辽河西部凹陷优质页岩层段岩石学类型及其有机地球化学特征

本文从辽河西部凹陷岩心观察入手,结合岩石薄片鉴定与X衍射全岩定量分析技术,完善了湖相泥质岩类岩石学分类方法。根据新的分类方案,页岩可分为黏土型页岩、长英型页岩和混合型页岩等。其中黏土型页岩呈密集层状构造,黏土矿物为主,有机质层状富集,发育在陆源输入相对较弱的环境里;长英型页岩以泥级石英长石为主,镜下层状结构不明显,发育于陆源输入较强的淡水沉积环境;混合型页岩中发育黏土矿物、长英质和碳酸盐岩矿物,无主体成分,有机质以湖泊藻类为主,有机质纹层与黏土或者与碳酸盐岩纹层间互层结构,发育在微咸水至咸水的闭塞湖相环境。有机地化分析和生烃动力学实验研究表明半深湖相-深湖相的具有纹层结构黏土型页岩及混合型(含碳酸盐质)页岩,有机质类型以Ⅰ-Ⅱ1型为主,生烃能力很强,长英类页岩和块状泥岩次之。混合型页岩主要分布盘山洼陷沙四上亚段杜二层段和高升层段,黏土型页岩主要分布在杜家台和曙光斜坡区沙四上亚段杜一层段。混合型页岩区为油田公司近期非常规油气勘探的主攻方向。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长7段富有机质泥页岩生烃条件及沉积模式分析

针对鄂尔多斯盆地南部延长组长7段富有机质泥页岩岩石学特征及生烃潜力认识不清的问题,通过对研究区泥页岩的岩石学、矿物组成、有机地球化学、孔隙类型及沉积模式精细研究,结果表明：研究区主要存在3种不同类型的泥页岩,分别是泥质碎屑流成因的块状泥岩、浊流成因的正粒序泥岩及沉积于静水环境中的纹层状泥岩.块状泥岩和正粒序泥岩含有较多的陆源碎屑矿物,纹层状泥岩碳酸盐矿物含量高,同时含有较高的有机碳及可溶烃和热解烃,它们的干酪根类型以Ⅱ型为主,含有少量Ⅰ型.泥页岩储集空间主要为粒间孔、粒内孔及微裂缝,有机质孔少见,纹层状泥岩孔隙类型多样,储集空间大.泥质碎屑流形成的块状泥岩沉积在湖盆坡脚处,浊流成因的正粒序泥岩及纹层状泥岩广泛沉积于湖盆中心,且厚度大.     

柴北缘石炭系克鲁克组泥页岩岩相特征与沉积环境分析

柴北缘石炭系克鲁克组发育了一套厚层富有机质细粒沉积岩,是研究区页岩气勘探的主力层系。克鲁克组泥页岩形成于陆表海沉积环境,与深海富硅质泥页岩和湖相富碳酸盐泥页岩具有显著差异,目前研究程度相对较低,因此对其开展岩相与沉积环境研究具有十分重要的沉积学与油气地质学意义。通过野外露头和岩心观察,薄片鉴定、X射线衍射分析等技术,以区分标志明显、易于识别为主要原则,综合矿物组成、沉积构造、化石组合及其他混入物等因素,将柴北缘石炭系克鲁克组泥页岩划分出10种主要岩相类型,分别指示不同的沉积微环境。其中,煤岩、水平层理碳质黏土岩、透镜状层理粉砂质黏土岩、波状层理黏土质粉砂岩、脉状层理粉砂岩均属于潮坪沉积;富含菱铁矿结核的块状黏土岩为潟湖沉积;块状泥灰岩和块状生屑灰岩属碳酸盐台地沉积;而含介壳粉砂型泥岩和介壳型泥岩则属于潟湖与局限台地之间的过渡沉积,具有原地混积的特点。由于陆表海平缓的古坡脚,致使区内沉积体系受短期海平面升降变化影响显著,随滨线快速迁移,不同沉积环境的泥页岩在垂向上频繁叠置,交互出现,可总结出3种主要的岩相组合类型,分别形成于局限台地相潟湖相潮坪相组合,局限台地相潟湖相组合和局限台地相生物碎屑浅滩相组合。在泥页岩的岩相类型、特征、沉积环境及垂向演化序列研究的基础上,最终建立了陆表海泥页岩沉积模式。     

鄂尔多斯盆地华池地区三叠系延长组长7段富有机质页岩岩相特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组发育富有机质页岩和泥岩,目前已成为鄂尔多斯盆地页岩油气勘探的重要层位。综合岩心精细描述、薄片微观结构观察和粒度分析结果,将富有机质页岩和泥岩划分为黑色页岩岩相、纹层状泥岩岩相、粉砂质泥岩岩相。粉砂质泥岩岩相的脆性矿物含量高于黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相,后者比前者具有更高的黄铁矿含量,3种岩相的黏土矿物含量较接近。黑色页岩岩相有机质丰度高,有机质类型以I型干酪根为主,是最有利的富有机质岩相类型,其次为纹层状泥岩岩相。长7油层组沉积时期水体为分层的厌氧环境,有利于有机质的保存,低等水生生物是主要的母质来源。黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相形成于安静、缺少陆源碎屑影响的深湖环境下;粉砂质泥岩岩相形成于受陆源碎屑频繁影响的环境,有较多的陆源高等物质输入湖盆中,造成有机质类型复杂。将岩心精细描述和测井信息紧密结合,揭示了各类岩相纵向发育特征。受基准面变化和沉积物供给能力影响,长73以黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相为主,长72和长71以纹层状泥岩岩相和粉砂质泥岩岩相为主。长73暗色泥岩和页岩的岩相类型好,发育页理缝和纹层缝,有机质类型好、丰度高,是最有利的页岩油气勘探目的层系。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油页岩特征与页岩气资源潜力研究

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油页岩,主要分布在盆地南部,单层厚度10 ～30 m(最厚处超过50m),试气证实具有一定产气能力.延长组沉积时是鄂尔多斯盆地发育的鼎盛时期,长7期湖盆范围达到最大.通过对长7油页岩分布与沉积相展布关系的研究,认为鄂尔多斯盆地油页岩的分布受沉积环境的控制作用显著,深湖—半深湖相形成的油页岩具有厚度大、分布范围广的特点,且盆地构造相对简单,开发条件优越.采用资源丰度类比法估算出长7页岩气资源量为(4.47 ～～8.83)×1012 m3.因此,鄂尔多斯盆地长7油页岩具有广阔的勘探开发前景.     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组油页岩沉积环境与资源潜力研究

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组油页岩,主要分布在盆地南部,单层厚度15～30 m（最厚处超过40 m）,含油率5%～10%。延长组沉积时是鄂尔多斯盆地发育的鼎盛时期,长7期湖盆范围达到最大。通过对长7油页岩分布与沉积相展布关系的研究,认为鄂尔多斯盆地油页岩的分布受沉积环境的控制作用显著,深湖-半深湖相沉积环境下形成的油页岩,具有含油率高、厚度大和分布范围广的特点。长7油页岩资源丰富,油页岩资源量为10 476 亿t,而且盆地构造相对简单,开发条件优越。因此,鄂尔多斯盆地长7油页岩具有广阔的勘探开发前景。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段富铀烃源岩的铀赋存状态与富集机理

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组长7段是一套深湖相富铀烃源岩,岩石富含草莓状黄铁矿、有机质纹层、胶磷矿等.本文通过电子探针、LA-ICPMS、逐级化学提取、α径迹蚀刻等方法研究了长7段烃源岩中铀的赋存状态,发现烃源岩中约50%以上的铀赋存于胶磷矿中,20%以上的铀以吸附形式赋存于有机质中.因此,胶磷矿在铀的富集过程中起了重要作用.岩石地球化学参数表明长7段烃源岩沉积于缺氧环境,频繁的火山喷发活动为长7段富铀烃源岩层提供了丰富的铀源.在缺氧的沉积环境下,成岩作用早期底层水和裂隙水的交换作用使铀从凝灰岩中向长7段黑色页岩中迁移,赋存于胶磷矿和有机质纹层中.总之,缺氧的沉积环境、丰富的铀、高含量的有机质及胶磷矿共同促进了铀在鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段富铀烃源岩中的形成.     

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组长9段浊积岩特征及对有机质富集的影响

通过岩芯观察、岩石薄片粒度分析,在鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组9段识别出了浊积岩,并揭示了其垂向上典型鲍马序列组合及沉积特征。同时,对鄂尔多斯盆地延长组长9段的油页岩、富有机质泥岩等样本进行TOC、热解测试,分析了该段浊积岩特征及对有机质富集的特征及影响。结果表明:半深湖--深湖区油页岩、泥岩干酪根类型以Ⅱ1型为主,浊积岩上下层位的泥岩、泥页岩、粉砂质泥岩等干酪根类型主要为Ⅲ型和Ⅱ2型。长9段浊积岩对含油页岩段的有机质富集具有一定影响,浊积岩AB及ABC序列对底部沉积的泥岩、泥页岩有机质含量影响最大,其有机碳含量相对较低;浊积岩DE序列对底部沉积的泥岩、泥页岩有机质含量影响相对较小,有机质含量相对较高。     

鄂尔多斯盆地旬邑地区延长组砂质碎屑流沉积特征及其风暴成因探讨

鄂尔多斯盆地南部延长组长8-长6油层组沉积相为曲流河三角洲-半深湖、深湖,重力流沉积发育。以前认为这些重力流沉积物是浊流沉积。本文通过对旬邑地区延长组岩心、测井资料的研究,认为研究区长8-长6油层组发育砂质碎屑流沉积。岩心中常见大段块状砂岩、面状碎屑组构、顶底突变接触、漂砾、底部剪切带及滑塌变形构造等,相应测井曲线特征以箱型为主。砂质碎屑流为风暴诱因,可见丰富的风暴沉积特征,如侵蚀构造、底模、浪成沙纹层理、波痕、生物逃逸迹等。研究区理想的风暴沉积单元由下向上可概括为:块状层理段(A);滞留沉积段(B);平行层理段(C);丘状交错层理或浪成沙纹层理段(D);泥页岩段(E)。根据岩心风暴沉积特征总结出风暴岩的3个垂向沉积序列组合。砂质碎屑流及风暴作用的研究对于研究区油气勘探及古地理、古气候研究具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组6段重力流沉积特征及其油气地质意义

鄂尔多斯盆地南部延长组长6油层组中发现大量块状无层理砂岩,属陡坡带处堆积的三角洲前缘沉积物沿斜坡滑塌形成的重力流沉积。综合岩芯、露头、测井及分析化验资料,认为延长组发育滑塌岩、液化沉积物流、砂质碎屑流和经典浊流等多种类型的重力流,不同类型重力流沉积特征差异明显;其中地形坡度、物源供给和一定的触发机制是形成长6重力流沉积的基本条件;在流动过程中由于水的混入和沉积物卸载,重力流沉积物发生浓度变化和流态转换,形成滑塌岩-砂质碎屑流、砂质碎屑流-浊流、浊流等不同组合类型;重力流砂岩延伸至半深湖-深湖相泥岩中,与长7烃源岩侧向连通,形成有利的成藏组合,是研究区延长组重要的勘探目标区。     

深湖相泥岩的成因类型和组合演化

本文通过对渤海湾地区东营盆地沙三段的研究,区分了深湖相泥岩的岩相类型。根据各类岩相的结构、沉积构造和层序、有机地球化学、元素地球化学、矿物成分、生物组合等特征对深湖相泥岩的成因类型进行了划分,并讨论了各成因系列的沉积作用。在此基础上分析了湖盆发展不同阶段由于盆地地形、湖水性质、骨架沉积体系的改变及深湖相泥岩成因类型组合的演化特征。     

鄂尔多斯盆地合水地区长7致密油岩性岩相类型识别及其应用

利用岩心、薄片、常规测井、成像测井等资料结合物性分析等,对鄂尔多斯盆地合水地区长7致密油岩性岩相等特征进行了研究。长7致密油储层以砂质碎屑流、浊流和滑塌成因的砂岩为主,烃源岩以泥岩、油页岩为主,根据粒度参数进一步将长7致密油岩性岩相划分为砂质碎屑流细砂岩相、浊流细砂岩相、浊流粉砂岩相、滑塌岩相、半深湖—深湖泥岩相以及油页岩相6类。通过岩心刻度常规和成像测井,建立了不同岩性岩相的测井识别评价标准,并实现了各单井纵向上的岩性岩相的识别和划分。在此基础上,进一步探讨了不同岩性岩相与TOC含量和脆性指数的关系。最后结合试油气资料和油气解释结论,阐明岩性岩相对致密油储层物性和含油气性的定量控制。致密油岩性岩相的研究可为后期成岩相、孔隙结构以及优质储集体预测等奠定基础,为研究区长7致密油的综合评价和有利发育区带预测提供理论指导和技术支持。     

鄂尔多斯盆地延长期湖泊热流体活动对烃源岩有机质丰度和类型的影响

选择鄂尔多斯盆地南部连续取岩心的YK1井延长组样品开展了系统的烃源岩评价、元素地球化学和孢粉相分析,探讨了延长期湖泊热流体活动对烃源岩有机质丰度和类型的影响。以碳质泥岩和油页岩为主的长7-3段发育优质烃源岩,灰黑色泥岩为主的长7-1+2段部分层段发育好的烃源岩,砂泥岩互层的长6段个别层位也可形成较好的烃源岩。热流体活动强度指标Al/(Al+Fe+Mn)和(Fe+Mn)/Ti比值指示,与上述3个烃源岩发育阶段相对应古湖泊经历了3幕明显的热水活动过程,其中长7-3期为热水活动的高峰。YK1井烃源岩可划分出3种孢粉相:孢粉相A分布于长8—长9段和长6-2+3段,主要出现Ⅲ型及少量Ⅱ型有机质,有机碎屑以半透明木质和凝胶化颗粒为主;孢粉相B分布于长7-3段,主要为Ⅰ型和Ⅱ₁型有机质,以高丰度藻类体和无定形体有机质为特征;孢粉相C分布于长7-1+2段,主要为Ⅱ型有机质,丰富的无定形体和植物碎屑同时出现。烃源岩总有机碳含量、有机质类型以及主要生烃组分含量均与热水活动强度表现出很好的耦合关系,表明热流体活动可能导致湖泊藻类和浮游生物的繁盛,使烃源岩有机质丰度和质量得到明显提高。热水活动高峰长7-3期发生了藻类勃发和优质烃源岩的沉积。     

鄂尔多斯盆地长7段细粒沉积岩特征与古环境——以铜川地区瑶页1井为例

三叠系延长组长7段是鄂尔多斯盆地中生界重要的烃源岩层系。为探究长7段细粒沉积岩发育特征、沉积环境及有机质富集控制因素,以盆地南缘瑶页1井为例,运用X射线衍射、偏光显微镜、扫描电镜、XRF成像等方法,对长7段细粒沉积岩沉积特征及其纵向演化规律开展系统分析。研究表明,长7段主要发育三种细粒沉积岩类型:块状泥岩、水平纹层状页岩和透镜纹层状页岩。其中块状泥岩主要位于长7段的上部和下部,发育块状构造,石英长石含量较高,黄铁矿多以八面体自形晶产出,判断块状泥岩是高能环境中的产物,水体富氧,不利于有机质的生成和保存,有机质丰度较低。透镜纹层状页岩主要发育于长7段的中部,黄铁矿异常丰富,含有大量火山灰组分;草莓状黄铁矿粒度分布指示水体缺氧但具有一定波动;在较好保存环境和火山营养物质注入的双重作用下,透镜纹层状页岩的平均有机质丰度最高。水平纹层状页岩则多位于长7段中上部,以"有机质+黏土"或"有机质+黏土+火山灰"的结构产出,黄铁矿粒度分析指示沉积环境安静,水体缺氧,有利于有机质保存,有机质丰度介于块状泥岩和透镜纹层状页岩之间。瑶页1井长7段有机质丰度与黄铁矿含量的高相关性指示铜川地区长7期水体可能具有较高的硫酸盐浓度,硫酸盐的来源可能与湖底热液、海侵、火山喷发等事件相关。     

东营凹陷细粒混积岩发育环境及其岩相组合:以沙四上亚段泥页岩细粒沉积为例

为了进行陆相断陷湖盆泥页岩细粒混积岩有利岩相预测,以指导页岩油气有利目标优选,综合运用岩心、薄片、全岩衍射、元素、古生物等资料,系统进行了东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积环境恢复、岩相精细表征,揭示了沉积环境对岩相及其组合、分布的控制作用.研究表明,东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积期整体上表现为气候由半湿润向湿润转化,自下而上显示碎屑物源输入量在增加、水体水深加大、盐度降低、还原性减弱的过程;有序复杂多变的沉积环境一定程度上控制了泥页岩细粒混积岩沉积组构复杂性,进而控制了细粒混积岩相的多样性、组合和分布规律性.建立基于“岩石组分、沉积构造、灰质结构和有机质丰度”四端元划分方案,将东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩划分为20类,实现了复杂细粒混积岩岩相划分;半湿润少物源条件下,浅湖强还原盐水环境主要发育膏盐、含有机质层状膏质泥岩和含有机质层状泥质灰（云）岩相组合,半深湖强还原咸水环境主要发育富有机质纹层状微晶泥质灰岩和富有机质纹层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,半深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质水平泥晶纹层泥质灰岩和富有机质纹层灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩夹富有机质层状灰质泥岩相组合;湿润多物源条件下,深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩和富有机质层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状灰质泥岩夹富有机质层状泥质灰岩相组合.      

河南省南襄盆地泌阳凹陷古近系核桃园组湖相页岩油储集层特征

尽管对南襄盆地泌阳凹陷古近系核桃园组湖相页岩采用大型压裂初产已获高产油气流,但是对该湖相页岩储集层特征尚未进行系统研究。文中应用薄片分析及全岩X衍射分析,结合陆相页岩矿物组成特点,将泌阳凹陷湖相页岩划分为块状泥岩、纹层状黏土质页岩、纹层状粉砂质页岩、纹层状灰质页岩及纹层状云质页岩5种类型。根据页岩岩心样品氩离子抛光扫描电镜分析结果,探讨了研究区湖相页岩的储集特征:(1)主要发育溶蚀孔、晶间孔、粒间孔、构造缝、层间页理缝和微裂缝等储集空间类型;(2)孔隙发育具有各向异性;(3)孔隙以中孔体积为主,微孔次之,孔径平均为4.76 nm,有2个峰值区,分别是2～3 nm和71 nm左右。进一步分析表明,岩石类型控制了储集层的储集空间发育特征,研究区以纹层状灰质页岩的溶蚀孔、晶间孔、有机质孔、层间缝等孔隙最为发育,其亦对页岩油储集最为有利。     

陆相湖盆细粒岩油气的概念、特征及勘探意义:以渤海湾盆地沧东凹陷孔二段为例

陆相湖盆致密油气与传统致密油气和页岩油气有相关性,也体现出较大的差异性.通过对渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段（孔二段）优质"生油岩"开展岩性、物性、生烃特性、含油性、脆性综合分析及勘探实践,发现了一种赋存于陆相湖盆细粒沉积岩（粒径小于62.5 μm）之中的油气,并提出了细粒岩油气的概念.细粒岩油气不同于传统的致密油气和页岩油气,具有以细粒沉积为主,主要发育碳酸盐岩、细粒长英沉积岩、细粒混合沉积岩3种岩类;纵向上表现为纹层状或块状沉积,平面上稳定分布;3种岩性均具备良好的生烃条件,均具有一定的储集空间,均有明显的含油气特征,脆性矿物含量均较高,具有较好的可压裂性.该类油气藏在空间上连续稳定分布,整体含油气,甜点段富集高产,通过分段分簇大型压裂改造,具备长期稳产的有利条件,是陆相湖盆非常规油气勘探的重点领域.      

松科1井南孔白垩系青山口组二、三段沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取青山口组二、三段岩心长415.61m,岩心收获率为100%。青二、三段沉积时期应与康尼亚克阶对应。通过对松科1井南孔青二、三段岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其过程。青二、三段识别出12种岩石类型。相类型为深湖亚相的白云岩沉积、泥灰岩沉积、灰岩沉积、油页岩沉积、半深湖浊流沉积、火山灰沉积、震积岩、半深湖静水泥沉积和浅湖亚相的浅湖静水泥质沉积、浅湖浊流沉积,共2种亚相10种微相。青二、三段中可识别的米级旋回(六级旋回)有6种类型,可划分出422个米级旋回,这些米级旋回叠加成130个五级旋回、21个四级旋回和1个三级旋回。对青二、三段暗色泥岩、震积岩、白云岩、火山灰等特殊事件层的精细刻画对于松辽盆地烃源岩和湖相事件沉积研究具有重要意义。     

梨树断陷双龙地区火山发育特征及油气成藏规律

松辽盆地梨树断陷双龙地区白垩系火石岭组发育中心式和裂隙式两种喷发型火山,其在发育规模、油气成藏等方面存在不同。中心式喷发型火山活动剧烈,持续时间长,火山岩分布面积广,厚度大,岩性从基性火山岩逐渐向中性火山岩转变;裂隙式喷发型火山活动弱,持续时间短,火山岩分布面积小,厚度薄,岩性主要为中性火山岩。中心式喷发型火山与湖盆水体相邻,形成火山-湖泊沉积环境,火山岩、砂砾岩、深湖-半深湖泥岩交替沉积,使得中心式喷发型火山发育区的火石岭组具有良好的生、储、盖条件,并形成自生自储型生储盖组合方式;裂隙式喷发型火山远离湖盆水体,火山岩的分布与深湖相泥岩没有直接接触,加之储层物性差,因此裂隙式喷发型火山发育区的火石岭组油气成藏条件差。通过对研究区钻井、试油、地震等资料的综合分析认为,研究区西部中心式喷发型火山发育区是火石岭组有利的勘探区域,其烃源岩为深湖-半深湖泥岩,储集体包括火山碎屑岩、砂砾岩和火山岩,储集空间主要为裂缝和孔隙。