柴北缘中侏罗统大煤沟组七段泥页岩储层特征

柴达木盆地是中国西北地区重要的含油气盆地,盆地北缘中侏罗统大煤沟组七段页岩广泛发育。2013年在柴北缘实施第一口页岩气勘探井柴页1井,获得了良好的油气显示,页岩层段累计厚度达141 m,为半深湖深湖相沉积。页岩岩石主要类型为纹层状碳质页岩、纹层状含碳酸盐粉砂质页岩、纹层状页岩、纹层状含粉砂云质页岩、纹层状含砂页岩、纹层状粉砂质页岩、纹层状云质页岩。富有机质黑色页岩矿物特征表现高硅质矿物含量、高黏土矿物含量、低碳酸盐矿物含量。有机质类型主要为Ⅰ型,Ⅱ、Ⅲ型次之,Ro均大于0.8%,处于成熟阶段,TOC含量为1.41%～9.35%,烃源岩品质较好。大煤沟组页岩岩心孔隙度为0.8%～3.4%,比表面为11.1～21.9 m2/g,扫描电镜下孔隙直径为0.27～21.38 μm。微孔隙发育,依据成因划分为晶间孔、溶蚀孔、有机质孔、生物碎屑体内微孔隙。此外,页岩中发育的裂缝和微裂缝,为页岩气的运移和储层提供了通道和储集空间,形成复杂孔缝交叉储集系统。页岩孔隙储层的形成机理主要为有利的沉积环境、有利的矿物组合和有机质热解作用。     

柴达木盆地北缘中段侏罗系页岩气关键参数研究及资源前景评价

通过对柴北缘中部侏罗系泥页岩样品进行系统采样和测试分析,综合评价影响页岩气形成和富集的关键参数,认为柴北缘中部主要发育下侏罗统小煤沟组二段和中侏罗统石门沟组上段两套页岩气有利层段,以石门沟组上段最为有利,具有泥页岩有效厚度大、横向展布连续、有机碳平均含量大于4.0%、有机质类型以I-II型为主等有利页岩气形成的物质条件。同时泥页岩中多样储集空间类型和微裂缝为页岩气存储提供了有利场所,而矿物组成中30%左右的石英、长石等脆性矿物的存在,为后期压裂提供了有利条件。研究表明,柴达木盆地北缘具有一定的页岩气资源前景,但研究区的样品成熟度并不高,建议在页岩气研究的同时兼顾页岩油的调查评价。该项目的研究成果为今后柴达木盆地页岩油气的勘探开发提供了基础资料。     

柴达木盆地北缘侏罗系页岩油气成藏条件地质地球化学分析

基于柴达木盆地北缘侏罗系中下统富有机质泥页岩厚度、有机地化特征、物性及泥页岩含油气性等的分析研究,探讨了该地区页岩油气成藏的地质条件,对有利的勘探层段和区带进行了预测。结果表明,柴达木盆地北缘湖西山组和大煤沟组富有机质泥页岩厚度大,有机碳含量多在1.5%以上;有机质类型主要为Ⅱ和Ⅲ型;有机质成熟度从未成熟至过成熟皆有;泥页岩中脆性矿物含量约占50%,孔隙度多在1%~8%之间,孔隙类型多样。湖西山组和大煤沟组泥页岩显示出较强的吸附气体能力,多口钻井在泥页岩段存在明显全烃异常。综上表明,柴达木盆地北缘地区湖西山组、大煤沟组2个层位具备形成页岩油气的地质条件,其中湖西山组中上部泥页岩段为页岩油气有利层段,有利区在冷湖4号-5号构造一带;大煤沟组五段为页岩气有利层段、大煤沟组七段为页岩油有利层段,有利区分布于苏干湖坳陷、鱼卡断陷、红山断陷、欧南凹陷和德令哈断陷东部、南部区。     

柴达木盆地鱼卡凹陷侏罗系泥页岩地球化学特征及储集条件——以柴页1井为例

柴达木盆地北缘鱼卡凹陷发育的侏罗系泥页岩是中国北方陆相页岩气勘探的目的层系之一。为进一步明确鱼卡凹陷侏罗系泥页岩地化-储集条件,系统采集了柴页1井泥页岩岩心样品,开展了总有机碳、热解氢指数、镜质体反射率、孔隙度和渗透率、扫描电镜、矿物组成及等温吸附特征实验分析。结果表明,柴页1井中侏罗统大煤沟组泥页岩有机质类型和成熟度利于有机质孔隙发育,较高的总有机碳含量利于页岩气富集;粘土矿物的存在虽然抑制了泥页岩微孔隙的发育,但对其吸附能力有促进作用。鱼卡凹陷具有良好的页岩气生成和储集条件,是页岩气勘探的有利地区。     

柴达木盆地北缘柴页1井中侏罗统大煤沟组页岩储层测井评价

页岩储层测井评价是后期压裂改造工程的基础,通过分析柴页1井常规测井曲线特征,结合特殊测井和岩心样品分析化验数据,综合评价了中侏罗统大煤沟组页岩岩性、物性、地球化学、含气性、可压裂性等特征,获得了储层评价及工程改造参数。柴页1井中侏罗统大煤沟组至少发育128.1m厚的富有机质页岩,具有高伽马、高声波时差、高中子、高电阻、低密度的特点;测井计算有利的富有机质页岩的总有机碳含量介于3.20%~4.20%之间,总含气量介于1.50~4.50m3/t之间,有利页岩层段脆性矿物含量介于45%~75％之间,划分出3个有利层组,第Ⅰ层组和第Ⅱ层组具有杨氏模量高、泊松比低的特点,有利于后期射孔压裂。     

柴达木盆地北缘中侏罗统大煤沟组七段烃源岩有机地球化学特征及生烃潜力

柴达木盆地北缘地区在中侏罗世晚期,即大煤沟组七段(J2d7)时演化至最大湖侵期,发育了一套湖相泥页岩。通过对区内鱼卡煤矿井下样品的实测分析,结合先前报道的研究成果,确认了这套湖相泥页岩为优质烃源岩,藻类体、角质体和孢子体是这套源岩的主要生烃显微组分,有机质类型最好可达II1型。热演化研究表明,该套源岩在不同构造单元处于差异热演化阶段,既可生油亦可生气。虽然J2d7段烃源岩在平面上不同凹陷区具有一定的非均质性,但其生烃潜力,特别是在赛什腾—鱼卡凹陷地区,完全可与我国西北地区其它侏罗系优质烃源岩相媲美。长期以来,下侏罗统烃源岩被认为是柴北缘地区的主要油气源,J2d7段优质烃源岩的确认,对于深化柴北缘地区的油气勘探和地质研究具有重要意义。     

柴达木盆地北缘侏罗系大煤沟组7段油页岩低放射性控制因素

以探讨柴达木盆地北缘侏罗系大煤沟组7段(J2d7)油页岩低放射性的控制因素为目的,选取鱼卡地区典型井目的层段的油页岩和暗色页岩为研究对象,结合测井资料及含油率、有机地球化学、X射线衍射、元素地球化学等岩心测试分析资料,对二者的组构、水体介质条件、放射性物质供给特征及其与岩石放射性的关系进行详细对比分析。结果表明：与暗色页岩段相比,油页岩整体具有低的自然GR值,具有高的含油率、有机质丰度及沉积期还原性较强水体介质条件,具有较低的黏土矿物含量及沉积期母岩区较弱的风化程度。初步分析得出,有机质富集及贫氧水体介质条件对于区内油页岩的低放射性无明显影响,而古气候条件由温湿到逐步干热,导致陆源黏土矿物及放射性物质输入有限是油页岩低放射性形成的关键。     

页岩油的储层特征及其影响因素分析——以沾化凹陷罗家地区为例

为查明沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组三段下亚段页岩油的储层特征及其影响要素,通过岩心、薄片、扫描电镜等多种资料综合分析,开展页岩油储层岩性、储层空间类型、影响因素及页岩油储层评价参数的研究。结果表明: 综合矿物成分和沉积构造2个因素,可将研究区页岩油储层岩性划分为7种类型; 不同岩性储集空间发育有较大差异,纹层状泥质灰岩和纹层状灰岩储集空间最为发育,纹层状灰质泥岩储集空间较发育,块状泥岩储集空间发育一般,块状泥质灰岩、块状灰质泥岩及纹层状粉砂岩储集空间发育较差; 研究区页岩油储层储集空间的发育主要受矿物成分、沉积构造、有机质含量和赋存方式以及成岩作用的影响。以此为基础,选取方解石含量、纹层状构造、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量、镜质体反射率(R_o)及孔隙度作为页岩油储层评价参数,将沾化凹陷罗家地区页岩油储层分为优质储层、有利储层和不利储层3类。     

页岩油的储层特征及其影响因素分析——以沾化凹陷罗家地区为例

为查明沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组三段下亚段页岩油的储层特征及其影响要素,通过岩心、薄片、扫描电镜等多种资料综合分析,开展页岩油储层岩性、储层空间类型、影响因素及页岩油储层评价参数的研究。结果表明:综合矿物成分和沉积构造2个因素,可将研究区页岩油储层岩性划分为7种类型;不同岩性储集空间发育有较大差异,纹层状泥质灰岩和纹层状灰岩储集空间最为发育,纹层状灰质泥岩储集空间较发育,块状泥岩储集空间发育一般,块状泥质灰岩、块状灰质泥岩及纹层状粉砂岩储集空间发育较差;研究区页岩油储层储集空间的发育主要受矿物成分、沉积构造、有机质含量和赋存方式以及成岩作用的影响。以此为基础,选取方解石含量、纹层状构造、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量、镜质体反射率(R_o)及孔隙度作为页岩油储层评价参数,将沾化凹陷罗家地区页岩油储层分为优质储层、有利储层和不利储层3类。     

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为温湿气候下的三角洲前缘、浅湖环境,发育贫有机质块状黏土质、硅质泥岩相,强陆源输入导致水体富氧,使该阶段页岩油气潜力较差,TOC平均为0.79%;阶段B为构造沉降作用下半深湖-深湖环境,发育富有机质块状黏土质泥岩相,深湖还原环境为有机质提供了良好保存条件,使该阶段页岩油气潜力较高,TOC平均为4.16 %;阶段C为干旱气候、构造沉降共同控制的半深湖-深湖环境,发育富有机质纹层状钙质、富黏土钙质、黏土质泥岩相,湖水咸化分层提供了良好的有机质保存条件,适应性藻类勃发提供了高生产力,使该阶段页岩油气潜力最高,TOC平均为5.03%。     

柴北缘大煤沟侏罗系泥质岩有机元素及碳同位素特征与古气候环境分析

柴北缘大煤沟地区侏罗系记录了西北地区古环境演化的重要信息。文章通过对大煤沟剖面进行有机地球化学分析,尝试恢复大煤沟地区侏罗系的环境演化。分析认为,H/C比与C/N比、δ ¹³Ｃ呈现良好的负相关性。早侏罗世：C/N比和δ ¹³Ｃ整体逐渐减小,H/C比逐渐变大;中侏罗世：C/N比和δ ¹³Ｃ在前期保持稳定,后期急剧负偏,而H/C比则反之;晚侏罗世：C/N比和δ ¹³Ｃ基本保持低值不变,H/C比稳定在高值区间。早—中侏罗世有机元素C/N比多大于15,表明有机质来源主要以 陆生高等植物为主。大煤沟剖面古气候表现为两个旋回,在早侏罗世小煤沟组时期古气候特征为温湿—干热,自中侏罗世晚期古气候开始从温湿向干热演化。     

阿尔金山前中、下侏罗统页岩气成藏地质条件

柴西阿尔金山前经历了早期断陷、中期拗陷和晚期隆升的多期改造叠合,其中早、侏罗世断陷期发育陆相湖盆泥页岩。地堑半地堑同沉积断裂控制沉积格局,断陷湖盆长轴为北东向,在小梁山凹陷、七个泉断鼻带和铁木里克凸起构造带沉积半深湖深湖相的泥页岩夹薄层砂岩、粉砂岩。泥页岩空间展布受沉积相控制,因此呈北东向带状连续稳定分布,由阿尔金山前七个泉-红沟子-小梁山构造带向盆地内部厚度逐渐减薄,累积厚度超过300 m,有效厚度在50～70 m,是阿尔金山前中、下侏罗统工业性页岩气聚集成藏必备的物质保障。研究证实,阿尔金山前中、下侏罗统泥页岩干酪根显微组分腐泥组、镜质组、惰性组的平均含量分别为60.7％、33.1%和6.2%,依据Tissot和Welte分类标准,有机质干酪根类型以Ⅱ型为主。 对25个野外样品进行岩石热解测试,TOC含量稳定分布在1%～4%,Ro在0.8%～2.5%,泥页岩有机质含量高,处于成熟过成熟阶段,生气条件优越。与北美和四川盆地海相页岩相比,阿尔金山前中、下侏罗统陆相泥页岩的黏土矿物含量相对较高,平均含量为52.51%;含硅质脆性矿物含量相对较低,平均含量为37.42%。泥页岩中发育大量裂缝、微裂缝、粒间孔、粒内孔和有机质孔,有利于页岩气富集和吸附。泥页岩比表面积在9.13～18.14 m2/g,平均值为13.43 m2/g;孔体积在0.026 6～0.088 7 cm3/g,平均值0.065 41cm3/g,平均孔径在25.76～72.48 nm,平均值为47.87 nm。比表面积和孔径呈负相关,孔体积和孔径呈正相关;孔径越小,泥页岩的比表面积越大。TOC和Ro与泥页岩表面积呈正相关,表明随着有机质成熟生烃形成的有机质孔对比表面有重大影响,比表面越大为页岩气吸附提供的吸附位越多,储集性能优越。上覆灰泥岩、泥灰岩和膏盐岩盖层区域广泛分布,早期浅埋-中期深埋、多次排烃-晚期抬升有利于页岩气藏的保存。综合页岩气成藏实际地质参数,优选出小梁山凹陷、七个泉断鼻带、洪水沟断鼻带和铁木里克凸起4个有利区带。     

柴达木盆地北缘侏罗系页岩气地质条件

侏罗系泥页岩是柴达木盆地的主力烃源岩之一,具备形成页岩油气的地质条件。对采自柴北缘鱼卡、大煤沟、小煤沟、开源、绿草沟、大头羊等煤矿附近地表露头的11块中侏罗统泥页岩样品进行单样品多参数实验分析,探讨了陆相页岩有机地化、储层物性、含气量等参数之间的关系,建立了页岩气资源评价参数体系。结果表明,柴达木盆地北缘中侏罗世处于浅湖-半深湖湖相沉积,断裂较发育,泥页岩富含有机质,具有低孔、低渗、低熟、较高含气量等特点,具备形成页岩油气的地质条件,进一步的勘查开发需优选地层压力系数高、保存条件较好、脆性矿物含量高的页岩气甜点区。     

云南永善-大关地区五峰-龙马溪组页岩气聚集条件及有利区预测

为深入探讨永善-大关地区五峰-龙马溪组页岩气聚集条件、有利区分布和资源潜力,从页岩空间展布、有机地化特征、储层特征、含气性等多方面进行了全面分析。结果表明：五峰-龙马溪组泥页岩发育于海相浅水-深水陆棚沉积环境,具有埋深适中（1000~3000 m）、厚度大（40~120 m）、有机碳含量适中（1.0%~3.0%）、热演化程度高（>2.5%）的特征,页岩储层主要以脆性矿物为主（石英+长石+碳酸盐岩类矿物占35.8%~92.0%）,微米-纳米级孔缝发育,具备页岩气生成所需的物质基础和储集空间;五峰-龙马溪组页岩具有较强的吸附能力（平均最大吸附气量2.12 m3/t）和较高的含气量（现场解析气量0.5~3.38 m3/t）;以此为基础,采用多因素叠合法优选了页岩气发育有利区,分布在高桥-新场-天宁寺-木杆向斜所围区域,面积480.58 km2,并采用条件概率体积法初步评价了有利区页岩气资源量为1256.4×108 m3,具有一定的页岩气资源潜力。     

新疆阜康地区八道湾组页岩气成藏条件

为评估新疆阜康地区煤系页岩气资源潜力,以侏罗系八道湾组煤系页岩为例,基于钻井、岩心资料及样品分析结果,对该区煤系页岩气成藏条件进行研究,并初步提出该区页岩气成藏有利区。研究表明:该区侏罗系八道湾组页岩累计厚度较大（200~400 m）,埋藏深度较浅（小于1 500 m）,有机碳含量高（平均TOC质量分数大于2.0%）,有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ₂型为主,热演化程度适中（R_ran为0.8%~1.1%,处于成熟阶段）,页岩储层物性较好,微米-纳米级孔隙较为发育,但黏土矿物含量较高,脆性指数较低,含气量较低（平均1.4 m3/t）。综合分析认为,八道湾组页岩具备较好的页岩气成藏条件。在此基础上,提出阜康-牧7井-米泉-昌吉一带为该区煤系页岩气成藏有利区。      

柴达木盆地北缘东段中下侏罗统孢粉相及生烃潜力

孢粉相是反映沉积物及其成岩作用环境的沉积有机质组合。为了评价柴达木盆地北缘东段中下侏罗统烃源岩生烃潜力，对中下侏罗统孢粉相进行了详细研究，基于有机质组份的鉴定和统计，将中下侏罗统划分为5个孢粉相带：第Ⅰ孢粉相带为煤质—具结构陆生质有机质组合，分布在小煤沟组；第Ⅱ孢粉相带为无定型有机质组合，分布在大煤沟组1段；第Ⅲ孢粉相带为煤质—草质有机质组合，分布在大煤沟组2～4段。第Ⅳ孢粉相带为无定型—草质有机质组合，分布在大煤沟组5段；第Ⅴ孢粉相带为无定型—半无定型—结构水生质有机质组合，分布在大煤沟组第7段。大煤沟组第1段、第7段烃源岩孢粉相带有机质类型最好，是最有利的生油气层段，其次是大煤沟组第5段，其它层段生烃潜力差。     

川西坳陷源内油气成藏主控因素及模式:以孝泉-丰谷构造带须家河组五段为例

上三叠统须家河组是四川盆地川西坳陷的主力烃源岩系,而孝泉-丰谷构造带须家河组五段则是川西坳陷致密砂岩气勘探开发的新领域.利用地质、录井、钻井、分析化验等资料,结合盆地模拟技术,在须五段内部烃源岩、储集层特征以及其发育构造-沉积背景分析的基础上,探讨了孝泉-丰谷构造带须家河组五段源内成藏的主控因素,并建立了相应模式.须五段泥页岩连续稳定分布,有机质丰度高,有机质类型以Ⅲ为主,总体上处于成熟-高成熟阶段;砂岩储层总体为特低孔特低渗致密储层;沉积相以三角洲前缘亚相为主.须五段源内成藏主控因素为烃源岩控制气藏范围和规模,有利相带决定了优质储层发育位置,源储配置关系控制油气富集程度,异常高压有效保存和改造;总结其成藏模式为源内短距离垂向叠覆运聚模式.