元素特征对古构造及古环境的指示意义

选择了四川省文兴县三新砖厂奥陶系五峰组8件露头剖面的页岩样品进行Sr、Ba、Ga、V、Ni、Co、U、Th及Fe、Mn等主、微量元素分析测试。通过运用元素地球化学研究方法 ,对研究区五峰组的古构造等沉积环境进行分析、还原。分析结果表明研究区页岩沉积期古水深较浅,古盐度较低,指示水体环境为淡化的海水沉积。     

鄂西鹤峰地区牛蹄塘组富有机质页岩稀土元素特征及其地质意义

为探讨鹤峰地区牛蹄塘组富有机质页岩的沉积物源及古沉积环境,采集鹤地3井牛蹄塘组页岩样品,进行稀土元素测试和分析。根据岩性特征,将牛蹄塘组分为牛一段和牛二段,其中牛一段从下到上细分为硅质岩亚段和泥页岩亚段。根据稀土元素分析结果,牛一段页岩中轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损且分异不明显,其中泥页岩亚段的轻稀土元素富集程度高于硅质岩亚段;牛一段页岩的物源具有多源性,沉积物主要为正常海相沉积碎屑,而硅质岩亚段沉积早期可能受海底热水活动影响,混合了少量热水活动带来的玄武质物质;牛一段页岩沉积时总体处于还原环境,只有硅质岩亚段沉积早期可能受海底热水活动影响,处于弱氧化环境;牛一段页岩沉积时沉积速率总体较缓慢,有利于有机质的保存,其中硅质岩亚段沉积速率相对快于泥页岩亚段。研究成果可为鹤峰地区页岩气资源勘查提供有关成因研究等方面的资料。     

鄂西渝东五峰组—龙马溪组富有机质页岩小层划分对比研究 ——以咸地2井为例

湖北咸丰地区咸地2井五峰组—龙马溪组页岩具有沉积厚度大、有机碳含量高、含气性好等特点。通过系统分析咸地2井钻井、录井、测井资料以及测试分析结果,对咸地2井五峰组—龙马溪组进行小层划分,共划分9个小层。重点对其岩石特性、沉积环境等作细致的研究,结合测井数据、TOC、含气量以及地化分析数据,将划分的9个开发小层与渝东地区典型开发井对比,发现咸地2井开发小层(1)—(4)与焦页1井和彭页1井的划分小层(1)—(4)具有横向可对比性,因此咸地2井小层(1)—(4)也为优先开发小层,另因咸地2井的开发小层(8)的岩性、有机碳含量、含气性好,故也被列为优先开发小层。     

上扬子地台上奥陶统五峰组页岩有机质聚集主控因素

选择上扬子地台东北部SY井上奥陶统五峰组为研究对象,对25个页岩岩芯样品开展了有机碳含量、矿物组分、主量和微量元素测试,重点分析了五峰组主、微量元素的变化特征及其所反映的沉积环境,讨论了五峰组页岩有机质聚集的主控因素。结果表明:根据有机碳含量的分布特征,晚凯迪阶—赫南特阶五峰组页岩可以划分为3个层段(WF1,WF2,WF3),WF2具有最高的有机质丰度,WF1和WF3相当。氧化还原敏感微量元素Mo和U的富集特征指示WF1和WF3沉积于氧化-贫氧环境,WF2沉积于贫氧-缺氧的底水环境,沉积水体的还原性先增强而后有所减弱。五峰组3个层段均具有较高的Ba和生物成因硅含量,指示五峰组沉积时水体表面始终维持较高的古生产力,较高的Cd/Mo比值指示五峰组沉积时具有的高古生产力可能受控于上升洋流的存在。Al和Ti含量总体变化不大,反映五峰组沉积时海平面总体波动不大。WF1有机质含量与Mo和U的富集系数存在相似的变化趋势且与Al和Ti具有正相关性,认为有利的氧化还原条件是WF1有机质聚集的主要控制因素,而WF2有机质含量与生物成因硅存在明显的正相关性,认为较高的古生产力导致WF2有机质富集,WF3有机质含量与Mo和U的富集和生物成因硅均存在一定的相关关系,反映古生产力与氧化还原环境共同控制着WF3有机质的聚集。     

四川盆地东南部五峰—龙马溪组海相页岩孔隙连通性实验研究

五峰—龙马溪组富有机质页岩是我国海相页岩气商业开发的目的层，目前对该页岩孔隙连通性的认识仍不够深入。针对此问题，选取渝东南地区渝参6井五峰—龙马溪组的8个页岩样品开展了低压N₂吸附、高压压汞和自发渗析实验研究。结果表明，研究区五峰—龙马溪组页岩中微孔、中孔和宏孔均发育，微孔和中孔占总孔体积的比例高，孔径的峰值分布于2~6 nm；五峰组页岩的MICP孔隙度、总孔体积和总孔比表面积均高于龙马溪组页岩，与样品有机质丰度差异相关；五峰—龙马溪组页岩样品的正癸烷（油润湿）自吸曲线斜率为0.254~0.428，去离子水（水润湿）自吸曲线的斜率为0.258~0.317。表明亲油性孔隙具有更高的孔隙连通性，而亲水性孔隙的连通性适中，五峰—龙马溪组页岩具有混合润湿特征，有机质孔隙的连通率高于无机矿物孔隙。     

鄂西地区五峰组—龙马溪组岩石相与页岩气富集关系分析——以鄂红地1井为例

鄂西地区页岩气勘探起步较晚,现阶段成果显示该区具有较好的页岩气勘探开发前景,尤其是五峰组—龙马溪组页岩受到诸多关注,但关于该区的岩石相划分和岩石相与页岩气富集关系的研究还未系统开展。目前,涪陵气田和威远—长宁国家示范区的成功商业化显示龙一段为勘探开发潜力最大的层段,通过对鄂西地区地质调查井(鄂红地1井)龙一段岩石相开展定量划分,旨在揭示该区不同时期五峰组—龙马溪组岩石相特征,从而为优质页岩分布预测提供科学依据。采用系统取芯、岩芯观察、笔石生物地层划分、相划分等方法,结合TOC含量、主微量元素、矿物成分、氩离子抛光、含气性测试等系统测试和分析,主要进行了2个方面的研究:(1)从岩性、岩矿、地化、古生物、电性等方面入手,将龙一段划分为浅水陆棚和深水陆棚相,然后利用TOC含量、石英、黏土矿物和笔石4个参数对鄂红地1井龙一段的岩性进行定量分级,将龙一段页岩进一步划分为8类岩石相。其中,富碳富硅富笔石硅质页岩、富碳富硅富笔石放射虫硅质页岩相为最有利岩石相,为页岩气勘探开发的最有利层段。(2)探讨了不同岩石相与微量元素、储集空间和含气量之间的关系。岩石相通过有机质丰度和矿物组分控制了页岩气富集,其中,富碳富硅富笔石硅质页岩和富碳富硅富笔石放射虫硅质页岩相对页岩气藏含气量影响最大。     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩微量元素和稀土元素地球化学特征

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩发育于石头梅凸起附近,位于三塘湖盆地西南缘。通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对油页岩中微量元素和稀土元素地球化学特征进行研究。研究表明:和中国煤相比研究区油页岩中比较富集V,Cr,Ni,Cu,Ge,As,Se,Rb,Sr,Mo,Cd,Sb,有毒元素、致癌元素Cd,Ni,As,Cd等含量明显高于地壳和中国煤中平均含量;REE富集情况低于北美页岩水平,稀土元素分布模式表明LREE明显富集,HREE相对亏损,Eu随深度正负异常变化频繁。ΔCe,ΔEu,Sr/Ca,Sr/Ba,V/(V+Ni)及V/Cr的值总体上反映出该区油页岩形成于贫氧-缺氧,水体盐度咸水-淡水的较深水环境     

贵州黔北地区页岩气成藏条件与勘探前景

页岩气作为非常规油气资源尤为重要的一种,具有特殊成藏机理,其成藏需要特殊的地质条件,主要受控于泥页岩厚度、有机质丰度、有机质成熟度、矿物岩石成分、压力和温度等因素。贵州黔北地区是我国南方下寒武统黑色岩系发育的典型地区之一,黑色岩系剖面露头良好,序列完整。具备有页岩气生成条件的泥页岩地层自下而上为震旦系陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组与上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组地层。通过地质条件与地球化学综合分析,认为该地区的下寒武统牛蹄塘组黑色页岩系和上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组暗色泥页岩分布面积广泛,厚度较大,有机质含量和热演化程度高,是最为有利的页岩气勘探层位。     

习页1井五峰组—龙马溪组页岩特征及含气性评价

在岩心观察和实验测试的基础上,对习页1井钻遇的五峰组—龙马溪组富有机质页岩岩性、地球化学特征、储层特征以及含气性进行系统研究,以期对贵州页岩气勘探开发、有利区优选以及资源潜力评价提供地质依据。研究表明,富有机质页岩为碳质页岩和硅质页岩,主要位于五峰组和龙马溪组底部,为深水陆棚沉积,具有有机质丰度高、热成熟度高、有机质类型好、含气量大的特点,说明黔西北地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩段具有良好的页岩气形成的地化条件;从水下隆起—浅水陆棚—深水陆棚环境富有机质页岩自生石英含量逐渐增加,黏土矿物含量逐渐减少;富有机质页岩段储集空间以有机质孔隙为主,天然气多以吸附形式存在;页岩形成的沉积环境和保存条件是控制我国南方地区页岩气含量高低的决定性因素。     

页岩储层矿物成分及相关讨论

运用实验技术手段,综合测试分析了重庆南川泉浅一井龙马溪组下段页岩储层的矿物组分,分析结果表明:研究对象与其他页岩气有利区块的页岩相比,黏土矿物含量较高,脆性矿物含量较低,矿物组分对孔裂隙的发育具有重要影响;成岩作用介于晚成岩作用阶段与极低级变质作用阶段之间;基于矿物组分的脆性评价显示泉浅一井页岩脆性较低,但研究区页岩分布面积广、厚度大,可以弥补其他性质的不足。页岩矿物组分受控于沉积-成岩作用,通过沉积微相的分析确定页岩脆性矿物富集区带,对煤矿安全开采、煤层气分布富集研究、寻找页岩气压裂的有利区带等均有重要意义。     

桂林鸡血玉地球化学特征与成因*

以龙胜上朗和平野的桂林鸡血玉样品为研究对象，测试分析了样品的主量元素和稀土元素。结果表明，桂林鸡血玉中SiO2含量高达85.34%~98.10%，平均93.59%；TFe2O3的含量相对富集，w(Al)/w(Al+Fe+Mn)平均为0.19，大部分样品均落在Al Fe Mn三角判别图的富Fe端，表现出热水沉积的特点。稀土元素总量极低，δCe为0.90~1.12，平均为1.02，无明显异常，δEu平均值为1.96，明显的正异常，(La/Ce)N平均为1.0，与典型热水沉积岩石的稀土元素特征存在一定差异，但表明桂林鸡血玉的形成与热水沉积关系密切，受热液活动影响大。     

大兴安岭乌奴尔地区裸河组沉积地质特征及物源分析

大兴安岭乌奴尔地区裸河组地层位于西伯利亚板块东南缘古生代陆缘增生带，是研究中亚造山带弧沟体系的重要窗口之一，为了解研究区裸河组的沉积特征及沉积物源性质，丰富中亚造山带弧沟体系中的沉积地层，利用沉积地质学及岩石地球化学方法，对裸河组地层沉积地质特征及物源进行研究，取得以下主要进展：①裸河组地层发育平行层理、水平层理，可见3种主要基本层序类型。②沉积物粒度分析结果显示，裸河组为浅海相沉积。③主量元素、微量元素及稀土元素特征指示，裸河组的沉积物源形成于大陆岛弧构造环境。