临兴地区下二叠统太原组页岩气地质特征及勘探潜力

为揭示鄂尔多斯盆地东缘临兴地区太原组页岩气地质特征及勘探潜力，以富含有机质泥页岩为研究对象，基于野外钻孔和测井基础地质资料，查明了泥页岩累计厚度和单层最大厚度分布规律；针对泥页岩开展了有机地化、物性特征、X射线衍射和等温吸附等试验测试分析，对页岩气聚集成藏条件及勘探潜力进行了研究。结果表明：临兴地区太原组泥页岩分布稳定，累计厚度为10～50 m，平均为30 m，单层最大厚度为5～25 m。有机质丰度较高，TOC含量介于0.26%～12%，平均为3.81%，有机质类型以II、III型干酪根为主，最高热解峰温介于443～576℃，在紫金山岩体附近泥页岩热成熟度明显增大。泥页岩发育纳米级-微米级的孔裂隙，有机质孔多呈圆形、椭圆形和蜂窝状，碎屑矿物溶蚀孔等其它类型孔隙均有发育，矿物颗粒内部、碎屑颗粒边缘和有机质内部的微裂隙较为发育。石英、长石等脆性矿物含量占45%～65%，黏土矿物含量介于28%～62%，多为非膨胀类矿物。泥页岩含气量变化范围大，介于0.08～7.3 m3/t，平均为1.41 m³/t，含气量与TOC呈明显的正相关关系。综合考虑泥页岩厚度、有机质丰度、热演...     

沉积环境对页岩气储层的控制作用——以中下扬子区下寒武统筇竹寺组为例

以“沉积控相,相控储层”为研究思路,基于野外露头实测、室内试验测试以及结合前人研究成果,探讨中下扬子区下寒武统筇竹寺组沉积环境对页岩气储层的控制作用。研究表明：中下扬子区下寒武统筇竹寺组富有机质泥页岩主要发育于陆棚相和深海-次深海滞留盆地相中,沉积中心页岩厚度可达100～180 m,有机碳含量（TOC）最高可达18.7%,平均达到5.07%;静水缺氧还原沉积环境岩石类型主要以富含有机质的炭质页岩、硅质页岩、粉砂质页岩以及钙质页岩为主,页岩矿物成分以石英（平均达64.97%）和黏土矿物（平均达23.66%）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、有机质生烃形成的微孔隙、黏土矿物层间微孔隙以及脆性矿物控制的微裂缝为页岩气提供了良好的储集空间。沉积环境控制下储层发育特征的研究可为页岩展布、有机质丰度、储集空间以及后期有利区评价等研究提供基础。     

川南志留系龙马溪组页岩气形成条件与有利区分析

利用四川盆地南部志留系龙马溪组最新钻井、露头地质调查资料及样品分析结果,从富有机质页岩区域分布、岩性、有机质特征、储层特征、含气性、地层压力等方面,重点研究川南地区龙马溪组页岩气形成条件与有利区优选.认为龙马溪组页岩有机质含量高（TOC含量0.35%~18.40%,平均2.52%）、有效厚度大（黑色页岩厚20~260 m）、热演化程度高（Ro值1.8%~3.6%）、脆性矿物含量较高（40%~70%）、有机质纳米孔隙发育、含气量较高（0.3~5.1 m 3/t,平均1.9 m 3/t）、埋藏适中（2 000~3 600 m）,有利于页岩气的形成与富集,其中龙马溪组下部富有机质页岩发育,是南方最有利的页岩气勘探开发层系.综合对比研究指出,隆昌-永川、威远、长宁-珙县等地区具备页岩气勘探开发有利的地质与地面工程条件,是目前经济技术条件下研究区内龙马溪组页岩3个最现实的页岩气勘探开发有利目标区。     

江西修武盆地下寒武统王音铺组页岩气勘探前景

为了解江西修武盆地下寒武统王音铺组的页岩气勘探前景,采取了野外地质调查、岩芯观察、实验测试分析及数学模拟等方法,对王音铺组富有机质页岩的厚度与埋深、有机地球化学特征、储层特征、含气性等方面进行了初步的研究。研究表明:王音铺组富有机质页岩为浅海陆棚相沉积,有效厚度约53m,顶界埋深在200~4000m之间;有机质丰度较高,一般为2%~14%,干酪根类型为Ⅰ型,有机质成熟度达到了过成熟阶段;页岩的矿物成分以石英和黏土为主,其中黏土矿物中又以伊利石为主;页岩中的微孔隙主要有粒间孔、粒内孔、有机质孔和微裂缝四种类型;数学模拟和等温吸附实验结果显示,王音铺组页岩气的含气量平均为2m3/t,页岩气资源丰度为2.54×108 m3/km2,具有较好的页岩气资源潜力。采用地质类比、综合地质分析,初步预测江西修武盆地下寒武统王音铺组具有较好的页岩气勘探前景。     

莱阳凹陷莱阳组泥页岩有机地球化学特征

胶莱盆地白垩系莱阳组泥页岩发育,且发现油气显示。通过对胶莱盆地莱阳凹陷莱阳组野外观测和室内分析,系统研究莱阳组泥页岩有机地球化学特征。胶莱盆地莱阳组烃源岩主要分布于水南段及逍仙庄段,烃源岩有机质丰度相对较高,但变化范围较大,校正TOC含量为0.22%~3.43%;干酪根类型包括Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ 型,以Ⅱ1和Ⅱ2为主,腐泥组含量40%~82%,镜质组3%~33%,惰质组10%~45%,不含壳质组组分;镜质体反射率0.50%~2.22%,成熟度相对较高。通过对暗色泥页岩厚度、有机质丰度、有机质类型、镜质体反射率等特征分析,认为莱阳凹陷莱阳组水南段为页岩气有利层段。     

吐哈盆地中侏罗统西山窑组页岩气勘探远景

为了探索吐哈盆地中侏罗统西山窑组煤系页岩气的富集特征,充分利用钻井资料、野外露头资料、分析测试资料等数据,对泥页岩平面分布特征、烃源岩有机地化特征以及页岩储集层特征展开分析。吐哈盆地泥页岩发育情况良好,泥岩累计厚度最大值达到600 m,泥岩总有机碳含量均值达到了2.06%,干酪根类型以Ⅲ型为主,镜质体反射率普遍高于0.5%,达到了成熟阶段,具备产气的能力。由于强烈的构造作用,泥页岩的物性特征变化范围很大,脆性矿物含量通常大于60%。岩石的硬度较大、脆性高,总体评价为较好—好等级页岩储集层。利用泥岩累计厚度、泥岩总有机碳含量和镜质体反射率等条件的约束,圈定了台北凹陷和哈密坳陷的部分区域是该区煤系页岩气勘探优选区。     

川南地区下古生界页岩气成藏条件研究

从钻井、岩芯样品等分析资料出发,以下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组页岩为研究对象,对川南地区下古生界海相页岩气成藏条件进行了研究,指出该区筇竹寺组和龙马溪组页岩主要形成于陆棚沉积相,富有机质页岩厚度大,有机质丰度高（平均TOC>2%）,有机质类型为Ⅰ,Ⅱ1型,热演化程度处于高-过成熟阶段,页岩中脆性矿物丰富,微米-纳米级孔隙发育,含气量高,有利于页岩气的形成与富集。与成功勘探开发页岩气的北美页岩相比,川南地区下古生界海相页岩具有良好的页岩气成藏条件,认为筇竹寺组、龙马溪组均是该区现实的页岩气勘探目标层,并提出了其页岩气富集有利区。     

阿尔及利亚页岩油气资源潜力分析

阿尔及利亚具有良好的页岩油气资源潜力,是值得关注的重要领域,但页岩油气相关研究较为薄弱。根据地质条件的差异性,将撒哈拉地台分为西部盆地群和东部盆地群,对比分析页岩油气分布特征,刻画主要盆地页岩气资源特征;利用页岩气有利区多因素叠加法,分析页岩油气资源分布有利区。研究认为,阿尔及利亚主要发育下志留统Tannezuft页岩和中上泥盆统Frasnian页岩两套富有机质页岩,两套富有机质页岩厚度展布呈现为“西厚东薄”的特征,与之相应有机质成熟度也表现为“西高东低”,有机质丰度则呈现“东高西低”。下志留统Tannezuft页岩与我国南方中上扬子地区志留系龙马溪组页岩类似,具有分布范围广、富有机质页岩厚度大、有机质含量高、成熟度适中的特征,页岩气分布有利区主要位于廷杜夫盆地中部、贝沙尔盆地、蒂米蒙盆地北部、韦德迈阿盆地西部、古德米斯盆地中部、伊利兹盆地中部,页岩油分布有利区主要位于蒂米蒙盆地南部、韦德迈阿盆地北部、古德米斯盆地北部;中上泥盆统Frasnian页岩具有分布局限、富有机质页岩厚度大、有机质含量高、成熟度较低的特征,页岩中上泥盆统Frasnian页岩气分布有利区主要位于廷杜夫盆地-雷甘盆地中部、贝沙尔盆地-蒂米蒙盆地-阿赫奈特盆地中部、伊利兹盆地,页岩油分布有利区主要位于韦德迈阿盆地-莫伊代尔盆地中部、古德米斯盆地。页岩气分布有利区全区分布,页岩油分布有利区则主要位于东部盆地群。     

鱼卡凹陷石门沟组上段泥页岩地球化学及储层特征

鱼卡凹陷位于柴达木盆地北缘中部,为青海省陆相页岩气勘探的重点区域。中侏罗统石门沟组上段为半深湖-深湖相沉积,暗色泥页岩厚度10～170 m,平均为55 m;为页岩气勘探的主力层系。运用液氮吸附、有机碳含量、有机质成熟度、干酪根元素、全岩、黏土矿物X衍射、能谱扫描电镜等测试方法,对泥页岩样品的有机地球化学及储层特征进行了研究,结果表明:中侏罗统石门沟组泥页岩TOC含量为1. 34%～12. 84%,均值为5. 3%;干酪根H/C和O/C比范式图解上显示有机质类型主要为Ⅱ2型; Ro为0. 45%～1. 00%,总体热成熟度表现为凹陷西部高于东部。黏土矿物含量为34%～58%,平均46. 1%;石英含量42%～55%,平均48. 3%。泥页岩孔隙结构复杂,根据吸附回线及孔径分布曲线划分为两类:第1类以一端不透气性孔和四边开放的板状狭缝孔为主,孔径主要集中在3～5 nm,呈单峰状分布;第2类以一端不透气性孔和开放性倾斜板狭缝孔为主,孔径主要分布在3～5 nm和6～45 nm,呈双峰状分布。由于泥页岩成熟度较低,有机质纳米孔隙不发育,TOC含量与介孔、总孔体积具有弱正相关性,与微孔体积相关性不大;脆性矿物含量与孔隙度成正相关,黏土矿物含量与微孔体积相关性不大,与介孔、总孔体积呈正相关。黏土矿物是石门沟组上段泥页岩纳米孔隙的主要提供者,是孔隙发育的主要控制因素;孔隙结构及孔径分布和沉积环境有关,TOC含量及热演化程度也会影响泥页岩孔隙发育的程度。     

湘西北龙马溪组页岩气地质条件及有利区优选

为了研究湘西北地区下志留统龙马溪组页岩气成藏条件,优选有利区,从有机地化特征、孔裂隙特征等方面对页岩样品进行了测试分析。结果表明:该地区龙马溪组页岩平均厚24 m;有机碳含量(TOC)为0.7%~1.5%;干酪根类型为Ⅰ型,镜质组反射率Ro为1.06%~3.95%,平均值为1.99%,处于成熟-过成熟阶段;孔裂隙发育,孔隙度平均为5.6%。总体认为,湘西北龙马溪组黑色页岩具备页岩气勘探开发的良好条件,有利区位于张家界—桑植—永顺一带。     

Appalachian盆地页岩油气勘探开发潜力评价

Appalachian盆地位于美国东北部,是美国石油工业的发源地,也是目前美国页岩油气资源勘探开发的主要盆地之一。其中泥盆系Marcellus页岩气区带目前已成为北美页岩气资源量最大的页岩气藏,也是北美多家石油公司页岩气资源勘探开发的主要焦点。文章分析了Appalachian盆地沉积构造演化、油气地质特点,重点解剖了盆地Oiho、Marcellus、Utica三套页岩油气区带的成藏特征,分析了三套页岩的厚度、有机质类型及丰度、成熟度、孔渗、裂缝的特征等参数以及成藏主控因素,并对未来勘探有利区和开发潜力进行了客观评价。     

四川地区志留系页岩气成藏的地质背景

从构造演化入手,以四川地区志留系龙马溪组底部的黑色泥岩为研究对象,探讨其页岩空间分布特征、生烃作用历程及页岩气的成藏过程。研究认为：四川地区龙马溪组黑色页岩是一套富含有机质的烃源岩,属Ⅰ型干酪根,具有厚度大、埋藏适中、有机质成熟度高等有利条件,为页岩气在该地区的形成和聚集成藏,并形成大规模的气藏提供可能;威远、泸州、宜宾和自贡区域龙马溪组页岩气资源潜力很大。     

黔北安页1井区松坎组沉积环境及其对页岩气成藏的影响

文章通过分析安页1井松坎组岩心及井区周缘露头,再结合松坎组泥页岩的地球化学、岩石矿物学、储集特征以及含气性特征的分析研究,发现安页1井松坎组岩性以深灰色薄层钙质页岩与颗粒泥质灰岩互层为主,从底到顶灰质含量逐渐增高,粉砂质含量逐渐降低。安页1井松坎组TOC含量普遍低于1.0%,多分布在0.1%左右,镜检显示松坎组含钙砂质泥岩的有机质类型为Ⅱ1型,有机质热演化程度较高,成熟度在2.75%～2.92%,平均2.85%,松坎组泥岩与灰岩频繁互层,能形成有效的隔档,有利于页岩气的保存。泥岩水平裂缝发育,灰岩裂缝不发育,从现场解吸数据和气测异常可以看出高的含气量与泥岩发育的水平裂缝关系密切。安页1井松坎组地层的特殊性致使该地层尽管泥岩与灰岩的有机碳含量不高,但是生成的天然气由于频繁互层灰岩的遮挡而有效聚集。      

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。      

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。     

黔北龙潭组菱铁质泥岩解吸气来源及元素背景

贵州省含煤区龙潭组泥岩广泛发育,是煤系非常规天然气开发层位的重要组成部分。部分泥岩因含较多菱铁矿物致含气来源具有特殊性。基于贵州省北部LC-1井上二叠统煤系地层钻孔样品气测录井和实验测试结果,研究了龙潭组菱铁质泥岩的含气性及其元素地球化学背景。开展了现场解吸、气测录井、孔隙结构电镜观测、结构物性测试分析(汞注入法、液氮与CO2注入法)、矿物成分测试、岩石热解和有机碳测定、显微组分与同位素测定等系列实验。结果表明:有机质类型主要为Ⅲ型并处于过成熟阶段,TOC含量变化较大,在0. 90%～2. 71%,碳同位素指示了陆相有机质来源。岩芯样品解吸气组分以CH4为主,解吸气含量介于0. 08～7. 79 m3/t,平均1. 60 m3/t;样品黏土矿物和石英含量分别为35. 0%和15. 7%;多数样品含有较多的菱铁矿(38. 1%)和白云石(9. 5%)。研究发现:样品解吸气量与气体注入法测试BET比表面积和BJH总孔体积、石英和黏土矿物含量均呈显著负相关关系,揭示了有机质是解吸气的主要物质来源,但存储空间并非由矿物质内部的介孔和微孔提供。菱铁矿含量与比表面积、孔体积负相关,暗示菱铁矿自身发育的晶间孔也不足以提供解吸气赋存的容储空间。菱铁矿以似层状、葡萄状、透镜状或结核状分布在有机质周围且层理连续性保持完好,形成对有机质的包围从而形成泥岩内部"微圈闭"环境,形成对有机质内烃类气体的封堵,可能是解吸气与菱铁矿含量正相关的主要原因。有机质生烃后就地吸附存储并被"微圈闭"局限,随有机质和"微圈闭"增多,封闭气体量增大,具有进一步形成超压的可能性。菱铁质泥岩与临近煤层缺乏气体运移和交换,可以具有独立的"微含气系统"。元素地球化学指标反应的氧化还原条件与区域海平面升降一致。随海平面由底至顶先降后升,解吸气量、菱铁矿含量和有机碳含量随之规律性变化,揭示沉积期菱铁矿与有机质形成于Eh值、pH值相对稳定、水循环受限的潮坪—泻湖环境。砂粒间隙水代入高价铁离子溶液与有机质还原生成的还原性气体反应,生成烃类气体并被"微圈闭"封闭而原地吸附聚集,进而对菱铁质泥岩解吸气起控制作用。     

沁水盆地煤系地层页岩储层评价及其影响因素

以沁水盆地中部及南部的煤系地层的泥页岩取芯为研究对象,重点剖析了石炭系太原组及二叠系山西组两套主力产气层位,分别从烃源岩、岩石学性质、储层物性及其影响因素等方面进行分析。研究表明,沁水盆地泥页岩样品生烃潜力较好,样品总有机碳含量在厚层泥岩发育段具有较高值,有机质成熟度指标Ro在1.33%~2.17%,已达到生气窗,有机质显微组分以腐泥组为主,有机质类型均为I型干酪根;全岩分析表明,泥页岩样品脆性矿物含量较高,多数在40%以上;黏土矿物主要以伊/蒙混层矿物及高岭石为主,绿泥石及伊利石含量次之;经扫描电镜观察,泥页岩中矿物溶孔、粒间孔及微裂隙较为发育;孔隙度分布于0.7%~3.8%,略低于北美页岩,渗透率在0.002 8×10-15~0.127 3×10-15 m2,与北美页岩无太大差异;黏土矿物中高岭石及伊利石对储层物性影响较大,其中前者对孔渗发育具有建设作用,而后者含量越多对储层物性影响越不利。各项有机地球化学参数表明沁水盆地泥页岩具有较高的生烃潜力,储层孔隙度及渗透率适中,较高的脆性矿物含量有利于页岩气的后期储层压裂改造。     

考虑有机质校正的页岩气储层总孔隙度测井评价方法

准确计算总孔隙度是页岩气储层测井精细评价的关键之一。以涪陵焦石坝地区五峰—龙马溪组页岩气储层为例,依据AA1井元素俘获测井、常规测井数据、岩芯分析总孔隙度和总有机碳实验数据,分析了Herron总孔隙度模型的适用性,研究认为:模型不能准确计算目标区块层位的总孔隙度,原因在于:(1)视密度孔隙度和视中子孔隙度的计算中,将岩石等效为骨架和孔隙两部分,忽视了页岩储层有机质的存在;(2)模型中的权值系数是依据有限岩芯数据通过最小二乘法拟合得到,有一定的区域适用性。在此认识的基础上,提出了一种改进的评价页岩气储层总孔隙度方法,将该方法应用到焦石坝地区五峰—龙马溪组页岩气储层XX1井的总孔隙计算中,相对于Herron总孔隙度模型,精度有了明显的提高,且该方法操作简单。