江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组白云岩成因

潜江凹陷位于江汉盆地，其古近系潜江组以含有由富有机质白云岩和蒸发岩组成的193个韵律层为特征。然而，潜江凹陷古近系潜江组白云石的成因一直存在争议，限制了进一步对非常规油气的勘探工作。根据盐间层岩相与矿物特征研究潜江组盐间层富白云石岩相的沉积成因。根据沉积特征观测（岩心和薄片）和矿物组分数据，可识别出3种主要的岩相结合：薄层-纹层状泥晶白云岩、纹层状含云泥晶灰岩和夹钙芒硝层状泥晶白云岩。研究发现前两种岩相组合纹层特征明显，可见有机质纹层与无机纹层交互现象，说明形成于水体较深的还原环境。白云石与方解石晶体含有有机质降解孔，且白云石与黄铁矿和有机质薄膜共生，说明其成因与微生物诱导活动有关。浮游微生物和底栖藻分别控制了方解石和白云石的沉淀。这些岩相组合含有较高的有机质含量。最后一种岩相组合具有较高的蒸发矿物含量和陆源碎屑物质，说明其形成于相对浅水环境。高盐度和强烈陆源输入不利于有机质的保存。此次研究发现盐湖内白云石的形成受微生物活动和蒸发环境控制，不同的成因对岩相沉积特征和有机质富集产生重要影响。     

盐湖相有机质富集主控因素与模式——以柴西盆地新近系上新统下油砂山组灰色泥岩为例

盐湖相页岩油是非常规油气勘探的潜在接替目标,然而盐湖相有机质富集主控因素与模式仍未探究清楚。研究基于柴达木盆地南翼山地区新近系上新统下油砂山组灰色泥岩样品,通过总有机碳含量、主量、微量及稀土元素测试,重建下油砂山组灰色泥岩沉积期古环境,探索盐湖相有机质富集机制。研究结果表明：下油砂山组灰色泥岩沉积环境由氧化转至贫氧;气候条件较为干旱,且干旱程度逐渐加剧;沉积水体呈咸水状态偶见半咸水,下油砂山组下段盐度较为稳定,古生产力较低,下油砂山组上段盐度波动较大,生产力升高至中等条件;陆源输入整体偏低且下段高于上段,沉积速率较慢,处于低能—停滞水体环境,上段更差的水动力不利于有机质的迁移和保存,下段相较而言适宜的水动力可以促成有机质良好的富集。整体而言,下段有机质富集主控因素为保存条件,上段主控因素为古生产力,且整个沉积时期经历了5次有机质富集的峰值,盐湖相有机质富集模式动态变化的驱动因素可能为频繁波动的古气候。     

盐间页岩油形成有利条件与地质甜点评价关键参数——以潜江凹陷潜江组潜34-10韵律为例

江汉盆地潜江凹陷潜江组潜34-10韵律盐间细粒沉积岩是页岩油勘探开发有利层系。基于页岩油专探井/兼探井取心段分析结果与前人资料,阐述潜34-10韵律盐间细粒沉积岩总体是一套好—优质烃源岩,有机质以腐泥组无定形体组分为主,类型主要为Ⅱ₁、Ⅰ型,现今处于生排油高峰期;其储集条件优越,与国内外主要页岩油产层储集条件相当,尤以白云岩、泥质白云岩相最佳;盐间细粒沉积岩上部和下部连续分布的厚层盐岩构成了盐间页岩油优质的顶板和底板封盖层。潜34-10韵律盐间细粒沉积岩层系发育层内侧向运移富集型和原位—近源聚集富集型2类页岩油,前者发育于王场背斜构造带,后者发育于蚌湖洼陷的深洼与南斜坡带。提出了2类页岩油富集类型的地质甜点评价关键参数与指标,为潜江凹陷其他盐间细粒沉积层系页岩油勘探开发评价提供依据与借鉴。      

江汉盆地潜江凹陷盐间页岩油储层不同岩相微观储集特征——以古近系潜江组三段4亚段10韵律为例

通过岩石薄片鉴定、扫描电镜、压汞—液氮吸附联合测定及微米CT三维重构等实验手段,对江汉盆地潜江凹陷潜江组页岩油储层的矿物组成、岩相组合、孔缝类型、孔隙结构及孔隙发育规律进行研究。盐间古近系潜江组三段4亚段10韵律页岩油储层主要岩相有纹层状泥质白云岩相、纹层状云(灰)质泥岩相和钙芒硝充填纹层状云质泥岩相;储集空间主要包括层间缝、晶间孔、晶间溶孔等。盐间页岩油储层孔隙的发育主要受岩性、岩相控制,钙芒硝充填纹层状云质泥岩相—纹层状云(灰)质泥岩相—纹层状泥质白云岩相孔隙发育程度依次增强。纹层状泥质白云岩相孔隙中宏孔最为发育,孔隙连通性最优,含油性最佳,为盐间页岩油储层中的优势岩相,是盐间页岩油最有利的勘探目标。     

江汉盆地潜江组与沙市组盐间非砂岩油气藏勘探潜力对比

在江汉盆地潜江凹陷潜江组发育盐间非砂岩油气藏。江陵凹陷沙市组也沉积了一套含盐地层，但盐间非砂岩油气藏发育程度不如潜江组。沉积特征、成藏条件和成藏机制研究发现，两套含盐地层及其盐韵律特征的差异受构造环境、古气候环境控制。潜江组沉积时期，断陷活动强，形成补偿或欠补偿的深水沉积环境，利于有机质堆积，盐韵律特征由纯盐岩层和盐间深灰色泥岩、油页岩、含芒硝白云岩和白云岩等组成，深灰色泥岩、油页岩为有利烃源岩，含芒硝白云岩和白云岩等为有利储集层，具备形成盐间非砂岩油气藏的条件。沙市组沉积时期，断陷活动弱，气候干旱，形成补偿到过补偿的沉积环境，盐韵律由含膏盐岩、膏质盐岩和盐间紫色、灰色泥岩或含芒硝泥岩组成，烃源岩和储集层条件较差，但其下段上部的一套灰色盐岩、膏岩夹灰色泥岩组成的盐韵律层存在勘探潜力。图6表1参18     

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组三段下亚段细粒沉积岩岩相特征与沉积演化

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组三段（沙三段）下亚段页岩油勘探潜力巨大,目前对其岩相类型及其分布规律、沉积背景认识不清,制约了页岩油的勘探突破。利用岩心和X射线衍射、元素地球化学、有机地球化学等高精度测试资料,通过识别细粒沉积岩的岩相类型,恢复了古沉积环境,并探讨了沉积环境演变约束下的岩相分布规律。沉积古环境的变化控制了不同岩相类型的垂向分布及演化。沾化凹陷沙三段下亚段沉积环境自下而上划分为5个演化阶段,分别发育沉积藻灰岩、纹层状泥灰岩、纹层状重结晶灰岩、纹层状灰质泥岩和块状灰质泥岩。阶段Ⅰ—阶段Ⅲ,古气候相对干旱,陆源输入作用弱,沉积物以湖盆自生的灰岩为主,湖盆水体深度和盐度的变化控制了不同灰岩的变化;阶段Ⅳ,古气候转为湿热,陆源输入作用增强,沉积了陆源成因具年纹层构造的纹层状灰质泥岩;阶段Ⅴ,古气候最为湿热,陆源输入作用最强,发育大量浊流成因的块状灰质泥岩。垂向上,纹层状灰质泥岩的TOC含量最高、含油性最好。研究认识可为进一步厘清沾化凹陷沙三段细粒沉积岩储层非均质性的形成机制和页岩油甜点预测提供理论支撑。     

江西修武盆地早寒武世热液活动对有机质富集的影响

下寒武统是中国海相页岩气勘探的主要目的层,不同层段页岩含气性变化较大,如何寻找勘探目标是亟待解决的重要问题。以江西修武盆地XN1井为例,通过岩心描述、测井数据分析、矿物和元素组成分析、总有机碳含量测试等手段,对下寒武统王音铺组和观音堂组页岩进行研究。结果表明,水体下部的氧化还原环境和水体表层的生物生产力控制着有机质的富集。热液活动使水体还原性增强,生物生产力提高,从而控制有机质的富集,进一步影响页岩气的富集。早寒武世SQ1沉积时期研究区水体还原性变化大,SQ2和SQ3沉积时期水体普遍具有强还原性,均远高于SQ4和SQ5沉积时期;以SQ3沉积时期生物生产力最高,SQ2和SQ1沉积时期生物生产力相差不大,均高于SQ4和SQ5沉积时期的生物生产力。研究区SQ1沉积时期的硅质来源变化较大,SQ2和SQ3沉积时期大部分层段存在热液成因硅且含量较高,SQ4沉积时期开始出现大段的陆源碎屑沉积,也存在热液成因硅,SQ5沉积时期的硅质矿物基本来源于陆源碎屑沉积。SQ2和SQ3为研究区下寒武统页岩气有利发育层段。     

廊固凹陷古近系沙河街组古湖泊环境与有机质富集机制

通过对廊固凹陷古近系沙四—沙三下亚段泥岩样品的元素地球化学、有机地球化学和同位素地球化学分析,结合湖泊的发育演化和古气候变化特征,探讨湖泊演化过程中水体盐度、氧化还原条件和生产力变化及其有机质富集机制。廊固凹陷在湖泊形成期(沙四段)湖盆构造活动弱,气候干热,湖泊水体盐度高,易形成盐跃层,使底层水处于稳定的缺氧条件,表层水体古生产力较低,有机质富集程度低;在湖泊鼎盛阶段(沙三下亚段)盆地强烈下陷,气候暖湿,湖泊水体为淡水,底层水体为弱还原环境,由于地表径流带来大量营养物质,表层水古生产力较高。湖相沉积物中有机质的富集程度受古湖泊不同演化阶段生产力和氧化还原条件的控制。沙四段有机质富集主要受底层水缺氧环境控制,沙三下亚段有机质富集与表层水的高生产力密切相关。     

江汉盆地潜江凹陷潜江组盐间页岩油储层矿物组成与脆性特征研究

应用X射线衍射分析技术对潜江组潜二-四段的页岩岩心样品进行了矿物组成与脆性特征研究,以及有机地球化学实验,结果表明,各样品具有差异的矿物组成和地球化学特征。潜二段页岩有机质以腐泥型为主,TOC平均值为1.38%,总体处于未熟-低熟阶段(R_o为0.26%~0.5%),矿物中蒸发岩类矿物含量高;潜三段页岩有机质以腐泥型和腐殖腐泥型为主,TOC平均值为2.53%,总体处于低熟-中等成熟阶段(R_o为0.5%~0.88%),矿物中石英和黏土含量较高;潜四段页岩有机质以腐泥型和腐殖腐泥型为主,TOC平均值为0.69%,总体处于中等成熟-成熟范围(R_o为0.55%~1.3%),碳酸盐矿物含量较高。与北美及中国其他地区的页岩相比,潜江组盐间页岩具有"低黏土矿物、低石英、高碳酸盐、低脆性矿物"的特征,但其中潜三段的脆性矿物含量较高(平均56%),脆性指数较大(平均75.3%),具有较好的脆性,是潜江组盐间页岩最有利的勘探层段。      

江汉盆地古近系潜江组盐湖沉积特征与成藏模式

江汉盆地为典型的陆相盐湖盆地,古近系潜江组盐间地层为主力油气产层。为研究其盐湖沉积特征与成藏模式,开展了晚始新世潜江组沉积期的古地貌、古构造和古气候恢复,扫描电镜分析和砂体展布特征研究。结果表明:①江汉盆地潜江组“高山深盆”式古地貌和断层控制下稳定沉积的深凹古构造是盐湖盆地形成的基础,气候以亚热带干旱为主、干湿交替为辅,形成了多韵律沉积;②潜江凹陷潜江组岩性包括碎屑岩、碳酸盐岩、蒸发岩及其混合类型,其中盐类矿物来源于物源区水系携带的风化矿物质和深部热液物质;③研究区常规砂岩和非常规混积岩均见油气产出,常规砂岩油藏具有“源控富集、层控运移、砂控规模”的特征,非常规混积岩油藏具有“沉积控区块、源岩控层位”的特征。该研究成果对盐湖盆地油气勘探具有借鉴意义。     

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩岩相及沉积环境分析

贵州温水村剖面发育有一套完整的下寒武统牛蹄塘组富有机质黑色页岩,为厘清下寒武统牛蹄塘组页岩岩相类型,明确不同岩相形成环境特征,通过采集25块该剖面页岩样品,进行岩石薄片观察、X射线衍射（全岩）分析、总有机碳含量（TOC）测定及主微量和稀土元素分析,划分出温水村剖面下寒武统页岩的岩相类型,并明确了该层位页岩的沉积环境和有机质富集特征,建立了沉积模式。根据TOC值、沉积构造和矿物组成,同时考虑岩石脆性特征,共划分出9类页岩岩相：①富有机质块状强脆性硅质细粒岩;②富有机质纹层状强脆性硅质页岩;③高有机质块状强脆性硅质细粒岩;④高有机质纹层状强脆性硅质页岩;⑤高有机质块状中等脆性硅/黏土混合质细粒岩;⑥中有机质块状强脆性硅质细粒岩;⑦中有机质纹层状强脆性硅质页岩;⑧低有机质块状强脆性硅质细粒岩;⑨低有机质纹层状中脆性硅/黏土混合质页岩。其中,前5类页岩相形成于深水缺氧、暖湿型气候和以低温热水沉积作用为主的环境,初级生产力和古盐度较高,有机质富集受控于古氧化还原条件、古生产力、古盐度、古水深、暖湿型气候和热液活动,而其他岩相有机质富集则不受热液活动影响,沉积环境初级生产力和古盐度有所下降;建立了一个受氧化还原条件、古生产力、古盐度、热液活动及暖湿型气候影响的深水陆棚相沉积模式。     

江汉盆地潜江凹陷盐间潜34油组储层微观结构特征及与物性的关系

以X衍射、薄片、常规扫描电镜及氩离子抛光扫描电镜、FIB三维孔隙重构等手段,结合压汞及氮气吸附孔体积定量分析,研究了江汉盆地潜江凹陷盐间潜34油组页岩油储层微观结构及与物性的关系。按矿物含量的高低,把储层划分为云质泥岩、泥质云岩及含泥云岩三大类。该储层矿物组成、结构非均质性强,常规柱孔隙度变化大,在1%～13%之间。其中云质泥岩孔隙度低,泥质云岩、含泥云岩孔隙度高,钙芒硝含量高的泥岩孔隙度较低。储层微观结构变化大,云质泥岩具定向排列结构,以狭长状或扁平状微孔隙为主;孔径小,以直径20～50 nm的孔隙体积为主,最大连通喉道小,在22～42 nm之间。泥质云岩以残余粒间孔及粒间充填的黏土片间孔为主,孔径变大,以直径20～80 nm的孔隙体积为主,最大连通喉道变化大,在16～158 nm之间。含泥云岩以均匀晶粒结构、多边形等轴状晶间微孔为主;孔径大,以直径80～180 nm的孔隙体积为主,最大连通喉道大,在158～196 nm。云质泥岩、泥质云岩、含泥云岩的孔隙连通分别具有“缝—缝、孔—缝、孔—孔相连”的特征,含泥云岩孔隙度大、连通喉道宽、孔隙结构优,具最好的页岩油储集空间。      

江汉盆地潜江凹陷古近系盐间页岩层系湖相白云岩储层发育特征及形成机理

以江汉盆地潜江凹陷盐间页岩层系潜江组三段下亚段4油组第10韵律层（潜三^{下（4-10）}韵律层）为研究对象,以钻井、岩心及测井数据为基础,结合薄片鉴定、扫描电镜、压汞、X衍射、岩石冷冻热解及饱和烃色谱-质谱等分析测试数据,对韵律层白云岩储层发育特征及形成机理进行研究。结果表明：①目的层矿物组成复杂,主要发育有富炭泥质白云岩相、富炭泥质灰岩相、富炭白云质泥岩相和富炭、钙芒硝充填云质泥岩相4种岩相类型,其中富炭泥质白云岩相为最有利岩相类型,具有有机质丰度高（有机碳含量3.3%~6.3%）、脆性矿物含量高（50%~76%）、粘土矿物含量低（18%~33%）和孔隙度高（10.8%~26.3%）的特点;②白云岩类储层储集空间以晶间孔隙为主,溶蚀孔、缝极少发育,孔隙之间的连通性差,孔隙结构不好;③泥质白云岩储层宏观分布受沉积环境控制明显,富炭泥质白云岩相主要出现在湖平面下降中期水体盐度适中的区域内,微观上,孔隙发育受压实作用控制明显,胶结和溶蚀作用影响较小;④早成岩作用阶段较弱的压实作用、准同生期白云石化作用及储层中油气的充注作用对晶间孔隙的保存具有积极的作用,是研究区储层形成的主要原因。     

江汉盆地潜江凹陷潜江组盐间页岩油储层特征研究——以潜34-10韵律为例

江汉盆地始新统潜江组盐间页岩油是近年来研究的热点和难点。为了明确盐间页岩储层岩相及其储集物性,综合运用岩心观测、岩石薄片鉴定、X衍射、高压压汞和页岩孔渗等资料,对潜江凹陷潜江组盐间页岩油储层岩相发育特征及其对储集物性的影响进行了研究。该区盐间页岩油储层主要包括富碳纹层状泥质白云岩相、富碳纹层状云/灰质泥岩相和钙芒硝充填富碳纹层状云质泥岩相3种不同类型的岩相类型,前2种岩相的孔隙度明显高于后者。不同岩相孔径分布差异明显,富碳纹层状泥质白云岩相以孔径大于41 nm的孔隙为主,中值孔喉半径为219 nm;而富碳纹层状云/灰质泥岩相和钙芒硝充填富碳纹层状云质泥质相则以孔径小于41 nm的孔隙为主,中值孔喉半径为21 nm。富碳纹层状泥质白云岩相岩性均一,具有良好的储集空间和较大的孔喉结构,页岩储层中的含油性较高,为盐间页岩油储层中的优势岩相,是研究区最有利的页岩油勘探目标。