沉积环境对优质页岩储层发育的控制作用——以渝东南地区龙马溪组为例

为深入探讨优质页岩储层的发育机理,借鉴沉积控相、相控储层的研究思路,以渝东南地区龙马溪组页岩储层为例,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜(AIP-FESEM),有机碳丰度(TOC)测试,X射线衍射(XRD),镜质组反射率(Ro)测试,显微镜观测,主量微量元素测试等技术手段,通过对储层特征、沉积环境的系统研究,综合讨论沉积环境对优质页岩储层发育的控制作用。结果表明:龙马溪组页岩储层可以划分为下-底部、中-上部两段,分别对应鲁丹阶与埃朗阶,两段储层的有机质特征、矿物组分、力学脆性特征、储层物性等差异显著,鲁丹阶页岩有机质和脆性矿物含量更高,储层性质更优;对比分析显示,龙马溪组储层有机特征主要受控于水体氧化还原环境,但龙马溪组下部具有更好的有机质富集与保存条件,主要受益于鲁丹段深水陆棚相内低速率的欠补偿沉积环境与全球海平面上升所形成的大面积缺氧水体;储层脆性矿物组分受控于沉积-成岩的共同作用,储层底部高脆性矿物含量段富含来自特殊沉积环境的生物成因石英、陆源碎屑石英与形成于储层成岩作用的自生石英;鲁丹阶对应的底部储层TOC和石英含量更高,有利于储集空间发育;鲁丹阶储层更加发育的富笔石水平层理等特殊沉积构造,对增强储层的渗透性,改善压裂力学特性等具有有利作用。沉积环境控制着储层物质成分的类型与特征,龙马溪组鲁丹阶储层对应的有利沉积环境与沉积条件,是底部优质储层段发育的核心影响因素之一。     

川东南龙马溪组页岩孔隙演化特征研究

采集四川东南部彭水区块彭页A井志留系龙马溪组的页岩样品开展热模拟实验,分析页岩的矿物组分、有机碳含量、成熟度及扫描电镜图像,总结龙马溪组优质页岩段的页岩孔隙特征及其演化规律.从孔隙发育情况来看,有机孔主要发育在有机碳含量较高的层位,同时它受控于石英和黏土矿物的含量;在整个优质页岩段,页岩的有机孔表现出从无到有、从小到大...     

页岩分形特征及主控因素研究——以威远页岩气田龙马溪组页岩为例

为更好表征页岩孔隙结构的非均质性以及明确非均质性对页岩气富集影响作用,文中选取40块威远地区下志留统龙马溪组井下样品进行TOC,XRD衍射、低温氮气吸附以及甲烷等温吸附等一系列分析测试.从孔隙结构和矿物成分两个层次探讨了页岩分形维数的影响因素,认为页岩的分形维数受微孔发育影响.研究结果表明:页岩非均质性很强,下志留统龙马溪组龙一_1亚段的1～4小层的TOC、矿物成分、孔隙度均存在较大差异,其中1小层中下部TOC、石英含量以及孔隙度值都较高.基于氮气吸附测试,采用FHH模型计算了页岩分形维数,计算结果表明页岩的分形维数介于2.590～2.750,平均值为2.670,其中1小层中下部分形维数最高,其次为3小层,2、4小层及1小层上部分形维数较小.TOC与生物石英含量控制了微孔的发育,因此高TOC与高石英含量均导致页岩分形维数增大;黏土、碳酸盐岩以及长石由于主体发育大孔,使得页岩孔径增大,故其含量的增加会导致页岩分形维数减小.1小层中下部由于具有丰富的气体物质来源(TOC)、储集空间以及保存条件(分形维数大,气体扩散解吸渗流困难)导致在1小层中下部页岩气含气量最高,另外由于脆性矿物含量高,利于压裂形成缝网,因此1小层中下部为最有利的页岩气甜点段.     

巫溪地区五峰组——龙马溪组页岩有机质沉积模式

对巫溪地区田坝剖面五峰组—龙马溪组底部30件页岩样品开展了有机碳含量、微量元素地球化学等方面研究,分析了不同层段有机质富集特征及其控制因素,认为海平面升降控制着水体缺氧程度,从而影响该区有机质沉积富集程度.研究结果表明:1)五峰组—龙马溪组底部页岩中共识别出4个有机质沉积阶段,总有机碳(TOC)含量整体较高,TOC平均达到3.7%,但与古生产力(生源钡Babio含量)相关性不明显,指示着古生产力总体上不是该时期有机质沉积的主控因素;2)尽管不同有机质沉积阶段的水体氧化还原条件具有一定差异性,但与TOC变化总体上具有相关性,这表明这些时期有机质沉积主要受控于缺氧程度,其富集机理属于"保存模式";3)五峰组—龙马溪组早期有机质沉积模式为:海平面的升降控制着沉积水体的缺氧程度,海平面下降造成底水富氧,上升形成底水缺氧,从而控制着页岩中有机质富集程度.     

渝东南五峰组-龙马溪组页岩纳米级孔隙的发育特征与影响因素

以重庆南川、綦江、涪陵五峰组-龙马溪组页岩储层样品为例,通过氩离子抛光-场发射扫描电镜(FE-SEM)、高压压汞、低温氮吸附、X射线衍射等实验手段,研究页岩储层孔隙、微裂隙的发育特征与影响因素。结果显示,五峰组-龙马溪组页岩储层发育有机质纳米孔、骨架矿物溶蚀孔、黏土矿物粒间孔等多种成因-形貌孔隙,主要储集空间是吸附能力强的纳米级孔隙,以有机质纳米孔尤为重要。结合定性与定量观测结果,建立页岩储层孔隙类型与孔径分布间的对应关系,证明有机质与骨架矿物孔隙分别对应页岩储层孔隙集中发育的两个端元。     

渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石沉积特征及其对优质页岩气储层的指示意义

笔石是我国五峰组-龙马溪组页岩中的主要古生物大化石类型,以渝东南地区YC-4井、QQ-1井、YC-6井、YC-8井等为例,结合手标本观察、岩心研究、储层室内实验测试等手段,综合展开五峰组-龙马溪组页岩储层笔石沉积特征、笔石带序列、笔石沉积环境意义及储层意义研究。结果表明:渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石主要以薄膜状有机质保存于层理面间,五峰组页岩笔石动物群以叉笔石-双笔石动物群过渡至晚期对笔石动物群,龙马溪组沉积期则为单笔石动物群;通过钻孔研究,建立了渝东南地区笔石带序列,在五峰组、龙马溪组分别识别出3个以及6～8个笔石带,为储层精细对比与评价预测提供了时间框架;受控于沉积环境与沉积条件,五峰组-龙马溪组沉积期笔石经历灭绝→重新演化→结构复杂化的演化过程,其化石结构、演化、丰度、赋存状态、沉积方式发生转变,向上笔石定向性增强、丰度下降、结构保存完整程度下降,具有环境指示意义;笔石体有机质发育丰富的有机孔隙,其作为富笔石水平层理等沉积构造的一部分,也具有页岩气渗流通道的作用。综上,海相页岩中的笔石沉积特征与结构特征可以作为指示、预测优质页岩储层分布的重要依据,具有页岩气地质意义。     

川中地区下寒武统龙王庙组优质储层形成机理

为揭示龙王庙组优质储层的形成机理,以钻井、测录井、地震、测试资料、岩心观察、薄片鉴定、阴极发光分析、地球化学分析等为基础,对川中地区高石梯 －磨溪构造寒武系下统龙王庙组储层颗粒滩特征与后期成岩改造作用进行了研究。结果表明,龙王庙组颗粒滩沉积相是优质储层形成的重要物质基础,（准）同生期海水白云石化和淡水溶蚀作用是早期优质储层形成的关键所在,表生岩溶作用和烃类（有机酸）充注作用是晚期龙王庙组优质储层改造的重要建设性和保持性成岩作用,多期岩溶作用叠加形成了龙王庙组溶孔洞型储层,并在晚期超压气藏中保存良好。     

沧东凹陷南皮斜坡孔二段致密砂岩储层特征及优质储层形成机理

为加快南皮斜坡致密油勘探开发部署, 实现高效产油, 综合开展9 口井268 块岩心扫描电镜、铸体薄片与恒速压汞等物性资料分析, 通过开展沉积、成岩及其与储层物性之间相关性研究, 明确储层性能影响因素, 开展成岩演化模式构建。结果表明, 研究区长石砂岩和岩屑长石砂岩占比较大, 孔隙度小于10%、渗透率小于1 mD 为首要储层; 沉积、成岩作用为致密储层主影响因素, 其中砂体分选好的水下分流河道为优质致密储层发育区; 成岩早期压实作用导致储层的低孔、低渗性, 胶结作用抑制储层物性发育, 致使早期储层致密化, 成岩中期较强溶蚀作用促进次生孔隙发育, 极大改善储层物性, 绿泥石黏土薄膜发育抑制石英次生加大, 对渗流通道起到保护作用。     

海相页岩有效产气储层特征——以四川盆地五峰组—龙马溪组页岩为例

综合分析五峰组—龙马溪组页岩气储层特征,采用TOC值、孔隙度和含气量为含气性评价参数;脆性矿物含量为可压裂性评价参数来评价页岩气储层.以四川盆地SG区块为例,开展水平井段储层的精细评价与产量关系分析,建立该区块更为细化的储层分类标准,识别出有效产气储层.研究结果表明:五峰组—龙马溪组页岩气储层具有"四高"特征,即高TOC值(TOC≥2.0%)、高孔隙度(≥3.0%)、高含气量(≥2.0m~3/t)和高脆性矿物质量分数(≥40%),它们是页岩气储层评价的关键参数;SG区块页岩气储层类型可以细分为5类,其中Ⅰ类+Ⅱ类储层与单井产量关系最为密切,是该区块的有效产气储层;Ⅰ类+Ⅱ类储层关键参数特征为TOC≥4.0%、孔隙度≥5.0%、总含气量≥4.5m~3/t、脆性矿物质量分数≥60%,它们主要分布在龙一11小层的下段和中段;建议可进一步优化该区块水平井钻井轨迹,将水平井靶体位置放在龙一11小层中、下段,以提高有效产气储层钻遇厚度,达到提高单井产量并实现页岩气高效开发.     

鄂尔多斯盆地临兴地区上石盒子组致密砂岩储层特征及优质储层形成机制

在铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞等实验资料的基础上,对临兴地区上石盒子组致密砂岩储层致密成因及优质储层发育机制进行分析。该地区上石盒子组砂岩类型主要为长石岩屑砂岩,砂岩储层物性整体差,储层以孔隙度小于１０％、渗透率小于１ｍＤ低孔特－低渗储层为主,局部为中孔低－中渗储层。储层物性受沉积相和成岩作用的双重影响,在沉积厚度大、沉积微相为分流河道和水下分流河道的砂体中,砂岩的储集物性好;早期压实作用和自生粘土矿物胶结作用是砂岩储层致密化的主要原因;绿泥石环边胶结对砂岩早期粒间孔隙起保护作用,长石颗粒强烈溶蚀形成的大量次生孔隙大大改善了砂岩的储层物性,是造成临兴地区上石盒子组盒２段、盒４段优质储层发育带的主要因素。     

川东地区长兴组台内礁滩储层特征与形成机制

为了揭示川东地区台内礁滩储层特征,明确形成机制,通过典型野外剖面考察和岩心观察描述,结合岩石薄片鉴定、测井和地震等资料,对物性数据进行了分析,认为礁滩储层具有多期旋回性,横向上无明显连续性,主要发育于层序内部高位体系域中.研究结果表明:长兴组储层以礁滩颗粒白云岩、晶粒白云岩、礁灰(云)岩为主,其中溶孔颗粒云岩与颗粒云岩...     

鄂尔多斯盆地宜川—黄龙地区马家沟组古岩溶储层特征及形成机理

鄂尔多斯盆地宜川—黄龙地区具备良好勘探潜力,研究其储层主控因素及形成机理对黄龙气田勘探工作具有重要指导意义。以岩芯观察、铸体薄片鉴定、阴极发光及地球化学测试分析为基础,结合钻井、测井资料,研究宜川—黄龙地区马家沟组古岩溶储层基础特征、储层主控因素及形成机理。结果表明:研究区主要发育含膏粉晶云岩、粉晶砂屑云岩及粉—细晶云岩;石膏铸模孔、晶间孔(溶孔)、溶孔及溶缝是最主要的储集空间;储层孔隙度以0.1%～5.0%为主,渗透率以(0.002～0.100)×10^-3 μm²为主,具有低孔低渗—特低孔特低渗特点;有利储层分布受多种地质作用共同影响,含硬石膏结核云坪、白云岩坪及颗粒滩是优质储层发育的物质基础,储层平面分布受控于古岩溶地貌,而垂向分布受控于岩溶旋回,有利储层分布于表生期岩溶垂直渗流带,晚成岩期次生灰化及3期不同组合类型充填作用使有效孔隙锐减,是该区储层物性较差的直接原因。     

城华地区延安组延8～延10储层岩石学特征

利用Ｘ衍射全岩分析方法、粘土矿物定量分析方法和薄片鉴定等方法研究了城华地区延８－延１０储层岩石学特征和孔隙成因类型。综合论述了城华地区延８～延１０油组不同岩相储层砂岩的基本特征，纠正了砂岩定名的错误和主要填隙物成份的错误，同时还论述了储层砂岩的孔隙特征和控制孔隙发育的主要因素。     

中扬子地区下寒武统水井沱组页岩储层特征

根据钻井岩心资料,采用岩心观察和地球化学分析等方法,研究了中扬子地区水井沱组页岩岩相、地化特征、孔隙结构和含气量等特征。研究结果表明:水井沱组可以划分为泥页岩、白云质泥岩、纹层状微晶粉晶白云岩、非层状微晶粉晶白云岩、含生屑含泥晶粉晶白云岩、泥质粉晶灰岩等6种岩相;页岩总有机碳含量为0.80%~4.82%;有机质类型以Ⅱ1型和Ⅲ型为主,热成熟度为2.0%~3.2%;页岩中黏土矿物含量为2.0%~57.0%,平均为20.6%;脆性矿物含量为18.9%~70.0%,有利于水力压裂;页岩孔隙度为0.27%~1.59%,渗透率为(0.000 1~0.002 4)×10~(-3)μm~2;孔隙类型有微裂缝、泥晶间微孔隙、解理缝、粒屑内微孔隙,其中泥晶间微孔隙较多,为页岩气赋存提供了储集空间。     

渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力——以渝科1井和酉科1井为例

为探究渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力,对渝科1井和酉科1井钻遇的牛蹄塘组富有机质页岩进行采样;根据场发射扫描电镜的观察结果,以及全岩X线衍射矿物、有机碳质量分数、有机质成熟度、比表面积和孔径等测试结果,分析页岩的储层特征;采用CH4等温吸附法测定页岩甲烷吸附饱和吸附量并讨论其主控因素,采用NLDFT法和BJH法计算页岩孔隙体积.实验测试结果表明:牛蹄塘组页岩硅质矿物质量分数平均为54.60%,黏土矿物质量分数平均为34.80%,主要为伊利石,有机碳质量分数平均为2.46%,等效镜质体反射率平均为3.12%.在页岩孔隙体积(0.614~400.000nm)中,中孔体积占61.7%,微孔体积占23.4%,微孔体积贡献主要的比表面积.微孔和宏孔主要存在于有机质,有机碳质量分数是影响页岩甲烷吸附能力的最主要因素.有机质成熟度大于2.7%以后,有机质中微孔体积、中孔体积和宏孔体积的比例相对稳定,对页岩甲烷吸附能力影响不大.硅质矿物质量分数的增加在一定程度上减弱页岩对甲烷的吸附能力.有机组分对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩吸附能力的评价至关重要,同时也应考虑无机矿物对页岩储层开发的影响.     

车镇凹陷北带古近系中深层优质储层形成机理

综合运用岩心观察、铸体薄片分析、岩石物性测试、压汞测试以及试油结果分析等方法,对车镇北带古近系中深层储层基本特征进行研究,提出依据地质历史时期储层古压力和古流体的演化特征来探讨中深层优质储层形成机理.结果表明:车镇北带古近系中深层储层塑性岩屑含量高,压实强烈,储层物性差,主要为超低孔-特低超低渗储层,储集空间类型主要为次生孔隙和超压裂缝,也可见两者组成的复合型储集空间.中深层优质储层形成机理主要有早期异常高压、早期油气充注和早期有机酸溶蚀作用,扇根砾岩原始物性差,以压实作用和灰泥重结晶作用为主,储层内部流体活动困难,溶解作用微弱物性差,储层类型为Ⅳ类,且随着埋深增加,Ⅳ类储层展布范围增加;扇中辫状水道储层原始物性好,抗压实能力强,早期有机酸可以大量进入储层产生溶蚀孔隙,在早期异常压力的保护下得到有效保存,并且早期油气优先充注储层物性好的扇中辫状水道储层,抑制后期胶结作用,中深层仍发育大量储集空间,储层类型主要为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,随埋深增加,Ⅰ类和Ⅱ类储层展布范围减小,Ⅲ类储层展布范围先减小后增加;扇缘薄层砂储层处于构造低部位,难以形成有效的早期油气充注,成岩作用以强烈胶结作用为主,储层物性差,储层类型为Ⅳ类.     

鄂西渝东东岳庙段页岩储层水力裂缝扩展形态与影响因素研究

页岩储层压裂的核心是形成复杂缝网,因此,水力裂缝的起裂、扩展及各工程条件等对压裂缝网的形成都有着重要的影响。对建南气田页岩天然露头展开真三轴物模实验,并对试验结果进行定量分析与表征。分析认为:东岳庙段页岩储层可压性较好,通过水力压裂能形成复杂裂缝系统;东岳庙段页岩储层存在3种裂缝延伸模型,并以模型Ⅲ为最主要的裂缝延伸扩展模型;高角度缝、压裂液粘度和排量是决定压后裂缝形态的主要因素。     

渝东南地区下志留统龙马溪组页岩吸附CO_2特征及影响因素分析

通过CO_2等温吸附试验表征龙马溪组页岩吸附CO_2能力,并利用Langmuir模型计算Langmuir体积;运用氩离子抛光扫描电镜、高压压汞试验、低温N2吸附试验和低温CO_2吸附试验测试技术,对龙马溪组页岩孔隙类型、形貌特征、孔径分布及比表面积进行描述,结合有机碳含量(TOC)、矿物成分进行单因素分析及多元回归分析,探讨页岩吸附CO_2影响因素,揭示影响结果和机理。结果表明:页岩中普遍发育微、介孔尺度有机质孔、黏土矿物孔、粒内孔及微裂隙4类孔隙,其中有机质孔占绝对优势,黏土矿物孔局部集中发育;页岩吸附CO_2能力影响因素包括孔隙结构参数和储层基本参数,孔隙结构参数中微、介孔孔体积及比表面积为吸附量主要控制因素,储层基本参数中TOC为主导因素,有明显积极影响;石英和伊利石含量对吸附量有一定积极影响,伊蒙间层含量则不利于吸附进行。研究结果对于CO_2地质封存及驱替页岩CH4有一定的理论意义。