柴北缘东段克鲁克组泥页岩储层特征

柴北缘东段石炭系克鲁克组为一套海陆过渡相碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积,其中泥页岩较为发育。通过野外剖面踏勘和实测对克鲁克组泥页岩纵向发育特征进行了研究,发现克鲁克组一段泥页岩累计厚度为60 m,泥地比达92.6%,是泥页岩发育最好的层段。通过精细岩心观察描述、全岩X射线衍射分析、岩石薄片鉴定、扫描电镜观察及物性分析等,对泥页岩矿物组成、岩相、储集空间类型及物性特征进行了研究,结果表明,泥页岩矿物组成以石英和黏土矿物为主;黑色纹层状泥质中粉砂岩相、灰黑色条带状泥质粗粉砂岩相、灰黑色条带状含灰灰质泥质粗粉砂岩相和黑色纹层状含生物碎屑泥质中粉砂岩相为主要的岩相类型;储集空间主要发育顺层裂缝、溶蚀孔隙、黏土矿物晶间孔、有机质粒内孔隙及生物碎屑粒内孔;孔隙度在1%~3%,渗透率分布在0.01~1 mD。储层的发育主要受沉积环境、矿物组成和成岩作用的影响,黑色纹层状泥质中粉砂岩相和灰黑色条带状泥质粗粉砂岩相由于沉积厚度大、碳酸盐胶结作用弱、脆性指数较高、储集性能良好,有利于泥页岩储层的发育。     

柴北缘盆地YQ-1井中侏罗统石门沟组泥页岩纳米孔隙特征及影响因素

柴达木北缘(柴北缘)盆地侏罗纪是典型的陆相湖沼盆地,是目前具有页岩气潜力的盆地之一。本文运用氮气吸附、有机碳含量、有机质成熟度、全岩X衍射分析等方法,对柴北缘鱼卡地区YQ - 1井中侏罗统石门沟组泥页岩的纳米孔隙特征及控制因素进行研究。结果表明,石门沟组泥页岩纳米孔隙结构复杂,根据吸附回线及孔径分布特征可划分为两类,第一类以一端不透气性孔和开放性平行板状狭缝孔为主,孔径主要集中在3～5 nm范围内,呈单峰状分布;第二类则以一端不透气性孔和开放性倾斜板狭缝孔为主,孔径主要分布在3～5 nm和8～14 nm范围内,呈双峰状分布。孔径小于50 nm的微孔和介孔是比表面积和孔体积的主要贡献者;黏土矿物含量与微孔、介孔、总孔体积呈正相关;在较低的成熟度制约下,泥页岩有机质孔隙基本不发育,有机质丰度较高的石门沟组上段H9泥页岩TOC含量与微孔、介孔、总孔体积呈负相关性,有机质丰度较差的下段H8泥页岩TOC含量与孔体积相关性则不甚明显;孔隙结构及孔径分布受沉积环境水动力条件影响;黏土矿物是石门沟组泥页岩纳米孔隙的主要提供者,是孔隙发育的主控因素,TOC含量与沉积环境也会对泥页岩孔隙发育产生一定影响。     

滇黔北坳陷五峰组-龙马溪组下段页岩岩相与沉积环境

滇黔北坳陷为南方海相地层的有利研究区域,发育多套海相页岩。上奥陶统五峰组与下志留统龙马溪组地层,尤其是五峰组-龙马溪组下段页岩作为优质烃源岩而备受重视。通过岩芯观察、薄片鉴定、X衍射分析及微量元素地球化学指标判识,对其进行页岩岩相划分与沉积环境分析。结果显示:滇黔北坳陷五峰组-龙马溪组下段地层共划分出六种页岩岩相:硅质页岩、黏土质页岩、钙质页岩、黏土质硅质混合页岩、黏土质钙质混合页岩、钙质硅质混合页岩,其中硅质页岩和黏土质页岩的TOC含量明显高于其余四种岩相。V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co和U/Th指标指示五峰组-龙马溪组下段总体处于低能、滞留、局限条件,与深水陆棚环境匹配,Mo元素含量与四川盆地均值相当。五峰早期与龙马溪早期海侵的发生形成了以深水陆棚占主导的沉积格局,低能、滞留、局限的厌氧环境与快速海侵是有机质富集与保存的重要条件。     

鄂尔多斯盆地延长组长7黑色页岩岩相分类与沉积环境恢复

鄂尔多斯盆地延长组长7黑色页岩分布面积广、厚度大、有机质含量高,具有广阔的页岩油勘探前景。在大量岩心、薄片和地化数据分析的基础上,对长7黑色页岩的岩相类型、地质特征与分布规律进行剖析,利用微量元素指标对其形成期古环境和页岩成因机制进行研究。按照“有机质丰度—岩矿组成—沉积构造”分类标准,将长7划分出3类岩相,其中长7₃底部发育极富有机质纹层状页岩,向长7₂过渡为富有机质纹层状黏土/粉砂质页岩,长7₁发育贫有机质块状粉砂质泥岩。自长7₃到长7₁,随着湖盆萎缩和三角洲推进,黏土矿物、有机质和黄铁矿含量以及纹层发育程度逐渐降低。亚热带温暖潮湿气候和长期稳定的深水湖泊环境为藻类大规模发育创造了条件。微量元素研究表明,长7₃极富有机质页岩形成于湖盆生产力极高、水体缺氧甚至硫化的强还原环境,因受火山活动和湖底热液的影响而富含胶磷矿和Ni、Cu、Mo等营养元素,是国内罕见的富铀页岩。结合古地貌、气候、水文条件综合分析,认为长7黑色页岩的成因机制为强烈构造运动下火山活动、...     

基于随机森林算法的泥页岩岩相测井识别

泥页岩岩相识别是页岩油空间分布及勘探目标预测的一项重要工作,受地层非均质性及测井信息冗余的制约,基于测井响应方程的岩相识别十分困难.本文建立了一种基于随机森林算法的岩相识别模型,使用SHAP方法量化测井参数重要性.结果表明：随机森林算法可以很好地识别泥页岩岩相,其准确率高于支持向量机、KNN和XGBoost,并且对数据集中岩相类别不均衡的分类问题更加有效;对模型识别岩相最重要的前3项测井参数是自然电位、井径和声波时差;该模型可快速识别单井岩相,再根据总孔隙度、游离烃S1、TOC等参数可确定有利岩相类型,进而确定研究区有利岩相分布,为后续“甜点”预测提供依据.     

柴北缘鱼卡地区大煤沟组七段页岩岩相特征及沉积演化模式

近年来,中国陆相盆地页岩油成为油气勘探开发的热点和难点.笔者以柴达木盆地北缘鱼卡地区中侏罗统大煤沟组七段为研究对象,通过岩心、普通薄片观察、有机地化、X衍射等实验,研究了大煤沟组七段的岩相特征、沉积演化模式,为优质烃源岩的发育分布提供理论依据.研究结果表明,该段共发育6种岩相,垂向上可划分为3个沉积阶段.阶段A为温湿气...     

风化作用对烃源岩有机质丰度的影响:以柴北缘石灰沟克鲁克组为例

柴达木盆地是我国西北大型含油气盆地之一,已发现的油气主要来自中新生界。近期研究发现石炭系也是柴达木盆地重要烃源岩层位,且据野外地质调查发现的大量石炭系油气显示,油源对比证实其来源于石炭系烃源岩。柴达木盆地石炭系油气资源潜力很大,是柴达木盆地油气勘探的一个新层系和新领域。由于钻遇柴达木盆地石炭系的钻井很少,石炭系资源评价中烃源岩多采用野外露头样品。但露头样品一般都遭受了不同程度的风化作用,风化作用对烃源岩的丰度有一定的影响。文中基于相同的地质背景开展了露头和岩心样品烃源岩地化参数研究,确定了柴北缘石灰沟地区石炭系烃源岩风化因子,并通过风化因子来恢复露头烃源岩样品的有机质丰度。其结果显示恢复后的柴北缘地区石炭系露头烃源岩为中—好烃源岩。     

四川盆地及周缘下古生界五峰组龙马溪组页岩岩相分类

基于涪陵焦石坝地区页岩气高产工业气流的推动,四川盆地及其周缘下古生界五峰组龙马溪组页岩已经成为了中国页岩气研究的重点,至今已取得大量相关研究成果,这进一步推动了页岩气研究工作的深入。但作为页岩及页岩气研究的基础--页岩岩相分类这个问题却一直存在明显争议,为此本文全面梳理了国内外页岩岩相分类方案及相关研究,有机结合了国内五峰组龙马溪组页岩的研究和勘探实例,确定了页岩岩相分类的两个核心指标(石英百分含量、纹层发育程度),构建了五峰组龙马溪组页岩岩相的分类流程,建立了9种不同类型的页岩岩相：(1)贫硅不平行纹层页岩;(2)中硅不平行纹层页岩;(3)富硅不平行纹层页岩;(4)贫硅平行纹层页岩;(5)中硅平行纹层页岩;(6)富硅平行纹层页岩;(7)贫硅不明显纹层页岩;(8)中硅不明显纹层页岩;(9)富硅不明显纹层页岩。在系统的页岩岩相分类基础上进一步提出了四川盆地及周缘进行页岩气勘探最有利层段的页岩岩相的三高特征：高石英含量、高TOC含量及高压裂性。     

柴达木盆地东部上石炭统克鲁克组碎屑岩储层特征及控制因素

柴达木盆地上石炭统克鲁克组是该区重要的古生界勘探层位,组内发育多套良好的碎屑岩层。为探究其岩石物性特征及控制因素,本次以野外露头调查为基础,利用普通薄片、铸体薄片鉴定及扫描电镜等手段,结合物性测试和压汞资料,对克鲁克组碎屑岩纵向分布规律,储层岩性、物性、孔喉特征及孔隙类型进行分析。认为克鲁克地层中克2段发育的三角洲前缘亚相和克3段的具障壁海岸潮坪相的大套含砾粗砂岩、粗砂岩砂体原生、次生孔洞发育,孔喉大、分布集中、分选好,为有利的碎屑岩储层。早成岩期压实作用、重结晶及胶结作用对克鲁克组砂岩的原生孔隙破坏严重,晚成岩期储层改造形成的溶孔、裂缝—溶孔是油气成藏的主要储存空间。该研究为预测柴东石炭系克鲁克组油气有利区域提供依据,为今后该地区的油气勘探提供理论支撑。     

柴达木盆地东部石炭系页岩三维裂缝网络模型研究

裂缝既是页岩气的聚集空间,同时也是页岩气的运移通道, 对页岩气成藏起着重要控制作用。裂缝的产状、密度、组合特征等很大程度上决定了页岩气是否具有开发价值。该研究对柴达木盆地东部的13个露头的岩石裂缝进行了野外观测统计,实测裂缝1 000多条,选取了三个具有代表性的页岩露头进行统计分析建模。通过野外观测和室内统计分析发现,工作区页岩裂缝发育有三组(某些地段一组不发育),各组裂缝的方向满足Fisher分布,迹线长度满足对数正态分布。确定了各组裂缝方向、长度的均值和方差,以及各组裂缝的密度,建立了三维裂缝网络模型,绘出了模拟的三维裂缝网络图。裂缝三维模型为圆盘模型,即假设单个裂缝三维空间上具有圆盘形状。建模过程采用了逆建模方法,其基本原则是通过拟合实测的二维露头观测数据,优化裂缝三维大小和密度参数,使模型能够准确再现野外所观测到的实际现象,包括露头面上不同裂缝的数量、密度和长度。该研究对柴达木盆地东部石炭系页岩裂缝描述达到了定量化,为研究页岩中油气运移提供了很好的基础数据。     

柴达木盆地德令哈坳陷石炭系页岩气系统评价

石炭系是柴达木盆地油气勘探的新层系,油气勘探程度低,但发育厚度大的高有机质丰度泥页岩,具有很好的页岩气资源潜力。通过对德令哈坳陷石炭系露头剖面进行实测和钻井岩心分析,明确石炭系泥页岩空间展布特征。测定样品有机地球化学参数、孔渗特征,并且进行等温吸附和渗流实验,分析其储集特征。结合德参1井盆地模拟分析,研究石炭系页岩气成藏事件,划分德令哈坳陷石炭系页岩气系统。研究表明：石炭系泥页岩广泛发育,埋深较大但未发生变质;泥页岩有机质丰度较高,有机质类型主要为Ⅱ2型和Ⅲ型,处于成熟-高成熟演化阶段;上石炭统泥页岩发育优于下石炭统;泥页岩表现为低孔低渗特征,孔隙度在1.89%~5.48%,渗透率为(0.115~2.7)×10-7 μm2;上覆地层发育厚层泥页岩可以提供良好的盖层条件;古近纪末-现今为页岩气系统形成的关键时期;上石炭统克鲁克组钻遇天然气显示,证实了德令哈坳陷石炭系页岩气系统的存在。在泥页岩厚度、埋深、TOC含量、成熟度等条件综合评价基础上,将德令哈坳陷划分为德令哈页岩气系统与埃北页岩气系统。     

柴达木盆地西部古近系干柴沟组页岩储层特征

岩心观察和岩石薄片鉴定显示,柴达木盆地西部古近系干柴沟组存在层状-非层状泥页岩、层状-非层状灰质泥页岩、泥灰岩、层状-非层状粉砂质泥岩和泥质粉砂岩5种岩相。总有机质含量(TOC)为0.2%~1.4%,有机质以Ⅱ型干酪根为主,普遍处于成熟阶段。泥页岩矿物成分以碎屑石英和粘土矿物为主,并含有不等量的方解石、白云石、长石、黄铁矿等;发育原生孔隙、有机质生烃形成的孔隙、次生溶蚀孔隙、粘土矿物伊利石化体积缩小形成的微孔隙及微裂缝5种页岩气储集空间类型。研究表明,储集空间发育主要受岩相类型、矿物成分、成岩作用、有机碳含量和有机质成熟度的影响。虽然研究区泥页岩中有机质含量普遍较低,但有机质普遍处于成熟阶段,储层中发育多种储集空间类型,并富含脆性矿物和富伊利石的粘土矿物。因此,柴达木盆地西部干柴沟组泥页岩为良好的页岩气储集层,具有一定的页岩气勘探前景。     

柴北缘上古生界混合沉积特征及控制因素

柴北缘晚古生代发育多种成因机理各异的混积岩与混积层系。混积岩分为蚀源型砂砾岩,碳酸盐岩-粗陆源碎屑混积岩,泥灰岩(灰泥岩)与含化石泥岩三大类。混积层系在不同环境中均有出现,混积相可划分为混积砂砾质碎屑海岸相、混积低能海岸相、混积台地、混积陆棚4类。在此基础上对各类混积岩、混积层系进行了沉积环境、形成机制解释,归纳出3种不同时期的混积相组合并建立沉积模式。构造运动、海平面升降、气候及古坡角的共同作用导致该区混合沉积普遍发育。其中,加里东构造带的存在及近物源沉积是粗碎屑与生屑颗粒混合的先决条件,海平面频繁变化与极缓的古坡角是该区混积岩、混积层系高频发育的直接原因。     

柴北缘上古生界混合沉积特征及控制因素

柴北缘晚古生代发育多种成因机理各异的混积岩与混积层系。混积岩分为蚀源型砂砾岩,碳酸盐岩-粗陆源碎屑混积岩,泥灰岩(灰泥岩)与含化石泥岩三大类。混积层系在不同环境中均有出现,混积相可划分为混积砂砾质碎屑海岸相、混积低能海岸相、混积台地、混积陆棚4类。在此基础上对各类混积岩、混积层系进行了沉积环境、形成机制解释,归纳出3种不同时期的混积相组合并建立沉积模式。构造运动、海平面升降、气候及古坡角的共同作用导致该区混合沉积普遍发育。其中,加里东构造带的存在及近物源沉积是粗碎屑与生屑颗粒混合的先决条件,海平面频繁变化与极缓的古坡角是该区混积岩、混积层系高频发育的直接原因。     

柴达木盆地石炭系沉积相及其与烃源岩的关系

在实地观测柴达木盆地石炭系野外露头剖面岩性和生物特征的基础上,详细研究了柴达木盆地石炭系的沉积相类型及特征,探讨了石炭纪不同阶段的沉积演化以及沉积相对烃源岩发育的控制作用。柴达木盆地石炭系主要发育陆表海,可划分为三大沉积相:滨岸相、碳酸盐岩台地相、浅海陆棚相;六个亚相:浅滩亚相、潮坪亚相、沼泽亚相、开阔台地亚相、局限台地亚相、内陆棚亚相。石炭纪沉积演化经历了早石炭世两次海侵和晚石炭世的持续海侵,沉积环境由滨海向浅海过渡,以海陆交互沉积环境为主,大面积的海进使得北部山前局部地区出现地层超覆现象。沉积相控制了烃源岩的分布:柴达木盆地东北缘石炭系的潮坪亚相、浅海陆棚亚相广泛发育泥岩、炭质泥岩及碳酸盐岩,可作为有利的生烃源岩;柴西南缘下石炭统的局限台地亚相是碳酸盐台地上局部相对闭塞的地带,由于水体相对较深,水动能较低,沉积物中有机质丰富,也是有利的生烃源岩发育区。      

柴达木盆地南缘石炭系Chondrites遗迹化石的发现及其地质意义

在柴达木盆地南缘野外地质调查过程中,在祁曼塔格山前石拐子剖面下石炭统石拐子组和乌图美仁庆华铁矿附近剖面的上石炭统缔敖苏组中发现了大量Chondrites遗迹化石。经鉴定,研究区的Chondrites遗迹化石主要包括Chondrites fenxiangensis Yang,1984（分乡丛藻迹）;Chondrites filifalx Volk,1964（细枝丛藻迹）和Chondrites maqianensis Yang,1988（玛沁丛藻迹）3个遗迹种。根据研究区的Chondrites遗迹化石特征,结合岩性特征和其他实体化石资料,认为石拐子地区早石炭世为台洼沉积环境,乌图美仁庆华铁矿地区晚石炭世为局限碳酸盐岩台地沉积环境。另外,探讨了生物扰动对两个地区储集层的改造作用。该研究对恢复柴达木盆地南缘的沉积环境和古生态以及评价研究区的储集层物性具有重要的借鉴意义。     

柴达木盆地东部石炭系海陆过渡相煤系页岩气地球化学特征及成因

为了弄清柴达木盆地东部石炭系海陆过渡相页岩气特征和成因,选取柴页2井石炭系克鲁克组泥页岩和页岩气样品展开地球化学研究。通过对泥页岩样品热解和镜检实验,页岩气现场解析、室内气体组分测试和碳同位素分析,取得以下认识：柴达木盆地上石炭统海陆过渡相煤系地层发育暗色泥页岩、碳质泥页岩、煤和泥灰岩4类富有机质沉积,TOC含量平均值分别为3.46%、12.34%、77.62%和1.89%,以Ⅲ型和Ⅱ2型干酪根为主,处于高成熟演化阶段,具备生成大量页岩气的物质基础。柴页2井现场解析气中氮气含量较高,含极少量Ar和He,烃类气体以甲烷为主,总体为干气;甲烷稳定碳同位素组成主要分布在-48.6‰～-39.8‰,介于海相和陆相页岩气之间,随深度增大,呈现碳同位素偏重的现象;页岩气以热成因气为主,其次是生物成因气。