古环境与有机质富集控制因素研究——以鄂尔多斯盆地南缘长7油层组为例

长7油层组富有机质页岩在鄂尔多斯盆地南缘广泛分布,但其形成古环境和控制因素存在争议。对鄂尔多斯盆地铜川地区瑶页1井长7油层组开展高密度元素扫描和有机地球化学分析,重建长7页岩沉积期古环境,揭示富有机质页岩形成的控制因素。结果表明,古生产力由下而上呈现逐渐降低的趋势;长7沉积期水体微咸并逐渐淡化;水体有由富氧到贫氧再到富氧的变化规律。富有机质页岩热解、有机碳的测试显示干酪根类型包括Ⅱ₁,Ⅱ₂,Ⅲ,有机质的质量分数为0.44%~26.90%,纵向上有机质特征差异性较大。综合页岩的有机质特征和各项古环境参数,精细分油层组研究认为有机质丰度主要受到水体还原程度的控制,而有机质类型则与古生产力相关,火山灰对古生产力提高有积极作用。     

乌南地区下油砂山组沉积微相研究

通过大量岩心、测井资料分析,以及关键井全井段测井-沉积相划分,结合区域沉积背景与体系分析,确定了乌南地区下油砂山组所发育的沉积相、亚相与微相类型.认为乌南地区下油砂山组主要发育三角洲前缘-滨浅湖亚相,划分为八种主要微相类型:水下分流河道、水下分流河道间、河口坝、远沙坝-席状砂、前三角洲泥、滨浅湖泥、滩、坝.其中,滩坝、...     

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。     

钻井高分辨率层序地层划分及其古生态响应——以柴达木盆地乌南地区下油砂山组为例

在年代地层框架内,以高分辨率层序基准面旋回识别层序界面,将柴达木盆地乌南地区南参2井下油砂山组划分为两个中期基准面旋回（三级层序）。由于沉积环境演化与层序基准面旋回是相互影响的,所以沉积相和反映沉积环境的古生态特征是基准面旋回的重要划分依据。钻井沉积相划分以西岔沟露头下油砂山组河流-湖泊相砂、泥岩沉积序列为参照,划分古生态有浅水、较深水、淡水、较咸水等类型。以上述方法划分单井层序后,建立了乌南地区下油砂山组等时层序地层格架,并分析了层序格架内基准面旋回与古生态特征的响应关系。     

川南地区龙马溪组元素地球化学特征及有机质富集主控因素

为了研究川南威远-长宁地区龙马溪组古氧化还原条件及有机质富集主控因素,对4口取心井开展了主、微量元素分析。结果表明：①威远-长宁地区龙马溪组龙一1亚段整体富集V、Ni、Ba、Th和U等元素,亏损Cr元素;龙一₂亚段整体富集V、Ba、Th和U等元素,亏损Co和Cr元素。②龙一₁亚段沉积初期,研究区为缺氧环境,至中晚期,威远地区演变为贫氧或含氧环境,长宁地区演变为含氧环境。③龙一₂亚段沉积时期,威远地区WD204 H井区为稳定的含氧环境,WD201井区仍为贫氧或偶含氧环境,而长宁地区整体处于稳定的含氧环境。④龙一₁亚段有机质的富集主要受古氧化还原条件控制,龙一₂亚段有机质的富集主要受古生产力强弱控制。该研究成果对川南地区龙马溪组的页岩气勘探具有重要参考价值。     

建昌盆地五家子地区下白垩统九佛堂组油页岩有机质富集条件及机制

建昌盆地五家子地区下白垩统九佛堂组存在丰富的优质油页岩资源,但现阶段对该地区油页岩富集规律的研究较少,在一定程度上阻碍了该地区的成矿预测和油页岩开发。通过镜下观察、X衍射、地球化学分析、岩石热解等方法,研究了建昌盆地五家子地区下白垩统九佛堂组的有机质富集规律。结果表明：研究区九佛堂组油页岩可依据w (TOC)等于8%为界划分为A段(上部)与B段(下部),A段生烃潜量(S₁+S₂平均77.12 mg/g)优于B段生烃潜量(S₁+S₂平均29.44 mg/g);古气候对有机质富集的影响最大,然后依次为古生产力、氧化还原条件、古盐度;建立了研究区咸水缺氧型和半咸水贫氧型2种有机质富集模式。研究结果可对油页岩勘探过程中有利区优选及资源潜力评价提供理论基础。     

湘西地区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积环境与有机质富集

下寒武统牛蹄塘组是我国中上扬子地区发育的一套极为重要的海相页岩层系。为进一步明确我国南方下寒武统牛蹄塘组页岩有机质的富集环境与条件,以湘西沅陵地区牛蹄塘组页岩为研究对象,开展了岩石学、有机地球化学和元素地球化学分析等系统研究。结果表明：牛蹄塘组富有机质页岩沉积期处于干冷型气候向暖湿型气候转换期,从沉积早期到晚期其生物生产力水平、水体还原程度和热液作用强度表现为低-高-中高的变化趋势。湘西地区牛蹄塘组页岩有机质的富集并非受控于单一因素,而是古气候、生物生产力、水体氧化-还原性质、沉积速率和热液活动等多个要素相互配置与耦合的结果。牛蹄塘组页岩沉积早期水体较浅,整体处于偏氧化环境,初级生产力水平较低,不利于有机质富集;沉积中期早寒武世发生的大规模海侵使水体加深,伴生的上升洋流携带大量营养盐类进入表层水体,促使藻类大量勃发,同时底层水体缺氧和硫化的环境使有机质大量保存;晚期尽管水体氧化程度有所增加,但受华南持续拉张作用的影响,大陆边缘较强的热液活动提供了丰富的营养物质,生产力仍保持较高水平;且具有相对较高的沉积速率,从而使有机质得以快速埋藏、保存和富集。     

云南保山地区下仁和桥组页岩特征、有机质富集因素及富集模型

云南保山地区下志留统下仁和桥组富有机质页岩具有较好的页岩气勘探潜力,但对有机质富集因素的研究相对薄弱。选取5个剖面的30件样品进行了有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度与无机地球化学特征分析,从古气候、古生产力、古氧化还原条件、陆源输入的角度剖析了保山地区下志留统下仁和桥组页岩有机质富集的影响因素,并建立了有机质富集模型。结果表明：保山地区下仁和桥组富有机质页岩的黏土矿物质量分数为15%～58%,脆性矿物质量分数为40%～85%,w(TOC)最高为2.59%,镜质体反射率为1.31%～2.69%;有机质类型主要是Ⅰ型—Ⅱ₁型;CIA和w(Sr)/w(Cu)指数表明下仁和桥组沉积期为温暖湿润气候,化学风化强烈,陆源输入增加,有利于有机质的形成和保存;w(V)/w(Cr)、U_EF和Mo_EF表明保山地区下仁和桥组页岩形成于缺氧—贫氧环境沉积,有利于有机质富集和保存;w (Al₂O₃)和w(SiO₂)与w(TOC)的相关性较好,指示陆源物质的输入对有机质富集有利。...     

皖南地区上二叠统大隆组页岩沉积环境与有机质富集机理

皖南地区上二叠统大隆组富有机质页岩不仅是中国下扬子区重要的烃源岩,也是目前中国页岩气勘探的重要层位之一。为研究其沉积环境与有机质富集机理,对港地1井进行系统取样,开展了有机地球化学测试和元素地球化学分析等工作。结果表明:皖南地区大隆组页岩沉积时期处于暖湿型气候,具有高的生物生产力和沉积速率,早-中期伴随着区域性海平面上升,沉积水体加深且滞留程度增强,整体处于贫氧-厌氧环境;到了晚期区域性海平面下降,水体变浅且滞留程度减弱,整体处于氧化环境,且在二叠纪末期伴随有明显的火山热液活动。大隆组富有机质页岩的形成,不是由单一因素所决定,而是由古气候、水体氧化还原性质、生物生产力、沉积速率等多个要素相互配置与耦合的结果。皖南地区大隆组早-中期区域性海平面上升把深水的营养物质带到浅海的透光带,促进表层水体微生物大量繁殖,产生了高的生物生产力,且贫氧-厌氧的水体环境有利于有机质保存,形成了偏还原条件下的有机质富集模式;大隆组晚期沉积水体整体处于氧化状态,虽然含氧水体不利于有机质保存,但二叠纪末期大规模的火山热液活动蕴含了丰富的营养物质,促进生物大量繁殖,这样一方面可以形成高的生物生产力,另一方面生物的...     

钻井高分辨率层序地层划分及其古生态响应——以柴达木盆地乌南地区下油砂山组为例

在年代地层框架内,以高分辨率层序基准面旋回识别层序界面,将柴达木盆地乌南地区南参2 井下油砂山组划分为两个中期基准面旋回（三级层序）。由于沉积环境演化与层序基准面旋回是相互影响的,所以沉积相和反映沉积环境的古生态特征是基准面旋回的重要划分依据。钻井沉积相划分以西岔沟露头下油砂山组河流–湖泊相砂、泥岩沉积序列为参照,划分古生态有浅水、较深水、淡水、较咸水等类型。以上述方法划分单井层序后,建立了乌南地区下油砂山组等时层序地层格架,并分析了层序格架内基准面旋回与古生态特征的响应关系。     

湖相泥岩、页岩的沉积环境和特征对比——以鄂尔多斯盆地延长组7段为例

泥质岩可分为泥岩和页岩两大类,二者在成因机制、有机质含量及赋存状态、矿物组成等方面存在显著差异。开展湖相泥岩、页岩的分布特征研究以及其差异特征的对比,有助于建立富有机质页岩的沉积模式。鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段（长7段）沉积时期为湖盆发展的鼎盛时期,湖盆中心沉积了大套的泥岩和页岩。该文应用典型剖面分析、岩心-薄片观察、地球化学分析等手段揭示了长7段泥岩和页岩在分布特征、地球化学特征、岩石组分、组构、主微量元素等五方面的差异。①分布特征：泥岩和页岩互补分布,泥岩主要发育在三角洲前缘、深湖-浊积岩相和半深湖相,页岩主要沉积于深湖相;②组构特征：页岩有页理,有机质顺层分布,泥岩无页理,有机质分散分布;③岩石组分：页岩更富集黄铁矿,是泥岩的11倍,泥岩的白云岩、菱铁矿含量更高;④有机地球化学指标：页岩TOC平均含量为6.6%,是泥岩的3倍,S₁值平均含量为3.1 mg/g,是泥岩的2.5倍;⑤主微量元素：页岩中U,Th,Mo,Co,Ni等微量元素显著高于泥岩且U/Th,V/Cr和P/Al的比值较高,泥岩中Ti/Al和K/Al比值更高。综合分析,鄂尔多斯盆地长7泥岩和页岩的形成主要受沉积相带、湖水深度和湖盆生产力控制。页岩沉积时,水体生产力更高,离物源更远,水体更为缺氧。     

四川盆地东北部地区陡山沱组黑色页岩古海洋环境与有机质富集机制

四川盆地下震旦统陡山沱组页岩不仅是重要的烃源岩层系也是页岩气勘探的潜力层位,目前对其黑色页岩古海洋环境演化与异常富有机质形成的响应关系还不清楚,因此制约了盆地烃源岩整体评价与资源勘探部署。为此,基于四川盆地东北部地区（以下简称川东北地区）城口区块陡山沱组二段（以下简称陡二段）黑色页岩沉积相与沉积微相研究、环境特征矿物（草莓状黄铁矿）粒径与形态统计分析结果,以黑色页岩有机地球化学分析及古海洋环境关键元素地球化学指标研究为依据,重建了该区陡二段黑色页岩形成的古海洋环境模式,探讨了古海洋环境演化与有机质富集响应的关系。研究结果表明：(1)陡二段黑色页岩整体为斜坡—盆地相沉积环境,可划分为灰色粉砂质泥岩或泥质粉砂岩、灰色浊积泥岩—粉砂岩、灰黑色块状含钙粉砂质泥岩、黑色薄层富有机质泥岩、灰黑色薄层钙质泥岩5个沉积微相,异常富集有机质层段主要发育于后面2个微相;(2)环境特征矿物（草莓状黄铁矿）粒径与形态统计分析、U与Mo富集系数（UEF、MoEF）分析共同揭示陡二段早期古海洋为缺氧沉积环境,晚期逐渐过度贫氧环境;(3)陡二段古生产力水平整体为低—中等水平,期间有间歇性高生产力沉积期;(4)陡二段...     

低熟湖相页岩内运移固体有机质和有机质孔特征——以鄂尔多斯盆地东南部延长组长7油层组页岩为例

富有机质页岩中的有机质孔是页岩储层中重要的孔隙类型,有机质孔的数量、孔径大小和分布特征对页岩油气的吸附和储集能力、储层渗透性、页岩油气赋存状态和含量均具有重要的影响。利用氩离子抛光和场发射扫描电镜分析等技术分析了鄂尔多斯盆地东南部延长组长7油层组页岩中的固体有机质和不同有机质中有机质孔的发育特征。结果表明,延长组长7油层组页岩的成熟度较低（R_o为0.62%~0.85%）,固体有机质中的有机质孔比较发育,有机质孔的分布和发育程度具有明显的非均一性。运移固体有机质常充填于粒间孔、黄铁矿集合体粒内孔、溶蚀孔中,运移固体有机质中有机质孔较发育,孔径相对较大,孔隙数量多,而近似平行层理定向富集的干酪根中有机质孔数量相对较少或不发育。有机质孔的孔径主要介于6~60 nm、占总数的84.9%,多数有机质孔的孔径小于30 nm,孔径大于100 nm的孔隙仅占总数的6.1%,最大孔径可达1 μm以上,不同样品的有机质孔孔径分布特征存在一定的差异。固体有机质的类型及其与无机矿物间的关系对页岩中有机质孔的发育程度具有重要的影响,运移固体有机质含量越高,有机质孔越发育。     

微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以江汉盆地潜江组为例

湖泊沉积岩中的粘土矿物、泥岩和膏岩中的微量元素组成对沉积环境的水文变化很敏感,可以有效揭示湖平面的变化。封闭盐湖的沉积记录在垂向上以显著的岩性变化为特征,它们取决于河水补给与蒸发、沉淀和渗透之间的平衡作用,并导致湖平面的相应变化和湖岸线的频繁迁移。文中选取江汉盆地潜江组中对沉积环境反映最为敏感的硼(B)、锶(Sr)、钡(Ba)、钛(Ti)、铁(Fe)、磷(P)、锰(Mn)等微量元素指标,分析其在不同层序、不同体系域的变化特征,并讨论其环境意义。沉积岩中B含量一般比岩浆岩高,在页岩中其含量可达135×10^-6,砂岩中较低,一般为(1~40)×10^-6。Sr元素在咸水中含量一般为0.8‰~1‰,在淡水中的含量一般为0.1‰~0.3‰。     

页岩气富集高产主控因素分析——以四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组一段页岩为例

以四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组海相页岩为研究对象,综合岩心观察、地化分析、测井和地震资料,分别从页岩气富集和高产两方面开展主控因素系统分析,明确有机碳含量、微-纳米尺度孔隙和保存条件是页岩气富集主控因素。其中有机碳含量不仅是评价页岩原生品质的重要参数,同时影响微-纳米尺度孔隙发育特征,而保存条件是页岩气富集的重要基础保障。页岩气高产受脆性矿物含量、埋深、构造形态和裂缝因素影响,其中脆性矿物含量越高,页岩可压性越好;页岩埋深及构造形态对于地应力影响较大,从而影响页岩储层的压裂改造效果;裂缝的发育导致压裂过程中压力的定向性泄压,无法形成有效复杂缝网。     

储层特征及其主控因素分析——以鄂北十里加汗地区下二叠统山西组为例

鄂尔多斯盆地十里加汗地区处于准连续成藏区,是上古界天然气有利的勘查地区。文中对十里加汗地区下二叠统山西组储集砂体的岩石学、孔隙结构及物性特征进行了研究。研究表明,山西组储集砂体物性较差,属于低孔、低渗储集层。孔隙类型多样,发育有残余粒间孔、次生粒间孔、粒内溶孔、铸膜孔、晶间孔、微裂缝等,具有储集意义的主要有残余粒间孔和次生粒间孔。另外,储层发育主要受到沉积作用及后期成岩演化作用的控制,沉积作用奠定了储层的物质基础,成岩演化改善了储集砂体物性。     

南襄盆地泌阳凹陷渐新统核桃园组三Ⅲ亚段页岩油富集模式——以中部深凹带YYY1井取心段为例

南襄盆地泌阳凹陷渐新统核桃园组核三段是我国陆相页岩油率先取得勘探突破的层系,但因多种因素影响始终未能实现规模开发。为揭示泌阳凹陷中部深凹带核三段页岩油勘探开发目标层段,以页岩油风险探井YYY1井核三Ⅲ亚段系统取心段为研究对象,充分利用系统取心段现场分析结果,结合前人研究成果,在剖析系统取心段岩相、页岩油富集层段特征基础上,明确了页岩油富集模式与首选勘探开发目标层。结果揭示：YYY1井核三Ⅲ中—下段主要发育含有机质纹层状混合质页岩、富有机质纹层状混合质页岩、含有机质纹层状长英质页岩、富有机质纹层状长英质页岩、含有机质层状长英质页岩、含有机质块状泥质粉砂岩/粉砂岩、含有机质块状细砂岩7种岩相;依据游离烃S₁和油饱和指数OSI两个表征页岩油富集关键参数,结合核磁测井总孔隙度,共识别出8个页岩油富集层,单个页岩油富集层厚度介于5~20 m, 累计厚度81 m。核三Ⅲ中段发育的富集层段均受原位滞留烃和高TOC邻层运移烃贡献共同控制,具源储一体和源储共存双重富集模式;核三Ⅲ下段发育的富集层段均受原位滞留富集控制,属源储一体的富集模式。核三Ⅲ中段第二个页岩油富集层是泌阳凹陷中部深凹带核三Ⅲ亚段页岩油勘探开发的首选目标层段,这一认识为泌阳凹陷页岩油勘探开发部署提供了重要依据。     

滨岸闭塞环境中有机质富集模式 ——以川西南峨边葛村剖面筇竹寺组为例

上扬子地区筇竹寺组是我国四川盆地页岩气勘探的重点层位之一.目前对于筇竹寺组细粒沉积岩的有机质富集研究集中于绵阳—长宁拉张槽内的深水陆棚中,对川西南地区滨岸浅水环境中有机质富集的研究较少.以峨边葛村剖面为例,通过开展剖面及薄片观察、X射线衍射分析、有机地球化学测试、元素地球化学分析等工作,恢复研究区的沉积古环境并探讨了有...     

泥岩与页岩地化特征对比——以鄂尔多斯盆地安塞地区延长组7段为例

鄂尔多斯盆地安塞地区,延长组7段(长7段)发育优质的页岩与泥岩烃源岩。开展泥岩与页岩的区别研究,有助于评价页岩与泥岩的品质,识别它们对油气资源的贡献。基于25口重点探井开展了岩心描述工作,同时选取泥岩及页岩样品共计81块开展地球化学测试与分析,以获得泥岩与页岩的地化特征并开展差异性对比。结果表明,长7段泥岩与页岩均处于热成熟生油的热演化范围、有机质丰度均达到好烃源岩标准、页岩有机质类型以Ⅰ型与Ⅱ₁型为主,而泥岩有机质类型以Ⅱ₁与Ⅱ₂型为主。在页岩与泥岩的地化特征对比上发现,页岩有机质丰度显著高于泥岩,其中最主要的影响因素是有机碳含量大于4%的页岩样品数量较多;页岩有机质类型更偏于生油,其中最主要的影响因素是高氢指数的腐泥质组分相对丰富;页岩的游离烃、热解烃以及生烃潜量均优于泥岩,但页岩中孔隙及微裂缝对游离烃的统计影响更大;由于页岩孔隙及微裂缝更容易发育,泥岩对烃类的滞留能力可能更强,而页岩中烃类的排运相对容易;泥岩与页岩的生标参数并无显著差异。     

基于稀土元素地球化学特征的泥岩沉积环境及物源分析——以鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组泥岩为例

通过对鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组19件泥岩样品的稀土元素地球化学特征进行分析,结果表明该地区样品稀土元素总量(∑REE)较高,LREE/HREE值、（La/Yb）_N值及REE配分模式均显示富集轻稀土元素,重稀土相对亏损,表现为明显“右倾”。分布曲线在轻稀土段斜率较大,而在重稀土段则呈平缓,Eu处出现一个较明显“V”形,存在Eu负异常,Ce处全部为基本正常或轻微负异常。样品Ce_anom值总体反映了泥岩沉积时水体为缺氧的还原环境。（La/Yb）_N值反映西南部沉积物的沉积速率较北东部和北西部高。结果还显示泥岩母岩物质源自上地壳,北东地区主要物质来源为太古代花岗岩与元古代变质杂岩体,北西地区物源区母岩为鄂尔多斯盆地东北缘-北缘的太古代花岗岩与元古代变质杂岩体组合,西南地区物源区为陇西古陆及南部的祁连-秦岭古陆的沉积岩母岩区。在La/Yb-∑REEE图解中所有样品点均更倾向于沉积岩区,很好地指示了长9油层组接受西南部主物源区沉积岩母岩的沉积物质较多的特点。 