淮南煤田石炭-二叠系泥页岩层系分布与沉积环境分析

基于钻孔岩心观察、室内试验测试以及结合前人研究成果,探讨了淮南煤田石炭-二叠系泥页岩层系分布特点及其沉积环境演化。结果表明:太原组、山西组和下石盒子组、上石盒子组均发育了不同厚度的泥页岩层系,泥岩岩石类型包括粉砂质泥岩、暗色泥岩和高岭石泥岩。太原组发育浅海相的碳酸盐岩和碎屑组成的含煤沉积,部分沼泽、湖泊相发育了泥岩;山西组为海退系列的水下三角洲平原沉积,下部厚约10m的暗色泥岩段有机质含量相对较高,为研究区内主要赋页岩气层段,上部为分流河道沉积,泥岩发育不稳定;下石盒子组与上石盒子组河流作用增强,沉积环境更靠近陆地一侧,不利于有机质的聚集,沉积泥岩有机质含量相对较低。山西组和下石盒子组为本区富有机质泥岩的富集层段,更具生气潜力。     

淮南煤田二叠系沉积相特征及其与烃源岩的关系

在对淮南地区二叠系岩性、矿物和生物化石进行观测研究以及相关地球化学参数测试的基础上,对淮南地区这一时期的沉积相演化特征及其与烃源岩之间关系进行分析。结果表明:淮南地区早、中二叠世时期海水震荡性后退,总体以水下沉积为主,大致可划分为2种沉积亚相:山西组的三角洲沉积和下石盒子组的水下分流河道沉积,又可以进一步细分为前三角洲、泥炭沼泽、分流河道、决口扇、河漫滩等微相,泥页岩在前三角洲和河漫滩相最发育。岩性和显微组分的组成受沉积微环境变化的控制作用明显,“（腐泥组+壳质组）/∑显微组分”以大于等于70%为主,利于生气;有机碳含量则受沉积亚相和沉积微环境的共同控制,山西组泥页岩中有机碳平均质量分数约2.78%,明显高于下石盒子组泥页岩中的1.11%。综合考虑泥页岩累计厚度、有机碳含量及有机质的显微组成等因素认为,研究区山西组和下石盒子组都可作为页岩气的有利勘探层位,尤以“潘集镇-潘集区-泥河镇-平圩镇”这一带最为有利。      

山西省临汾-洪洞区块煤系非常规天然气成藏特征

临汾-洪洞区块位于山西省霍西煤田南部,石炭二叠系煤系总体上埋深在2 000m以深,非常具有煤系非常规天然气成藏的可能性。通过对研究区最新勘查成果的分析,依据泥页岩、煤层、致密砂岩层地球化学、储层物性、含气性等数据分析了研究区煤系非常规天然气的赋存特征。研究表明煤及富有机质泥页岩为非常规天然气系统的烃源岩,二者有机质处于高-过成熟度阶段;致密砂岩的孔隙度最大,煤层其次,页岩孔隙度最小;在含气性方面,泥页岩含气量平均为1. 17m~3/t,煤层含气量为8. 50m~3/t,上石盒子组底部近200m砂岩层均显示出了较好的气测值,表明该地区煤系非常规天然气有较大的成藏潜力。     

河南义马地区页岩气储层孔隙非均质性

运用高压压汞、液氮吸附及渗透率测试等实验,利用极差、突进系数、变异系数等参数,表征煤系页岩孔渗特征及孔隙层间非均质性,分析孔隙层间非均质性主控因素。结果表明:河南义马地区上、下石盒子组泥页岩微孔与小孔较为发育,山西组大孔较为发育,分别提供了气体吸附附着面积和储存运移空间;上石盒子组孔容与孔径相对偏差最小,孔隙分布均匀,山西组比表面积相对偏差最小,表面积分布均匀;随围压增大,渗透率不断降低,且满足负指数相关关系;渗透率级差、突进系数和变异系数显示下石盒子组渗透率非均质性较弱,山西组渗透率非均质性很弱,更易于压裂开发。非均质性宏观上主要受沉积物质组成和构造改造作用影响,微观上受成岩演化影响。     

黄河北地区晚古生代岩相古地理与煤系烃源岩发育

黄河北地区广泛发育各种沉积体系,通过对其沉积特征及沉积模式的分析发现黄河北地区晚古生代石炭-二叠纪海相、陆相和过渡相环境均有发育。该地区存在的主要沉积体系类型是潮坪沉积体系、障壁-潟湖沉积体系、河控浅水三角洲沉积体系和河流-湖泊沉积体系。研究发现:本区石炭-二叠系储层烃源岩发育有意义的三个沉积演化阶段分别是本溪期、太原期、山西期;黄河北地区属鲁西地区一部分,晚古生代石炭-二叠系含煤地层主要发育砂岩、泥质岩、碳酸盐岩、岩浆岩和可燃性有机岩(煤),是重要的烃源岩;黄河北煤田含煤地层含煤14层,其中1~5层煤赋存于山西组,6~14层煤赋存于太原组,就可采煤层的层数来说,存在“东多西少”的特点;在含煤地层剖面上的分布特点是“上薄下厚”,主要富煤带则主要分布在东部地区;泥页岩主要发育在石炭-二叠系太原组和山西组,泥页岩层厚度在横向上有一定的规律性,由北向南泥页岩层厚度有逐渐减小的趋势,南部济西矿区和长清矿区,西北部伦镇矿区、李屯矿区厚度发育较好,多在90m以上。     

潘谢矿区石盒子组煤系页岩有机质特征及其对含气量的影响

潘谢矿区是安徽省淮南煤田重要的深部煤炭生产矿区,其石炭-二叠系煤系地层具有丰富的天然气资源。应用有机碳、热解、显微组分定量、等温吸附等实验分析数据,对潘谢矿区石盒子组煤系页岩有机质特征与含气量进行研究,并利用梯度下降算法建立了含气量与有机碳含量(TOC)和有机质成熟度(Ro)的多元线性模型。结果表明:潘谢矿区石盒子组煤系页岩TOC较高(平均为1.20%),有机质类型为Ⅲ型,成熟度Ro为0.75%~1.12%,处于成熟阶段,页岩含气量较高(平均为1.93 m 3/t)。多元线性模型表明,煤系页岩TOC和Ro的增加会有利于页岩气生成,但Ro对含气量的影响更为明显。     

扬子地区二叠系页岩气赋存地质条件研究

扬子地区古生界下寒武统牛蹄塘组、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组、上二叠统大隆组为我国页岩气重点勘探层位,关于下古生界两套地层页岩气赋存地质条件的研究较多,而二叠系相关的研究则较薄弱。结合前人研究成果,运用地球化学测试、XRD分析、扫描电镜、等温吸附等实验方法,对二叠系泥页岩的生烃条件、储集特征、含气性能等进行分析,并对页岩气发育有利区进行预测,对扬子地区二叠系页岩气赋存地质条件展开深入的研究。结果表明,扬子地区二叠系泥页岩有多个厚度中心,最大厚度可达175~200 m;TOC在四川盆地及其周缘较高,最高可达4.0%~5.0%;有机质类型以Ⅱ2型为主,整个扬子地区泥页岩成熟度较高,Ro可高达3.0%~5.0%。二叠系泥页岩中普遍发育原生晶间孔、粒间孔等原生孔隙和次生晶间孔、溶蚀孔、有机质孔等次生孔隙,此外还发育原生层间缝或页理缝、矿物收缩缝、有机质收缩缝、溶蚀缝等成岩缝和层间裂缝、节理缝、构造裂缝等构造缝。矿物分析表明,其脆性指数1和脆性指数2分别为8.8%~67.4%、9.4%~74.4%,平均值分别为34.43%、46.9%,显示扬子地区二叠系泥页岩脆性较强而有利于页岩气压裂开采。等温吸附实验显示,页岩全岩和干酪根样品吸附气量分别为2.0~4.3 cm3/g、3.5~5.3 cm3/g,平均值分别为2.75 cm3/g、4.25 cm3/g,表明该区二叠系泥页岩吸附性能较强。页岩气发育有利区预测结果显示,研究区存在成都—宜宾—泸州—重庆—广安、芜湖—南京—镇江、张家界—宜昌—常德—石首一共3个有利区。     

山西二叠系地层特征及变化规律

众所周知,山西省是北方型晚古生代地层的发育地区,自上石炭统起至上二叠统止各组的标准剖面都建立在太原地区,因此北方的许多省区的石炭系、二叠系都与山西(尤其是太原西山)进行对比,可见搞清山西石炭系、二叠系的地层特征及其变化情况,对促进生产和科研都具有重要的实用意义和学术意义。山西二叠系即指下石盒子组(P_1X)、上石盒子组(P_2X)和石千峰组(P_2sh)。分布非常普遍,北起七峰山,南至中条山南麓,西从黄河东岸,东至太行山西麓,几乎遍布全     

淮南煤田含煤岩系沉积相类型特征与演化——以新集井田1001钻孔为例

基于淮南煤田新集井田1001钻孔石炭-二叠系太原组、二叠系山西组和下石盒子组岩心观测和样品采集,通过显微镜下鉴定、粒度分析和X射线衍射矿物成分分析,研究淮南煤田含煤岩系沉积相类型特征与演化。结果表明:研究区晚石炭纪早期,海水进退频繁,发育障壁海岸和潮坪沉积体系,泥坪和混合坪微相与局限潮下坪微相共生,总体上发生3次海侵事件,代表陆表海的充填阶段;早二叠世早期,海平面下降,山西组发育三角洲前缘沉积相,远砂坝、河口砂坝、水下分流河道、水下天然堤及分流间湾微相共生,海陆过渡三角洲相在破坏中不断进积;早二叠世末期,下石盒子组发育三角洲平原沉积体系,分流河道、天然堤、泥炭沼泽及分流间洼地微相共生,研究区进入陆相三角洲沉积阶段。      

鲁西地区上古生界页岩气成藏条件研究

以鲁西地区上古生界海陆过渡相暗色泥页岩为研究对象,通过获取分析暗色泥页岩有机地球化学及岩石物性等资料,认为鲁西地区上古生界暗色泥页岩具备形成页岩气的物质基础,且成藏条件优越。暗色泥页岩厚度大,有机质丰度高,有机质类型以Ⅲ型为主,热演化程度适中,储层微孔隙-纳米孔发育,泥页岩中脆性矿物丰富,有利于页岩气的形成、富集和后期改造。在鲁西地区上古生界山西组、太原组有机质泥页岩发育的凹陷盆地中部,盖层保存完整,后期改造活动弱,有利于页岩气成藏,为鲁西地区上古生界的页岩气勘探潜力区。     

淮北煤田刘店井田含煤岩系沉积特征及主煤层对比研究

通过对大量钻孔资料分析,运用沉积学、煤田地质学的基本理论和方法,分析了淮北煤田刘店井田二叠系下统山西组和下石盒子组的沉积环境和成煤演化史。研究表明,山西组和下石盒子组煤层都形成于三角洲平原环境,其中,山西组煤组形成于三角洲低速度的建设与高速度的建设的过渡时期;下石盒子组煤组形成于高速度建设型的三角洲平原环境。运用标志层、层间距、煤层顶底板岩石特征、煤质特征、微量元素地球化学特征等综合分析方法,对7、10煤层进行了对比判定。     

四川盆地古生界页岩气潜在勘探区预测

四川盆地古生界主要发育三套海相烃源岩,分别是下寒武统筇竹寺组泥页岩,下志留统龙马溪组泥页岩和上二叠系龙潭组泥页岩。通过收集分析前人对于四川盆地这三套烃源岩的厚度、有机质含量(TOC)、有机质类型、有机质成熟度(Ro)的综合对比研究,得出下寒武统筇竹寺组页岩气的有利勘探区域为乐山-威远-资阳一线;下志留统龙马溪组页岩气的有利勘探区域为纂江-自贡一带;上二叠系龙潭组的有利勘探区域为川东南的纂江-宜宾-自贡一带和川东北的万县-达州一带。     

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。     

四川盆地页岩气潜在勘探区分析预测

<正>四川盆地古生界主要发育三套海相烃源岩,分别是下寒武统筇竹寺组泥页岩,下志留统龙马溪组泥页岩和上二叠系龙潭组泥页岩。本文通过收集分析前人对四川盆地这三套烃源岩的厚度、有机质含量(TOC)、有机质类型、有机质成熟度(Ro)的综合对比研究,得出下寒武统筇竹寺组页岩气的有利勘探区域为乐山-威远-资阳一线;下志留统龙马溪组页岩气的有利勘探区域为纂江-自贡一带;上二叠系龙潭组的有利勘探区域为川东南的纂江-宜宾-自贡一带和川东北的万县-达州一带。     

京西凹陷上古生界页岩气资源潜力分析

京西凹陷经历了地台结晶基底-盖层发育-板内造山复杂构造演化三个阶段。在晚奥陶世-早石炭世处于隆起剥蚀区,自晚石炭世开始由东南向西北的海侵和早二叠纪自西北向东南海退的总趋势,其间伴有多次小规模海水进退事件的发生,使本区堆积了滨海湖沼、三角洲-沼泽相的深色泥页岩、含煤建造。地层主要分布上石炭统太原组和下二叠统山西组黑色泥页岩。本次针对太原、山西组含页岩层系开展野外调查研究,在样品测试,含气量初评的基础上,对京西凹陷上古生界页岩气资源前景进行初步评价。研究表明,本区上古生界石炭-二叠系太原组-山西组有机质丰度较高、有机质类型好、达成熟-过成熟阶段,具有页岩气形成与富集的有利地质条件,可作为京西地区上古生界的生烃层位。经采用概率体积法进行页岩气资源评价,估算其潜在资源量约为8.12×10~8m~3,表明该区域具有一定的页岩气资源勘探前景。     

沁水盆地榆社-武乡区块煤系页岩气储层特征评价

通过对沁水盆地榆社-武乡区块石炭-二叠系山西组-太原组富有机质泥页岩展布特征、地球化学特征以及储层特征进行分析认为,研究区富有机质泥页岩十分发育,连续性较好。TOC含量集中分布于1.5%~2.5%,干酪根以III型为主,热演化程度为高成熟—过成熟阶段,为好-优质的烃源岩。泥页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,黏土矿物主要为高岭石和伊蒙混层。页岩孔隙类型以黏土矿物粒间孔和有机质孔最为发育。泥页岩具有良好的吸附性能,页岩比表面积和孔隙体积有很好的正相关关系,表明研究区页岩具有较好的储集性能。优选的山西组-太原组页岩气有利区分布于研究区的北部及中部偏南一带,有利区内泥页岩累计厚度均在50m以上,TOC含量大于2%,构造较为简单,埋深适中,有利于页岩气的勘探与开发。     

下扬子地区海陆过渡相页岩气成藏条件与主控因素:以萍乐坳陷二叠系乐平组为例

萍乐坳陷二叠系乐平组是典型的下扬子地区海陆过渡相泥页岩的发育层系。通过野外地质调查、样品采集和分析测试等对萍乐坳陷二叠系乐平组泥页岩的发育特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性等页岩气成藏地质条件进行了分析。结果表明:萍乐坳陷二叠系乐平组页岩单层厚度小、累积厚度大,横向、纵向连续性差;有机质丰度较高,w(TOC)以1.0%~2.5%为主,有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,有机质成熟度Ro分布在0.6%~4.5%之间,以高成熟-过成熟为主。页岩矿物组成中黏土矿物较为富集,储层孔隙类型主要为微孔隙和微裂缝,储层物性较差;总含气量和最大吸附气含量都较小。在页岩气成藏地质条件研究的基础上,结合区域沉积-构造背景的分析表明,页岩气成藏控制因素为:沉积环境、构造运动和保存条件。综合分析表明萍乐坳陷二叠系乐平组页岩气成藏条件一般,但在有机质丰度高、物性较好、埋藏适中的构造稳定地区仍然有较好的页岩气资源前景。     

淮北煤田石炭二叠纪煤的变质作用概析

淮北煤田含煤面积9千多公里~2,是在新生界覆盖下的全隐蔽煤田,仅东北部有古老基岩出露。淮北煤田由砀山、肖西、闸河、刘桥、百善、前岭、蔡山、铁符寺、卧龙湖、宿西、宿南、宿东、涡阳等十多个煤产地组成（图1）。淮北煤田石炭系煤层均不可采。二叠系山西组、下石盒子组以及煤田南部的上石盒子组为本区主要含煤岩系。一般含可采煤层4—8层,可采总厚度5—18米。      

华北二叠系划分与对比的讨论

华北二叠系研究已有近百年历史,其中,研究最早、研究程度最高、最典型的是太原西山剖面。二叠系共建立了山西组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组4个组。60年代初,与4个组相对应,李星学等建立了4个植物化石组合带:山西组的Emplectopteris triangularis—Emplectopteridum alatum组合,下石盒子组的Emplectopteris triangularis—Cathaysiopteriswhitei组合,上石盒子组的Gigantopteris nicotianaefolia—Lobatannularia heianensis组合,石千峰组的Ullmannia aff.bronnii—Rhipidopsis lobata组合。其地质时代依次为早二叠世早期,早二叠世晚期,晚二叠世早期,晚二叠世晚期。30年来,这一认识在指导煤田勘探的地层工作上起了极重要的作用。然而,随着生产与科研的深入,也出现了某些新问题,值得提出来讨论。     

河北省邯邢地区高岭石伊利石粘土矿床特征及找矿方向

邯邢地区高岭石、伊利石粘土矿赋存于石炭系本溪组、太原组,二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组的7个层位.矿体主要呈层状产出,厚度变化较大.矿石主要由片状高岭石组成,次要和少量矿物为绢云母、石英、黑云母等.矿床成因包括沉积矿床(如石炭-二叠系高岭石伊利石粘土矿)、风化残积矿床(如软质高岭石粘土矿床).该地区可划分出临城竹...