湘中坳陷泥盆系碳氧同位素特征及其古环境意义

基于系统碳氧同位素和有机碳测试,在充分论证样品测试数据有效性的基础上,对湘中坳陷地区泥盆系碳氧同位素特征展开分析,探讨了研究区地层对比、古海洋环境发育特征及其对富有机质页岩形成的影响.结果表明,湘中地区泥盆系δ13C受后期蚀变成岩作用影响较小.区内泥盆系δ13C表现出自下而上逐渐变轻,并在欧家冲组底部发生显著的负偏、之后向上逐渐增大的发育趋势.以上曲线与全球泥盆系碳氧同位素曲线相似,具有较为一致的变化趋势.区内泥盆系δ13C曲线形态及偏移程度与四川龙门山剖面、独山其林寨剖面、广西拉利剖面及欧美地台剖面可对比性强,可作为区内地层划分与对比、古海洋环境演化分析的依据.对比结果显示,区内棋梓桥组顶部-佘田桥组底部δ13C曲线与海平面变化存在差异,指示区域性地壳构造升降与全球海平面变化综合主导了区域的古水深变化.区内泥盆系δ13C正漂移与高TOC页岩具有良好对应关系,表明佘田桥组下部、孟公坳组上部富有机质页岩发育层段是大范围海侵阶段的产物,也是构成区内泥盆系页岩气勘探的主要目的层系.      

鄂西宜昌地区页岩气勘探发现对MVT铅锌矿成矿的指示意义

油气成藏和有机质参与金属成矿的内在联系是近年来国内外地学界关注的热点问题.根据流体包裹体岩相学观察和激光拉曼光谱分析,在鄂西宜昌地区震旦系陡山沱组和下寒武统牛蹄塘组页岩储层及震旦系灯影组MVT（Mississippi Valley type）铅锌矿床中发现了高密度甲烷包裹体,并利用甲烷包裹体的甲烷拉曼散射峰v₁计算了甲烷包裹体的密度;同时采用Rb-Sr、Sm-Nd同位素定年确定了MVT铅锌矿成矿年代.鄂阳页1井陡山沱组页岩石英脉和何家坪MVT铅锌矿方解石样品中甲烷包裹体密度分别为0.237~0.278 g/cm3和0.213~0.271 g/cm3,属于高密度甲烷包裹体.何家坪铅锌矿共生矿物闪锌矿和方铅矿的Rb-Sr等时线年龄为189.1±1.8 Ma,方解石的Sm-Nd等时线年龄为189.9±2.0 Ma,指示铅锌矿形成于燕山早期的构造挤压运动;共生矿物的初始87Sr/86Sr值（0.711 92）和方解石的初始87Sr/86Sr值（0.712 03~0.712 27）指示何家坪铅锌矿成矿流体的Sr同位素主要来源于页岩层.何家坪铅锌矿中捕获的以流体包裹体形式存在的高密度甲烷流体最有可能来源于陡山沱组页岩和/或牛蹄塘组页岩内高密度超压甲烷流体.页岩气层和MVT铅锌矿中高密度甲烷包裹体的发现及MVT铅锌矿成矿时间的确定为探讨有机质参与MVT铅锌矿成矿提供了新证据.      

西昌盆地五峰组—龙马溪组页岩气保存条件研究

保存条件是影响页岩气富集高产的关键因素。本文综合利用地质、钻井等资料,分析了西昌盆地五峰组-龙马溪组的顶底板条件、构造特征、地层压力特征和气体组分,从宏观和微观两个方面对影响页岩气保存的主要指标进行了研究,在此基础上开展了西昌盆地保存条件综合评价。结果表明：盆地各凹陷主要由走滑-冲断带相隔,凹陷内地层缓倾,构造样式表现为宽缓-开阔褶皱,由于受到盆缘断裂冲断作用的影响,盆缘褶皱常表现为紧闭-闭合褶皱,地层近于直立,局部发生倒转;西昌盆地内部构造缩短量较少,缩短率均<20%,指示整个盆地内部构造变形强度较弱;盆地南部布拖区域,龙马溪组页岩可形成典型压力封存箱式地质结构,箱内与箱外存在一定压力系数差,箱内地层压力稳定,保存条件好;综合多期构造作用下的断裂和裂缝发育状况、隆升剥蚀、构造变形条件等因素,在西昌盆地东缘优选出昭觉和布拖两个页岩气有利区。     

利用GCMC分子模拟技术研究页岩气的吸附行为和机理

揭示页岩气的吸附机理是阐明页岩气的吸附规律及转化条件、建立具有普适意义的定量评价模型的基础.采用GCMC（Grand Canonical Monte Carlo）分子模拟方法,对不同温压条件下CH₄和CO₂在不同孔径的伊利石狭缝形孔隙中的吸附行为进行模拟,结果表明,分子模拟与实验所得的吸附量归一化到单位表面积才具有相同的内涵和比较的意义.在此基础上进行的对比表明,分子模拟与实验结果相近,奠定了由分子模拟考察页岩气吸附行为和机理的基础:气体吸附于矿物表面的内因（机理）是气-固分子之间的范德华力和库仑力,伊利石表面对CO₂的吸附能力比其对CH₄的吸附能力强是其结合能更高的反映;CH₄和CO₂在伊利石表面的吸附虽然并非严格的单分子层吸附,但以一个强吸附层为主;孔径减小到微孔后吸附相密度将发生叠加,形成微孔填充,也是其结合能叠加的结果.      

康滇古陆西侧断裂及岩浆活动对油气保存条件的影响:以盐源盆地为例

盐源盆地复杂的断裂体系及频繁的构造与岩浆活动对盆地内页岩气及常规油气保存的影响有待探讨.通过对断裂、岩浆活动与两套主要烃源岩生排烃史的匹配性分析,认为:（1）盐源盆地的边界断裂及其伴生的次级断裂在喜马拉雅期均有活动,且其活动作用主要是破坏早期的油气藏,并对油气的空间配置进行再次调整,对自生自储的原位页岩气保存主要起破坏作用;（2）盐源盆地内部北东向与北西向两组褶皱中仍然可能残留保存相对较完好的构造圈闭,并且可能富含气和轻质油;（3）盐源盆地及邻区所发育的海西期、印支期、燕山期及喜山期4期岩浆活动对盐源盆地中油气生成与运移的有利作用在于催熟烃源岩,加速其生油气,并提供潜在的运移通道;不利作用在于会破坏有利圈闭或先期油气藏,且烃源岩中的岩浆底辟会对自生自储的原位页岩气保存起破坏作用.      

气测录井在南方页岩气黔绥地1井中的应用

南方页岩气黔绥地1井为全井取心钻进,通过加工模拟绞车实现了绞车传感器的安装、安装开关代替了悬重传感器的安装、将泵冲传感器安装到皮带轮保护罩上等解决方法,使得气测录井在黔绥地1井中顺利进行。影响黔绥地1井气测录井结果的主要因素有储集层、钻井液、钻井工程以及脱气器,这些影响因素的存在给黔绥地1井气测录井资料解释带来了很大的困扰。为了减少对气测录井资料解释的困扰,必须加强对现场工作人员的录井培训,使录井人员在工作当中能够有效地消除可控因素对气测录井的影响,在一定程度上提高地质钻探气测录井的准确度,为南方页岩气地层划分提供有力的数据支撑。     

宁武盆地山西组过渡相页岩孔隙特征及影响因素

为了研究宁武盆地山西组过渡相页岩的孔隙特征和影响因素,对宁武盆地山西组过渡相页岩进行了系统采样,并针对性地进行了扫描电镜分析、低温氮吸附实验、TOC含量测试、有机质成熟度（R_max）测试、全岩矿物X衍射分析和孔隙度测试,探讨了页岩孔隙类型、孔隙特征及影响因素。结果表明:研究区页岩孔隙类型主要以粒间孔、晶间孔、有机质气孔、有机质原生孔、溶蚀孔及裂缝为主,大小以2~50 nm的介孔为主,孔隙形态包括开放的尖壁形孔、平行壁孔、锥型管状孔、墨水瓶孔等;页岩平均孔隙度为3.64%,平均孔径为7.78 nm,BET比表面积平均为11.70m2/g,总孔体积平均为0.022 2 cm3/g,具有较强的储集性和吸附性;页岩孔隙具有分形特征,分形维数为2.61~2.77,分形维数与微孔体积分数表现出良好的正相关性;页岩孔隙发育受TOC含量、成熟度（R_max）和矿物组成的影响。      

鄂西宜昌地区晚奥陶世—早志留世页岩气藏的主控地质因素与富集模式

湖北宜昌地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组年代和岩石地层格架显示,宜昌地区奥陶系—志留系界线附近地层连续,但自南而北在早志留世鲁丹阶上部至埃隆阶下部有不同程度的笔石带缺失,并由此造成了富有机质页岩厚度的减薄。页岩微量元素V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)的比值和化学蚀变指数(CIA)指示,宜昌地区在奥陶纪凯迪期晚期—志留纪埃隆期早期总体处于缺氧-贫氧海洋环境和寒冷干燥的气候条件,富有机质页岩的厚度变化受气候变冷所引起的海平下降和宜昌上升作用的双重影响。页岩中总有机碳含量(TOC),受海底氧化还原环境和海底有机碳通量(Mo-xs)的双重制约。由于不同古地理部位TOC与Ni-xs的相关性不同,在盆地靠近隆起一侧,TOC与Mo-xs的相关性明显高于TOC与Ni-xs的相关性,据此,并结合同期地层碳酸盐碳同位素具有负偏特征,与全球其他地区同期碳同位素组成特点相反,推测奥陶纪凯迪期晚期—志留纪埃隆期早期可能因海平面下降或宜昌上升作用导致海底发生了天然气水合物的溶解和甲烷释放,并由此引起海底有机碳通量的升高,促进有机质的聚集保存。页岩中总有机碳含量与页岩的含气性和孔隙度具有明显的相关性,但孔隙度主要受储层的渗透率和岩石类型制约,与储层的含气性关系不明显,证明孔隙不是页岩气富集的最主要因素。由于储层的含气性主要受控于优质储层的厚度、总有机碳含量和压力系数,因此,有利的沉积相带和良好的保存条件是志留系页岩气藏的主控地质因素。具体到宜昌地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪页岩气保存富集上,奥陶纪—志留纪过渡时期中,扬子台地内部坳陷盆地的形成和其中广泛发育的富有机质页岩是页岩气形成富集的基础。而宜昌地区古老基底的发育及其从三叠纪晚期之后开始的缓慢抬升,导致志留系页岩气储层埋深浅,生气高峰时间晚,是志留系页岩气富集保存的关键。     

徐淮地区二叠系烃源岩地球化学特征及页岩气资源潜力——以宿州3-1钻井剖面为例

徐淮地区在构造上属于南华北板块,拥有华东最重要的煤炭基地徐州煤田、淮北煤田与淮南煤田,二叠系煤系烃源岩普遍发育,但针对该地区二叠系页岩气形成的地质条件的研究成果少见。通过对宿州3-1钻孔二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组泥页岩进行系统采样,开展了有机质丰度、类型和成熟度等地球化学分析测试,揭示该地区二叠系有效的富有机质泥页岩层段发育在山西组和下石盒子组,有机碳含量较高,山西组优于下石盒子组;有机质主要为Ⅲ型干酪根,处于成熟至高成熟阶段,具有较高的生烃潜力。     

湘鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩气聚集条件及含气性影响因素

以钻井、野外露头测量、实验测试数据为资料依据,通过对湘鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩有机碳含量、热演化程度、矿物含量、储集特征等的分析,认为牛蹄塘组页岩全区分布,富有机质页岩发育于牛蹄塘组中下部,分布稳定,厚度介于40~150m之间;有机碳含量高,介于2.0%~14.64%之间;热演化程度高,主体大于2.0%以上,综合评价页岩品质好。等温吸附实验表明,牛蹄塘组页岩具有较强的天然气吸附能力。现场解吸实验表明,牛蹄塘组含气量整体偏低且氮气含量高。多期构造运动的改造和大型通天断层的发育是影响牛蹄塘组页岩含气性的主要因素,过高的热演化程度对含气性亦有一定影响。