桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩气研究

桂中坳陷石炭系发现多处油气苗及沥青,具有良好的页岩气储集条件。对桂中坳陷下石炭统鹿寨组(C1l)烃源岩进行了研究,认为烃源岩主要为台前盆地相暗色炭质页岩,鹿寨组下部页岩具有良好的生烃条件。烃源岩有机质丰度高,平均TOC含量为3.08%,干酪根类型为II1型和II2,来源于水生浮游生物和菌藻类母质,烃源岩最高热解峰温度460~560℃,处于高成熟阶段,现今以生成天然气为主。页岩中脆性矿物含量为35.6%~75.2%,粘土矿物含量为3.1%~62.1%,页岩硅质来源中生物成因硅质具有较大贡献,鹿寨组底部富有机质页岩段发育的有机质微孔隙和纳米级—微米级微裂缝是页岩气富集的主要空间。桂中坳陷经历多期叠加构造改造,抬升剥蚀对页岩气保存有重要影响,断层和岩浆热液活动对页岩气保存也不利。断层影响相对较小、盖层厚度超过180m的桂中坳陷西北部地区是下石炭统页岩气勘探的有利方向。     

南盘江坳陷东兰地区下石炭统鹿寨组页岩气成藏条件及有利区预测

南盘江坳陷是四川盆地外围海相页岩气勘探战略突破区,具有巨大的勘探潜力,但其页岩气勘探起步晚、勘探方向不明确,严重制约了该区页岩气勘探开发.本次研究以南盘江坳陷东北缘东兰地区野外考察为基础,结合有机地球化学、全岩X衍射、扫描电镜等分析手段,分析了下石炭统鹿寨组泥页岩分布特征、源岩地球化学、储层物性特征、页岩气保存等成藏条件.研究表明:南盘江坳陷东北缘下石炭统鹿寨组泥页岩沉积厚度主要为250~350 m,埋深主要介于1 000~3 000 m;页岩有机碳含量多数大于2.0%,有机质主要为Ⅱ₁~Ⅱ₂型干酪根,处于高成熟-过成熟阶段,具备良好的供烃能力;页岩储层中脆性矿物含量高,孔隙空间发育良好,吸附性好,页岩气储集能力良好;页岩粘土矿物相对较高,成岩期压实、胶结作用较强,使页岩层自封闭性增强,保存条件较好;多期构造运动对后期页岩气保存与否具有决定性作用.对比国内外典型页岩气田成藏条件特征,认为南盘江坳陷东北缘下石炭统鹿寨组具备有利的页岩气成藏条件,提出南盘江坳陷东兰地区东北部为页岩气有利勘探区.      

桂中坳陷早石炭世泥页岩地球化学特征及近源气成藏模式

目前针对桂中坳陷早石炭世富有机质泥页岩的生烃潜力方面研究很少,严重制约了该区以页岩气为主的非常规油气勘探.本研究对鹿寨县城西石炭系鹿寨组泥页岩系统取样分析,从有机碳含量、岩石热解、有机碳同位素组成、抽提物正构烷烃组成特征及泥岩镜质体反射率多个方面讨论了该套泥页岩的生烃潜力;结合区域构造演化史总结了与下石炭统岩关阶泥页岩密切相关的3种近源气藏赋存模式.研究结果表明:泥页岩的TOC值分布于0.25%~15.67%,其中强制海退前沉积的泥页岩富含有机质,TOC值均大于2%,TOC值与氯仿沥青"A"、生烃潜量及总烃呈弱正相关关系.泥页岩的有机质类型主体为Ⅱ型;泥页岩的R_o值分布于1.72%~2.78%,处于过成熟阶段.泥页岩上下岩性组合特征及桂中坳陷现今所处的构造位置表明,坳陷中部对冲构造区为有利的近源气藏形成区,背冲构造区为较差区;坳陷边缘逆冲推覆构造区为存在岩性圈闭的近源气藏形成区.      

塔里木盆地西南坳陷二叠系页岩油气地质条件分析

二叠系泥页岩是塔里木盆地西南坳陷重要的烃源岩层系,阿克莫木、柯克亚、柯东1、杜瓦等地区或钻井的油气均源自二叠系,然而其页岩油气地质条件研究鲜见报道。笔者在分析研究区构造和沉积发育及其演化特征的基础上,重点研究了二叠系泥页岩的厚度、分布、地球化学和储层特征等页岩油气地质条件,探讨了构造、沉积与泥页岩生烃之间的演化关系,研究结果表明:①塔西南坳陷二叠系泥页岩累计厚度介于50～400m,主要分布在叶城凹陷和和田凹陷,沉积环境以浅海陆棚相和海陆过渡相为主,第四纪喜山运动对二叠系泥页岩的生烃演化具有重要的促进作用。②塔西南坳陷二叠系泥页岩具有良好的页岩气生成和储集条件,是塔里木盆地页岩气勘查的潜在层系;叶城凹陷和和田凹陷是塔西南坳陷页岩油气勘查的有利区,需进一步加强钻探验证工作。     

台间盆地相富有机质页岩特征研究——以南丹地区莫德剖面罗富组为例

早泥盆世埃姆斯期至早石炭世杜内期,南丹-河池一线为独特的台间盆地环境,位于桂中坳陷西部边缘,自下而上发育塘丁组、罗富组、榴江组、五指山组和鹿寨组含磷、锰的泥质、硅质和扁豆状的灰岩沉积。其中罗富组发育有连续的,具有一定沉积厚度的黑色、深灰色、灰黑色泥页岩沉积,具有页岩气开发潜力。针对南丹地区泥盆纪剖面罗富组进行的实测和沉积学分析能够更进一步的评价其中罗富组沉积的页岩气前景,研究共采集样品120件,采样间距为2m~3m。泥页岩层位选择其中10件含有机质样品进行有机质特征、矿物成分、孔隙度、孔隙结构等测试,20件样品用于电镜分析,80件样品进行薄片鉴定分析。综合野外露头剖面测量和样品地球化学测试及微孔结构观察结果,确定南丹地区罗富组下段具备形成页岩气的资源基础和优越的成藏条件。罗富组厚约330m,以富硅质泥页岩的首现,将之划为上、下两段。罗富组下段有机质丰度高(TOC分布于1.64%~3.69%之间),成熟度小于3.6%(Ro值介于3.14%~4.19%),泥页岩厚度大(大于100m),储层微孔隙发育,脆性矿物含量合适(介于48%~58%),黏土矿物之中不含蒙皂石。将研究剖面页岩气储层的地化、物性特征及沉积厚度与北美及四川页岩气对比,判断研究区中泥盆统罗富组下段具有较好的页岩气勘探潜力。     

桂中坳陷泥盆系页岩气成藏条件浅析

对桂中坳陷泥盆系泥页岩的成藏条件进行了分析,认为区内泥页岩主要发育在中-下泥盆统,该层系泥页岩分布面积广,沉积厚度大,有机碳含量高,泥页岩层段埋藏深度适中,具备页岩气成藏的基本条件.但桂中坳陷历经多期强烈的构造改造,断裂发育,部分地区还伴随岩浆活动,导致桂中坳陷页岩气藏的保存条件较差,而断裂和岩浆活动影响相对较小的中西部地区是桂中坳陷页岩气勘探的有利方向.认为在有机质演化程度高,构造运动复杂的地质背景下,页岩气的勘探必须强调保存条件,保存条件将会是制约中国页岩气藏勘探的关键因素之一.     

滇黔桂盆地泥盆系页岩气成藏条件及资源潜力分析

通过野外露头观察、剖面测量和样品测试,分析了滇黔桂盆地泥盆系页岩气成藏条件。研究结果表明：滇黔桂盆地中、下泥盆统发育两套台盆相暗色泥页岩沉积,泥页岩单层厚度为10~55 m,累计厚度普遍在100~450 m之间;泥页岩TOC一般为1.0%~2.5%,有机质类型为Ⅰ型-Ⅱ₁型,处于高-过成熟热演化阶段;储层物性接近于四川盆地威201井寒武系九老洞组页岩,发育多种储集空间类型,脆性矿物含量平均值为46%,具备储集条件;黔南坳陷西南部和桂中坳陷中西部地区地层相对平缓,断裂密度和剥蚀厚度小,且断裂性质以逆冲、压扭为主,页岩气保存条件相对较好。综合考虑暗色泥页岩厚度、埋藏深度、有机碳含量、热演化程度和保存条件等因素,预测滇黔桂盆地泥盆系页岩气有利层段为塘丁组和罗富组,有利区主要分布于天峨-南丹-河池一带以及桂中坳陷中部的鹿寨-来宾-合山-大化地区。利用地质资源丰度类比法计算出该区页岩气地质资源量为0.66×10¹²~1.09×10¹² m³。     

下扬子地区海陆过渡相页岩气成藏条件与主控因素:以萍乐坳陷二叠系乐平组为例

萍乐坳陷二叠系乐平组是典型的下扬子地区海陆过渡相泥页岩的发育层系。通过野外地质调查、样品采集和分析测试等对萍乐坳陷二叠系乐平组泥页岩的发育特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性等页岩气成藏地质条件进行了分析。结果表明:萍乐坳陷二叠系乐平组页岩单层厚度小、累积厚度大,横向、纵向连续性差;有机质丰度较高,w(TOC)以1.0%~2.5%为主,有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,有机质成熟度Ro分布在0.6%~4.5%之间,以高成熟-过成熟为主。页岩矿物组成中黏土矿物较为富集,储层孔隙类型主要为微孔隙和微裂缝,储层物性较差;总含气量和最大吸附气含量都较小。在页岩气成藏地质条件研究的基础上,结合区域沉积-构造背景的分析表明,页岩气成藏控制因素为:沉积环境、构造运动和保存条件。综合分析表明萍乐坳陷二叠系乐平组页岩气成藏条件一般,但在有机质丰度高、物性较好、埋藏适中的构造稳定地区仍然有较好的页岩气资源前景。     

新疆北部吉木乃坳陷下二叠统卡拉岗组页岩气地质特征初探

为评价新疆北部吉木乃坳陷页岩气勘探潜力,通过对吉木乃坳陷下二叠统卡拉岗组暗色页岩段有机地球化学以及储层特征分析,初步探讨其页岩气地质特征。卡拉岗组下段暗色页岩段烃源岩以碳质泥页岩为主,TOC最小值为0.3%,最大值为4.32%,平均值为1.01%。有机质丰度中等,有机质类型为Ⅲ型,Ro值介于1.43%~2.87%之间,平均值为2.12%。热演化程度为成熟-过成熟度阶段,具较好天然气生成能力。暗色页岩矿物成分以石英、长石等脆性矿物为主,粘土质矿物次之,具较好可裂性及吸附性。页岩孔隙以宏孔、细小孔以及小孔为主,储集空间主要为粒内及粒间溶孔、矿物间的微孔隙与微缝隙、矿物微裂缝。孔隙度为0.97%~1.52%,平均为1.36%。渗透率为0.0097~0.0197m D,平均为0.0139m D,具较好天然气储集能力。     

湘中坳陷下石炭统孟公坳段页岩气成藏条件及勘探前景

通过野外地质调查,结合实验测试数据和地震资料,对湘中坳陷下石炭统岩关阶孟公坳段页岩气勘探前景进行了探索。由烃源条件、保存条件、页岩气赋存条件及页岩可压裂性等方面的研究表明,该套泥页岩沉积厚度较大,富含有机质,有机质类型以Ⅱ型为主,TOC在1.32%~3.10%,镜质组反射率普遍大于2.0%,且处于过成熟演化阶段,具备页岩气成藏的烃源条件。从岩石结构、矿物成分、吸附性能等方面揭示出该套页岩发育良好的天然气赋存空间,且具有良好的吸附性能。黏土矿物含量及较好的顶底板条件决定了该套页岩具有良好的可压裂性。湘中坳陷的构造活动相对较弱,盖层封盖性能良好,有利于页岩气藏的形成和保存。     

沉积环境对页岩气储层的控制作用——以渝东北地区五峰组-龙马溪组为例

以"沉积控相,相控储层"为研究思路,基于野外露头剖面实测与室内实验测试,以及前人的研究成果,探讨渝东北地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组沉积环境对页岩气储层的控制作用。研究表明,渝东北地区五峰组-龙马溪组富有机质泥页岩主要发育于滞留浅海陆棚相中,沉积中心页岩厚度可达70~80m,有机碳含量(TOC)最高可达7.56%,平均3.09%。静水缺氧还原沉积环境岩石类型主要以富含有机质的含碳质含粉砂泥(页)岩、含碳质含硅质泥(页)岩、含硅质泥(页)岩、含碳质泥(页)岩、含粉砂泥(页)岩及硅质泥(页)岩为主。页岩矿物成分以石英(平均达62.76%)和黏土矿物(平均达22.61%)为主。缺氧还原环境下沉积的大量黄铁矿形成的黄铁矿晶间孔、黏土矿物层间微孔隙、有机质生烃形成的微孔隙以及脆性矿物控制形成的微裂缝为页岩气提供了良好的储集空间。沉积环境控制的储层发育特征的研究可为页岩展布、有机质丰度、储集空间及其之后有利区评价等研究提供基础。     

柴达木盆地德令哈坳陷石炭系页岩气系统评价

石炭系是柴达木盆地油气勘探的新层系,油气勘探程度低,但发育厚度大的高有机质丰度泥页岩,具有很好的页岩气资源潜力。通过对德令哈坳陷石炭系露头剖面进行实测和钻井岩心分析,明确石炭系泥页岩空间展布特征。测定样品有机地球化学参数、孔渗特征,并且进行等温吸附和渗流实验,分析其储集特征。结合德参1井盆地模拟分析,研究石炭系页岩气成藏事件,划分德令哈坳陷石炭系页岩气系统。研究表明：石炭系泥页岩广泛发育,埋深较大但未发生变质;泥页岩有机质丰度较高,有机质类型主要为Ⅱ2型和Ⅲ型,处于成熟-高成熟演化阶段;上石炭统泥页岩发育优于下石炭统;泥页岩表现为低孔低渗特征,孔隙度在1.89%~5.48%,渗透率为(0.115~2.7)×10-7 μm2;上覆地层发育厚层泥页岩可以提供良好的盖层条件;古近纪末-现今为页岩气系统形成的关键时期;上石炭统克鲁克组钻遇天然气显示,证实了德令哈坳陷石炭系页岩气系统的存在。在泥页岩厚度、埋深、TOC含量、成熟度等条件综合评价基础上,将德令哈坳陷划分为德令哈页岩气系统与埃北页岩气系统。     

湘中涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件及主控因素

下石炭统天鹅坪组页岩是湘中地区页岩气勘探的新层系。基于野外地质调查、页岩气钻井的样品采集和分析测试等对湘中涟源凹陷石炭系天鹅坪组泥页岩的发育特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性等页岩气成藏地质条件进行了分析。结果表明:涟源凹陷石炭系天鹅坪组有机质丰度较高,w(TOC)分布在0.78%～2.84%之间,有机质类型以Ⅱ_1型为主,有机质成熟度R_o分布在1.48%～2.09%之间,处于高成熟演化阶段;泥页岩矿物成分以石英和黏土矿物为主,黏土矿物主要由伊蒙混层、伊利石和绿泥石组成;泥页岩有机质孔较发育,孔隙度平均为1.97%,渗透率平均为0.847×10~(-3)μm~2,但大多小于0.1×10~(-3)μm~2;湘新地4井天鹅坪组泥页岩含气量分布在1.64～4.29 m~3/t,平均2.69 m~3/t(不含残余气)。结合区域构造—沉积演化背景的分析表明,涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件的主控因素为沉积环境、构造保存条件,其中深水陆棚相是页岩气有利相带,复杂构造背景下由对冲式构造样式形成的向斜对页岩气保存条件最为有利,是研究区页岩气勘探的"甜点区"。研究成果可以为该区后续油气勘探提供参考。     

阿尔金山南缘侏罗系页岩气生烃及储集条件

柴达木盆地阿尔金山南缘侏罗系发育,具备油气生成的条件,但尚未开展页岩气调查评价。通过野外地质测量和样品采集分析,调查了侏罗纪泥页岩发育的厚度、沉积环境,分析了页岩地球化学、储层物性等页岩气地质条件。研究表明,侏罗纪泥页岩累计厚度介于158~250m之间,单层最大厚度89m;沉积环境以深湖-半深湖为主;有机碳含量介于0.15%~7.96%之间,平均2.05%;镜质体反射率介于1.02%~2.50%之间,平均1.41%;有机质类型以Ⅱ1和Ⅱ2型为主;泥页岩微裂缝及微孔隙发育,脆性矿物平均含量大于43%。综合分析认为,阿尔金山南缘侏罗系泥页岩具有较好的页岩气生烃和储集条件,可作为页岩气勘查开发的有利层系。     

川西坳陷上三叠统须五段陆相页岩气储集层矿物成分特征及其意义

为探讨川西坳陷陆相泥页岩矿物成分特征,采用X射线衍射仪,对采自上三叠统须五段7个样品进行了定性和定量分析。结果表明,须五段泥页岩矿物成分以黏土矿物(43.2%)和石英(38.6%)为主,其次为长石(3.9%),含有少量的文石、方解石、白云石等。须五段为滨浅湖相沉积,对有机质的富集和保存有利,为页岩气藏的形成提供了良好的沉积条件;黏土矿物组合特征反映须五段已经历晚成岩阶段,对应有机质演化的成熟阶段,同时有机质类型主要为Ⅲ型,具有适宜页岩气形成的条件。须五段伊利石和绿泥石含量低,相应孔隙率可能较高且脆性矿物含量大于45%,是理想的页岩气重点勘探开发层位。     

黔北镇远牛蹄塘组黑色页岩沉积环境与有机质富集关系

通过矿物组分、主量元素、微量元素、碳氧同位素等特征,分析了黔北地区镇远县ZX井牛蹄塘组黑色页岩的岩相类型和不同岩相页岩的沉积环境及其与有机质富集间的关系。结果表明,牛蹄塘组下段以硅质页岩为主,TOC含量4. 96%~10. 10%;上段以富泥硅质页岩为主,TOC含量1. 43%~9. 04%。下段硅质页岩沉积于水流停滞的深水陆棚环境,沉积古水体为贫氧的还原状态;上段富泥硅质页岩沉积时期,仍为贫氧的还原环境,但水体滞留程度、还原性较下段硅质页岩沉积期弱。贫氧的还原环境是影响牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的主要因素,热液作用和陆源碎屑对牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响较小。     

滇黔北坳陷及邻区下志留统龙马溪组页岩气储层特征

基于8口钻井、2个剖面点的岩样观察和测试分析,滇黔北坳陷及邻区下志留统龙马溪组下段是富有机质泥页岩发育的层段,有机质演化达到过成熟阶段。X衍射全岩分析表明,龙马溪组泥页岩由黏土矿物、石英、碳酸盐、长石、黄铁矿等矿物组成,黏土矿物则以伊利石为主。泥页岩的平均脆性指数56.11%~73.21%,压裂时易于形成网络裂缝;常规物性测试,孔隙度、渗透率很低,扫描电镜观察,纳米级孔隙和裂缝发育。     

桂中坳陷西北部中泥盆统页岩地球化学特征及沉积环境

本文研究桂中坳陷西北部中泥盆统页岩氧化还原条件和古沉积环境。利用该区典型页岩气调查井(桂页1井)岩心,通过X射线荧光光谱分析(XRF)和电感耦合等离子体质谱分析(ICPMS),对中泥盆统岩心(320.35m~938.5m)以1.5m采样间隔进行了微量元素测试。结果显示,纳标组地层V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co平均值分别大于0.67、4.65和7.71,且富集竹节石、菊石等生物组合,指示其沉积时期海平面相对上升,处于有利于有机质保存的深水陆棚环境;罗富组和塘丁组V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co分别为0.38~0.65、0.73~4.10和3.70~6.72,指示沉积阶段海平面相对下降,水体变浅,沉积环境为弱氧化的浅水陆棚环境;同时,有机碳含量(TOC)的变化与Ba元素的富集程度相关性较高,表明缺氧环境有利于机质的富集和保存;此外,通过微量元素指标判别,认为桂中坳陷西北部中泥盆统沉积时期,自下而上经历了海平面的相对上升到相对下降的沉积旋回,纳标组时期相对海平面上升至最高,沉积了厚度稳定且有机质含量高的富有机质页岩,可作为本区有利的勘探目标层段。     

川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相与页岩气地质条件的关系

在川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相详细研究的基础上,结合偏光显微镜、X衍射及元素地球化学分析等,提出沉积相对页岩气地质条件的影响特征。研究发现:川南及邻区龙马溪组下段主要发育潮坪相和浅海陆棚相。局限滞留的缺氧还原环境、快速海侵形成的分层水体、适宜的沉积速率及较高的生物产率,造成了龙马溪组下段有机质富集,并以硅质型页岩为主,利于页岩气的富集与开发。隆起边缘的潮坪相沉积,为页岩气的非有利区;沉积中心的深水陆棚沉积区,主要发育碳质硅质页岩、碳质页岩与含粉砂含钙碳质页岩,为页岩气的有利区;砂泥质浅水陆棚含有较高的有机质,应为页岩气发育的次级有利区;灰泥质浅水陆棚主要发育"钙质页岩+含碳泥质灰岩",有机质含量相对较低,为页岩气的较不利发育区。     

桂中坳陷页岩气地质调查桂柳地1井钻井技术

为查明柳州东部雒容有利区下石炭统鹿寨组的岩性、沉积相及富有机质有效泥（页）厚度、含气性,获取富有机质泥页岩段的页岩气相关参数,广西壮族自治区国土资源厅在桂中坳陷部署了一口小口径页岩气地质调查井——桂柳地1井。通过选用HXY-8B型岩心钻机、采用直井多开次钻探方法,分层钻进;利用前导向扩孔钻具分级扩孔,逐级下套管;配合PVA1788无固相冲洗液体系;同步开展录井、测井、固井及钻井评价等配套工作,解决了深孔泥岩中钻进取心困难、井壁稳定性差、钻孔弯曲度超标等施工难题。该井钻井技术可为该地区石炭系鹿寨组泥页岩钻探提供有益经验。