川南古蔺地区仁页1井五峰组—龙马溪组生物地层及成藏特征

四川盆地南部古蔺地区(以下简称川南古蔺地区)处于盆缘构造转折部位,靠近黔中隆起,仁页1井钻探揭示该区发育五峰组—龙马溪组下部黑色页岩,笔石种类和含量丰富.为了揭示该区笔石生物地层特征及其对页岩气成藏的影响,根据仁页1井岩芯资料,本研究开展笔石生物地层划分,建立了该区凯迪期—埃隆早期笔石生物地层序列,并与四川盆地及周缘的主要页岩气田进行生物地层对比,深化该区页岩气勘探潜力认识.研究结果表明:(1)仁页1井五峰组—龙马溪组下部地层,涵盖了从凯迪阶上部的Dicellograptus complexus带(WF2带)至埃隆阶下部的Demirastrites triangulatus带(LM6带),共9个完整连续的笔石生物带.(2)古蔺地区与主要页岩气田的生物地层具有较好可比性,但该区受黔中隆起的影响较大,具体表现为:凯迪阶,黑色页岩厚度较薄;赫南特阶,海平面下降较快,海水较浅,形成了富含Hirnantia动物群化石的观音桥段介壳灰岩;赫南特阶上部—鲁丹阶,水体相对较浅,同时沉积速率较慢,形成的LM1-LM5带黑色页岩相对较薄.(3)古蔺地区WF2-LM5带黑色页岩具有笔石含量丰富、自然伽马值高、斑脱岩层密集的特征,指示古生产力高,利于有机质富集和页岩气生成;同时石英等脆性矿物含量较高,利于压裂改造,具有较好的页岩气成藏条件.     

石英矿物类型及其对页岩气富集开采的控制:以四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组为例

页岩矿物组成控制着页岩的储层类型和岩石力学性质,并影响着页岩气的富集和开发.为了分析不同类型石英矿物的纵向变化特征及其对页岩气富集开采的控制作用,以四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组WF2-LM4和LM5-LM8两个笔石带页岩为主要研究对象,利用普通薄片观察、扫描电镜、矿物成岩世代关系、能谱分析等手段,识别出陆源碎屑石英、生物成因石英和黏土矿物转化过程中形成的3种石英类型.结果表明不同的页岩层段,3种成因的石英含量不同.生物成因石英在WF2-LM4笔石带页岩最为富集,向上到LM5-LM8笔石带页岩逐渐减少.在WF2-LM4笔石带页岩,生物成因石英与有机碳含量呈明显的正相关性,有利于页岩优质储层的形成,对页岩储层的压裂改造具有积极作用,实现了页岩赋气和改造的有机统一.研究认为四川盆地及其周缘地区五峰组-龙马溪组一段下部黑色页岩（WF2-LM4笔石带页岩）具有生物成因石英含量高,页岩生烃、储集能力和可压裂性最优的特点,是页岩气富集开采的有利层段.      

四川盆地五峰组—龙马溪组笔石与页岩气关系探讨

前人对笔石的研究主要用于地层划分和沉积环境分析,对笔石与页岩气之间的关系研究甚少。充分利用取心井岩心分析资料、钻井地质资料、实验分析资料和测录井资料,结合不同沉积环境的笔石类型,将JYDA-E井奥陶系五峰组分成4个笔石带(WF1-WF4)、志留系龙马溪组划成6个笔石带(LM1-LM7,LM2缺失),其中WF2-LM4的TOC含量高、有机孔隙发育,属于页岩气有利开发层段。研究发现:笔石的演化和有机质的富集具有相同的沉积环境;笔石的丰度和TOC、有机孔隙度以及气测全烃含量具有正相关关系,笔石的演化对页岩有机质丰度、有机孔的形成具有一定贡献,并在一定程度上影响其含气性,属于页岩气储层评价的一项重要指标。四川盆地五峰组-龙马溪组页岩气形成和笔石的形成演化存在成因上的关联,这对页岩气储层研究具有借鉴意义。     

四川盆地西南缘金坷村剖面五峰组-龙马溪组生物地层划分及区域对比

为了探究上扬子海盆在奥陶纪-志留纪之交的沉积环境、明确四川盆地西南缘金坷村筠连地区有机质页岩沉积层位，通过对金坷村剖面五峰组-龙马溪组岩石地层及生物地层的研究，识别出自晚奥陶世凯迪阶WF2带至早志留世埃隆阶LM6带的9个连续生物带及组合.认为金坷村地区是上扬子海盆最早进入前陆期的地区，时间为鲁丹阶LM1期.金坷村剖面与其北部的新地2井、宁211井、威202井生物地层对比发现，自南向北黑色页岩笔石带上限自LM6延伸至LM9，呈逐渐增高的趋势.金坷村剖面富有机质页岩层位于WF2-LM4带，厚度20.6 m，为该地区页岩气勘探开发提供了一定的基础资料.     

鄂西建始地区五峰-龙马溪组黑色页岩生物地层特征

鄂西建始地区五峰组-龙马溪组黑色页岩发育,尚未建立古生物地层序列.基于建地1井及湘鄂渝地区23个穿越奥陶系和志留系钻井、剖面资料,研究建始地区五峰组-龙马溪组黑色页岩笔石序列,分析湘鄂水下高地演化模式及其对页岩气成藏影响.建地1井从奥陶系Dicellograptus complexus（WF2）带至志留系Stimulograptus sedgwickii（LM8）带,共包含8个笔石带,缺失了Perculpto gr. perculptus（LM1）、Akidograptus ascensus（LM2）和Parakido gr.acuminatus（LM3）三个笔石带,表明建始地区在赫南特期至鲁丹早期处在湘鄂水下高地范围内.受控于全球海平面变化和广西运动双重作用,湘鄂水下高地整体呈现出自凯迪期至鲁丹早期不断隆升、影响范围逐渐扩大,鲁丹中晚期再逐渐回缩的演化模式;在其范围内普遍缺失WF3-LM4部分笔石带富有机质页岩,导致页岩气藏抗构造破坏能力差,勘探风险较大.      

云南永善－大关地区五峰组－龙马溪组黑色页岩生物地层划分与沉积环境探讨:以新地2井为例

由于缺乏对四川盆地西南缘永善-大关地区五峰组-龙马溪组生物地层的详细划分与对比，黑色页岩分布时限及其沉积背景不明确.对新地2井五峰组-龙马溪组黑色页岩岩心开展生物地层研究，识别出了从上奥陶统凯迪阶上部WF1 Dicellograptus complanatus带至志留系兰多维列统埃隆阶顶部LM8 Stimulograptus sedgwickii带的9个生物带和组合.新地2井与宁211井、焦页1井、威202井、巫溪2井黑色页岩生物地层对比结果显示，新地2井的顶界与宁211井、焦页1井黑色页岩笔石带相近，但与威202井、巫溪2井相比低了1个笔石带.结合TOC值标定，新地2井富有机质页岩沉积期为WF2-LM6笔石带，其顶界高于宁211井的LM4笔石带.在笔石生物地层框架内对比了各井黑色页岩的沉积厚度、沉积速率及TOC值，探讨了它们的沉积演化差异及构造背景.靠近古隆起或古陆的沉积区，海侵-海泛稳定期时间呈缩短的趋势，富有机质页岩上界可低至LM5笔石带或以下；远离古隆起或古陆的沉积区，富有机质页岩上界可达LM8-LM9笔石带.受沉积水体深浅差异及古隆起陆源碎屑输入的影响，威远、焦石坝及巫溪地区出现了沉积分异现象.阶段性的海退事件及古隆起的状态变化（隆升与扩大）是广西运动的构造响应.      

下扬子巢湖地区皖含地1井五峰组-高家边组下段生物地层

下扬子巢湖地区皖含地1井在五峰组—高家边组下段钻遇一套黑色笔石页岩。本文以此开展了生物地层研究并划分出5个跨越奥陶系—志留系界线的笔石带,自下而上分别是Dicellograptus complexus带(WF2带)、Paraorthograptus pacificus带(WF3带)、Cystograptus vesiculosus带(LM4 Coronograptus cyphus带(LM5带)及Demirastrites triangulatus带(LM6带)(未见顶)。通过对比皖含地1井各岩性段的岩石有机地球化学特征和笔石生物带,发现主要油气目的层是五峰组—高家边组下段,大致对应笔石Dicellograptus complanatus带(WF1带)至Demirastrites triangulatus带(LM6带)。皖含地1井与上扬子五峰组—龙马溪组笔石生物带相比,皖含地1井缺少了Normalograptus extraordinarius带(WF4带)、Persculptograptus persculptus带(LM1带)、Akidograptus ascensus带(LM2带)和Parakidograptus acuminatus带(LM3带)。由于LM1-LM3带在邻区可见,因此推测皖含地1井的缺失是受滑脱构造的影响。由于皖含地1井位于逆冲推覆构造带上,构造作用复杂,导致该井五峰组-高家边组下段笔石序列部分缺失、黑色页岩厚度减薄,因此主力产气层位遭受破坏。     

鄂西宜昌地区五峰组—龙马溪组黑色岩系硅质来源及其油气地质意义

为了查明鄂西五峰组—龙马溪组富有机质页岩的硅质来源，明确不同硅质来源的页岩气地质意义，促进页岩气勘探开发，本文通过系统的样品采集与分析测试，对宜昌地区五峰组—龙马溪组下部黑色岩系的硅质来源、特征及其对有机质富集和储层特征的影响进行了深入研究。结果表明，鄂西宜昌地区五峰组—龙马溪组黑色岩系硅质矿物含量高，过量硅含量在2. 59%~88. 31%，平均27. 91%，且过量硅主要发育于凯迪阶与鲁丹阶的深水陆棚环境；显微镜下可见大量棱角状陆源碎屑石英，硅质岩中可见具有溶蚀边的硅质生物化石，如放射虫、海绵骨针等；页岩样品TiO2与Al2O3平均含量只有0. 63%和12. 41%，且SiO2与TiO2、Al2O3呈现明显的负相关，Si/(Si+Al+Fe)和Al/(Al+Fe+Mn)比值分别为0. 81和0. 77，Eu/Eu*具有明显的负异常，过量硅与U/Th、Ni含量之间相关性不明显，表明鄂西宜昌地区五峰组—龙马溪组黑色岩系硅质来源以陆源硅和生物硅为主，没有受到热液的影响，且五峰组凯迪阶—龙马溪组鲁丹阶以生物硅为主，向上陆源硅影响逐渐增大。深水缺氧还原环境是生物硅发育的有利条件，但生物硅的发育与古生产力、氧化还原条件没有绝对的正相关线性关系，主要表现为不同来源的硅质矿物含量与TOC峰值之间呈正态分布曲线特征，当Al2O3含量达到10%左右，过量硅含量在40%左右所对应的页岩有机碳可出现峰值，而不是硅质矿物含量越高有机质一定越富集。此外，硅质矿物特别是以微晶方式赋存的生物硅的发育不仅可以有效保护页岩储集空间，还能促进裂缝的发育，极大的改善页岩储层的储渗能力，并为后期获得良好的储层压裂改造效果提供有利条件。     

鄂西宜昌斜坡带五峰组—龙马溪组页岩优势岩相及其生气潜力

【研究目的】不同页岩岩相的矿物组分、含气性和可压性等的差异,决定不同岩相的开发潜力不同,页岩岩相的划分及评价对找寻页岩气勘探开发甜点具有重要指导意义。【研究方法】基于钻井、岩心和分析测试资料,综合利用地质理论结合硅质矿物-黏土矿物-碳酸盐矿物含量三端元图解,对鄂西宜昌斜坡带上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下段含气页岩岩相进行划分,结合有机碳含量、含气量、岩心镜下特征等划分优势岩相。优选有机质丰度、硅质矿物含量、黏土矿物含量3项指标与页岩含气量进行相关性分析,建立了五峰组—龙马溪组含气页岩优势岩相的分级标准。【研究结果】研究区优势岩相均为II类优势岩相,II₁类（最优）优势岩相为S-2混合硅质页岩相和S-3含黏土硅质页岩相,位于龙马溪组一亚段和五峰组上段,厚6 m;II₂类（次优）优势岩相为S硅质页岩相,位于五峰组下段,厚4 m。【结论】宜昌斜坡带和涪陵地区具有相似的岩相垂向演化序列,优势岩相均位于五峰组—龙马溪组一亚段,但同一岩相组合的页岩厚度和品质差异较大,发生在鲁丹阶早期的湘鄂西水下隆起和鲁丹阶晚期的水下隆起是造成宜昌地区优势岩相的厚度和品质均要差于涪陵地区的主要原因。创新点：建立五峰组—龙马溪组含气页岩优势岩相的分级标准,提出龙马溪组一亚段和五峰组是优势岩相发育层位。     

扬子区西南缘奥陶纪末—志留纪初笔石生物地层对比及意义

利用扬子西南缘天全、汉源、甘洛、布拖、金阳、永善、绥江、大关地区五峰组—龙马溪组重点剖面露头点和钻井岩心资料,通过笔石生物地层划分,建立了五峰组—龙马溪组黑色页岩的等时地层格架。通过对比纵横向黑色页岩的TOC含量、沉积厚度、优质页岩厚度等数据变化,探讨笔石带的分布与沉积环境、优质页岩的关系。结果表明,各剖面和钻井中WF2—LM4笔石带优质页岩普遍发育。其中布拖、金阳靠近康滇古陆边缘的地区,LM5笔石带、LM6笔石带岩石地层明显增厚;永善—绥江云永地2井、新地2井、绥江B井等地区,笔石带分布和沉积环境相似,优质页岩沉积上界由LM4笔石带逐步上延至LM6笔石带。五峰组—龙马溪组优质页岩在靠近康滇古陆一侧沉积时限为WF2—LM4及以下笔石带,远离古陆一侧沉积时限呈逐渐变长的趋势。天全大井坪、汉源轿顶山一带WF2—LM5笔石带优质页岩发育,轿顶山地区岩石地层厚度明显减薄,天全大井坪地区明显增厚,受特殊环境影响可能仍具有良好的勘探潜力。研究成果对扬子西南缘页岩气沉积有利区优选提供了依据。     

Geochemical characteristics and possible origin of natural gas in the Taibei Depression,Turpan-Hami Basin,China

292 chemical composition data and 82 isotopic composition data of gas samples collected from the Taibei Depression of the Turpan-Hami Basin, West China, were used in the study of their origin. Non-hydrocarbon gas is poor in most samples whereas abundant nitrogen in some samples is positively correlated with δ13C1. Although methane is the main constituent, higher molecular gaseous hydrocarbons, from ethane to pentane, are detected in most samples, in accordance with the distribution of oil reservoirs. The stable carbon isotope ratios of methane, eth-ane and propane are defined as d13C1: -45.5‰ to -33.5‰, d13C2: -30.2‰ to -10.5‰, and d13C3: 27.6‰ to -11.2‰, respectively. According to the distribution of carbon isotope ratios, 2 families of gas can be grouped, most showing normal distribution of carbon isotopes, and others having obvious heavier carbon isotopes and being of abnormal distribution. Based on the isotopic composition, the disagreement between the relationship of Δ(d13C1-d13C2) and d13C2 and that of Δ(d13C1-d13C2) and d13C2, and the calculated Ro, there are oil-associated gas, coal-derived gas and mixture of them. Other samples with obviously heavier isotopic compositions from the Yanmuxi oilfield of the Taibei Depression have been degraded by organisms.     

沁水盆地南部煤层气田煤层气成藏条件分析

煤层气藏具有其自身的形成条件和气藏特征。本文从煤层气藏的形成和保存条件出发,以沁水盆地南部煤层气田为实例,从沉积、构造、煤岩演化程度、顶底板条件、水动力、地应力等方面论述了煤层气成藏特征及高产富集因素,对下一步勘探具有重要指导意义。      

羌塘盆地QK-1孔烃类气体分布特征与成因来源

青藏高原冻土区面积约150×104 km²,是中国最大的冻土区,具备良好的天然气水合物形成条件和找矿前景,而羌塘盆地是形成条件和找矿前景最好的地区。南羌塘盆地毕洛错地区QK-1科学钻探试验井顶空气样品的烃类气体组分和碳同位素分析测试结果表明,其烃类气体组分复杂,CH₄含量为3.0×10^-6~4 526.8×10^-6,平均为209.0×10^-6;δ¹³C₁值为-55.9‰~-37.8‰,平均为-43.2‰,C₁/(C₂+C₃)值小于10,显示出明显的热解气特征。结合钻探区的地质背景和岩性特征,推断QK-1孔烃类气体可能来源于深部迁移上来的热解气,浅部可能有生物成因气的混入。     

川中地区上三叠统须家河组气源分析

通过对川中与川西北主要气田的天然气组分、天然气运移指标等资料的详细分析,发现川中地区须家河组天然气主要来自内部的次级生烃洼陷,其中须家河组二、四、六段气源分别为一、三、五段烃源岩,且不同含气层段之间很少有气源窜通的现象。最后指出即使生气强度小于20×108m3/km2,但只要紧邻生气洼陷,储层物性就相对较好,又有良好的构造背景,也能形成大中型气田。     

松辽盆地庆深气田异常氢同位素组成成因研究

对松辽盆地徐家围子断陷庆深气田天然气组分、碳氢同位素和稀有气体同位素的分析表明,天然气以烷烃气为主,烷烃气碳同位素组成随着碳数增加呈变轻趋势,且δ13C1＆gt;-30‰, R/Ra一般大于1.0,δ13CCO2值介于-16.5‰~-5.1‰之间;氢同位素组成δD1=-205‰~-197‰,平均值为-203‰,δD2=-247‰~-160‰,平均值为-195‰,δD3=-237‰~-126‰,平均值为-163‰,且存在氢同位素组成倒转现象,即δD1＆gt;δD2＆lt;δD3。根据对庆深气田天然气不同地球化学特征分析,认为该气田烷烃气中重烃主要为有机成因,而 CH4有相当无机成因混入。庆深气田烷烃气氢同位素组成具有 CH4变化小,而重烃（δD2,δD3）变化大的特点。根据与朝阳沟地区天然气烷烃气氢同位素组成对比分析,认为 CH4主要表现为无机成因,而重烃气（δD2,δD3）主要为有机成因,且无机成因CH4氢同位素组成重于有机成因CH4。     

白云凹陷断裂作为天然气运移通道的地质-地球化学证据

通过对白云凹陷区域地质特征分析,并依据天然气的气体成分和甲烷与乙烷的碳同位素关系,对天然气的母源进行分析。结果表明,本区天然气的母质类型主要为II—III有机质生源。对坡折带断层活动的时限进行分析,发现白云凹陷的断裂活动可分为I—IV4个区,每个区的断裂活动均有差异。从I区到IV区,断裂活动依次减弱。番禺低隆起反向断层东西向和南北向活动性存在差异:第三排反向断层活动性强于第二排、第四排又强于第三排。反向断层的主活动期对油气的垂向运移具有重要控制作用,而结束期对油气的封堵圈闭有重要意义。依据录井天然气的同位素特征和流体包裹体的分析证实了断裂是本区天然气垂向运移的主要通道,断层的活动与罐装岩屑录井气地球化学特征完全一致。PY34-1-1断层活动微弱,热成因气没有运移到浅层,说明该区天然气的运移主要发生在深层T5层。LH19-1-1在T4—T5、T2层均发生了天然气的运移,甚至在1000m的浅层,也发现了甲烷碳同位素很重(-30‰)的热成因甲烷。这说明在LH19-1-1区块,热成因气已经运移到浅层。与此同时,流体包裹体均一化温度的直方图与罐装岩屑录井气中的非常吻合,断层活动越强,包裹体均一化温度的峰值越多,这同样表明天然气的垂向运移和分布主要受断裂的活动控制。     

无机成因二氧化碳气的类型分布和成藏控制条件

从无机成因天然气成藏主控条件———气源断裂体系构造变形场的类型（收缩、伸展、走滑和旋转等）出发,综合分析了无机成因二氧化碳气藏的成因类型、分布规律和成藏控制条件等。结合实例对气源断裂体系结构作了剖析,指出二氧化碳气藏研究中值得重视的几个方面。     

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气成因类型及各种成因气贡献

徐家围子断陷深层首次发现以腐泥型气为主的有机成因天然气,不同地区深层天然气成因类型及各种成因气的贡献成为研究重点。采集徐家围子断陷29口井35件深层天然气和26口井33件深层烃源岩样品,采用组分碳同位素和轻烃指纹色谱方法分析天然气和烃源岩样品,实验研究认为深层天然气主要为腐殖型气、腐泥型气、有机深源气3种成因组成的混合气,无机成因烷烃气的贡献较小。首次提出了多种有机成因类型天然气贡献定量测试方法并进行了实验验证,采用天然气甲烷碳同位素、乙烷碳同位素和甲基环己烷指数、环己烷指数、脂烃族参数5个成因类型指标,确定了腐殖型气、腐泥型气、有机深源气的5个成因类型指标端元值,利用天然气的混合配比性建立成因类型指标地球化学模型,采用非线性数学模拟方法建立计算模板,首次定量测试了徐家围子断陷深层天然气样品中3种有机成因气的定量贡献。实验结果表明,徐家围子断陷深层天然气除昌德气藏芳深1井、芳深2井有机深源气贡献为81%外,其他井的腐殖型气、腐泥型气和有机深源气平均贡献分别为62.45%、25.51%、12.02%;不同地区及井段的腐殖型气、腐泥型气和有机深源气贡献有差别,升平—汪家屯地区平均贡献分别为61.63%、20.94%、17.29%,昌德地区平均贡献分别为73.74%、14.48%、11.77%,兴城—徐东地区及断陷中东部平均贡献分别为51.98%、40.99%、7.01%。从断陷北部到中部即从升平—汪家屯、昌德到兴城—徐东地区有机深源气贡献减少、腐泥型气贡献增大,部分井段腐泥型气贡献超过43%且为主要贡献,个别井段腐泥型气贡献最大达74%,与断陷中东部烃源岩Ⅱ型有机质相对发育及断陷地层地质特征相吻合,呈现主要来源于下伏气源岩和天然气藏以垂向运移为主、侧向运移为辅的源岩控型成藏特征。     

青海祁连山冻土区发现天然气水合物

祁连山冻土区位于青藏高原北缘,多年冻土面积约10×10~4km~2,具有良好的天然气水合物形成条件和找矿前景.2008～2009年间中国地质调查局在青海省天峻县木里煤田聚乎更矿区施工"祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程",迄今共完成钻探试验井4口,总进尺2059.13m,分别在DK-1、DK-2和DK-3钻井中钻获天然气水合物实物样品,取得了找矿工作的重大突破.天然气水合物产于冻土层之下,埋深133～396m.水合物呈白色、乳白色晶体,点火能燃烧,红外热像仪测温后呈明显的低温异常,放进水里强烈冒泡,水合物分解后能不断冒出气泡和水滴,并残留下特征的蜂窝状构造.激光拉曼光谱仪检测呈现特征的水合物光谱曲线,测井曲线也具有较明显的高电阻率和高波速标志.祁连山天然气水合物具有冻土层薄、埋深浅、气体组分复杂、以煤层气成因为主等明显特征,是一种新类型水合物.这是我国冻土区首次钻获的天然气水合物实物样品,也是全球首次在中低纬度高山冻土区发现天然气水合物实物样品,具有重要的科学意义和经济意义.     

青海木里三露天天然气水合物地球化学远景评价

对青海木里三露天天然气水合物矿藏进行了地球化 学精查,面积10 km²,采样密度为16个点/km²,分析了土壤酸解烃和顶空气。对精查地球化学异常进行了解释,着重于天然气水合物矿藏和天然气藏的区分,以及水合物靶区预测等问题。研 究表明,综合地球化学异常和冻土厚度能够有效区分水合物和浅层气,酸解烃和顶空气重烃比值能够圈定天然气水合物靶区。8个天然气水合物发现井(DK-1、DK-2、DK-3、DK-7、DK-9、 DK12-13 、DK11-14和DK10-17)位于靶区内,全部的水合物干井(DK-4、DK-10、DK10-16、DK10-18、DK7-20、DK-6、DK6-21、DK4-24）位于背景区。