潜江凹陷古近系盐间地层沉积环境与有机质富集——以潜江组三段下亚段10号韵律为例

潜江凹陷潜江组发育多套富有机质的盐间细粒沉积岩,是潜在的页岩油勘探目标,对盐湖环境有机质富集机制的认识不清制约了页岩油成藏机理的研究。以潜江组三段（潜三段）下亚段10号韵律盐间层为研究对象,综合岩心、岩石薄片、X射线衍射矿物分析与常量、微量、稀土元素分析等地质资料,探讨了潜江凹陷盐间地层有机质的富集机理。根据物质组成和岩相类型,将潜三段下亚段10号韵律盐间层划分为3段,其中,上段、下段由层状白云质泥岩和钙芒硝岩组成,总有机碳（TOC）平均含量为0.83%;中段由纹层状白云质泥岩和纹层状灰质泥岩组成,TOC平均含量为1.35%。盐间层中段黄铁矿的晶体形态、元素地球化学特征反映热液活动参与其沉积。盐间层中段沉积期,古气候相对湿润,水体还原性较强、盐度偏低、生物生产力高;盐间层上段和下段形成于干热古气候条件,沉积水体还原性较弱、盐度高、生物生产力低。潜江凹陷盐间层有机质的富集是热液活动和气候变化共同作用的结果。其中,热液活动为表层水体带来营养物质,利于盐湖生物繁盛和生产力水平提高;古气候的干湿变化通过改变盐湖水体的氧化还原性和盐度,进而影响沉积有机质的保存。     

东营凹陷西部沙三下亚段——沙四上亚段泥页岩岩相及储层特征

通常看似简单的泥页岩其实是包含多种岩石类型的复杂的岩石组合,泥页岩的岩相是导致其物性变化、油气差异分布的根本因素。通过岩心精细观察描述、薄片鉴定、X-射线衍射分析、扫描电镜分析等技术,综合矿物成分、沉积构造、有机质丰度、颜色以及其他混入物等因素,建立了一套适合东营凹陷西部泥页岩的岩相划分方案。富有机质纹层状灰岩、中有机质纹层状细粒混合沉积岩、富有机质层状黏土岩、富有机质(钙质)夹层状灰岩以及贫有机质块状细粒混合沉积岩等是其中最为发育的5种岩相类型。构造缝、超压缝、层间缝、矿物收缩缝、溶蚀孔、黏土矿物晶间孔及方解石重结晶晶间孔等是主要的储集空间类型。综合岩相特征、储层特征及钻井试油数据,确定了富有机质夹层状灰岩、富有机质纹层状灰岩及富有机质层状黏土岩为优势有利岩相。可能的优势有利岩相厘定是泥页岩勘探的重要基础。     

潜江凹陷潜江组盐间页岩油储层发育特征及影响因素

以江汉盆地潜江凹陷潜江组潜3~4油组盐间页岩油储层为研究对象,通过岩心观察、岩石薄片鉴定、氩离子抛光-扫描电镜、低温氮气吸附及高压压汞等技术手段对泥页岩的岩相特征、储集空间类型、储层物性特征及影响因素进行研究。结果表明:潜江组潜3~4油组盐间页岩油储层矿物组成复杂,主要发育层状云(泥)质钙芒硝岩相、纹层状泥质云岩相、纹层状云质泥岩相、纹层状泥质灰岩相、纹层状灰质泥岩相和块状云岩相等6种岩相类型;储集空间包括层间缝、晶间孔、晶间溶孔及黏土矿物晶间孔;储层孔隙度平均为11.4%～18.9%,渗透率平均为2.635～4.827mD,属于中孔、特低渗透储层;纹层状泥质云岩相和块状云岩相的物性和含油性好,为最有利的岩相;压实作用及后期硫酸盐矿物的充填作用是造成储层物性变差的主要原因。     

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。     

潜江凹陷潜江组含盐系地层岩石学特征

采用精细岩心描述和薄片鉴定、X衍射能谱、电子探针、化学分析等多种手段,分析了潜江凹陷内陆湖相含盐系地层的造岩矿物、岩石类型、矿物成份及岩石组份含量,初步指出了含盐系地层的岩相分布规律。研究认为,潜江凹陷潜江组合盐系地层中Ⅲ级盐韵律是最具韵律性特征单元,其造岩矿物主要有3大类、26种,主要造岩矿物为石盐、无水芒硝、钙芒硝、白云石和泥质矿物,主要岩石类型有7种：石盐岩、无水芒硝岩、灰质泥岩或泥灰岩、白云质泥岩或泥质白云岩、混合岩、钙芒硝泥岩或泥质钙芒硝岩、硬石膏质泥岩或泥质硬石膏岩,各种岩石类型在平面上具有环带状分布的特点。     

三塘湖盆地芦草沟组岩相特征及其与页岩油藏的关系

三塘湖盆地芦草沟组页岩油是勘探重点领域,但由于对岩相特征及其与页岩油藏的关系研究不足,制约了勘探进展。综合运用岩心观察、薄片鉴定、场发射环境扫描电镜分析、X射线衍射全岩矿物分析、高压压汞、核磁共振等技术手段,对三塘湖盆地芦草沟组开展了岩相类型划分、岩相特征描述及分布特征研究。研究表明：芦草沟组以碳酸盐矿物、火山碎屑及有机质组成的多组分混杂岩相为主,包括块状凝灰岩、厚层状泥晶白云岩、纹层状凝灰质白云岩和纹层状白云质凝灰岩4种岩相类型,多为中等—富有机质级别;不同岩相类型的物性、孔喉结构特征以及储集空间类型存在差异,其中,块状凝灰岩和厚层状泥晶白云岩孔隙发育,含油性好,压裂后获得高产,且能持续稳产;纹层状凝灰质白云岩裂缝发育,压裂后获得高产,但稳产效果差。根据岩相分布预测,条湖凹陷南缘、马朗凹陷牛圈湖构造为页岩油勘探有利区。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系富碳酸盐矿物页岩储集特征及其控制因素

综合运用岩心观察、薄片观察、氮气吸附和X衍射等分析方法，对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷牛页1井、樊页平1井古近系沙河街组四段上亚段的湖相页岩的矿物组成、沉积构造、纹层类型、孔径分布、孔体积、比表面积、纹层数量及溶蚀孔形态等特征进行了精细刻画。在此基础上总结了该地区主要岩相类型及纹层特征，不同岩相的孔径、孔体积及比表面积，富碳酸盐矿物页岩的孔隙及纹层特征。东营凹陷主要发育富有机质纹层状泥质灰岩、富有机质纹层状砂质灰岩、含有机质纹层状砂质灰岩、含有机质块状灰岩4种岩相类型。纹层镜下特征主要有平直状、透镜状、夹层状、波状等特征。实测氮气吸附数据显示东营凹陷富碳酸盐矿物页岩具有更大的孔体积及比表面积。同时，溶蚀孔和纹层的发育使得富碳酸盐矿物页岩具有更高的储集能力和水平渗透率。因此，富碳酸盐矿物页岩是东营凹陷优质储集单位。     

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。      

不同泥岩相有机质赋存特征及对比表面积的影响——以渤海湾盆地沾化凹陷古近系为例

对沾化凹陷古近系L井沙三下亚段不同埋藏深度的泥页岩岩心和薄片进行分析,及X-射线衍射、热解、比表面积检测,结果显示,L井沙三下亚段泥页岩可分为贫有机质纹层的岩相A和富有机质纹层的岩相B,前者有机碳含量(TOC)低,比表面积较大,后者有机碳含量高,比表面积较小。从比表面积与TOC相关性来看,岩相A呈正相关收敛状,而在岩相B则呈发散状,表明岩相A中的有机质主要吸附于矿物表面,而岩相B的有机质主要呈纹层状富集。有机质赋存状态的差异对泥页岩比表面积的影响较为明显,富有机质纹层岩相B的岩石比表面积低于贫有机质纹层岩相A,而不同岩相中矿物对比表面积的贡献度相近,表明不同岩相(A和B)比表面积的差异与有机质纹层的多寡有关。      

潜江组盐间地层岩性岩相分布规律研究

潜江凹陷潜江组沉积时期受北部单向物源、古气候频繁交替、高盐度、强蒸发环境影响,沉积了一套最厚6000m的盐系地层,纵向上发育了193个盐韵律层,盐韵律主要由盐岩层与盐间地层组成,截止目前,在该地层中见到了丰富的油气显示,其中多口自喷井及工业油流井,展现出良好的勘探开发前景,但是盐间地层中岩矿组合复杂,岩性岩相纵横向分布规律不明确,制约了盐间非常规油勘探开发。本文充分利用大量的钻井、测井、分析化验等资料,分别从岩矿、单井、连井、地震及平面相四个方面进行岩性岩相的研究,从而明确了潜江组盐间地层岩性岩相纵向上呈多期次级旋回,总体体现为从淡化-咸化的过程,纵向上呈现出由盐岩-钙芒硝岩-白云岩-泥岩-白云岩-钙芒硝岩-盐岩有规律的变化,横向上表现出砂泥岩相-泥岩相-白云岩相-钙芒硝岩相呈环带状分布的特点。     

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     

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。      

上扬子地区志留系龙马溪组富有机质泥岩储层特征

岩石矿物组成及脆性矿物含量对富有机质泥岩人工造缝能力影响明显,在页岩气储层描述及评价中显得尤为重要。以野外工作为基础,针对上扬子地区志留系龙马溪组下部富有机质泥岩开展X-衍射分析及显微观察。研究表明,该套富有机质泥岩储层脆性矿物平均含量约50%~70%,具有较好的破裂潜力。旺苍双汇、雷波银厂村、习水吼滩等剖面揭示,碎屑矿物主要为石英及少量长石,岩屑极少,矿物棱角分明,星点状分布,无明显定向性;自生脆性矿物主要为方解石、白云石,自形-半自形晶,局部相对富集组成宏观可见的细微条纹,黄铁矿含量低但岩石中普遍含有;生物矿物为微量硅质放射虫,有溶蚀现象。区域上,脆性矿物分为石英+长石组合、石英+长石+方解石+白云石组合。沉积中心--四川泸州-宜宾、重庆武隆-石柱地区,以及黔中-雪峰隆起北侧边缘沉积相带,方解石、白云石含量较高。汉南古陆、川中隆起与黔中-雪峰隆起向沉积区供给碎屑沉积物能力不同,造成陆地边缘沉积区矿物组成的差异。可见,寻找富脆性矿物分布区的关键应从重建古地理格局开始,尤其是进行沉积微相分析。     

咸化断陷湖盆混积岩特征及沉积模式——以金湖凹陷阜二段为例

为明确咸化断陷湖盆环境下混积岩的沉积特征,通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析等技术手段,对金湖凹陷古近系阜二段混积岩开展研究。结果表明：①混积岩以长英质矿物、碳酸盐矿物与黏土矿物为主,可划分为长英质混积岩、灰（云）质混积岩、黏土质混积岩和正混积岩等4类;②综合苏北盆地金湖凹陷咸化断陷湖盆的沉积特征,建立了“浅水到深水,多级控制”的混合沉积模式。在咸化断陷湖盆中,混积岩发育主要受控于陆源碎屑供给、断层活动、沉积环境变化等因素。活动断层强度增大,陆源碎屑向湖盆中央供给强度增强,混积岩沉积类型以母源混合沉积、间断混合沉积为主;沉积环境发生变化,断层活动趋于稳定,湖侵作用增强,陆源碎屑供给范围受限,混积岩以相缘混合沉积类型为主。该研究成果对陆相咸化断陷湖盆深水致密储层的油气勘探具有指导意义。     

渤海湾盆地东营凹陷沙四上亚段—沙三下亚段岩相特征及沉积环境——以樊页1井为例

通过岩心、显微薄片的观察，依据有机质含量、无机矿物组成、沉积构造等特征，将渤海湾盆地东营凹陷沙河街组四段上亚段（沙四上亚段）-沙三下亚段樊页1井的细粒沉积岩划分出11种岩相类型。利用常量、微量元素含量及特定元素比值的垂向变化，从古气候、古物源、古水深、古盐度和古氧化还原性5个方面对沉积环境的垂向变化特征进行分析。研究层段发育的细粒沉积岩形成于半深湖-深湖、半咸水-咸水、相对湿润、还原-强还原的古环境条件，且环境的垂向演化具有明显的阶段性，经历了水体加深、盐度降低、气候由干旱转为湿润、强还原-弱还原-还原、陆源供给由多减少再增多的演化过程。5个沉积环境要素共同影响着岩相类型的垂向分布与组合特征。随水体加深，岩相组合中碳酸盐岩所占比重逐渐降低。不考虑重力流事件，岩石组分中石英、长石含量与水体深度、离岸距离、陆源碎屑供给量密切相关，从而影响粉砂岩及粉砂质细粒沉积岩的发育程度。高盐、强还原的水介质环境有利于有机质的保存，多形成富有机质岩相。古气候的变化使其他古环境要素也相应发生改变，进而影响岩相类型的分布与组合特征。