宁夏宁东地区下二叠统山西组页岩气成藏条件分析

为研究宁夏宁东地区下二叠统山西组页岩气成藏条件及勘探潜力,对该地层泥页岩样品进行了一系列储层物性、孔隙结构和有机地化的分析试验。分析研究表明,宁东地区山西组泥页岩储层总厚度平均为55.89 m;黏土矿物质量分数较高,平均为76%;泥页岩主要发育微小孔隙和有机质边缘裂缝,平均有效孔隙度为1.07%;有机碳质量分数平均为1.16%;有机质以Ⅱ型为主;镜质体反射率Ro平均值为1.66%。综合考虑泥页岩有效厚度、有机质丰度、有机质类型、热演化程度和孔隙特征等因素,认为宁东地区下二叠统山西组具备页岩气富集与成藏的条件。     

湖南保靖龙马溪组页岩气富集主控因素分析

为了查明湖南保靖区块龙马溪组页岩气富集的主控因素,基于研究区龙马溪组页岩样品测试成果,采用数理统计以及对比分析方法,分析了龙马溪组页岩气富集的地质条件以及富集影响因素。结果表明:龙马溪组底部岩层主要为黑色碳质泥岩,且含有大量笔石,优质页岩段厚8~16 m,总有机碳(TOC)含量普遍接近2%,干酪根类型以I型为主,Ro平均值大于2%,达到高热演化程度;龙马溪组岩层主要发育粒间孔和有机质孔,微裂隙相对发育,孔隙以微孔和中孔为主,为页岩气富集提供了足够的空间;孔隙度及渗透率较差,但脆性矿物质量分数较高(≥43%),为后期的压裂改造提供了有利条件;龙马溪组TOC、构造保存条件、底部泥质深水陆棚微相和硅质深水陆棚微相,以及发育的孔裂隙系统为页岩气富集的主控因素。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林—子洲地区本溪组富有机质泥页岩发育影响因素与发育模式

鄂尔多斯盆地东缘上石炭统本溪组海陆过渡相泥页岩是该区潜在的页岩气勘探目标。在盆地东缘柳林—子洲地区本溪组代表性剖面和重点探井的系统观测和采样分析基础上,对该区本溪组富有机质泥页岩的发育影响因素与发育模式进行了研究,并建立了本溪组“缓慢沉降、陆源供给、封闭保存”的海陆过渡相富有机质泥页岩的发育模式。结果表明:鄂尔多斯盆地柳林—子洲地区本溪组富有机质泥页岩主要发育在晋祠段和畔沟段,以黏土质泥页岩为主,含少量硅质泥页岩; 其有机质丰度高,有机质类型主要为腐殖型; 本溪期炎热潮湿的气候导致区域内成煤植物繁盛,沉积水体有机质供应充足; 在鄂尔多斯盆地东缘整体缓慢沉降的海侵背景下,障壁岛-瀉湖-浅海泥质陆棚体系在水体底层形成较高盐度的缺氧还原性水体,为沉积有机质的保存和富集提供了良好场所。     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段黑色页岩有机质富集机理研究

焦石坝地区是中石化页岩气产能建设的重点区块,五峰组-龙马溪组一段黑色页岩是该区块页岩气勘探开发的主要目的层,弄清楚该套黑色页岩的形成机理可有效提高该区的开发效果。采用元素地球化学手段,分析该套黑色页岩的硅质来源、古生产力和氧化还原条件,探讨其发育时期是否存在热液作用,并研究其有机质丰度的控制因素。研究认为,焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段黑色页岩中的硅质主要为生物来源,有机碳与硅质同步富集,其有机质富集是古海洋生产力与氧化-还原条件两个因素共同作用的结果。     

修武盆地下寒武统页岩气富集条件及有利区预测

利用野外地质调查、岩心观察、测试分析、含气量现场解析等方法,研究修武盆地下寒武统海相富有机质泥页岩分布特征、有机质类型、丰度和成熟度、岩石储集特征及含气量等页岩气成藏条件.结果表明:下寒武统王音铺组、观音堂组黑色泥页岩具有厚度大、分布广、有机碳质量分数高、成熟度高等特点,泥页岩脆性矿物质量分数较高(大于40%),微裂缝、微孔隙发育,具有良好的页岩气形成与富集条件.结合岩样等温吸附实验结果和调查井岩心现场含气量解析数据,采用概率体积法估算修武盆地下寒武统页岩气资源量为2 922.98×108 m3.修水—武宁向斜东部王音铺组泥页岩厚度大于100m,TOC质量分数大于6%,镜质体反射率在2%~3%之间,埋深为1 000~3 000m,构造形态完整,断裂不发育,有利于页岩气的聚集和保存,是区内页岩气勘探有利区域.     

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组页岩气形成条件

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区页岩气资源量较大,二叠系山西组作为主要的目的层系之一.基于钻井资料和暗色泥页岩样品化验资料,从暗色泥页岩生烃条件、储层特征、含气性等方面研究研究区山西组暗色泥页岩中页岩气的形成条件.结果表明:山西组暗色泥页岩分布广泛,且厚度大,平均厚度为80m,有机碳质量分数较高(平均为2.37%),有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,成熟度处于成熟—过成熟阶段,具有很强生烃潜力.矿物组成以石英和黏土矿物为主,黏土矿物中主要为伊蒙混层,吸附能力强.硅质、碳酸盐岩等矿物较多,岩石脆性大,造缝能力强.研究区山西组泥页岩中裂缝极为发育,储集条件优越,泥页岩段气测显示活跃,结合页岩含气层显著的测井响应,显示暗色泥页岩段含气性好,页岩气资源潜力较大.鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组具有良好的页岩气形成地质条件,厚层泥页岩分布区如下寺湾区、云岩区北部黑家堡、关庄及研究区中部延安等,是页岩气成藏的有利发育区.     

湘鄂西地区牛蹄塘组页岩有机地球化学特征

湘鄂西地区牛蹄塘组是我国南方海相页岩气勘探的重要层系,有机地球化学特征是页岩气富集成藏的关键参数。通过研究区钻井及野外露头分析资料,探讨牛蹄塘组页岩的地球化学特征,结果表明,该页岩有机质类型以Ⅱ1型干酪根为主,有机质丰度较高,平均在2.0%~6%,泥页岩Ro值一般为3.0%~3.5%,热演化程度偏高。而过高热演化会导致页岩储层物性变差,牛蹄塘组热演化程度适中区域,是勘探首选有利区带。     

海陆过渡相页岩含气性及气体地球化学特征——以鄂尔多斯盆地山西组页岩为例

鄂尔多斯盆地二叠系山西组海陆过渡相页岩是重要的页岩气勘探层位,为了深入研究山西组海陆过渡相页岩含气性及气体地球化学特征,选取2口钻井岩芯样品进行了现场解析气量测定、解析气组分和稳定碳同位素分析以及相关有机地球化学分析,认为山西组海陆过渡相页岩具备页岩气生成的良好地质条件.研究结果表明:山西组页岩有机质丰度较高(TOC为1.73%~3.09%),干酪根类型为Ⅲ型,并处于成熟—高成熟演化阶段;解析气中,甲烷体积分数为80.07%~96.29%,平均值为88.79%,甲烷和乙烷的碳同位素值分别介于-49.2‰~-36.9‰和-17.1‰~-15.4‰之间,碳同位素均具有δ~(13)C_1δ~(13)C_2的正序分布特征,属于有机热成因气;山西组页岩解析气含量平均值为0.38 m3/t,处于已具备页岩气生产能力的四川盆地五峰组—龙马溪组页岩解析气含量范围之内,表明鄂尔多斯盆地山西组海陆过渡相页岩具有较好的页岩气勘探潜力.     

有机质类型及演化特征对页岩气富集规律的影响

页岩气是生成并存储于页岩、泥岩中的一种非常规天然油气,具典型的源储一体特征。页岩气的成藏基本没有"运移""聚集"过程,因此页岩气富集规律成为页岩气研究的重点和难点。结合长宁地区现有勘探开发资料以及近年来页岩气勘探开发取得的新进展,分析有机质特征对页岩气富集规律的影响。页岩气的吸附量与泥页岩的有机质丰度具有明显的正相关关系,有机质丰度是生烃量和生烃强度的重要决定因素;不同的干酪根类型由于显微组分的差异而对页岩气具有不同的吸附能力;高成熟度能使有机质微孔隙增加,也能加快气体的流动,为页岩气的富集提供更多有利空间。     

贵州下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件与有利区分析

以贵州下寒武统牛蹄塘组为例,通过X射线衍射矿物分析、扫描电镜观察、孔渗测量、液氮吸附法和等温吸附模拟实验等多种方法,对研究区页岩气成藏条件进行了研究。分析得出,牛蹄塘组页岩厚度大,有机质丰度高,TOC分布在0.22%~22.15%,平均值为4.73%,热演化程度处于高成熟-过成熟阶段,RO值为1.6%~4.0%,主要发育I型干酪根。黑色页岩脆性矿物含量较高,石英含量平均达到58.25%。页岩主要发育有机质生烃形成的孔隙、次生溶蚀孔隙、黏土矿物伊利石化体积缩小形成的微孔隙等三种类型。页岩孔隙度平均为4.64%,渗透率平均为0.010 6×10-3μm2,有利于页岩气的富集。页岩比表面积在5.32~16.56 m2/g,平均为10.87 m2/g,孔体积为0.007~0.015 m L/g,平均为0.012 m L/g。等温吸附实验测得吸附量为1.41~2.48 m3/t,平均为2.09 m3/t,吸附能力较强。综合对比结果表明:岑巩-铜仁、印江-思南、湄潭-凤冈三个地区是页岩气勘探开发有利目标区,其中,印江-思南目标区是页岩气勘探开发的最有利区域,岑巩-铜仁和湄潭-凤冈地区页岩气勘探潜力较大。     

金溪地区的页岩气地质特征及勘探方向研究

重庆市黔江区金溪区域地层广泛发育海相黑色碳质页岩,其五峰组-龙马溪组的黑色碳质页岩厚度在65～90 m,埋深小于3 500 m,具有较好的区域盖层,保存条件良好,是区内主要的页岩气勘探目的层。五峰组-龙马溪组页岩的有机质丰度高、成熟度高,TOC在1. 5%～2. 5%,Ro在2. 5%～3. 0%。推测总含气量在0. 05～1. 63 m~3/t,资源潜力较大。页岩气可在区内向斜核部及平缓翼部低部位等处富集。综合区域地质特征和保存条件,认为区域中部的桑柘坪向斜扬起端及东南部的濯河坝向斜核部地区是页岩气勘探有利区域,其中重点勘探方向为区内西南部187 km~2的范围。     

鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组长_7段页岩储层特征及评价

通过分析页岩分布规律,页岩埋藏深度、厚度及微构造,有机质丰度和有机质热演化程度以及孔隙度、渗透率和微裂缝等成藏条件,认为研究区中生界三叠系延长组长_7段页岩具备了页岩气成藏的条件。该区页岩气勘探选区评价的关键地质参数主要包括页岩埋藏深度及厚度、有机碳含量、成熟度、微裂缝发育程度和气测异常显示等。根据页岩气藏成藏条件及勘探过程中钻井气测异常的分布情况,预测研究区长_7段页岩气富集区,为后续页岩气甜点识别提供地质依据。     

巫溪地区五峰组——龙马溪组页岩有机质沉积模式

对巫溪地区田坝剖面五峰组—龙马溪组底部30件页岩样品开展了有机碳含量、微量元素地球化学等方面研究,分析了不同层段有机质富集特征及其控制因素,认为海平面升降控制着水体缺氧程度,从而影响该区有机质沉积富集程度.研究结果表明:1)五峰组—龙马溪组底部页岩中共识别出4个有机质沉积阶段,总有机碳(TOC)含量整体较高,TOC平均达到3.7%,但与古生产力(生源钡Babio含量)相关性不明显,指示着古生产力总体上不是该时期有机质沉积的主控因素;2)尽管不同有机质沉积阶段的水体氧化还原条件具有一定差异性,但与TOC变化总体上具有相关性,这表明这些时期有机质沉积主要受控于缺氧程度,其富集机理属于"保存模式";3)五峰组—龙马溪组早期有机质沉积模式为:海平面的升降控制着沉积水体的缺氧程度,海平面下降造成底水富氧,上升形成底水缺氧,从而控制着页岩中有机质富集程度.     

中国页岩气勘探开发现状与优选方向

中国已成为世界上第3个掌握页岩气勘探开发技术的国家.为了总结页岩气地质理论研究成果、勘探开发经验及教训,基于我国页岩气勘探开发实践和理论研究进展,在解剖商业开发页岩气田和典型页岩气钻井特征基础上,系统分析了富有机质页岩发育、储层类型和特征、页岩含气能力和含气量等基础地质理论的研究现状和关键科学问题,并对页岩气富集主控因素进行了分析.建议加强富有机质页岩发育、页岩成岩作用、有机-无机相互作用及优质储层形成机制、含气量的控制因素和定量评价、不同类型页岩气藏富集主控因素和分布规律等研究;提出了战略展开、战略突破和战略准备3个层次的勘探优选方向.战略展开区主要是四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气;战略突破区主要指四川盆地海相寒武系、海陆过渡相二叠系和陆相侏罗系;战略准备区主要包括四川盆地三叠系、鄂尔多斯盆地三叠系以及东部陆相盆地白垩系、古近系、新近系等.四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气面积和资源量较大,其中深层页岩气埋深大于3 500 m的面积为12.8×10~4 km~2,钻井也取得良好效果,建议优先开展四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气开发技术攻关.     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气形成条件分析

以野外调查、实验测试、理论分析为研究思路,对湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气的形成条件进行了分析.根据页岩厚度、有机质丰度、热演化程度以及储层物性等信息,提出龙山—永顺一带和桑植—石门一带可作为页岩气有利勘探区.研究结果表明:该套含气页岩在研究区内广泛分布,沉积厚度大,约为70～110m,有机质丰度高,达1.9%～7.0%,热演化程度高,达到过成熟阶段(2.5%～3.5%),具有形成页岩气藏资源的良好潜力;黑色页岩脆性矿物丰富、含量大,黏土矿物单一,以伊利石为主;扫描电镜观测显示研究区页岩纳米级孔裂隙发育,压汞实验测得研究区页岩孔隙度为1.59%～7.05%,反映牛蹄塘组优质的储集条件;等温吸附实验结果显示页岩的吸附气含量达0.45～1.30cm3/g,研究区页岩具有较强的气体吸附能力.     

赣东北荷塘组页岩气成藏条件及有利区评价

为了探讨赣东北地区下寒武统荷塘组页岩气成藏地质条件,以野外荷塘组页岩实测剖面、露头地质调查资料及样品的分析测试结果为基础,对研究区页岩的分布与沉积特征、地球化学特征、储层特征及页岩气保存条件等方面的综合分析,认为赣东北地区荷塘组页岩的储层物性条件较好.结果表明:赣东北地区下寒武统荷塘组页岩沉积厚度一般在25~200m,分布较广泛,主要为深水陆棚相沉积环境.页岩的有机质类型主要为I型,有机碳含量高,达0.54%~11.40%,平均为5.75%,热演化程度高(Ro为2.35%~4.90%,平均为3.22%),达到过成熟阶段.页岩脆性矿物含量高,主要为石英及少量的长石、碳酸盐矿物.黏土矿物含量中等,以伊利石为主,其次伊/蒙混层,不含蒙脱石.页岩微孔隙类型主要为矿物晶间孔、有机质孔、粒间溶蚀孔及微裂缝.页岩的孔隙度平均为2.2%,渗透率平均为0.006mD.根据中国海相页岩气有利区的评价标准,优选出赣东北地区页岩气勘探开发的有利区——磨盘山、上饶2个区块.     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气成藏地质特征

基于焦石坝地区页岩气勘探、研究与实践,从页岩层厚度、地化、储集、岩矿等多个方面剖析了焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气成藏地质特征。结果表明:焦石坝地区优质页岩储层厚度均大于30m,一般在35~45m;储层页岩有机质含量高、热演化程度适中,有机质类型以腐泥无定形体+藻类体为主;储集层矿物成分以石英和黏土矿物为主,微裂缝发育活跃;深水陆棚相沉积中富含大量含硅质及碳酸盐矿物的生物,较其它层位的页岩具有更高的脆性矿物含量。     

鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相页岩气聚集条件及有利区预测

以鄂尔多斯盆地海陆过渡相富有机质泥页岩为研究对象,分析野外露头和岩心观察、采样、地化参数和物性参数等测试资料,研究富有机质泥页岩的沉积相、厚度及分布、有机质类型及含量、热成熟度、孔隙度等页岩气成藏条件.结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界石炭—二叠系海陆过渡相富有机质泥页岩主要发育在沼泽相和三角洲相,常与煤层、灰岩、致密砂岩等互层,纵横向变化快,单层厚度小,累计厚度大,有机碳含量相对海相、陆相泥页岩较高.有机质类型以腐殖型为主,有机质热成熟度处在成气高峰阶段,有利于页岩气的形成.综合页岩气藏评价的各项指标信息,预测鄂尔多斯盆地石炭—二叠系海陆过渡相页岩气藏最有利发育区位于盆地东部神木—绥德—延长一带的山西组、盆地北部乌审旗—杭锦旗—东胜—神木与鄂托克旗—盐池一带的太原组及盆地东北部靖边—横山—榆林—神木一带的本溪组,虽然各组地层埋深较大,但多与煤层、致密砂岩层互层,形成页岩气、煤层气和致密砂岩气叠置成藏,具有较大的勘探与开发潜力.     

浙西荷塘组页岩孔隙结构及分形特征研究

运用低温N_2和CO_2等温吸附、高压压汞及FE-SEM观察,采用分形几何原理,对浙西荷塘组页岩孔隙结构及分形特征进行研究,论述了孔隙结构对页岩储渗条件的影响,并揭示了孔隙结构的影响因素.结果表明:浙西荷塘组页岩矿物基质孔及裂缝孔属渗流孔,有机质孔属吸附孔,因有机质孔面孔率高,而矿物基质孔及裂缝孔面孔率低,使其利于吸附气的富集而欠缺游离气存储空间以及气体的渗流通道;荷塘组页岩孔隙结构大致可分为3类,由于与页岩气渗流密切相关的100~10 000nm孔隙基本不发育,造成页岩气运移连通性与渗流条件明显较差.页岩孔径大于25nm的孔隙最具多样性,孔隙结构最复杂,4~25nm次之,2~4nm最简单.当孔径大于25nm时,孔隙结构复杂程度与TOC含量呈正相关关系,当孔径小于25nm时,呈负相关关系;孔隙结构复杂程度与黏土矿物含量均呈负相关关系,与脆性矿物含量均呈正相关关系.     

海陆交互相沉积泥页岩发育特征研究——以鄂尔多斯盆地临兴地区太原组为例

为进一步分析与探讨海陆交互相页岩的资源潜力,选取鄂尔多斯盆地东北部临兴地区太原组地层为研究对象,根据大量的岩芯、测井及地化资料,结合层序地层与沉积相的理论知识,对海陆交互相泥页岩的沉积环境和发育特征进行研究.通过野外露头、岩心观察和测井等资料,总结临兴地区太原组的沉积环境,并结合有机碳、镜质体反射率和岩石矿物含量的实验数据进行泥岩发育特征的分析,认为太原组地层主体发育障壁型海岸相沉积,泥页岩发育特征良好,且不同沉积环境下的泥岩有机碳含量存在差异性.研究结果表明:临兴地区太原组整体经历一个完整的长期旋回,并据此可划分为太1段(p_1t~1)和太2段(p_1t~2);太1段(p_1t~1)主体发育潮坪相沉积体系,太2段(p_1t~2)主体发育障壁岛—潟湖—潮坪的障壁型海岸沉积体系;泥页岩发育特征良好表现为太原组地层虽泥页岩发育的整体厚度变化较大,但累计厚度大于30 m的区域较为可观;太原组TOC均值为3.69%,太2段(p_1t~2)的有机质含量略高于太1段(p_1t~1);热演化程度较高,镜质体反射率(R_0)均值1.39%;干酪根类型为Ⅲ型,以产气为主;岩石矿物组分中脆性矿物百分比较高,脆性指数普遍大于50%,可压性良好;根据不同的沉积环境将泥页岩划分为4种类型,其中沼泽相碳质泥岩的有机碳含量最高.综合评价认为,该地区太原组整体展示较好的页岩气勘探开发潜力,且不完全氧化的沉积环境更有利于有机质的发育.