四川盆地二叠系海陆过渡相页岩气地质条件及勘探潜力

上二叠统龙潭组海陆过渡相泥页岩是四川盆地重要的烃源岩层系,前期的研究工作主要集中于烃源岩评价,而针对页岩气成藏方面的研究则较少。为此,通过对龙潭组取心井——东页深1井分析测试结果的解剖,结合邻区的钻探成果,对龙潭组富有机质泥页岩的分布特征、地化特征、储层特征、含气特征及顶底板条件等进行了研究,并与具有相似沉积背景且已获得良好页岩气显示的页岩层系展开了对比分析,明确了龙潭组页岩气形成的地质条件及勘探潜力。研究结果表明:(1)川东南地区龙潭组海陆过度相富有机质泥页岩发育,厚度大于40 m、脆性矿物含量较高、孔隙度较高、有机碳含量高、热演化程度适中、含气性较好,具备页岩气形成的有利地质条件;(2)较之于国内外其他已获得良好页岩气显示的海陆过渡相泥页岩,川东南地区龙潭组孔隙度、有机碳含量、有机质成熟度、含气量等关键参数更优;(3)有机质类型是影响龙潭组泥页岩中有机质孔隙发育程度的主要因素,页岩气勘探选层应避开煤层富集段。结论认为:在综合考虑富有机质泥页岩发育程度及夹层厚度、埋深、保存等条件下,綦江—赤水一带是四川盆地龙潭组海陆过渡相页岩气勘探的最有利地区。     

黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相页岩气形成条件及资源潜力

以黄骅坳陷中区和北区古近系沙河街组湖相富有机质泥页岩为重点研究对象,在大量样品实验测试数据深入分析与镜下观察的基础上,从页岩的发育特征、有机质丰度、有机质类型、热演化程度及储集性能等方面出发,明确了研究区沙河街组陆相页岩气形成条件及资源潜力。研究区沙河街组有效生烃泥页岩的累积厚度大（大于1 000 m）,有机质丰度高（大于1.0%）,有机质类型适中（以Ⅱ1及Ⅱ2型为主）,热演化程度以成熟—高熟为主,储集性能较好,具备良好的页岩气成藏条件。通过与美国主要产气页岩、中国陆相和海相页岩层段的主要特征参数指标相比较,建立了以富有机质泥页岩的厚度、有机碳含量、镜质组反射率、埋深及地层压力等参数作为页岩气有利区的评价标准,初步优选歧口凹陷西南部及张巨河一带为页岩气勘探的有利区,且以沙三段为页岩气富集的最有利层段。初步估算黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相泥页岩形成的页岩气总远景资源量约为0.46×1012 m3,其中沙三段占73%,充分表明了黄骅坳陷中区和北区沙河街组陆相页岩气资源潜力较大。     

四川盆地龙马溪组与大安寨段泥页岩差异性分析

陆相泥页岩油气勘探已引起越来越多的关注。选取我国四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段陆相泥页岩与已经初步实现规模化商业性生产的下志留统龙马溪组海相泥页岩进行类比,分析二者在发育层位、岩石类型、岩石组分、有机质地球化学特征及储集物性等方面的差异性,以便建立一套适用于四川盆地陆相页岩气勘探开发的评价标准。研究表明：龙马溪组埋藏深度一般为2 000～4 000 m,主要发育黑色硅质页岩、硅质岩、炭质页岩和深灰色泥岩等,具有纹层状构造,泥页岩矿物成分主要为石英、碳酸盐矿物、黏土矿物、白云母和黄铁矿等,TOC 质量分数主要为1%～4%,Ro 一般为2.4%～3.6%,处于高-过成熟生气阶段,有机质类型以Ⅰ型为主,晶间孔、粒间孔和微裂缝发育,构造保存条件较好;大安寨段埋藏深度主要为1 400～4 300 m,发育暗色泥页岩,且以暗色泥页岩夹薄层介壳灰岩或二者互层为特征,泥页岩页理发育,具有纹层状构造,矿物成分主要为石英、长石、黏土矿物、方解石、白云石及黄铁矿等,TOC 质量分数主要为0.58%～3.81%,Ro 为1.05%～1.85%,处于成熟-高成熟生气阶段,有机质类型以Ⅱ2 型为主,主要发育粒间孔、晶间孔、生物体腔孔、溶蚀孔和裂缝,具有裂缝型介壳灰岩油气藏或孔隙-裂缝型含有机质介壳灰岩油气藏与页岩气藏共存的特征。综合研究认为,与龙马溪组相比,大安寨段也具有较大的页岩气资源潜力和较好的勘探开发前景。     

黔西地区上二叠统龙潭组页岩气成藏条件研究

为理清贵州省富有机质页岩的成藏规律及成藏模式,以黔西地区上二叠统龙潭组页岩为研究对象,结合研究区10口参数井,分析了龙潭组页岩气源岩、有机地球化学、岩石学及矿物学、含气性及保存条件等成藏条件。研究结果表明:龙潭组地层泥页岩沉积厚度>30 m的区域主要位于晴隆-普安一带;有机质页岩有机质类型以Ⅲ型为主;TOC高值区位于水城-普安、兴仁及威宁地区;有机质成熟度高值区主要分布在普安-贞丰一带;储层整体上为特低孔、特低渗储层;有机质页岩孔隙类型以溶蚀孔、晶内孔、粒间孔为主;泥页岩总含量介于0.82 m3/t～2.46 m3/t,平均为1.38 m3/t,整体含气量较高。有利区主要位于普安-晴隆一带。     

特提斯域板块构造约束下上扬子地区二叠系龙潭组页岩气的差异性赋存

全球页岩气勘探开发在海相页岩中取得了巨大成功,在海-陆过渡相和陆相页岩中也进行了积极探索,但尚未形成商业开发局面。在分析华南地区二叠纪板块构造对原型盆地和富有机质页岩形成分布控制的基础上,研究了龙潭组岩相、地化、矿物组合、储层特征,通过与具有相似沉积背景且已进行商业开发的国内外典型页岩层系的对比,明确了龙潭组海-陆过渡相-海相页岩气赋存特征及资源前景。研究认为：①受秦岭洋和金沙江洋俯冲消减的拖拽作用和“峨眉地裂运动”等构造事件的影响,扬子台地内部和边缘分别发育了一系列的裂陷盆地,发生了强烈的构造-沉积分异作用,形成了一套陆相-海-陆过渡相-海相的沉积体系。②四川盆地龙潭组富有机质层段可以划分为泥页岩夹灰岩型、砂泥灰互层型、泥页岩夹煤层型3种类型,分别形成于深水陆棚、浅水陆棚、潮坪-潟湖环境。③川东北地区二叠系龙潭组页岩沉积时古水深大,沉积水体滞留严重,封闭性和还原性增强,是有机质富集的理想场所。该区不仅具有下三叠统膏盐岩优质区域盖层,而且具备良好的顶板（长兴组灰岩）和底板（茅口组灰岩）条件,保存条件总体较好。④川东北地区龙潭组泥页岩具有“高有机碳含量（TOC>2%）、高热演化程度（R_o>2%）、高孔隙度（Φ>5%）、高石英含量（>40%）、高含气量（解吸气含量>3 m³/t）、高压力系数（~1.5）”六高特征,具有良好的页岩气赋存条件和资源潜力。⑤四川盆地二叠系龙潭组与五峰组-龙马溪组、Barnett、Ohio、Antrim、New Albany等国内外典型海相页岩类似,具备形成规模性页岩气赋存的良好地质条件,有望在埋深相对较浅、硅质页岩厚度较大的川东北-川东地区率先获得战略性突破。     

达坂城次凹二叠系页岩气地质特征与勘探潜力

柴窝堡凹陷达坂城次凹上二叠统芦草沟组泥页岩在前期勘探中已证实具备页岩气成藏条件,但勘探潜力仍不明确。基于野外剖面露头样本分析测试数据,结合区域地震、钻井及测井资料,对芦草沟组泥页岩发育情况、地球化学特征、储集条件和页岩气成藏模式进行分析。结果表明：受沉积环境的影响,达坂城次凹芦草沟组页岩分布和发育情况具有较为明显的南北部不同的特征。次凹南部地区为滨浅湖相-三角洲相沉积环境,泥页岩厚度薄,有机质丰度低,以Ⅲ型干酪根为主,不具备页岩气成藏的地质条件;次凹北部发育深湖相富有机质泥页岩,厚度较大,有机质类型以Ⅰ、Ⅱ₁、Ⅱ₂型为主,有机质丰度高,微裂隙发育,脆性矿物与黏土矿物组合优越,具备页岩气勘探潜力,但成熟度偏低,风险较大。通过区域页岩气成藏模式分析可知,达坂城次凹北部区域斜坡带断裂构造较少的部位是页岩气勘探的有利区带。     

鄂尔多斯盆地南部延长组油页岩特征及页岩气有利区预测

基于对钻井资料和油页岩样品化验资料的分析,研究了鄂尔多斯盆地南部(旬邑-洛川-甘泉-正宁一带)油页岩的特征,预测出页岩气勘探有利区。研究表明:研究区中-北部延长组(长7段和长9段)油页岩不仅厚度大,而且有机质含量高、母质类型好、演化程度较高,推算页岩气资源量2.34×1012m3,加上该区许多页岩气勘探的成功案例,页岩气有着巨大的勘探潜力。     

中国页岩气资源前景与战略地位

随着页岩气开采技术进步和勘探投入条件的改善,页岩气的开采活动将进一步繁荣和快速扩展。在介绍国内外页岩气资源量的基础上,分析了中国页岩气资源勘探开发前景以及页岩气资源的战略地位。研究表明：从我国油气总体发展的战略角度,积极寻找天然气后备资源已是当务之急;我国地质历史时期广泛发育的富含有机质的页岩地层具有优越的页岩气形成与富集条件,资源潜力巨大,勘探开发前景广阔,必将成为新的天然气勘探开发重要领域。建议加大页岩气资源的研究力度和勘探投入,形成我国的页岩气资源储备和勘探开发特色技术;我国南方的古生界下组合泥页岩、北方中生界泥页岩等层系具有较好的页岩气勘探前景,建议通过老井复查优选有利井段进行试气和试采,以点带面,开创页岩气勘探开发新局面     

松辽盆地梨树断陷苏家屯次洼页岩气成藏条件分析

通过对松辽盆地梨树断陷苏家屯次洼基本油气地质特征分析,认为营城组一段形成于断陷发育的鼎盛时期,发育稳定的大套泥岩夹薄砂岩地层.地化特征表明该段泥页岩具有有机质丰度较好、有机质类型丰富、热演化处于生气的成熟—高成熟阶段等特点.泥页岩中平均孔隙度达到3.52%,裂缝和微裂缝相对较发育,不仅可以为游离态气提供有利的储集空间,且脆性矿物含量相对较高,平均为41.1%,石英含量在15.1%~23.4%之间,岩石具有较好的可压性.钻井现场解析结果表明该段泥页岩中含气最高可达3.09 m3/t,且钻井气测全烃异常以及测试资料也表明该区页岩气的存在,说明该泥页岩中蕴藏着一定规模的页岩气资源,具有良好的资源前景和勘探潜力.      

中国海陆交互相页岩气研究现状与展望

国内外对于海陆交互相页岩气的勘探开发与研究工作尚处于起步阶段。海陆交互相富有机质泥页岩在中国主要分布在北方鄂尔多斯盆地、沁水盆地、南华北盆地的石炭—二叠系本溪、太原和山西组地层中,以及南方四川盆地西南部、贵州西部和湘中—湘南坳陷的二叠系龙潭组地层中。该文总结了中国海陆交互相页岩气研究的成果,认为中国海陆交互相泥页岩干酪根类型以Ⅱ-Ⅲ型为主,除南华北盆地南部和东部外,有机质成熟度普遍较高,一般大于1.5%,处于高成熟—过成熟阶段。海陆交互相泥页岩地层岩相变化快,单层厚度薄,常与煤和致密砂岩甚至灰岩互层,单独开发这套薄层煤系页岩气在开发成本和技术上将面临很大的挑战,进行页岩气、致密气、煤层气等多目的层联合开发将是有效的新途径。     

四川盆地页岩气与煤层气勘探前景分析

页岩气与煤层气是非常规气勘探的重要领域,国外早已进入实质性商业勘探开发。我国从本世纪初对页岩气关注渐增。页岩气以吸附、溶解、游离状态存在,形成于暗色高炭泥质烃源岩中。该文根据四川盆地烃源岩研究成果,论证了上二叠统龙潭组煤系利于煤层气成藏,有利区块位于华蓥山及其东南侧与南端地带。该地带以烟煤为主,瓦斯含量高、埋藏浅。上三叠统须家河组煤系,煤岩瓦斯含量低,有利页岩气成藏。有利区块有二：一是川西南威远背斜周缘及川南之北段区块;二是米仓山前缘,目的层埋藏较浅。 油系泥质烃源岩有利页岩气成藏的层系是下侏罗统,有利区块位于川东北、川北有机质成熟度高的高陡构造翼部及盆地边缘浅埋带。下志留统龙马溪组、下寒武统筇竹寺组暗色泥质烃源岩,在盆地内早期有利页岩气成藏。现今因成熟度剧增,不利页岩气保存,而且目的层埋深大,可在老气田“立体勘探”时关注。但在大巴山靠盆地一侧,江南古陆西北缘,其有机质成熟度有降低的趋势,不失为页岩气成藏的有利地带。     

苏北地区古生界页岩气形成地质条件

根据岩心、钻井及露头等资料,以有机地球化学、储层岩石学等为重点,对苏北地区古生界下寒武统幕府山组、上奥陶统五峰组—下志留统高家边组、二叠系（孤峰组、龙潭组、大隆组）等3套富有机质泥页岩层系的页岩气形成地质条件进行初步分析,指出苏北地区古生界3套富有机质泥页岩层系分布面积广、厚度较大、有机碳含量高和热演化程度较高。与美国典型含气页岩相比,苏北地区古生界3套富有机质泥页岩层系有机质丰度与之相当,部分地区的成熟度偏高。苏北地区具有形成页岩气的良好物质基础,古生界页岩气勘探潜力大。另一方面,苏北地区古生界富有机质泥页岩普遍埋藏深,下古生界富有机质泥页岩成熟度普遍偏高,后期多期构造运动及岩浆活动强烈,这些因素对页岩气形成、富集及保存等有着重要影响。     

川南地区二叠系龙潭组页岩储层特征及勘探潜力

二叠系龙潭组是目前四川盆地页岩气勘探开发的新热点层位。通过偏光显微镜鉴定、场发射扫描电镜分析、X射线衍射测试、有机碳含量测定及高压压汞分析、现场解析气实验等手段和方法,对川南地区二叠系龙潭组页岩储层进行了综合研究。研究结果表明: ①川南地区二叠系龙潭组为一套陆相曲流河沉积,河漫沉积的页岩发育,其矿物成分主要为石英和黏土矿物,含少量碳酸盐矿物。②研究区页岩储层主要发育粒间 (缘) 孔与微裂缝,局部发育粒内孔与溶蚀孔,偶见有机质孔隙,其中黏土矿物层间微裂缝最为发育。孔隙结构表现为以微孔为主,介孔 (孔径为2～50nm) 次之,孔径普遍较小,分选较差,孔隙和喉道半径差异较大,非均质性强。③研究区页岩储层中煤岩含气量最高,炭质泥岩与泥岩次之,泥质粉砂岩、粉砂岩与细砂岩含气量最低。与龙马溪组页岩储层相比,龙潭组泥岩孔隙度与总含气量更好,渗透率较差,其中炭质泥岩的孔隙度和总含气量最佳。④研究区二叠系龙潭组勘探潜力较大,烃源岩中有机质类型主要为Ⅲ型,其次为Ⅱ₂型;其R_o值平均约为2.8%,达到高熟阶段;TOC含量变化范围大,炭质泥岩中的TOC一般大于15%。⑤川南地区二叠系龙潭组发育河漫平原沉积,富有机质泥页岩分布稳定,具备良好的页岩气形成条件,估算其天然气资源量约为2.4×10¹²m³,有利勘探区主要位于川南古蔺-叙永地区。     

四川盆地西部坳陷中段二叠系栖霞组油气地质条件及勘探潜力

近年来,四川盆地西部坳陷北段双鱼石构造、南段平落坝构造二叠系栖霞组勘探取得重大突破,而西部坳陷中段栖霞组勘探尚未突破。为了加快栖霞组超深层海相油气勘探节奏,基于西部坳陷中段周边大量野外露头剖面,结合区内及邻区部分地震和钻井资料以及前人研究成果,系统梳理了栖霞组油气地质条件,综合分析西部坳陷中段的勘探潜力。结果表明,研究区栖霞组具有与西部坳陷北段和南段相同的沉积背景,具备台缘优势相带,具有形成优质储层的条件;同时,该区栖霞组通源断裂发育,能有效沟通寒武系筇竹寺组生烃中心,上覆二叠系致密灰岩和泥页岩以及三叠系膏岩层可作为良好盖层,源—储—盖组合较好,具有形成规模性油气藏的条件。      

中扬子地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏关键地质因素

中国南方中扬子地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组具有较好的页岩气勘探前景,但目前对于该区复杂的地质条件及页岩气勘探开发潜力的认识尚不够全面,制约了其勘探成效。为了揭示该区五峰组—龙马溪组页岩气富集的主控因素,以单井储层综合评价为基础,结合钻井、测井、岩心、露头及分析测试数据,对五峰组—龙马溪组黑色页岩的沉积环境、储层发育特征及保存条件等页岩气关键富集条件进行研究,并与四川盆地焦石坝和长宁等页岩气主产区块进行对比。研究结果表明:①该区富有机质页岩段形成于五峰组—龙一3亚段沉积期,为深水陆棚沉积,厚度介于15～39 m,由南至北逐渐增厚;②优质页岩段储层岩石相类型以硅质页岩相为主,孔隙度介于1.60%～7.44%,储集空间以有机孔为主、连通性较好,总有机碳含量高,有机质类型为腐泥型—偏腐泥混合型,热演化程度高,含气性较好,可压裂性好;③当阳复向斜内地层保存较好、产状平缓、断裂发育少、顶底板厚度大且分布稳定,页岩气保存条件较好;④较之于长宁、焦石坝等区块,中扬子地区具有埋藏深、两向应力差较大和地层压力系数较低的特点。结论认为,该区五峰组—龙马溪组具有较好的页岩气富集条件,具备进一步开展勘探工作的潜力;但其高应力差、大埋深和相对较低的压力系数也给后期的页岩气经济开发和规模上产带来了挑战。     

古巴前陆盆地三区块石油地质特征及勘探潜力分析

古巴三区块是2005年中国石化获得的风险勘探开发合同区块,位于墨西哥湾西南部,是古巴西部的前陆盆地之一。结合该盆地勘探现状,对相关的钻井、物探以及地球化学等资料进行石油地质综合分析,评价了该盆地的油气成藏条件及其勘探潜力,预测了有利区带。三区块主要发育上侏罗统—下白垩统的泥灰岩、泥质灰岩和中—下侏罗统泥页岩两套主要烃源岩,储层以泥晶灰岩、灰岩和砂砾岩为主,区内早期形成的圈闭在造山期基本遭到破坏,有效的圈闭主要形成于晚古近纪,圈闭类型有背斜、断鼻、断块和地层圈闭等,推测可能发育多套储盖组合。据区域对比和钻井资料分析,区内的前陆冲断带是本区最有利勘探区带,南盆地北缘发育较厚的第三系,推测是本区有利远景区。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩气形成条件及有利发育区预测

页岩气勘探开发始于美国,并且取得较好的地质效果和经济效益。页岩气是一种非常规天然气,以吸附或游离状态为主要存在方式,表现为典型的“原地”成藏模式,其成藏受泥页岩厚度、分布、有机地球化学特征、孔隙度和渗透率条件、裂缝发育程度、盖层条件等的综合控制。鄂尔多斯盆地三叠系延长组泥页岩分布广泛,并且泥页岩厚度较大、有机碳含量较高、热演化适中、气测显示活跃、页岩中裂缝发育,页岩气资源潜力较大。初步研究表明鄂尔多斯盆地南部地区是三叠系延长组页岩气发育的有利区域,其中定边-华池-富县的“L”型区域是最有利发育区,向外围泥页岩气的潜力逐渐变小。