山东省上古生界页岩气资源潜力评价

以山东省上古生界海陆过渡相富有机质泥页岩为研究对象,对泥页岩的沉积环境、厚度及分布、有机质类型及含量、有机质演化程度等资料进行分析,认为石炭-二叠纪山西组和太原组泥页岩发育厚度大而稳定,有机质类型以Ⅲ型为主,镜质体反射率一般在0.7%~1.7%之间,有机碳含量一般在1.5%~9.0%之间,是页岩气主要富集层位。以含气量不小于0.5m3/t、镜质体反射率不小于0.5%、有机碳含量平均不小于2.0%等为资源量评价标准,建立有机碳含量与含气量关系模型,估算山东省上古生界页岩气潜在地质资源总量为5 736.75×108 m~3,明确了具有勘查价值的区域有鲁西南含煤区、黄河北含煤区、阳谷-茌平含煤区和临清坳陷,为山东省上古生界页岩气下一步勘查指明了方向。     

莱阳凹陷水南组页岩气储层特征及可压性分析

莱阳凹陷水南组是山东省中生代暗色泥页岩发育最好的层位之一,为了获取水南组泥页岩可压性,对水南组页岩气储层开展岩性特征、有机地化特征、裂缝发育特征、脆性/黏土矿物特征、脆性指数等方面研究。结果表明：莱阳凹陷水南组泥页岩发育厚度为200～443m,泥地比大于70%;有机碳含量平均为1.38%,生烃潜量平均为4.42mg/g,干酪根以Ⅱ型为主,Ⅰ型次之,镜质体反射率为0.70%～1.30%,泥页岩中宏观裂缝和微裂缝发育,利于后期压裂诱导缝的产生;泥页岩脆性矿物平均含量为75.2%～94.1%,脆性矿物含量较高,采用改进岩石脆性指数评价方法计算水南组泥页岩样品脆性指数为28%～63%,水南组泥页岩脆性很强,说明水南组泥页岩具有较好的可压性,利于人工压裂改造形成网状体积裂缝,研究成果对水南组页岩气储层改造具有很好的借鉴意义。     

彰武断陷九佛堂组页岩油气潜力分析

松辽盆地南部彰武断陷九佛堂组发育大套半深湖—深湖相暗色泥页岩夹油页岩层.在岩心观察、薄片鉴定和扫描电镜分析基础上,结合泥页岩的分布、电性和地化特征、含油气性、储集和保存条件等,研究九佛堂组富有机质的暗色泥页岩的页岩油气资源潜力.结果表明:九佛堂组暗色泥页岩在测井曲线上具有“三高一低”的响应特征,纵向上厚度大,可识别上、下两段泥页岩层系,横向上展布较广;有机质丰度高,达到好的烃源岩标准,干酪根以Ⅰ型和Ⅱ1型为主,镜质体反射率(Ro)为0.54%~1.10%;泥页岩含油气性较好,晶间、粒间微孔隙和微裂缝较发育;脆性矿物平均质量分数高达51.4%,易于储层压裂改造.九佛堂组沉积后期构造活动较弱,有利于页岩油气的保存.运用概率体积法估算页岩油资源量为12 442.0×104 t.     

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组页岩气形成条件

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区页岩气资源量较大,二叠系山西组作为主要的目的层系之一.基于钻井资料和暗色泥页岩样品化验资料,从暗色泥页岩生烃条件、储层特征、含气性等方面研究研究区山西组暗色泥页岩中页岩气的形成条件.结果表明:山西组暗色泥页岩分布广泛,且厚度大,平均厚度为80m,有机碳质量分数较高(平均为2.37%),有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,成熟度处于成熟—过成熟阶段,具有很强生烃潜力.矿物组成以石英和黏土矿物为主,黏土矿物中主要为伊蒙混层,吸附能力强.硅质、碳酸盐岩等矿物较多,岩石脆性大,造缝能力强.研究区山西组泥页岩中裂缝极为发育,储集条件优越,泥页岩段气测显示活跃,结合页岩含气层显著的测井响应,显示暗色泥页岩段含气性好,页岩气资源潜力较大.鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组具有良好的页岩气形成地质条件,厚层泥页岩分布区如下寺湾区、云岩区北部黑家堡、关庄及研究区中部延安等,是页岩气成藏的有利发育区.     

阳谷——茌平煤田上古生界生烃潜力研究——以聊页参1井为例

阳谷-茌平煤田是山东省晚古生代石炭-二叠纪地层保留较好的地区,发育有本溪组、太原组、山西组和残存的石盒子群,其中太原组和山西组沉积了厚度较大的暗色泥页岩。通过沉积环境分析和泥页岩发育厚度统计,认为山西组泥页岩主要发育在煤3以下,可与太原组泥页岩一起分析研究,太原组暗色泥页岩层段发育厚度占该组地层厚度的68.82%;山西组和太原组暗色泥页岩有机碳含量一般大于1.5%,以中等—极好烃源岩为主;有机质类型为生气型(Ⅲ型)干酪根,镜质体反射率一般在0.6%～1.5%之间,大部分处于成熟阶段。分析认为,山西组下部和太原组暗色泥页岩具备页岩气生成的沉积环境、物质基础、有机质类型和演化条件,明确了山西组下部和太原组暗色泥页岩是区内勘探的目标层位,为进一步工作提供了依据。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林—子洲地区本溪组富有机质泥页岩发育影响因素与发育模式

鄂尔多斯盆地东缘上石炭统本溪组海陆过渡相泥页岩是该区潜在的页岩气勘探目标。在盆地东缘柳林—子洲地区本溪组代表性剖面和重点探井的系统观测和采样分析基础上,对该区本溪组富有机质泥页岩的发育影响因素与发育模式进行了研究,并建立了本溪组“缓慢沉降、陆源供给、封闭保存”的海陆过渡相富有机质泥页岩的发育模式。结果表明：鄂尔多斯盆地柳林—子洲地区本溪组富有机质泥页岩主要发育在晋祠段和畔沟段,以黏土质泥页岩为主,含少量硅质泥页岩;其有机质丰度高,有机质类型主要为腐殖型;本溪期炎热潮湿的气候导致区域内成煤植物繁盛,沉积水体有机质供应充足;在鄂尔多斯盆地东缘整体缓慢沉降的海侵背景下,障壁岛-瀉湖-浅海泥质陆棚体系在水体底层形成较高盐度的缺氧还原性水体,为沉积有机质的保存和富集提供了良好场所。     

山西省域煤系泥页岩孔隙分形特征

为定量化表征山西省域煤系泥页岩储层孔隙结构复杂程度，以山西省域１４０件海陆交互相煤系泥页岩实测低温液氮吸附数据为基础，利用 ＦＨＨ 模型分别计算了孔径小于４ｎｍ 孔隙分形维数 Ｄ１ 与孔径大于４ｎｍ 孔隙分形维数 Ｄ２，结合 ＸＲＤ衍射、吸附甲烷、有 机 质 丰 度、类型等实验成果，讨论了孔隙结构、饱 和 吸 附 量、黏 土 矿 物含量及有机质丰度与分形维数的关系。结果表明:山西省域煤系泥页岩发育有机质孔与无机孔，页岩有机质孔不及海相页岩发育，无机孔以黏土矿物层间孔与粒间孔为主，孔隙形态结构复杂，存在较多墨水瓶状、狭 缝 状 孔；孔隙分形维数随 ＢＥＴ比表面积、黏土矿物含量增高呈现出增大趋势，随有机质丰度、平均孔径及石英含量增高呈现
出 减小趋势；Ｄ１ 与微孔及孔径为２～４ｎｍ 的介孔比孔容呈正相关关系，Ｄ２ 与孔径为４～５０ｎｍ 的介孔比孔容呈正相关关系，而与宏孔比孔容呈负相关关系；饱和吸附量与分形维数呈正相关关系；山西组泥页岩中黏土矿物含量比太原组高，分形维数与矿物含量的相关性比太原组好，太原组泥页岩 ｗ（ＴＯＣ）高，但有机质孔发育不如山西组， Ｄ１ 与 ｗ（ＴＯＣ）的负相关关系比山西组更明显。      

皖南地区二叠系页岩储层微观孔隙特征及影响因素

皖南地区二叠系发育一定规模的富有机质泥页岩。为了深入研究该套泥页岩储层的微观孔隙特征,选取两口钻井岩芯样品进行了氮气吸附、压汞、氩离子抛光扫描电镜试验,结合泥页岩地球化学、有机岩石学和矿物组成特征探讨了微观孔隙发育的影响因素。结果表明:龙潭组和孤峰组泥页岩总体厚度大,总有机碳高,成熟度适中,矿物成分以石英、伊利石、长石和黄铁矿为主;龙潭组泥页岩有机质以固体沥青和镜质组为主,类型为Ⅱ-Ⅲ型,其形态表现为片层状、条带状或块状,优势孔隙类型为晶间孔和微裂缝,有机孔发育较差,页岩比表面积和孔隙度分别介于6.80~41.62m2·g-1和0.68%~4.44%,主要来自中孔;孤峰组泥页岩有机质以腐泥组和固体沥青为主,类型为Ⅱ型,其形态主要为薄膜状或填隙状,优势孔隙类型为有机孔,也发育一定的晶间孔和微裂缝,页岩比表面积介于3.12~49.45m2·g-1,主要来自微孔,孔隙度介于0.86%~21.08%,主要来自中孔和大孔;总有机碳是这两套泥页岩比表面积的主要影响因素,但是对孔隙度起着明显的抑制作用;伊利石含量与比表面积之间存在一定的负相关性,与孔隙度之间无明显相关性。     

渤海湾盆地济阳拗陷沙三段页岩气地质条件分析

沙河街组三段的湖相富有机质泥页岩是济阳拗陷常规油气的主力烃源岩,也是该拗陷页岩气勘探的重点研究层系.分析沙三段暗色泥页岩的地球化学指标、页岩储层特征、含气性等,探讨济阳拗陷沙河街组湖相泥页岩形成页岩气的地质条件.结果表明:沙河街组湖相泥页岩沉积厚度大,平均大于200m;有机碳含量高,干酪根类型好,以Ⅰ型为主,Ⅱ1和Ⅱ2为辅;成熟度以成熟—高熟为主,与美国产气页岩和中国南方上扬子地区海相富有机质页岩地球化学特征具有可比性.湖相泥页岩脆性矿物质量分数高,石英与碳酸盐岩所占比例大,黏土矿物质量分数为10%～30%,页岩储层裂缝类型多样.由于砂泥岩互层频繁,粉砂或砂质夹层孔隙可以有效改善页岩储层储集性能,为页岩气提供有效的储集空间.泥页岩层段气测显示异常,指示其良好的含气性.沙三段富有机质泥页岩是济阳拗陷页岩气勘探的优选层系,具有良好的页岩气勘探潜力.     

潍北凹陷孔店组二段页岩气资源潜力分析

潍北凹陷是昌潍坳陷的次一级凹陷盆地,也是胜利油田外围常规油气开采区。潍北凹陷孔店组二段发育了较厚的暗色泥页岩,是页岩气形成最有利层段,也是常规油气的生烃母岩。利用昌页参1井数据,结合以往资料,对潍北凹陷孔店组二段岩性特征,有机地球化学特征、矿物组成、泥页岩含气性特征等进行分析研究,认为孔店组二段上亚段下部和中亚段下部具备页岩气资源勘查开发潜力。     

鄂尔多斯盆地云岩地区山西组泥页岩岩石类型及储集空间特征

利用岩石学特征、全岩分析、扫描电镜及孔吼特征测试,分析储层矿物岩石学特征、有机地球化学和储层孔隙体系特征,确定鄂尔多斯盆地云岩地区山西组泥页岩主要的岩石类型和储集空间特征,明确各岩石类型的物性主控因素。结果表明:山西组泥页岩层系划分为高TOC黏土质页岩、低TOC黏土质页岩和粉砂质页岩3种类型。不同岩石类型的物性、孔吼特征及孔隙类型存在差异,同一类型岩石中不同类型孔隙的孔径及发育特征也有所不同。高TOC黏土质页岩的中孔和微孔最为发育,大孔孔体积相对最低;低TOC黏土质页岩的中孔孔体积相对最低,大孔和微孔孔体积介于粉砂质页岩和高TOC黏土质页岩之间;粉砂质页岩的中孔体积相对最高,微孔孔体积比例最低,中孔孔体积介于低TOC黏土质页岩泥岩和高TOC黏土质页岩之间。高TOC黏土质页岩和粉砂质页岩孔隙度受有机质质量分数影响,前者孔隙体积呈线性增大趋势,后者呈线性降低趋势;低TOC黏土质页岩孔隙发育的主要因素是石英、长石等刚性颗粒占比,随刚性颗粒的增加,孔隙体积增大明显。不同岩石类型储层的原始组分对预测孔隙度具有重要意义。     

武威盆地上石炭统羊虎沟组页岩气成藏条件

武威盆地上石炭统羊虎沟组是中小盆地海陆过渡相泥页岩层系的典型代表,分析其页岩气成藏条件对揭示该区页岩气潜力和勘探方向具有重要意义.对野外露头和钻井样品进行了采集,并分析了泥页岩的发育特征、有机地球化学、储层物性和含气性.结果表明,羊虎沟组泥页岩单层厚度薄、累计厚度大、连续性差;有机质丰度高、热成熟度适中、类型以Ⅱ１~Ⅱ２ 型为主.Pr/nC１７和 Ph/nC１８相关性揭示羊虎沟组泥页岩形成于还原性较强的沉积环境.矿物组成以黏土矿物为主,质量分数为２８．５％~７３．４％,平均为５３．０７％,其次是石英和少量的菱铁矿.孔隙类型主要为有机质孔和微裂缝,钻井样品的平均孔隙度为４．８９％,渗透率主要分布在０．００１×１０－３ ~０．１×１０－３ μm２,比表面积介于４．７４~２２．２９m２/g.２个钻井样品的解析气含量分别为２．１９cm３/g和２．３９cm３/g,气体组成以 CH４ 为主;泥页岩甲烷等温吸附量为０．６８~８．５７cm３/g.TOC和 Ro 是武威地区海陆过渡相泥页岩物性和含气能力的主控因素,伊蒙混层含量的增加也可使泥页岩孔隙度和含气能力轻微增加.      

陆相页岩气的泥页岩评价——以延长下寺湾区上三叠统延长组长7段为例

以鄂尔多斯盆地的延长下寺湾区中生界延长组长7段陆相泥页岩为研究对象,在样品实验数据分析和单井岩心观察的基础上,根据泥页岩的发育与分布特点和有机地球化学特征对陆相页岩气的泥页岩进行评价.结果表明:延长下寺湾区延长组长7段泥页岩主要为浅湖—深湖相沉积,泥页岩累计厚度适宜,有机质类型以Ⅱ1为主,有机质丰度较高,具备页岩气生成的物质基础,有机质演化主要处于成熟阶段.分析美国海相产气页岩与中国陆相产气页岩的综合特征,长7段泥页岩脆性矿物质量分数大于25%,有利于储层的后期改造.相对美国储层物性较好的页岩,根据现场解析法测得的长7段泥页岩含气量较高(平均为4.5m3/t),埋深适中,分布稳定,具有勘探潜力和开发前景.     

涟源凹陷上二叠统大隆组泥页岩裂缝方解石脉体流体包裹体特征及其启示

针对湘中涟源凹陷上二叠统大隆组黑色泥页岩中油气特征及微观保存条件，选择 涟 源 凹 陷 ＸＹ１井 大隆组泥页岩中高角度裂缝方解石脉体，开展了脉体岩相学和阴极发光观察、脉体盐水包裹体和烃类包裹体特征及温压研究，结合泥页岩有机质成熟度及油气生成阶段分析和埋藏－热演化－构造抬升史模拟，确定了裂缝脉体形成时期和深度，讨论了泥页岩油气微观保存条件。研究表明:大隆组泥页岩有机质成熟度Ｒｏ 为１．２％～１．３％，原始有机质中发育有机孔，泥页岩孔隙内液态油中很少发育有机孔；裂缝方解石脉体由早晚两期形成，边界清晰；早期脉体中发育大量蓝白色荧光的液相烃包裹体和气－液两相烃包裹体，发微弱荧光的气相烃包裹体和不发荧光的甲烷包裹体，盐水包裹体均一温度主要介于９３～１３８℃间，对应古埋深为２０００～３０００ｍ；晚期脉体中包裹体发育程度差，仅零星见烃类包裹体，盐水包裹体均一温度主要介于５０～６２℃间，对应古埋深为９００～１１００ｍ；依据早期裂缝方解石脉体中甲烷包裹体激光拉曼参数和甲烷体系状态方程估算甲烷包裹体捕获压力为 ２８．９２～４１．４７ＭＰａ，相应古压力系数为１．１０～１．５７。根据早晚两期裂缝方解石脉体中气－液两相盐水包裹体和烃类包裹体的发育程度以及捕获温压信息推断，在燕山－喜山期大幅度构造抬升和地层剥蚀过程中，泥页岩中多期裂缝形成和开启以及成脉古流体活动，对大隆组泥页岩中滞留油气的微观保存条件产生了一定程度的不利影响。      

湘中涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件及主控因素

下石炭统天鹅坪组页岩是湘中地区页岩气勘探的新层系。基于野外地质调查、页岩气钻井的样品采集和分析测试等对湘中涟源凹陷石炭系天鹅坪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:涟源凹陷石炭系天鹅坪组有机质丰度较高,w（TOC）分布在0.78%~2.84%之间,有机质类型以Ⅱ₁型为主,有机质成熟度R_o分布在1.48%~2.09%之间,处于高成熟演化阶段;泥页岩矿物成分以石英和黏土矿物为主,黏土矿物主要由伊蒙混层、伊利石和绿泥石组成;泥页岩有机质孔较发育,孔隙度平均为1.97%,渗透率平均为0.847×10-3 μm2,但大多小于0.1×10-3 μm2;湘新地4井天鹅坪组泥页岩含气量分布在1.64~4.29 m3/t,平均2.69 m3/t（不含残余气）。结合区域构造-沉积演化背景的分析表明,涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件的主控因素为沉积环境、构造保存条件,其中深水陆棚相是页岩气有利相带,复杂构造背景下由对冲式构造样式形成的向斜对页岩气保存条件最为有利,是研究区页岩气勘探的"甜点区"。研究成果可以为该区后续油气勘探提供参考。      

来宾地区中泥盆统东岗岭组泥页岩有机地球化学特征

文章分析了桂中坳陷东部来宾地区中泥盆统东岗岭组(以下简称中泥盆统东岗岭组)泥页岩总有机碳含量(TOC)、有机质成熟度(Ro)、饱和烃色谱等有机地球化学特征,对比国内外不同地区富有机质泥页岩的有机地球化学特征,发现中泥盆统东岗岭组泥页岩具有一定的生气基础和勘探潜力。在此基础上,探讨中泥盆统东岗岭组泥页岩的沉积环境和有机质来源,发现中泥盆统东岗岭组泥页岩的沉积环境属于陆棚斜坡相缺氧还原的咸水环境,有机质来源多样,既有陆源高等植物,也有低等水生生物,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ_1型。     

鲁西南晚古生代泥页岩地球化学特征与沉积环境分析

鲁西南地区是重要的煤炭生产基地,但油气资源调查工作及相关沉积环境分析开展较少。鲁页参1井的实施证实山西组下部和太原组上部及中下部发育的暗色泥页岩具有生油岩特征。通过XRF高精度元素扫描方式对鲁页参1井晚古生代泥页岩层段进行连续扫描,获得以主、微量元素含量为主的配套数据300个,结合岩石学、沉积地球化学方法对鲁西隆起晚古生代地层特征及沉积环境演化进行研究。结果表明:以鲁页参1井为代表的晚古生代泥页岩有机碳含量较高,大部分烃源岩达到中等级别以上,干酪根以利于生气的Ⅲ型为主;热演化程度处于成熟演化阶段,具有较好的生烃潜力;晚古生代沉积环境整体呈现由海相向陆相转变的趋势,属海陆过渡相沉积,地化指标和粘土矿物特征对沉积环境及其变化趋势指示明显。     

柴达木盆地北缘中侏罗统大煤沟组泥页岩吸附特征及其影响因素

页岩中吸附气含量是页岩总含气量中的重要组成部分.页岩吸附特性及其影响因素研究对于预测页岩总含气量及评价页岩气资源潜力具有重要的意义.柴达木盆地北缘侏罗系大煤沟组为一套湖相暗色泥页岩,分布广泛,有机碳含量高,已钻探获得页岩气发现.为研究这套泥页岩的吸附特征和影响因素,选取包括柴页１井岩心在内的４０件泥页岩样品进行了有机地球化学、储层性能、岩石矿物学和含气量等一系列实验测试,分析了泥页岩有机碳含量等参数对吸附能力的影响.结果表明研究区大煤沟组泥页岩最大甲吸附气含量随压力增大而吸附能力逐渐增强,至一定程度达到饱和后不再增加;泥页岩中的有机碳、氯仿沥青“A”和黏土矿物可有效吸附和溶解甲烷,对吸附能力产生积极影响;在页岩热演化程度总体偏低的情况下,液态烃和可溶有机质大量存在并占据孔隙空间从而降低了泥页岩的比表面积,对其吸附能力产生消极影响.      

鄂尔多斯盆地南部延长组页岩微观储集空间特征

以鄂尔多斯盆地三叠系延长组泥页岩为研究对象,采用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、比表面积及孔径分布分析和等温吸附实验等方法,研究页岩气储层微观储集空间的类型、成因及微观孔隙结构.结果表明:延长组泥页岩微孔隙与矿物的形成与转化存在一定联系,微孔隙中次生孔隙是不稳定矿物溶解和矿物成岩转化过程体积收缩等作用的综合结果.泥页岩孔径分布主要在10~30nm之间,孔径分布特征与页岩比表面积具有较好的对应关系.根据等温吸附—脱附曲线形态,将研究区微孔隙形态分为四类,研究区以第Ⅱ类微孔隙结构为主,页岩气的解吸效率相对较高.该研究结果为明确研究区延长组页岩微观储集空间特征及页岩气赋存机理提供指导.     

陆相沉积盆地泥页岩含气量影响因素探讨—以潍北凹陷为例

页岩气以游离态和吸附态赋存于泥页岩中,泥页岩含气量的多少是页岩气资源潜力评价的重要指标,也是勘查开发过程中最重要的制约因素。该文利用潍北凹陷大量实测数据,分别建立泥页岩含气量与有机地化参数、储集物性参数、矿物成分等相关关系图,探讨各参数与泥页岩含气量的相关性和影响因素。研究表明:含气量与有机碳含量相关性最好,相关强度达到中等正相关;孔隙度与含气量无相关关系;岩石密度与含气量、有机碳含量均具有中等程度的负相关。提出了间接获取泥页岩含气量的方法和手段,为准确地评价页岩气资源潜力提供依据。