鄂尔多斯盆地东缘柳林地区上古生界暗色泥页岩稀土元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤地层中暗色泥页岩广泛发育,通过系统采集柳林地区上古生界太原组和山西组暗色泥页岩岩芯样品,借助电感耦合等离子质谱方法开展了稀土元素与微量元素测试。研究表明,柳林地区暗色泥页岩中稀土元素含量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损且平稳,配分曲线相互平行且右倾,可见微弱的Ce负异常和中等Eu负异常,指示稳定的上地壳物源注入。结合δCe与δE、ΣREE和w(La)N/w(Sm)N较差的相关性,以及w(U)/w(Th)<1可排除泥页岩中REE的非源岩影响因素,REE指标的源岩及环境指示意义可靠。综合δCe,Ceanom以及氧化还原敏感元素指标(w(V)/w(Cr),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(V+Ni),w(U)/w(Th)和δU)表明山西组与太原组泥页岩沉积环境整体为弱还原-弱氧化环境,且山西组沉积期氧化程度更强。δCe、ΣREE和部分微量元素指标(w(Ba),w(Sr)/w(Ba),w(Ba)/w(Ga))的差异特征和变化规律在层序地层格架内指相意义明显,显示从SQ2到SQ3期,研究区具有从海相、过渡相到陆相的变化趋势。研究区物源来自盆地北部的阴山古陆,以长英质源岩为主,源区构造背景与大陆边缘环境相关。     

鄂尔多斯盆地东缘隰县地区煤层顶底板元素地球化学特征

系统地采集了鄂尔多斯盆地东缘隰县地区晚古生代太原组和山西组煤层顶底板的岩芯样品,通过高分辨率电感耦合等离子质谱等技术分析其常微量元素,探讨煤层顶底板形成时的环境特征。研究表明,研究区煤层顶底板以高SiO_2,Al_3O_2含量和稀土元素富集为特点,为海陆过渡相沉积;氧化敏感度指标Ni/Co,V/Cr,U/Th多处于氧化条件范围内。就层组而言,山西组沉积环境与太原组沉积环境具有一定的差异性,这体现在太原组元素变化范围较大,变化较复杂,与其沉积环境较为动荡相符。稀土元素表现为轻稀土相对富集的右倾模式,铕负异常明显。通过在(La/Yb)N-ΣREY图上投点发现,物源多以混合岩为主,山西组煤层顶底板物源种类简单,主要为花岗岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合岩,而太原组物源丰富,包括钙质泥岩,花岗岩与碱性玄武岩的混合岩,大陆拉斑玄武岩与沉积岩的混合岩、碱性玄武岩、沉积岩和花岗岩的混合岩。研究认为山西组和太原组物源上具有一定的继承性,物源区均为北部的阴山古陆。但是源岩存在一定的区别,山西组源岩为元古界花岗岩与碱性玄武岩;太原组源岩为元古界复杂变沉积-火山岩系。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区煤系气共生成藏特征

随开采技术的不断进步,煤系气共采成为可能,而煤系气共采的前提便是煤系气的共生,所以探讨煤系气共生的问题对共采具有重要意义。通过对鄂尔多斯盆地东缘临兴地区煤系气生储盖特征研究的基础之上,结合岩芯观察及野外地质考察,总结了煤系气的共生组合模式,综合沉积、构造和成岩作用,初步探讨了煤系气共生的成因机制。结果显示:本溪组8+9号和山西组4+5号煤层为主要的烃源岩,暗色泥岩也具有一定的生烃能力;砂岩类型以岩屑砂岩为主,孔隙度平均值6.2%,渗透率平均值0.14×10~(-15)m~2,属于致密砂岩范畴;致密砂岩层、泥页岩层和煤层可以互为盖层;致密砂岩、泥页岩和煤层两两之间的组合模式具有14种,煤系气的共生组合模式具有4种。其中的两种或多种组合,构成了致密砂岩气、页岩气和煤层气的混合共生;沉积作用对煤系气共生的形成具有决定性作用,成岩作用对煤系气的共生具有改造作用。     

渝东北地区页岩的稀土元素地球化学特征

为了查明渝东北城口—巫溪地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩中稀土元素的特征、来源及其地质意义,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对渝东北城口明中地区11件页岩样品的稀土元素及微量元素进行测试,结合前人所测巫溪田坝地区12件稀土、微量元素测试分析结果,全面分析了稀土元素、地球化学参数、空间分布规律及分布模式。研究表明:渝东北城口—巫溪地区页岩稀土元素相对亏损,五峰组页岩中的稀土元素略低于龙马溪组;稀土元素总量∑REE与Sc,Ti,Cr,Zn,Zr,Nb,Th,Hf,Ta等大离子亲石元素元素呈明显正相关,反映了研究区页岩中稀土元素的来源主要为陆源碎屑;在五峰组页岩早期沉积速率、稀土元素及微量元素比值的突变界面,可能是都匀运动(加里东运动第2幕)的影响范围延伸至该地区所出现的沉积响应。     

赣西北地区新开岭组泥页岩层地球化学特征

通过采样测试分析赣西北地区新开岭组泥页岩厚度、有机质丰度、有机质类型及有机质成熟度地球化学特征,发现新开岭组泥页岩厚度适中,有机碳含量较高,TOC含量平均为2.77％;干酪根类型以Ⅱ1型为主,Ⅰ型和Ⅱ2为辅;R0值处于高成熟-过成熟阶段.综合研究认为新开岭组泥页岩为优质烃源岩,有机质生烃能力较好,是区内页岩气勘查开发的核心层位之一.     

四川盆地古生界泥页岩的地球化学特征

通过四川盆地古生界不同层系的探井及典型剖面样品的地球化学分析,从有机碳含量、有机碳同位素,热成熟度以及生物标志化合物特征讨论了四川盆地古生界4套泥/页岩地球化学特征及其生烃潜力。研究结果表明：古生界下寒武统、上奥陶统、下志留统3套黑色页岩有机碳含量高,平均值分别为6.31%,3.53%,1.87%,有机质类型主要为生烃能力极强的I型干酪根,δ 13C分布在-29.0‰～-32.0‰,低碳数正构烷烃相对丰度高、C27规则甾烷优势分布、三环二萜烷的相对含量较高等生物标志化合物分布特征表现了腐泥型有机质特征,有机质来源为低等水生生物和藻类;上二叠统龙潭组泥/页岩有机碳含量平均为4.0%,有机质类型为II,III型,生物标志化合物研究表明龙潭组页岩既有丰富的水生生物输入,又有一定数量的陆生生物来源, 煤和炭质泥岩母质来源以陆源有机质输入为主。     

鄂尔多斯盆地东缘可容纳空间变化控制的C-P煤系沉积特征

鄂尔多斯盆地东缘是国内煤系非常规天然气勘探开发的重点地区,区域范围广,沉积环境多变。结合野外露头、钻井岩芯、单井和连井剖面刻画了研究区构造隆降、海水进退、多向物源影响下的层序地层格架和沉积环境演变。结果表明:在统一研究区典型标志层的基础上,可将太原组分为4个和山西组3个III级层序;太原组主煤层顶面是区域范围内的构造转换面,南北地势近乎水平,之后中间地势进一步沉降;北部物源在太原期初始即发生影响,但南部物源到山西期才产生明显影响;研究区大致以北纬38°构造带为南北隆降支点,控制地层的厚度和岩性变化,影响厚煤带的迁移;太原期的汇水中心由南部逐渐向中部过渡,即由延川南(Sq1)到大宁—吉县(Sq2)到柳林石楼地区(Sq4),在Sq3沉积时期,海侵范围相对最大。相关成果对认识研究区含煤地层发育规律,开展煤系非常规天然气勘探开发具有支撑作用。     

山西柳林地区煤系地层对比特征

山西柳林煤层气区块的煤系地层是在奥陶系海相碳酸盐岩基础之上发育的一套包含了灰岩、煤层和碎屑岩在内的海相、海陆交互及三角洲相的石炭-二叠系沉积地层层序。所有这些地层在以往的工作中已得到充分鉴别,并且在区块东部均有出露。通过对地质标志层的特征描述并结合测井资料所做的地层对比,进而深入了解了该区煤系地层的横向展布格局。     

鄂尔多斯盆地张家滩页岩元素地球化学特征及与有机质富集的关系

选择鄂尔多斯盆地中南部张家滩页岩的64块岩芯样品,开展了有机碳和主、微量元素等地球化学测试工作。在分析其主、微量元素等地球化学特征的基础上,对张家滩页岩的古气候、古氧化还原条件和古生产力等古沉积环境进行了研究,讨论了控制鄂尔多斯盆地张家滩页岩有机质富集的主要因素。研究结果表明:张家滩页岩有机碳含量(TOC)较高,达2.14%~11.44%。与贫有机质页岩段相比,富有机质页岩段的Na_2O,CaO,U,V,Ba,Cu富集而Al_2O_3,TiO_2,K_2O,MgO含量低。古沉积环境指标表明张家滩页岩沉积时位温暖潮湿-半干旱的古气候,沉积底水氧化还原环境为贫氧-厌氧环境,表层水具有中—高的古生产力。有机质含量与氧化还原指标间的正相关关系表明,有机质含量主要受水体的氧化还原程度的控制,有机质富集属于"保存条件"模式。进一步研究显示,张家滩页岩有机质的富集主要是由古气候变化所造成湖水缺氧程度所控制。     

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。     

鄂尔多斯盆地东缘煤层气构造控气特征

为总结鄂尔多斯盆地东缘构造变形对煤层气的控制作用,结合不同区块构造演化、构造类型、含气量和岩石力学性质,分析了影响煤层气开发的关键因素。结果表明:研究区煤系在三叠纪达最大埋深,在研究区中南部的大地热流有明显上升,较煤变质程度较热流平稳下降的北部高;缓倾斜、单斜、背斜、向斜、推覆构造、逆断层和挤压型层滑等7种有利的阻气构造发育,以缓倾斜和单斜广泛发育且最为有利;受地应力影响,同一井位上下煤层的气体富集程度有较大差异;煤层顶板有泥岩、砂岩和灰岩等,灰岩也具有良好的封存效果。在分析不同顶底板组合和构造结合的基础上,提出了"砂通煤""水包气"的构造控气模式,并划分了有利的储气构造位置。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区煤系气富集的构造-热作用控制

鄂尔多斯盆地东缘的临兴地区是我国煤系三气勘探开发的重点地区之一,从构造-热作用控制的角度,探讨临兴地区煤系气共生富集规律及其控制因素。受紫金山岩体侵入影响,区域单斜构造格局分划为中央隆起带、环形褶皱带和单斜构造带3个次级构造单元,各次级构造单元构造变形特征差异,决定了煤系气共生组合类型和煤系气富集规律。煤系地温梯度和储层压力梯度由中央隆起带向外逐渐降低,导致煤层气、页岩气等吸附气含气量依次降低,致密砂岩气则呈现出相反趋势。地下水矿化度分布特征表明环形褶皱带内水动力条件最弱,有利于吸附气保存。根据不同次级构造单元内煤系气富集主控因素特征,提出与中央隆起带、环形褶皱带、单斜构造带相对应的"岩浆侵入型→向斜与水力封堵型→缓倾单斜与岩性封堵型"的煤系气富集成藏模式。     

鄂尔多斯盆地东缘煤系非常规气地震资料采集的应用研究

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,其东缘所含煤层气、致密砂岩气和页岩气都储量丰富。地震勘探是解决煤层气等非常规气储层富集区预测的有效手段。该区地属黄土塬区,地形地貌复杂、成孔难度高、村庄、河流和公路影响野外资料采集,取得高质量的一手数据难度大。结合该地区某工区实例,开展充分的生产前试验工作,针对区内基岩区、薄黄土区和大面积的黄土区采用不同激发方式确定最合适的激发参数,认真做好低速带调查工作,选取适合勘探区的接收参数。本次勘探目的层多,要实现多气共探,所以通过反复的试验对比,确定了最佳采集参数,取得了较好的地震资料。     

胶莱盆地水南组页岩有机地球化学特征

以往对胶莱盆地的研究多限于常规油气,而针对页岩气的研究尚处于初步勘探阶段。通过野外剖面调研,选取莱阳凹陷、夏格庄洼陷及诸城凹陷58件水南组页岩剖面样,运用TOC、氯仿沥青"A"、C同位素、岩石热解、TI指数、镜质组反射率等多种测试手段,来研究页岩的有机质丰度、有机质类型、热演化程度等有机地化特征。结果表明,胶莱盆地水南组页岩有机质类型Ⅱ型为主,Ⅲ型次之;莱阳凹陷有机质丰度达到较好烃源岩条件;诸城凹陷有机质热演化程度已达生气阶段。综合认为莱阳凹陷油气生成条件较好,夏格庄洼陷和诸城凹陷油气生成条件较差。     

黔西地区龙潭组煤系泥页岩孔隙结构及分形特征研究

为了研究煤系泥页岩微观孔隙结构特征,以黔西地区龙潭组煤系泥页岩为研究对象,基于扫描电镜及低温氮气吸附实验测试手段,定性和定量表征页岩孔隙特征,同时运用分形理论分析了其分形特征,并探讨了孔隙结构影响因素。结果表明:黔西地区龙潭组煤系泥页岩扫描电镜下观察到粒间孔、粒内孔、微裂缝及有机质孔4类,微裂缝大量发育,为烃类气体运移提供通道,仅见少量有机质孔隙;泥页岩氮气吸附等温线与Ⅳ型等温线相近,曲线均呈反"S"型,反映出主要为中孔,在高比压区(0.45

0<1.0)形成滞后回线,表现为H2型的细颈广体的墨水瓶孔和H4型的狭缝型孔;孔径平均值为8.36 nm,以中孔为主,比表面积较大,平均为12.03 m²/g,总孔体积较大,平均为0.017 379 m³/g;采用FHH模型对低比压区(0

0<0.45)和高比压区(0.45

0<1.0)2个阶段进行计算分形维数(D₁、D₂),分形维数较大,D...     

鄂尔多斯盆地山西组泥页岩储层特征及对吸附性能的影响

山西组是鄂尔多斯盆地东部页岩气研究的重要层位,通过对研究区所取页岩样品进行扫描电镜观察、X衍射全岩分析、高压压汞和等温吸附测试等实验分析,探讨其储层发育特征及对吸附性能的影响。     

鄂尔多斯盆地上古生界煤系非常规天然气赋存特征

基于天然气赋存特征与勘探开发存在密切关系,为了鄂尔多斯盆地非常规天然气高效开发提供理论支持,通过对U-1井上古生界沉积演化史、有机质热演化史、烃源岩条件、储层类型、储层物性条件及含气性综合分析的方法,探讨了U-1井含煤地层非常规天然气的赋存特征。结果表明,研究区上古生界含煤地层主要发育潮坪-三角洲沉积,盆地持续沉降形成气藏,源内、近源成藏组合构建垂向多套天然气成藏。研究区发育页岩-砂岩-页岩、页岩-煤-页岩和页岩-煤-砂岩-页岩三种赋存模式,其中页岩-煤-页岩模式总含气量较高,适合煤层气开采;页岩-煤-砂岩-页岩模式次之,适合煤层气、致密砂岩气和页岩气综合开采;页岩-煤-页岩模式适合致密砂岩气藏开采。     

鄂尔多斯盆地西缘煤系非常规气共生组合特征

煤炭资源的多重价值体现在含煤岩系中多种矿产资源的共生组合与共采潜力,除煤层自身之外,煤层气、页岩气、致密砂岩气等煤系非常规天然气（煤系气）共生共存的现象已日趋受到业界的关注。研究这些煤系非常规气的共生组合模式,有助于煤系气的综合勘查和开发。通过对鄂尔多斯盆地西缘煤系非常规气成藏地质条件的研究,以典型钻孔的岩性组合、沉积序列和测试数据分析为例,确定了煤系气的有利层段。结果显示：区内太原组上段、山西组下段,以及延安组一段上部、二段和三段具有煤系非常规气的勘探潜力,如JM107钻孔延安组三段876～897 m处,4煤和4上煤附近,为良好的煤系气层段。据此,建立了3种煤系非常规气共生组合模式,初步探讨了煤系非常规气的共生耦合机制。