上扬子地区下寒武统黑色页岩矿物组成特征及其油气勘探意义

下寒武统是上扬子地区海相页岩气藏的重要勘探层系之一,但受目的层埋藏深、钻井少、勘探效果不理想等因素的制约,尚存在着诸多影响勘探进展的地质问题。为此,基于X射线衍射、岩石薄片、普通扫描电镜及氩离子抛光—扫描电镜等资料,分析了该区下寒武统黑色页岩的矿物组成特征及其油气勘探意义。结果表明:①该区页岩组成以黏土矿物和石英为主,其次为碳酸盐矿物及长石,其中石英平均含量为44.60%,发育陆源石英和生物成因硅质2种类型,而黏土矿物平均含量为33.32%,以伊利石(I)含量最高、伊/蒙混层(I/S)含量不均且混层比低(一般为5%)、局部含绿泥石(C)及高岭石(K)为特征;②从该区页岩中可识别出I+I/S+C型、I+I/S+C~I+C过渡型、I+C型及I型4种黏土矿物组合类型,指示不同地区页岩成岩环境存在着差异;③矿物颗(晶)粒无序排列有利于粒间孔隙残存,长石向黏土矿物成岩蚀变可形成线状孔隙;④该区页岩的脆性指数一般都超过40%,具有良好的可压裂性,黔东南地区与川西南地区相比前者页岩脆性更好。     

东营凹陷沙河街组不同砂体类型储层敏感性

在对东营凹陷王家岗地区古近系沙河街组沙三、沙四段不同类型砂体储层岩石学特征、黏土矿物组合特征分析的基础上,探讨了不同类型砂体的潜在敏感性及其差异.结果表明,不同类型砂体的岩石学特征、黏土矿物组合特征有较大差异,对储层敏感性有较大的影响.河流及滨湖等近源砂岩的黏土矿物组合为伊/蒙混层+伊利石+高岭石,伊/蒙混层矿物为主;...     

昭通东北地区五峰组—龙马溪组龙一1亚段页岩岩相类型及其储层特征

页岩岩相对页岩储层有着重要的影响，一定程度上控制着页岩的生烃能力、储集和压裂性能。基于岩心、薄片、X射线衍射及各类地化测试数据，对昭通东北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩岩相特征、储层特征和评价进行了研究。研究区主要发育含灰/硅混合质页岩相、混合质页岩相、含黏土/硅混合质页岩相、混合硅质页岩相、含黏土硅质页岩相，南部与北部岩相纵向分布存在差异，南部五峰组—龙一₁亚段岩相呈现出从黏土质页岩相组合向硅质页岩相组合再向混合质页岩相组合过渡的特征，北部呈现出从混合质页岩相组合向硅质页岩相组合再向混合质页岩相组合的过渡趋势；横向上岩相展布非均质性强，连续性差。不同岩相储层特征存在差异，硅质页岩储层性能较好，具有有机碳(TOC)含量高、含气量高、脆性矿物含量高的特征；黏土质页岩TOC含量和含气量较高，但脆性矿物含量极低；混合质页岩储层性质复杂，总体上硅质含量高的混合质页岩储层性质较好。基于TOC含量、含气量、脆性矿物含量，利用层次分析法和熵值法相结合的方法，建立了页岩岩相评价标准，确定了优势岩相，研究区混合硅质页岩相、含灰硅质页岩相和含灰/硅混合质页岩相为I类优势岩相...     

四川盆地南缘下志留统龙马溪组页岩气储层矿物成分特征及意义

运用X射线衍射技术,对四川盆地南缘长宁-兴文地区下志留统龙马溪组39个露头泥岩/页岩样品进行了定性和定量分析。结果表明,龙马溪组泥岩/页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,平均含量分别为53.39%和29.15%;其次为方解石,平均含量为5.46%;另外,还含有少量的长石、白云石、石膏、黄铁矿等矿物。龙马溪组为浅海陆棚沉积,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出龙马溪组已经历晚成岩阶段,对应有机质演化的成熟-高成熟阶段,具有适宜页岩气形成的成熟度条件。黏土矿物对页岩气藏的形成和开发有一定积极意义,龙马溪组底部厚度约为30 m的地层,伊利石和绿泥石含量低、相应孔隙率高且脆性矿物石英含量大于50%,是理想的页岩气重点勘探开发层位。页岩气储层矿物成分研究为其吸附储存、裂缝评价、渗流运移、压裂造缝和工艺性能等的研究提供了坚实的基础。     

饶阳凹陷页岩油储层应力敏感规律

饶阳凹陷页岩油储量丰富,但页岩容易发生应力敏感,需测试该区块的应力敏感程度,寻找应力敏感规律,为生产制度提供基础数据。室内利用X-射线衍射全岩分析、荧光薄片及电镜扫描等方法,分析了储层矿物的组成、微观结构及连通度共11组,储层应力敏感性流动实验3组,利用数据拟合的方法获得该区块的应力敏感在渗透率损失20%时的规律,净应力与黏土及脆性矿物含量的公式为P_c=-0.09796m_c+0.2385m_b-7.8145;不可逆渗透率伤害率与黏土及脆性矿物含量公式为K_i=93.24+0.2797m_c-0.6809m_b的关系;其中,不可逆渗透率伤害率为52.09%,在渗透率损失20%时对应的净应力在3 MPa以内,进一步分析其原因是由于不同黏土含量造成不同的微裂缝的开合程度,但是脆性矿物含量决定不可逆渗透率伤害率及渗透率损失20%时对应的净应力值。结果表明,饶阳凹陷地区的页岩油储层应力敏感与与黏土矿物含量呈负相关,与脆性矿物含量呈正相关。同时通过研究页岩油储层应力敏感性规律的拟合方法,为再解决上述类似储层由于岩样样本数量少,利用有限的岩心柱塞表征整个地层的敏感规律,提供一种新的测试方法。      

川东地区龙马溪组页岩黏土矿物组成与成因

为了分析页岩气储层中黏土矿物特征及其与有机质的关系,以川东地区下志留统龙马溪组页岩为研究对象,利用X-射线衍射分析和扫描电镜观察,并结合薄片、岩心和测井资料,深入分析了研究区龙马溪组黏土矿物成因、分布特征及其主控因素、对有机质的影响。结果表明:黏土矿物组合为伊利石+伊/蒙混层+绿泥石,具有陆源碎屑、自生和次生成岩3种类型,全区具有高伊利石、伊/蒙混层含量的特点;焦石坝地区龙马溪组下段地层具有封闭性,致使烃源岩生烃过程中产生异常高压,抑制伊利石化作用,在垂向上出现了随深度增加伊/蒙混层含量也增加的非正常转化序列,同时也可以用这种非正常转化序列反推地层中异常高压的存在;碎屑组分也间接影响黏土矿物的含量,尤其是钾长石的含量,在伊/蒙混层向伊利石的转化过程中,是否能提供足够多的K⁺,决定了两者之间是否能等量转化。     

辽东湾坳陷X油田黏土矿物对注水开发储层物性的影响

为摸清研究区储层物性变化规律,指导油田注水开发,以辽东湾坳陷X油田东二下段三角洲前缘储层中黏土矿物为研究对象,采用铸体薄片、扫描电镜、X—衍射等方法,通过对比不同位置、不同含水阶段密闭取心井黏土矿物体积分数、储层物性,结合古地貌与沉积环境,深入分析黏土矿物的分布规律及控制因素,探讨黏土矿物对注水开发储层的影响。研究结果表明:研究区储层中黏土矿物主要为伊/蒙混层和高岭石,含有少量的伊利石和绿泥石;受古地貌与沉积环境两大因素控制,黏土矿物含量呈现规律性变化,南西地区古地貌低洼,储层埋深较大,以石英砂岩为主的河口坝砂体发育,伊/蒙混层含量高,而北东地区古地貌略凸起,储层埋深小,以长石砂岩为主的水下分流河道砂体发育,高岭石含量高;黏土矿物总含量低的储层水淹较强,黏土矿物总含量高的储层水淹较弱;伊/蒙混层含量高的储层,水淹后储层物性明显降低,而高岭石含量高的储层,水淹后储层物性明显变好。研究成果为储层剩余油描述提供了新思路,也为同类油田的注水措施优化、开发方案调整提供了理论指导。     

浙江临安地区富有机质页岩储层特征

通过X衍射、扫描电镜等分析,研究了区块内富有机质泥页岩的储层特征,探讨了区内富有机质泥页岩的储层影响因素。临安地区富含有机质泥页岩的脆性矿物含量整体较高,均大于60%,利于压裂,脆性矿物含量表现为荷塘组高、杨柳岗组次之、胡乐组低;黏土矿物一般小于35%,利于裂缝的形成及吸附,黏土矿物含量表现为胡乐组高、荷塘组次之、杨柳岗组低。整体来看,受构造运动及火山岩影响,临安地区暗色泥页岩的孔隙度和渗透率普遍较低,尤其是杨柳岗组和胡乐组整体偏低。     

陆相页岩储层连通孔隙系统分布与形成机制——以川西坳陷上三叠统须家河组为例

为揭示陆相页岩储层连通孔隙系统的形成机制,指导页岩气高效开发,以川西坳陷上三叠统须家河组陆相页岩为例,综合运用X衍射、场发射扫描电镜、低温气体吸附、高压压汞和核磁共振冻融等分析测试方法,研究了样品的矿物组分、全孔径分布特征和孔隙连通特征,并分析了孔隙连通性的主控因素。川西坳陷研究区上三叠统须家河组陆相页岩黏土矿物含量最高,石英含量次之;页岩孔径分布复杂,其中中孔最为发育,是孔体积（占87.33%）和比表面积（占49.19%）的主要贡献者;20~50 nm孔隙连通性较好,是研究区须家河组主要的连通孔隙发育区间;须家河组陆相页岩主要发育黏土矿物晶间孔,粒内溶孔较少,基本不发育有机质孔,广泛发育微裂缝,其中黏土矿物晶间孔—微裂缝孔隙组合是研究区主要的连通孔隙类型;黏土矿物及石英等脆性矿物的含量及排列方式控制连通孔隙的发育及分布。基于以上结果总结了陆相页岩连通孔隙的3种潜在发育机制:发育在黏土矿物与脆性矿物基质上的黏土矿物晶间孔—微裂缝组合连通性最好;黏土矿物集合体内的黏土矿物晶间孔连通性次之;有机—黏土复合体内的有机孔—黏土矿物晶间孔连通性最差。      

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物特征及其对储层物性的影响

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩自生黏土矿物含量较高,是影响储层物性的重要因素之一,但对黏土矿物特征及成因尚未系统研究,影响了优质储层刻画。通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射、物性分析,明确黏土矿物的含量及形态特征,剖析其成因及与储层物性之间的相关性。结果表明,临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物相对含量由高到低依次为伊利石、高岭石、绿泥石及伊/蒙混层,均呈充填式分布于粒间溶蚀孔隙或晶间微孔隙中,为热水蚀变成因。紫金山岩体影响黏土矿物的含量及分布,岩体附近伊利石、绿泥石及伊/蒙混层含量较高,而高岭石含量较低。伊利石、绿泥石及伊/蒙混层与储层物性呈负相关关系,高岭石与储层物性呈正相关。受黏土矿物影响,太原组物性相对较好的致密砂岩储层分布于研究区的东北及西南部,为下一步油气勘探开发的有利目标区。     

三端元粘土矿物分析方法及应用

根据粘土矿物演化特征,首次提出了由蒙皂石 伊／蒙混层矿物 伊利石端元(S／I端元)、蒙皂石 绿／蒙混层矿物 绿泥石端元(S／C端元)、高岭石端元(K端元)这三个端元构成的粘土矿物三端元分析方法;应用粘土矿物三端元分析法查明了库车前陆盆地下侏罗统阳霞组和白垩系巴西盖组物源区粘土矿物组合特征,分析了下侏罗统阳霞组处于不同压力体系下的粘土矿物演化特征;发现静水压力体系下高岭石、绿泥石相对含量的增高、伊／蒙混层矿物 伊利石相对含量降低和异常高压体系下高岭石相对含量的降低、伊／蒙混层矿物 伊利石相对含量增高的粘土矿物演化特征。     

埕岛油田馆陶组黏土矿物分析与储层伤害研究

论述了胜利埕岛馆陶组油藏的地质概况,储集层发育、岩性及孔隙结构特征,黏土矿物含量及其变化规律,黏土矿物对碎屑岩孔隙度、渗透率的影响,分析了母岩性质、气候条件、油气形成、沉积环境等地质因素对黏土矿物和储层特征的影响,逐一分析了伊/蒙混层矿物、高岭石、伊利石、绿泥石与储层伤害的关系。该油藏为典型的河流相沉积,矿物和结构成熟度低,非均质性强,胶结疏松,渗透率高,但主要由数量较少的大孔隙提供,石油储量和产量与高岭石含量成反比。与储层伤害有关的黏土矿物主要为蒙脱石,其次为高岭石,伊利石和绿泥石的伤害小。储层对工作液的敏感性,主要为伊/蒙混层矿物产生的水敏,其次为高岭石产生的速敏,绿泥石产生的酸敏小。图1表4参19。     

济阳坳陷惠民凹陷中央隆起带与邻区黏土矿物成岩演化及古地温变化

惠民凹陷中央隆起带是胜利油田重要的油气富集带,对其成岩演化及古地温研究有助于进一步弄清该构造带的地质作用过程。选取了中央隆起带及临南洼陷带沙河街组大量样品,通过X-射线衍射、电子探针等进行黏土矿物成分分析及古地温计算,结果表明：该区沙河街组黏土矿物主要为高岭石、伊/蒙混层、伊利石和绿泥石,总体反映黏土矿物演化程度不高,盆地热演化程度较低的特点;成岩作用基本处于中成岩阶段,可进一步划分为早期和晚期2个阶段,早期主要是无序伊/蒙混层矿物(伊利石含量=38.2%~60.3%）;晚期是有序伊/蒙混层矿物(伊利石含量=60.3%~82.4%）。在中央隆起带,早期和晚期的转换深度界线大致为1 700m,而在临南洼陷带该界线大致为2 600m;中央隆起带沙二段（Es₂）矿物热演化程度明显低于洼陷带,表明中央隆起带可能在沙二段沉积期开始了快速抬升,形成了与洼陷带不同的成岩环境;洼陷带沙河街组古地温梯度为40.8℃/km,中央隆起带的古地温梯度计算结果明显异常（76.72℃/km）,表明该构造带遭受了强烈抬升与剥蚀作用,剥蚀量大约为880m。     

黏土矿物对不同类型烃源岩热解参数影响

选取高岭石、伊利石和绿泥石3种黏土矿物,以不同比例分别与Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型干酪根混合并进行热解实验,探讨黏土矿物种类及含量对不同类型烃源岩热解参数影响。实验结果表明,黏土矿物对干酪根热解生烃作用同时具有层间吸附作用和表面吸附作用,黏土矿物的表面吸附作用会增大矿物的催化能力,层间吸附会造成大分子烃类被吸附在层间沉淀,抑制热解烃(S2)的生成。小分子烃类不易被层间吸附,因此,高岭石、伊利石、绿泥石对Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型干酪根游离烃(S1)生成表现为催化作用,黏土矿物+干酪根混合样S1比纯干酪根S1高,大分子烃类易被催化裂解为小分子烃类,导致S2峰前移,使干酪根Tmax值减小,且随着黏土矿物含量越高,Tmax值越小。伊利石和绿泥石存在层间吸附作用,对母质类型好、易形成大分子烃类的Ⅰ型干酪根S2层间吸附作用较强,导致黏土矿物+干酪根混合样S2比纯干酪根S2低,这种层间吸附作用使S2峰出现滞后,使Ⅰ型干酪根Tmax偏高。     

华北地区北部中—上元古界泥页岩储层特征及页岩气资源潜力

中国页岩气资源丰富,已取得了南方下古生界海相页岩气和中生界陆相页岩气勘探开发的突破,但对于华北地区分布广泛的中—上元古界古老泥页岩,前人对其烃源岩特征开展了较多研究,作为页岩储层研究还是空白。对天津蓟县地区中—上元古界串岭沟组、洪水庄组、下马岭组泥页岩,通过全岩及黏土矿物X射线衍射分析、地球化学分析、压汞、氮气和二氧化碳气体吸附分析,结合环境扫描电镜(ESEM)及场发射扫描电镜(FESEM)观察,进行了储层黏土矿物组成、TOC含量、成熟度、孔隙类型特征及评价研究,结果显示:样品矿物成分以石英和黏土矿物为主,其中石英含量20.3%~52.3%,黏土矿物含量38.4%~54.1%,TOC含量从0.008%~3.440%不等,Ro值范围为1.44%~3.01%,样品整体孔隙较发育,孔隙类型主要包括粒间孔及粒间溶孔、有机质边缘孔、粒内孔及粒内溶孔、黏土矿物晶间孔等,3个岩组泥页岩对比分析认为洪水庄组页岩储层最好,其次是下马岭组和串岭沟组。     

四川盆地南部及其周缘龙马溪组黏土矿物研究

为了分析页岩气储层中黏土矿物特征及其对页岩气勘探、开发的影响,以四川盆地南部及其周缘下志留统龙马溪组黑色富有机质页岩发育层段为主要研究对象,利用X-射线衍射分析,并与大量的薄片和背散射分析资料相结合,较系统地揭示了研究区龙马溪组黏土矿物的发育及分布特征。研究表明：黏土矿物以绿泥石+伊/蒙混层+伊利石为主,具有陆源碎屑和次生成因2种类型,主要分布在盆地中心及其边缘地区,具有高伊利石、伊/蒙混层含量,较高绿泥石含量的特点|黏土矿物的类型和含量具有一定的指相意义,平均含量大于50%的地区,主要为深水陆棚沉积,在30%～50%之间的地区通常为浅水陆棚沉积,小于30%的地区为海陆过渡相沉积|龙马溪组沉积时为半干旱—干旱的气候,成岩过程中水介质具有盐度较高、偏碱性,富K⁺的特点|成岩演化已达到晚成岩阶段,烃类演化至干气阶段,具备形成页岩气的气源条件|根据黏土矿物对页岩气储集空间的影响,并与有机碳的展布特征相叠合,渝东南地区的綦江—武隆—彭水一带、黔西—滇北地区的雷波—筠连—兴文—仁怀—桐梓近EW向展布的一带,以及研究区西北部的峨边西河地区为页岩气的有利区,位于盆地中心的宜宾—江津—涪陵呈NE—SW向展布的区域,为次级有利区。     

威远构造W202区块龙马溪组龙11亚段页岩气储集层岩石学特征

为明确四川盆地川西南地区低陡褶皱带威远构造页岩储集层岩石化学成分及矿物性质与含气性的关系,选取威远构造W202区块下志留统龙马溪组岩心样品,对岩石化学元素、页岩矿物类型及特征、有机碳含量与吸附能力等进行研究.研究表明:龙马溪组龙11亚段岩性主要为灰质(云质)页岩、硅质页岩、炭质页岩、黏土质页岩;矿物类型以陆源矿物、自生...     

四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组页岩储层特征及影响因素

四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组具有分布广、厚度大、埋藏适中、有机质丰度高以及热演化程度高等特点,资源前景广阔,是近年来南方页岩气勘探重点。文章以该区参数井——花页1井为研究对象,通过岩心、岩屑观察,采用薄片鉴定、X-衍射矿物分析、物性测试、扫描电镜、低温氮气吸/脱附实验等系统手段,研究储层特征,综合分析储层的影响因素。在深水陆棚相,牛蹄塘组发育黑色炭质页岩、硅质页岩,以富含炭质、硅质及黄铁矿,低黏土矿物（伊利石为主）含量为特征,页岩属特低孔、特低渗类型储层。SEM和低温氮气吸/脱附实验表明,储层主要发育圆筒孔（有机质孔）、狭窄平行板孔（粘土矿物层间孔）、四面开口的锥形管孔（粘土矿物粒间孔）以及锥形平板孔（微裂缝）;中孔（2~50 nm）提供了平均60.3%的BJH体积。多种因素共同影响微观孔隙发育：深水泥质陆棚控制了孔隙发育物质基础;丰富TOC促进有机质孔（尤其是大孔）发育;矿物组成及含量控制了孔隙发育类型及程度;有机质热演化作用促进有机质孔、微裂缝发育。