贵州紫云地区打屋坝组成藏条件研究及有利区优选

贵州南部是我国南方上古生界石炭系页岩集中发育的部位,经历了复杂的构造演化及岩相古地理变化,发育了非均质性较强的打屋坝组页岩层系。紫云地区作为贵州南部的典型代表,不同部位打屋坝组页岩的发育情况都不尽相同。通过对紫云地区长页1井、代页1井及周边罗岗、蛮场、四大寨、格凸河等典型露头开展测试分析,从区域构造发育、地层岩性组合、地层厚度与埋深、有机地球化学特征、页岩储层物性及含气性等角度对区内打屋坝组的分布情况及成藏条件进行了分析。研究认为: 紫云地区在石炭纪早期属台地边缘斜坡-台盆相沉积,水体由北向南逐渐变深,富有机质页岩集中在打屋坝组一段和三段,且各层的各项静态指标有利,区内钻井页岩气含气显示良好。通过综合对比评价,在紫云地区优选了宗地、上院2个页岩气有利区,为下一步页岩气勘探指明了方向。     

黔南地区石炭系打屋坝组页岩气富集特征及其影响因素

采用物理实验及数学分析相结合的方法,详细研究了黔南地区石炭系打屋坝组的页岩气地质特征,并从构造、物质组成、古沉积环境及孔隙系统四个方面阐释了页岩气含气性的控制因素及影响程度。研究表明:打屋坝组受基底构造控制,地层深度由北向南逐渐变深,沉积厚度由北向南逐渐变薄;富有机质页岩干酪根显微组分以壳质组和镜质组为主;无机矿物主要由黏土和石英组成。有机碳含量较高为0.9%~5.2%,且表现为自西北向东南递增;热演化程度整体均高于2.0%。古地理环境、构造条件、无机矿物微观组成及孔隙系统配置等多因素协同控制了区内现今的页岩含气系统,其影响因素可分为三类,第一类为总有机碳含量及成熟度,这类因素极强的影响了含气性特征;第二类为物质组成及孔隙系统,包括脆性矿物含量、黏土矿物含量、孔隙度和比表面积,为影响含气量稍强的因素;第三类为构造条件,如埋深,为影响含气量稍弱的因素。评价模型表明区内含气量与第一类因素和第二类因素之间存在较强的二元一次关系。     

南华北盆地太康隆起煤系页岩气地质特征及勘探潜力

基于南华北盆地上古生界煤系页岩气勘探实践及认识,通过研究该区页岩气烃源岩地球化学特征、储集层特征、含气性特征,总结页岩气地质特征,分析勘探潜力。页岩气主要发育于太原组、山西组,烃源岩有机质类型以Ⅲ型为主,镜质体反射率为2.1%~3.4%,处于过成熟阶段;太原组、山西组泥页岩有机碳含量均值分别为2.34%、1.66%;页岩气储集层矿物成分以石英、黏土矿物为主,主要储集空间类型为矿物质孔和微裂缝;太原组、山西组页岩含气量均值分别为1.73 m³/t、1.55 m³/t,相对于海相页岩含气特征属于中等—偏高的范围;采用容积法计算页岩气地质资源量为7112×10⁸m³,资源丰度为2.54×10⁸m³。经综合对比评价认为庄头斜坡、杞县凹陷是南华北盆地太康隆起页岩气较为有利的勘探目标区。     

黔北正安地区五峰组—龙马溪组页岩气地质特征及有利区预测

为明确黔北正安地区上奥陶统五峰组至下志留统龙马溪组的页岩气地质特征,充分应用页岩气地质调查、重磁电、二维地震、地质调查井及测试分析等工作方法,开展黔北正安地区1:5万页岩气基础地质调查,对五峰组至龙马溪组富有机质页岩的分布、沉积环境、有机地球化学、岩石矿物、储集性能及含气性等特征进行分析研究,结果表明: 研究区五峰组—龙马溪组富有机质页岩为深水陆棚相沉积,主要分布有安场向斜、斑竹向斜和泥高向斜,厚度14.5~55 m,埋深0~3 200 m; 有机碳(TOC)含量1.0%~4.0%,有机质镜质体反射率(R_o)为1.82%~2.23%,有机质类型以Ⅰ型干酪根为主; 岩石主要由石英、长石和黏土矿物组成,脆性矿物含量高,一般大于50%; 孔隙度为2.03%~3.89%,渗透率为0.35×10^-5~1.86×10^-5μm²,表现为低孔、特低渗的特征; 最高含气量为2.88 m³/t,显示出较好的含气性特征。综合分析和评价圈出3个页岩气聚集有利区,分别为安场区块、斑竹区块和泥高区块,这为研究区页岩气进一步勘探开发指明了方向。     

黔西地区下石炭统旧司组页岩气聚集条件及含气性分析

为研究旧司组页岩气聚集条件和含气性特征,以黔西地区下石炭统旧司组页岩为研究对象,采用薄片鉴定、X-射线衍射分析、覆压孔渗、扫描电镜、低温氮吸附、有机地球化学、含气量现场解析、等温吸附等测试方法开展研究。结果表明:黔西地区旧司组富有机质页岩广泛发育,厚度主体上介于30~100 m之间,有机碳含量高,有机质类型主要为Ⅱ型,处于过成熟生干气阶段;矿物成分主要为石英和黏土矿物,脆性指数均大于50%,为超低孔、超低渗,孔隙类型多样,孔径介于2~4 nm之间,以中孔为主,比表面积和总孔体积较大,具备良好的页岩气聚集条件;页岩微观孔隙的分形维数(D₁、D₂)较大,平均值分别为2.804 1、2.753 8,页岩孔隙结构较为复杂、非均质性较强;现场解析总含气量主体介于1.5~3.0 m³/t之间,等温吸附气量介于1.58~4.52 m³/t之间,含气性能较好,旧司组显示出具有良好的页岩气勘探潜力。     

黔南下石炭统打屋坝组页岩气储层物性特征及控制因素——以长页1井储层为例

黔南下石炭统打屋坝组页岩气储层孔隙主要包括残余原生粒间孔、晶间孔、有机质孔、粘土矿物间微孔、溶蚀孔和裂缝等类型。以细孔喉、分选差,细歪度的微孔微喉型孔隙结构为特征,具有比表面积大、孔容中等,孔隙度低而渗透率低的特点。打屋坝组泥(页)岩总有机碳含量为0.82%3.16%,有机质镜质体反射率为2.13%3.27%,粘土矿物含量平均43.4%。有机质丰度、粘土矿物含量、成岩演化和构造作用是控制打屋坝组页岩气储层的主要因素。     

黔南下石炭统打屋坝组页岩气储层物性特征及控制因素

黔南下石炭统打屋坝组页岩气储层孔隙主要包括残余原生粒间孔、晶间孔、有机质孔、粘土矿物间微孔、溶蚀孔和裂缝等类型。以细孔喉、分选差,细歪度的微孔微喉型孔隙结构为特征,具有比表面积大、孔容中等,孔隙度低而渗透率低的特点。打屋坝组泥（页）岩总有机碳含量为082%316%,有机质镜质体反射率为213% 327%,粘土矿物含量平均434%。有机质丰度、粘土矿物含量、成岩演化和构造作用是控制打屋坝组页岩气储层的主要因素。     

萍乐坳陷中部GFD1井页岩气富集模式

为调查评价萍乐坳陷中部二叠系乐平组页岩气资源潜力,于丰城地区部署了页岩气地质调查井——GFD1井。以GFD1井的资料为基础,对乐平组富有机质页岩有机地球化学、岩石学、含气性等特征进行系统分析。结果表明：丰城地区二叠系层序完整,乐平组富有机质页岩厚度大,有机质类型以Ⅱ₂-Ⅲ型为主,有机碳质量分数高,热演化程度已进入高成熟生气阶段;脆性矿物平均质量分数为34.84%,具有后期压裂改造的前提条件;随钻气测录井曲线可见两段明显异常。对岩心进行实时现场解吸,煤层气含气量普遍大于1.00 m³/t,平均达3.54 m³/t;页岩气含气量介于0.10~1.50 m³/t之间,平均为0.54 m³/t;致密砂岩气含气量一般小于0.30 m³/t。GFD1井所处的曲江向斜北翼完整,南翼被一条逆断层挤压,具有较好的封堵性,有利于页岩气保存,形成原地宽缓斜坡型页岩气富集模式。     

贵州下石炭统旧司组页岩气地质特征及有利区优选

贵州下石炭统旧司组作为页岩气新区新层系勘探重点,近年来虽开展了大量的页岩气地质调查工作,但勘探效果甚微。本文在大量露头、钻井和测试分析资料的基础上,对其页岩空间展布特征、地球化学特征、页岩气储集特征和含气性特征进行详细分析,发现旧司组主要沉积于台盆和泻湖环境,黔西南地区干酪根类型主要为Ⅱ1和Ⅱ2型,在黔南地区主要为Ⅰ型,TOC主要分布于1%～2%。Ro值主要分布于1%～2.5%,区内热液矿物或温泉的影响不具区域性。页岩中石英含量多＞40%。旧司组下段页岩孔隙以宏孔为主,上段页岩孔隙呈中、宏孔并存。孔隙度主要分布2.0%～10.0%,储集性能中等。黔南地区目标层含气性良好,以吸附气为主。黔西南地区目标层以游离气为主,其含气性受断裂和目标层所处应力状态控制。在此分析基础上,结合勘探实践经验,采用综合信息叠合法初步优选出：望谟-紫云-罗甸、罗甸-克度和蟠龙-勺米3个有利勘探区,有利区面积约为1 448 km²。     

渝东南彭水地区彭页1井龙马溪组储层特征及含气性研究

渝东南地区是我国页岩气勘探开发的重点地区.以彭水地区彭页1井龙马溪组泥页岩为研究对象,结合钻井资料、全岩分析、薄片观察、扫描电镜、核磁共振与氮气吸附等实验,对页岩岩矿特征、有机地球化学、储层特征与含气性进行系统分析.研究表明：彭页1井龙马溪组泥页岩厚度约80 m,脆性矿物含量高,以石英为主,约占48%,其次为长石与碳酸盐矿物;黏土矿物占29%,以伊利石为主,占黏土矿物总量的65%,与美国Barnett页岩矿物成分及含量相近,有利于后期压裂.该井区页岩有机质类型为II₂型,TOC为1%～3%,平均1.84%,成熟度2.5%～4.4%.储集空间多为纳米级—微米级孔隙,有机质孔和粒间孔为主,可见粒内溶蚀孔、微裂隙、黏土矿物层间孔和少量晶间孔,平均孔隙度2.43%,孔径以微小孔为主,介于2～80 nm,渗透率主要集中在0.005～0.01 mD,含气性中等—偏低,解析气量平均1.15 m³/t,饱和吸附量（V_L）平均2.56 m³/t,均低于Barnett页岩和焦页1井的含气量,有机质丰度、储层孔隙度是该区页岩含气量的主控因素,其次还受脆性矿物和黏土矿物含量影响.     

湖南省保靖地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件分析

为评价湖南省保靖地区寒武系牛蹄塘组页岩气勘探潜力,利用野外地质调查及页岩气井勘探成果资料,结合钻井岩芯样品测试结果,研究了保靖地区牛蹄塘组页岩储层发育特征及其分布规律。保靖下寒武统牛蹄塘组发育被动大陆边缘浅海深水碎屑岩陆棚相黑色碳质页岩、深灰色泥岩、深灰色钙质粉砂岩。该页岩层系分布稳定,厚度较大(90 m),有机质丰度较高(1.48%~3.49%),为I型干酪根,成熟度较高(3.90%~4.86%),处于过成熟阶段; 脆性矿物含量较高(38.4%~50.5%),具较好的破裂潜力; 成岩作用较深,黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主; 页岩孔隙度中等(0.50%~4.24%),渗透率极低(0.000 5×10^-3~0.014 6×10^-3 μm²)。储集空间有晶体矿物晶面溶蚀孔、矿物边缘溶蚀孔、有机质溶蚀孔、黄铁矿晶间孔、成岩作用解理缝和构造裂缝。综合分析认为,湖南省保靖地区下寒武统牛蹄塘组具有较好的页岩气成藏地质条件,裂缝发育区可促进页岩气聚集,在保靖县东部昂洞—泽碧一带可以加大勘探力度。     

The influence factors of gas-bearing and geological characteristics of Niutitang Formation shale in the southern margin of Xuefeng Mountain ancient uplift: A case of Well Huangdi 1

In order to evaluate the geological characteristics and gas-bearing factors of Niutitang Formation within the Lower Cambrian of northern Guizhou, the Huangping area located at the southern edge of the ancient uplift belt of Xuefeng Mountain was selected as the target area, and Well Huangdi 1 was drilled for the geological survey of shale gas. Through geological background analysis and well logging and laboratory analysis such as organic geochemical test, gas content analysis, isothermal adsorption, and specific surface area experiments on Well Huangdi 1, the results show that the Niutitang Formation is a deep-water shelf, trough-like folds and thrust fault. The thickness of black shale is 119.95 m, of which carbonaceous shale is 89.6 m. The average value of organic carbon content is 3.55%, kerogen vitrinite reflectance value is 2.37% and kerogen type is sapropel-type. The brittle mineral content is 51% (quartz 38%), clay mineral content is 38.3%. The value of porosity and permeability are 0.5% and 0.0014 mD, which the reservoir of the Niutitang Formation belongs to low permeability with characteristics of ultra-low porosity. The gas content is 0.09 −1.31 m³/t with a high-value area and a second high-value area. By comparing with the geological parameters of adjacent wells in the adjacent area, the accumulation model of “sediment control zone, R_o control zone, structure controlling reservoir” in the study area is proposed. Therefore, deep-water shelf-slope facies, R_o is between high maturity-early stage of overmaturity and well-preserved zones in the Niutitang Formation in this area are favorable direction for the next step of shale gas exploration.     

Discovery and Analysis of Shale Gas in a Carboniferous Reservoir and its Enrichment Characteristics in the Northern Nanpanjiang Depression,Guizhou Province,China

Shale gas resources are considered to be extremely abundant in southern China, which has dedicated considerable attention to shale gas exploration in recent years. Exploration of shale gas has considerably progressed and several breakthroughs have been made in China. However, shale gas explorations are still scarce. Summary and detailed analysis studies on black shale reservoirs are still to be performed for many areas. This lack of information slows the progress of shale gas explorations and results in low quantities of stored black shale. The Carboniferous Dawuba Formation, which is widely distributed and considerably thick, is one of the black shale formations targeted for shale gas exploration in southern China in the recent years. The acquisition and analysis of total organic carbon, vitrinite reflectance,types of organic matter, mineral composition, porosity, and permeability are basic but important processes. In addition, we analyzed the microscopic pores present in the shale. This study also showesd the good gas content of the Dawuba Formation, as well as the geological factors affecting its gas content and other characteristics. To understand the prospect of exploration, we compared this with other shale reservoirs which have been already successfully explored for gas. Our comparison showesd that those shale reservoirs have similar but not identical geological characteristics.     

Geological characteristics and favorable areas prediction of shale gas in Wufeng-Longmaxi Formation in Zheng’an area of Northern Guizhou

In order to determine the shale gas geological characteristics of Wufeng Formation in upper Ordovician and Longmaxi Formation in Lower Silurian of Zheng'an area in Northern Guizhou, the authors used geology survey,gravity,magnetic,two dimensional seismic,geological well and test analysis methods to carry out 1:50000 shale gas basic geology survey. The distribution, depositional environment, organic geochemical, mineral composition, reservoir properties and hydrocarbon content and other characteristics of Wufeng-Longmaxi Formation rich organic shale were obtained. The results show that the rich organic shale belongs to deep water continental shelf facies, mainly distributed in Anchang, Banzhu and Nigao syncline, with a thickness of 14.5-55 m and burial depth of 0-3 200 m. The TOC content is between 1.0% and 4.0%, and the vitrinite reflectance (R_o) is between 1.82% and 2.23%, with the organic matter type mainly I kerogen. The rocks are mainly composed of quartz, feldspar and clay minerals. The brittle mineral content is high, generally more than 50%. The porosity is generally between 2.03% and 3.89%,and the permeability is generally between 0.35×10^-5 μm² and 1.86×10^-5 μm², showing the characteristics of low porosity and low permeability. The highest gas content is 2.88m³/t, showing good gas content characteristics. Three favorable target areas for the shale gas in Zheng’an area were identified through comprehensive analysis and evaluation optimization, that is Anchang,Banzhu and Nigao block respectively, which provides exploration direction for shale gas exploration and development in the study area.     

鄂西宜昌下寒武统水井沱组页岩气聚集条件与含气特征

鄂西宜昌下寒武统水井沱组页岩具有良好的气体显示,页岩气成藏条件研究薄弱.利用最新钻探的井下资料、周边露头地质调查资料及大量样品的分析测试结果,从富有机质页岩区域展布、地球化学特征、岩石储集特征、含气性、保存条件等方面研究鄂西宜昌地区下寒武统水井沱组页岩气聚集条件.研究区水井沱组形成于陆棚-斜坡相带,厚度为50~140 m.有机碳含量高（TOC值为0.43%~10.45%,平均值达2.65%）,TOC大于2%的优质页岩有效厚度为28~41 m,有机质热成熟度为2.4%~3.2%,处于高演化阶段.页岩脆性矿物含量高,石英含量平均值为29.33%,碳酸盐含量平均值为25.94%,黏土矿物含量平均值为35.06%,且以伊/蒙间层为主.水井沱组富有机质页岩孔隙度为0.96%~3.32%,平均值为2.08%,页岩渗透率为0.01×10-3~3.05×10-3 μm2.氩离子抛光电镜与吸附测试表明,页岩孔隙发育具有成因类型多、孔径尺度小的特点,有机孔孔径主要集中在10~50 nm范围内.水井沱组页岩气层顶、底板条件良好,区域构造稳定、断裂不发育,页岩气保存条件优越.钻井过程中水井沱组气显频繁,解析含气量为0.31~5.48 m3/t,连续含气量大于2 m3/t的累计厚度达44.05 m.水井沱组水平井压裂获工业气流,页岩气组分中CH₄含量为87.17%~92.75%,C₂H₆为0.83%~0.94%,N₂为5.86%~9.37%,CO₂为0.05%~2.25%.总体上宜昌地区下寒武统水井沱组页岩气成藏条件较好,是四川盆地外页岩气新的勘探区.      

湘中与湘东南岩关阶组和龙潭组页岩气潜力

为了揭示湘中与湘东南坳陷海陆过渡相页岩含气潜力及勘探方向,对该区下石炭统岩关阶组和上二叠统龙潭组泥页岩进行总有机碳含量TOC、镜质体反射率R_ran、干酪根碳同位素、有机质显微组成、X衍射、扫描电镜、孔渗特征和等温吸附等测试。结果表明岩关阶组和龙潭组处于成熟-高成熟期、类型以Ⅲ型为主;龙潭组泥页岩TOC含量普遍较高、而岩关阶组泥页岩TOC含量较低。龙潭组和岩关阶关组泥页岩矿物主要为黏土矿物和石英,部分含有较高的方解石。这两套页岩的孔隙发育较差,主要孔隙类型为有机孔、溶蚀孔和层间裂缝。孔隙度为0.41%~2.76%、渗透率为（0.08~0.98）×10-3 μm2。孔隙度主要受TOC控制,不稳定矿物如长石和碳酸盐岩虽然能提供一定孔隙,但对页岩物性的影响有限。泥页岩的甲烷吸附量普遍在1.67~2.5 cm3/g,2015H-D3井龙潭组泥页岩现场解吸气量普遍大于0.5 cm3/g,最高为2.35 cm3/g,表明湘中和湘东南地区龙潭组具有一定的页岩气潜力,但岩关阶组勘探前景相对较差。      

鄂尔多斯盆地东南部上古生界海陆过渡相页岩储集性与含气性

鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相页岩是重要的页岩气富集层系,但是含气性及其控制因素研究薄弱,制约了对该地区页岩气的勘探和研究。论文通过对鄂尔多斯东南部本溪和山西组大量页岩样品开展有机地球化学、矿物组成、页岩孔隙及分布的研究,评价了海陆过渡相页岩的储集性;通过含气量现场解吸和等温吸附实验,分析了页岩含气特征和影响因素。结论认为研究区海陆过渡相页岩有机质丰度高(TOC含量0.5%~11%),主要发育III型干酪根,有机质成熟度较高(1.0%~3.0% Ro);矿物组成以富黏土页岩为特征,黏土矿物含量可高达60%以上。总孔隙度分布在2%~8%,部分样品微裂缝发育。孔隙类型以平行板状的狭缝型孔隙介孔为主,在岩石孔隙比表面积和孔体积的贡献占90%以上;TOC含量与孔隙比表面积及孔隙总体积具有密切的相关性,有机质孔隙对岩石总孔隙构成具有重要贡献。现场解吸含气量为0.591~4.05 m3/t,兰氏体积从0.05 m3/t到14 m3/t都有分布,页岩实测含气量与气体吸附能力差异大。TOC含量是控制海陆过渡相页岩含气量和含气能力的重要因素,富黏土矿物的吸附作用可使样品含气能力显著增加。     

湘西北地区寒武系牛蹄塘组页岩气资源前景

湘西北地区牛蹄塘组黑色页岩展布广泛,为寒武纪纽芬兰世—第二世滞留还原条件的沉积产物,适中的埋深和较大的厚度为其提供了良好的气藏条件。对其有机地化参数进行试验分析:TOC值为0.59%～13.05%,均值3.75%,有机质丰富;R_o值为1.87%～4.00%,均值3.05%,成熟度高;干酪根类型以Ⅰ型为主,少量为Ⅱ型,具有良好的生气潜力;矿物组成中脆性矿物含量为33%～87%,平均含量为68%,而黏土总量为13%～43%,平均为26%,脆性矿物/黏土矿物值高,有利于储层改造;页岩孔隙度为0.3%~8.0%,平均为3.3%,渗透率均小于0.04×10^-3μm²,为低孔低渗类型。综合研究表明,牛蹄塘组具有良好的页岩气生储潜力,同时运用条件概率体积法对其资源量进行评估计算,资源量十分可观。在此基础上对湘西北地区牛蹄塘组划分出6个页岩气有利区,为进一步实施页岩气勘查提供依据。     

滇黔北昭通示范区龙马溪组页岩气资源潜力评价

研究区位于滇黔北坳陷威信凹陷的中西部区域——川南低陡褶皱带南缘带,本文利用钻井、野外露头、区域地质等资料,对研究区龙马溪组页岩气基本地质特征进行了分析,并采用体积法对页岩气资源量进行了评价。研究成果表明,区内龙马溪组下段暗色页岩有机质含量及成熟度较高,有机质类型偏腐泥型;岩石脆性矿物含量高,物性一般,总含气量中等,总体与长宁、威远等邻区同层位产气页岩较为相似,并与北美主要产气页岩具有一定可比性。初步估算研究区龙马溪组页岩气资源量24871.8×10~8m~3,展现出良好的勘探前景,但受储层发育、保存条件等影响,页岩气资源分布严重不均,纵向上质量较好的页岩气资源主要集中在龙马溪组底部第1小层,平面上主要分布于研究区北部的川南低陡褶皱带内,该区内保存条件好的宽缓复向斜带和箱状背斜构造带是下步勘探的有利区。