济阳坳陷古近纪沙河街组页岩油储层中的藻纹层和藻生物层的发现及其意义

<正>页岩油气是目前国内外的当采能源,受到了广泛的关注。我国页岩油气勘探开发起步较晚,但发展迅速。济阳坳陷古近系沙河街组页岩油气资源丰富,目前是国内单井产量最高,总产量最大的页岩油气勘探开发基地。但还有一些基础地质问题尚不清楚,给勘探开发带来了一定的困难。近期的研究发现,济阳坳陷古近系沙河街组页岩油储层发育良好的藻纹层(钙质纹层或亮晶纹层)和藻生物层,是页岩油气良好的储集层。     

济阳坳陷石炭–二叠系煤系页岩气生烃潜力评价

为了研究济阳坳陷石炭–二叠纪煤系泥页岩生烃潜力,应用地球化学、石油地质学及煤地质学等方法,从济阳坳陷石炭–二叠系残留地层分布、泥页岩有机地球化学特征和泥页岩生烃潜力对比等方面进行研究。研究结果表明:济阳坳陷石炭–二叠系残余地层厚度一般在200~800 m,最厚可达900 m;煤系泥页岩有机质丰度较好,为Ⅲ型干酪根,有利于生气,有机质成熟度达到成熟–较高成熟阶段;本溪组和太原组生烃潜力较好;山西组烃源岩各凹陷均可见中–好油气源岩,但范围局限,整体评价仍为中等。与我国其他地区对比发现,济阳坳陷石炭–二叠系煤系泥页岩生烃能力总体处于中等水平,具有一定的页岩气勘探潜力。     

细粒沉积体系类型及特征——以济阳坳陷沙四上—沙三下亚段为例

正济阳坳陷沙四上亚段泥页岩细粒沉积是下一步油气勘探的主要目标,2020年度页岩油勘探获得重大突破,部署的义页平1和樊页平1页岩油专探井,取得峰值日油105 m~3和200.89 m~3的高产,预示着济阳坳陷页岩油气获得突破,奠定了泥页岩细粒的研究地位。但随着勘探的深入,发现济阳坳陷沙四上亚段泥页岩细粒沉积类型多样、     

我国页岩油发展现状与展望

随着页岩油逐渐成为非常规油气资源的新兴力量,我国也逐渐的开展页岩油的勘探与开发工作。目前,在我国极少的数盆地之中已开展页岩油工作,如渤海湾盆地,截止2011年底,济阳坳陷320余口探井在页岩中见油气显示,其中30余口井获工业油气流。我国大多数含油气盆地均具有形成有商业价值的页岩油藏的条件,因此以科学发展观为统领,以坚持安全环保、低耗水发展为理念,注重先导试验,加强页岩油勘探开发与采油工程一体化设计,深化页岩油资源潜力评价研究,使得页岩油资源为我国能源发展与安全贡献力量。     

济阳坳陷页岩油富集要素与富集模式研究

通过数理统计、典型解剖,结合模拟实验,对济阳坳陷页岩油富集要素进行深入剖析,认为济阳坳陷页岩油富集要素主要包括岩相、可动性、微裂缝和压力,其中富有机质纹层状岩相是页岩油富集的基础,可动性是页岩油有利产出的先决条件,微裂缝是页岩油富集产出的关键,异常高压是页岩油富集产出的重要条件;依据出油井段页岩油富集要素演化及组合规律,结合页岩油富集产出特征,建立了陆相断陷湖盆页岩油有机网络-微裂缝体系富集模式,主要包括生烃增压、应力调整和油气富集3个阶段,认为页岩油在生烃高压驱动下沿着有机网络体系和微裂缝网络体系向高压区中的相对低压区富集,预示着成熟度较高微裂缝发育的优质烃源岩才可能具有产能,页岩油主要富集在有效烃源岩初次运移通道附近,暗示着非常规页岩油气与常规油气富集过程的统一性;该成果为研究区下一步页岩油井位的部署提供了理论依据。     

塔里木盆地北部坳陷及周缘下寒武统烃源岩特征及分布

塔里木盆地北部坳陷周缘发现的大量油气主要来源于下寒武统泥质烃源岩.坳陷西部下寒武统发育玉尔吐斯组,东部发育西大山和西山布拉克组,两者在有机质丰度、类型和成熟度等方面存在明显不同,微量元素显示玉尔吐斯组具有较高的古生产力,总体反映西部水体较深的强还原斜坡相沉积环境,而东部则反映为水体更深、还原程度更高的盆地相沉积环境.通过地震标定及解释,刻画了下寒武统烃源岩厚度图,发现了满西、满东两个沉积凹陷,结合总有机碳(TOC)分布图,对下寒武统烃源岩生烃潜力进行了计算及成图.北部坳陷生烃量巨大,而目前已发现油气仅占很小一部分,所以北部坳陷及周缘下步勘探潜力巨大.     

济阳坳陷古近系泥页岩成因相划分

系统岩心观察和高密度薄片鉴定等分析测试资料研究结果显示,济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩成分组成及构造类型主要受沉积作用控制,岩石结构特征主要受成岩作用控制。根据泥页岩中方解石成因及重结晶程度,结合岩石成分及构造特征,将济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩划分为沉积主控型、沉积-成岩双控型及成岩主控型三大成因相。沉积主控型分布最为广泛,岩相类型多样,构造特征反映成因环境;沉积-成岩双控型主要见于纹层状岩相,由泥质纹层与显晶粒状方解石纹层互层构成;成岩主控型以柱状、柱纤状方解石垂直层面呈脉状、透镜状产出为特征。成岩主控型和沉积-成岩双控型泥页岩与页岩油气关系密切,是重要的有利成因相类型。     

广西鹿寨地区鹿寨组一段黑色页岩特征及沉积环境分析

为了弄清研究区目的层系鹿寨组一段的沉积特征与沉积环境,以沉积岩石学、石油地质学等为理论基础,以野外路线地质调查和4条实测剖面、岩石矿物组分等分析测试资料为手段,系统研究了桂中坳陷鹿寨地区下石炭统鹿寨组一段黑色泥页岩的发育特征与空间展布规律以及沉积环境。研究表明:桂中坳陷鹿寨地区下石炭统鹿寨组一段岩性以灰黑色泥页岩、硅质页岩、炭质硅质页岩等为主,是研究区页岩气勘探的主力层系,沉积环境为浅海陆棚深水陆棚相。页岩矿物组成以石英、长石为主,含量介于50%~84.6%,平均值为64.79%,其次为长石,主要包括钾长石和斜长石,总量介于0%~12.1%,平均为2.8%,黏土矿物含量介于15.9%~42.7%。由此可见,泥页岩以脆性矿物为主,有利于泥页岩在构造应力作用下,容易形成微裂缝,从而成为潜在页岩气的有利区。因此对其开展泥页岩特征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,为页岩气的进一步勘查提供了依据。     

页岩油岩石物理特征及地震响应特征分析

<正>随着世界能源结构的改变,页岩油已经成为油气勘探领域的焦点之一。渤海湾盆地济阳坳陷作为我国东部典型的断陷盆地,蕴藏着丰富的页岩油资源。已有的数据成果表明,济阳坳陷古近系沙河街组油气资源丰富,已在罗69、樊页1井等30余口井获得了工业性油气流,这些井多分布在沾化凹陷和东营凹陷。济阳坳陷沙河街组页岩层厚度较大,一般为100~300m,最厚可达600多米,埋深在2000~4500m,最深可     

滇黔北下古生界海相页岩气藏赋存条件评价

页岩气区域地质调查和钻探成果表明,滇黔北坳陷属于改造残留型构造坳陷,海相下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育,单层厚度达50m以上.评价区页岩的厚度、埋深、TOC、含气性、力学性质、物性和矿物成分等评价参数与北美已商业开发页岩气田的具有一定相似性,具备形成页岩气藏的有利地质条件,是现实的页岩气勘探开发重要目的...     

川东南—黔北地区龙马溪组沉积环境及对烃源岩的影响

川东南—黔北地区下志留统龙马溪组发育富含有机质泥页岩,是华南地区海相地层中的优质烃源岩之一,且分布广泛,厚度大,是有利的页岩气勘探区。通过研究区30条野外露头剖面和12口钻井的资料分析,结合岩性、元素地球化学、测井地球物理及古生物等相标志研究,对川东南—黔北地区下志留统龙马溪组沉积环境、沉积演化及其对烃源岩的影响进行了研究,在川东南—黔北地区龙马溪组识别出泥质深水陆棚、泥质浅水陆棚、砂泥质浅水陆棚、砂质浅水陆棚、灰泥质浅水陆棚、灰质浅水陆棚、浊流沉积、台地边缘浅滩-生物礁浊流等8种沉积类型,其中泥质深水陆棚是龙马溪组烃源岩形成的主要沉积环境。通过对沉积环境的研究,认为龙马溪组底部缺氧的滞留环境和缓慢的沉积速率是龙马溪组优质烃源岩发育的主要因素。研究为区内页岩气勘探开发提供有力保障。     

基于硫元素化学种等指标的页岩氧化还原条件判识

氧化还原条件是控制页岩岩性特征和有机质保存的重要因素之一,可以使用多种地球化学方法对其进行评估。为了探讨相关地球化学指标对海相页岩沉积环境氧化还原条件的适用性,对四川盆地长宁地区N208井筇竹寺组和龙马溪组20个岩心样品进行的总有机碳含量（TOC）、硫元素化学种和主微量元素含量测试结果显示:筇竹寺组和龙马溪组底部层段的有机碳含量总体较高,平均值分别为3.73%和3.50%;向上有机碳含量普遍变低,平均值分别为0.410%和1.70%。筇竹寺组页岩的硫元素化学种以还原态硫为主,揭示其沉积水体还原程度高;相较而言,龙马溪组页岩的还原态硫含量相对较低,表明其沉积水体的还原性比筇竹寺组弱,为相对的弱还原环境。结合微量元素富集系数构建的S-Mo_EF-TOC体系判识结果显示:筇竹寺组页岩整体上属于贫硫酸盐的厌氧环境,其底部为厌氧环境,向上还原程度变低;龙马溪组页岩总体为含硫酸盐的厌氧—贫氧环境,向上还原程度变低,表现为贫氧环境。这些分析结果可以为加深认识筇竹寺组和龙马溪组页岩层系的地球化学特征及页岩气资源潜力评价提供新的参考。     

川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相与页岩气地质条件的关系*

在川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相详细研究的基础上,结合偏光显微镜、X衍射及元素地球化学分析等,提出沉积相对页岩气地质条件的影响特征。研究发现:川南及邻区龙马溪组下段主要发育潮坪相和浅海陆棚相。局限滞留的缺氧还原环境、快速海侵形成的分层水体、适宜的沉积速率及较高的生物产率,造成了龙马溪组下段有机质富集,并以硅质型页岩为主,利于页岩气的富集与开发。隆起边缘的潮坪相沉积,为页岩气的非有利区;沉积中心的深水陆棚沉积区,主要发育碳质硅质页岩、碳质页岩与含粉砂含钙碳质页岩,为页岩气的有利区;砂泥质浅水陆棚含有较高的有机质,应为页岩气发育的次级有利区;灰泥质浅水陆棚主要发育“钙质页岩+含碳泥质灰岩”,有机质含量相对较低,为页岩气的较不利发育区。     

湘西北下古生界海相页岩储层特征与含气性分析

基于野外地质和钻井资料,结合相关实验测试结果,对湘西北地区下古生界海相页岩储层特征进行了深入研究,并探讨了页岩甲烷含气性及影响因素。结果表明：牛蹄塘组黑色页岩以深水陆棚斜坡相沉积为主,厚度范围为50~250 m;龙马溪组为闭塞海湾沉积,底部黑色页岩发育。两组页岩有机质类型均属于Ⅰ型,有机碳含量平均为3.57%和1.16%,热演化程度较高,平均达2.61%和2.08%。受沉积环境和成岩作用影响,两组页岩均具有高石英、低黏土、少量碳酸盐矿物的组成特征。页岩储集空间可划分为3大类：矿物基质孔、有机质孔、微裂缝。受有机质和黏土矿物等因素影响,页岩内部孔隙结构参数各不同,但主体上孔径小于50 nm的微孔和中孔提供了大部分比表面积和孔体积,为气体存储主要场所。牛蹄塘组页岩甲烷最大吸附量平均为1.98 cm3/g;龙马溪组页岩甲烷最大吸附量较低,为1.16 cm3/g。其中有机质与黏土矿物对页岩甲烷吸附量均有一定的贡献,而过高的成熟度和含水量可导致页岩吸附能力下降。     

川南地区下古生界页岩气储层矿物组成与脆性特征研究

应用X射线衍射(XRD)分析技术,对川南地区下古生界下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组两套海相页岩气储层岩心样品进行了矿物组成与脆性特征研究。结果表明,川南地区筇竹寺组和龙马溪组海相页岩具有差异的矿物组成和含量特征。筇竹寺组页岩中,石英含量最高(28.4%~42.8%,平均35.7%),黏土矿物含量次之(25%~35.3%,平均28.7%),碳酸盐矿物含量较低(1.4%~21.7%,平均11.2%)。龙马溪组页岩中,黏土矿物和碳酸盐矿物含量高,前者为13.4%~66.1%(平均34.7%),后者为14.6%~80.0%(平均35.9%),石英含量相对较低(5.2%~41.4%,平均21.0%)。另外,这些页岩中还含有少量黄铁矿、长石、白云石等其他矿物。总的来说,该区下古生界海相页岩的矿物组成特征与北美海相页岩比较相似。川南地区筇竹寺组和龙马溪组页岩中脆性矿物丰富、含量高,前者为55.6%~73.9%(平均64.1%),后者为26.9%~86.6%(平均62.5%),整体上具有良好的脆性和可压性,有利于该区海相页岩气的压裂改造。     

川东南彭水地区五峰组-龙马溪组页岩孔隙结构及差异性

页岩孔隙结构及差异性是页岩含气性和产能评价的基础性问题.针对川东南彭水地区五峰组与龙马溪组页岩的孔隙结构已有若干研究成果,然而在页岩孔隙结构差异性和有机孔定量特征方面还缺乏研究.利用低温低压氮气吸附测定和氩离子抛光-场发射扫描电镜（FE-EM）技术,对页岩样品纳米孔隙进行了二维观察与统计以及分形特征计算,研究了3nm至几百nm页岩孔径范围的孔隙结构及其差异性.研究区五峰组-龙马溪组页岩有机孔十分发育;氮气吸附测定页岩孔隙形状包含开放型圆筒状、层状结构狭缝状和墨水瓶状等;扫描电镜观察有机孔形态主要有近圆形、椭圆形和多角形等.五峰组和龙马溪组页岩孔隙结构具有明显的差异性,主要体现在孔径大小、形态和数量上.氮气吸附测定表明,五峰组页岩孔隙比表面积和总孔容较龙马溪组大,微孔所占总孔的比例也较高;五峰组页岩孔径相对龙马溪组更细窄.扫描电镜二维图像观察与统计结果表明,五峰组有机孔径以小于3nm为主,形态以多角形为主;龙马溪组有机孔径以小于0nm为主,形态多呈近圆形和椭圆形.五峰组页岩的分形维值大于龙马溪组页岩,说明前者孔隙复杂程度较高.      

Geological Conditions and Prospect Forecast of Shale Gas Formation in Qiangtang Basin,Qinghai-Tibet Plateau

The presence of shale gas has been confirmed in almost every marine shale distribution area in North America.Formation conditions of shale gas in China are the most favorable for marine,organic-rich shale as well.But there has been little research focusing on shale gas in Qiangtang Basin,Qinghai-Tibet Plateau,where a lot of Mesozoic marine shale formations developed.Based on the survey results of petroleum geology and comprehensive test analysis data for Qinghai-Tibet Plateau,for the first time,this paper discusses characteristics of sedimentary development,thickness distribution,geochemistry,reservoir and burial depth of organic-rich shale,and geological conditions for shale gas formation in Qiangtang Basin.There are four sets of marine shale strata in Qiangtang Basin including Upper Triassic Xiaochaka Formation （T3x）,Middle Jurassic Buqu Formation （J2b）,Xiali Formation （J2x） and Upper Jurassic Suowa Formation （J3s）,the sedimentary types of which are mainly bathyal-basin facies,open platform-platform margin slope facies,lagoon and tidal-fiat facies,as well as delta facies.By comparing it with the indicators of gas shale in the main U.S.basins,it was found that the four marine shale formations in Qiangtang Basin constitute a multi-layer distribution of organic-rich shale,featuring a high degree of thickness and low abundance of organic matter,high thermal evolution maturity,many kinds of brittle minerals,an equivalent content of quartz and clay minerals,a high content of feldspar and low porosity,which provide basic conditions for an accumulation of shale gas resources.Xiaochaka Formation shale is widely distributed,with big thickness and the best gas generating indicators.It is the main gas source layer.Xiali Formation shale is of intermediate thickness and coverage area,with relatively good gas generating indicators and moderate gas formation potential.Buqu Formation shale and Suowa Formation shale are of relatively large thickness,and covering a small area,with poor gas generating indicators,and limited gas formation potential.The shale gas geological resources and technically recoverable resources were estimated by using geologic analogy method,and the prospective areas and potentially favorable areas for Mesozoic marine shale gas in Qiangtang Basin are forecast and analyzed.It is relatively favorable in a tectonic setting and indication of oil and gas,shale maturity,sedimentary thickness and gypsum-salt beds,and in terms of mineral association for shale gas accumulation.But the challenge lies in overcoming the harsh natural conditions which contributes to great difficulties in ground engineering and exploration,and high exploration costs.     

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。     

沉积环境对页岩气储层的控制作用——以渝东北地区五峰组-龙马溪组为例

以"沉积控相,相控储层"为研究思路,基于野外露头剖面实测与室内实验测试,以及前人的研究成果,探讨渝东北地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组沉积环境对页岩气储层的控制作用。研究表明,渝东北地区五峰组-龙马溪组富有机质泥页岩主要发育于滞留浅海陆棚相中,沉积中心页岩厚度可达70~80m,有机碳含量(TOC)最高可达7.56%,平均3.09%。静水缺氧还原沉积环境岩石类型主要以富含有机质的含碳质含粉砂泥(页)岩、含碳质含硅质泥(页)岩、含硅质泥(页)岩、含碳质泥(页)岩、含粉砂泥(页)岩及硅质泥(页)岩为主。页岩矿物成分以石英(平均达62.76%)和黏土矿物(平均达22.61%)为主。缺氧还原环境下沉积的大量黄铁矿形成的黄铁矿晶间孔、黏土矿物层间微孔隙、有机质生烃形成的微孔隙以及脆性矿物控制形成的微裂缝为页岩气提供了良好的储集空间。沉积环境控制的储层发育特征的研究可为页岩展布、有机质丰度、储集空间及其之后有利区评价等研究提供基础。     

中国潜质页岩形成和分布

我国页岩盆地发育的大地构造背景复杂,板块规模偏小且地质活动性较强,彼此之间相互影响且在中、新生代以来受外缘板块环境影响较大,表现为南海北陆、南早北晚、南升北降等重大差异,在东西方向上,也由于塔里木与华北板块之间的演变差异而出现较大区别。中国页岩的分布主要受控于板块特点及构造、沉积之间的相互匹配,板块及其相互之间的相对运动造成了不同时代沉降沉积中心的迁移变化。塔里木、华北、华南三个板块均发生了四次沉降沉积中心的转移,但总体上表现为早古生代海相时期的由东向西转移、晚古生代海陆交互相时期的背离板块汇聚中心式转移、中生代陆相和海陆交互相时期的由东向西转移、新生代陆相时期的由西向东转移。潜质页岩及页岩气主要发育在中部地区,具有时代交替、南海北陆、东西分异、时空变迁等特点。南方下古生界海相页岩气原始地质条件优越,但有机质热演化程度高且后期改造强,页岩气的有利区分布既受控于构造与沉积条件,也更决定于构造与沉积两者的相互匹配;晚古生代为主的海陆交互相页岩分布范围广、累积厚度大,常与砂岩、煤系及灰岩频繁互层,有机质热演化程度较为适中,是我国页岩气进一步勘探开发的重要目标层系。北方以中新生代陆相为代表的页岩分布受控于盆地结构,是我国页岩油发育的主体区域。针对各套潜质页岩特点,页岩气勘探宜分别考虑。