鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组油页岩沉积环境与资源潜力研究

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组油页岩,主要分布在盆地南部,单层厚度15～30 m（最厚处超过40 m）,含油率5%～10%。延长组沉积时是鄂尔多斯盆地发育的鼎盛时期,长7期湖盆范围达到最大。通过对长7油页岩分布与沉积相展布关系的研究,认为鄂尔多斯盆地油页岩的分布受沉积环境的控制作用显著,深湖-半深湖相沉积环境下形成的油页岩,具有含油率高、厚度大和分布范围广的特点。长7油页岩资源丰富,油页岩资源量为10 476 亿t,而且盆地构造相对简单,开发条件优越。因此,鄂尔多斯盆地长7油页岩具有广阔的勘探开发前景。     

陕西铜川—延安地区油页岩及油气资源特征

鄂尔多斯盆地东南部的铜川—延安地区是我国油页岩资源最丰富的地区之一,其中,三叠系延长组是盆地内最具潜力的油页岩产出层位。为了掌握和评价该区三叠系延长组长7油页岩矿床特征、资源品级和勘探远景,为该区油页岩勘探开发提供依据,在对油页岩地质调查、钻探及测井等资料解释和样品分析的基础上,进行了综合研究和远景资源量估算。结果表明: 该区油页岩厚度较大、油页岩段集中,分布稳定,含油率较高,为厚层中品级富—高硫油页岩; 沉积环境控制了油页岩的厚度及含油率,半深湖—深湖与浅湖过渡带及湖湾环境是油页岩形成的最有利相带; 该区仅500 m以浅的长7油页岩资源量达1 346.46×10⁸ t,干馏油页岩油资源量为63.70×10⁸ t,资源潜力巨大,具有大型—特大型油页岩矿床远景。     

陕北油页岩地质特征、成矿规律及开发条件

陕北油页岩主要分布于鄂尔多斯盆地的三叠系延长组和侏罗系安定组、延安组地层中,其中三叠系延长组的长7、长9、长1是油页岩发育的主要层段。地层总体为一产状平缓的向北西西微倾的单斜构造,地表绝大部分被第四系现代风积沙覆盖。油页岩矿石多呈灰黑色片状,主要成分为硬质粘土类矿物,含少量石英、长石细屑及沥青质点。油页岩分布受基底差异运动形成的构造坳陷盆地控制。成矿受岩相古地理环境控制,深湖一半深湖相沉积环境形成的油页岩分布广泛,品质好,浅湖和三角洲相沉积环境形成的油页岩分布范围小、厚度小、含油率低。鄂尔多斯盆地不仅油页岩资源丰富,而且开发条件优越,具有广阔的开发利用前景,对解决我国油气等常规能源供需矛盾突出的问题非常有利。     

鄂尔多斯盆地油页岩的主要地质特征及资源潜力

前人及笔者最近研究结果表明:鄂尔多斯盆地除赋存有大量的石油、天然气、煤、煤层气、地下水及铀矿而外,还赋存着巨量的油页岩资源.油页岩分别赋存于早二叠世山西组、中-晚三叠世延长组、晚三叠世瓦窑堡组及中侏罗世早期延安组、中侏罗世晚期安定组地层中;在空间上,油页岩多呈层状展布于盆地内部而隐伏于地下.中、晚三叠世延长组和中侏罗世早期延安组是主要含油页岩层位.早二叠世油页岩形成于海陆交互的滨海环境,中-晚三叠世延长组中的油页岩形成于陆相深湖或半深湖环境,晚三叠世瓦窑堡组油页岩、中侏罗世早期延安组油页岩形成于陆相湖泊三角洲湖沼环境,与煤层共生,而中侏罗世晚期安定组油页岩仅局限于陆相半深湖环境.通过对陕西铜川北部和宁夏固原炭山典型油页岩矿的剖析,查明鄂尔多斯油页岩矿层厚度一般为4～36 m,含油率一般为1.5%～13.7%(下限略低于3.5%这一油页岩矿的最低工业品位,本次低于部分暂不参加资源量的计算);发热量一般为1.66～20.98 MJ/kg,视比重1.55～2.46.埋藏2000 m以上的页岩油资源量(334)达2000×108 t以上,其中探明储量(121)1×108t,显示了巨大的资源前景.盆地东南部及西部的油页岩埋藏浅,部分地段探明程度高,交通条件好,如果及时开发利用,不仅可以获得初步经济效益,同时也可为鄂尔多斯油页岩的开发利用获取开拓性的宝贵经验.     

鄂尔多斯盆地陇东地区长7段页岩油特征与资源潜力

重点从鄂尔多斯盆地陇东地区长7段油页岩的地质、地化与含油性等方面分析了其页岩油的地质特征,粗略估算了长7段页岩油的资源潜力。油页岩主要分布在长7段中下部,横向连续性好。有机质丰度高,有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,并处于成熟演化阶段,以生油为主,具有较好的含油性。采用体积法对鄂尔多斯盆地陇东地区长7段页岩油的潜在资源量进行了估算,约为283.2亿t,勘探潜力较大,资源丰度为56.64×104 t/km2,是研究区潜在的重要非常规石油资源。     

再论鄂尔多斯盆地延长组长73砂层组与烃源岩相关的高伽马砂岩

针对自然伽马等常规测井系列长期仅能将鄂尔多斯盆地延长组长7₃砂层组大规模发育的与烃源岩相关的高伽马砂岩解释为“油页岩等优质烃源岩”的问题,根据岩心观察及测录井资料、电子探针薄片和大量页岩油实际生产资料的分析,对长7₃砂层组内与烃源岩相关的高伽马砂岩的定义、成因以及其发育特征与长7油层组页岩油试油效果的关系进行了探索性的研究。研究表明,鄂尔多斯盆地长7₃砂层组内与烃源岩相关的高伽马砂岩可划分为狭义和广义两种类型,高放射性的成因可能与深部热水作用有关,首次发现其发育特征与长7油层组页岩油试油效果关系密切。该项研究对鄂尔多斯盆地延长组长7油层组页岩油的大规模高效勘探与开发具有重要的理论和现实意义。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组非主力有效烃源岩发育特征

通过油源对比确定了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长4+5、长6、长9暗色泥岩和长7油页岩与暗色泥岩的有效性,进一步采用热解烃指数(HCI)、可溶有机质与有机碳含量关系确定了有效烃源岩的有机碳含量下限为1.1%。以此下限值作为标准,与单井测井资料预测的有机碳含量值结合,确定了单井不同层段有效烃源岩的厚度。通过大量钻井有效烃源岩的厚度统计,确定了不同层段有效烃源岩的厚度分布特征。长4+5有效烃源岩主要分布在研究区中部,最大厚度超过60 m。长6有效烃源岩的分布中心集中在庆城-马岭一带,最大厚度超过70 m,沉积中心的厚度在20~70 m,分布范围与长7油页岩的分布较为一致。长9有效烃源岩在东北部的志丹地区,主体厚度在30～60 m。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段与威利斯顿盆地Bakken组致密油形成条件的对比及其意义

自北美Bakken组致密油成功开发以后,致密油资源已成为各国非常规油气资源勘探开发的热点领域,我国在鄂尔多斯盆地延长组致密油的勘探开发中取得了一定的突破。从地质背景、岩性特征、生油岩特征、储集条件等方面,将威利斯顿盆地Bakken组与鄂尔多斯盆地延长组长7段致密油的成藏机理和富集规律进行系统对比。对比结果显示两者在构造背景、源储配置关系、生油岩特征、储集层特征等方面相似,不同之处在于延长组的泥页岩平均厚度大于Bakken组。鄂尔多斯盆地延长组长7段和威利斯顿盆地Bakken组致密油具有极其相似的成藏条件和富集规律,认为鄂尔多斯盆地延长组致密油具有较好的勘探前景。     

页岩层系油气资源有序共生及其勘探意义——以鄂尔多斯盆地延长组长7页岩层系为例

页岩层系内的非常规油气已成为全球油气勘探开发的热点,这些资源的形成与富有机质页岩密切相关,形成演化有序、空间分布上共生。目前的研究通常按非常规油气类型单独进行,尚未从页岩层系整体角度考虑各类油气资源的分布规律。在大量调研国内外页岩层系油气资源分布规律的基础上,提出页岩层系油气资源有序共生,并以鄂尔多斯盆地长7页岩系为例进行解剖,按照成熟度阶段、埋藏深度和有机质丰度,将长7页岩层系油气资源分成露头-浅埋藏油页岩区、中等成熟-中等埋深压裂页岩油区、中等成熟-中等埋深原位改质页岩油区、高成熟度-深埋页岩气区和紧邻-夹层致密砂岩油五大区域。基于页岩系统油气资源有序共生关系,提出页岩层系油气资源立体勘探开发的观点,以期对页岩层系非常规油气资源有效利用提供新思路。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7页岩复合含油气特征

<正>近年,随着国外致密油、页岩油和致密气等非常规油气资源的开发利用和理论的引入,国内致密油气的勘探与开发以及地质理论研究进入快速发展阶段。鄂尔多斯盆地晚三叠纪延长世长7期沉积的一套高丰度高效富有机质黑色页岩,为中生界油气资源的富集提供资源基础;同时,长7沉积期沉积的细粒沉积为致密油、页岩油和页岩气等非常规油气资源的富集提供储集空间。晚三叠纪长7沉积期是鄂尔多斯湖盆发育的鼎盛期,半深湖—深湖相细粒沉积物发育,受"西陡东缓"     

Reservoir Characteristic of Lacustrine Shale and Marine Shale

<正>1 Introduction Shale oil deposits are‘unconventional resources’in which oil has been generated and retained in fine grained sedimentary rocks.According to lithology and the presence of fractures,shale oil deposits can be classified into three types:tight shale oil(e.g.Barnett and Tuscaloosa deposits),hybrid shale oil(e.g.Niobrara and Bakken depositis)and fractured shale(Monterey and Pierre deposits)(Jarvie,     

福特沃斯盆地Barnett页岩气藏特征及启示

福特沃斯盆地Newark East页岩气田是美国第一大页岩气田,代表了一个集烃源岩、储层和盖层等成藏体系所有关键要素存在于同一套页岩层的非常规天然气藏--页岩气藏.根据研究资料,对福特沃斯盆地Barnett页岩气藏的特征进行了分析,包括页岩厚度、有机质类型及丰度、成熟度、孔渗和裂缝特征以及含气量等指标,重点研究了Newark East页岩气田的特征,该气田具有页岩层相对较厚、有机质丰度高、热成熟度高和被致密碳酸盐岩包围的特征.最后得出Newark East气田Barnett页岩气藏的气藏模式,并认为该页岩气藏的特征、模式在马拉松-沃希托、阿巴拉契亚逆冲褶皱带前缘的前陆盆地中具有普遍意义.     

Differences between Marine and Terrestrial Shale Gas Accumulation: Taking Longmaxi Shale Sichuan Basin and Yanchang Shale Ordos Basin as Examples

<正>1 Introduction With the rapid development of theory and practice,shale gas has gradually become an important part in diversified energy structure.Though a lot of research have been done mainly for shale gas exploration prospects,geological conditions and shale gas accumulation have been analyzed and summarized,prospective resources have been preliminarily predicted,and favorable exploration and     

黑色页岩与土壤重金属污染

本文利用ICP—MS等技术分析了湘中地区黑色页岩及其相应土壤的重金属含量,在对分析结果进行统计分析的基础上,探讨了黑色页岩与土壤重金属污染的关系。研究表明,黑色页岩是富集多种重金属元素的特殊岩石。以黑色页岩岩系为母岩的土壤,不仅明显富集Cu、Cd、Cr、Co、Pb、Zn、Mo、Ni、V、U、Sn、Sb、T1、Th等多种重金属元素,而且受到Mo、Sb、Cd、U、Tl、Cu、V、Sn、Th等重金属的污染,其中以Mo、Cd、Sb、U、Tl等的污染尤为严重。黑色页岩土壤重金属污染在一些地方已产生明显的负面环境效应,值得关注。     

延安周边地区页岩地球化学特征及页岩油潜力评价

延安周边地区长7泥页岩地层中获得工业油流,使得针对该地区的勘探工作开始审视页岩油目标。基于此,开展了系统化的烃源岩品质评价工作以及页岩油气潜力分析工作,以期为深入的页岩油勘探提供参考。研究表明,研究区页岩有机质丰度整体较高,平均总有机碳含量4.05%;有机质类型主体为Ⅰ型、Ⅱ₁型及Ⅱ₂型;整体进入了生油窗,处于成熟生油的热演化阶段。页岩的物质来源为陆地与湖泊的混合来源,其整体上沉积于弱还原弱氧化环境。三类有机质中,有机质含量越高,则其生烃能力也越强;Ⅰ型有机质的生烃能力最大、Ⅱ₁型有机质次之,Ⅱ₂型有机质相对最小。Ⅰ型有机质、Ⅱ₁型有机质及Ⅱ₂型有机质,页岩油含量即总游离烃量分别为10.30 mg/g、8.99 mg/g、8.14 mg/g。页岩油相态以游离态为主,吸附态相对较少。可动用性方面,页岩油的可动用资源集中于Ⅰ型有机质,Ⅱ₁型有机质可动用较差,Ⅱ₂型有机质可动用性极差。在综合勘探潜力方面,最适于进行页岩油勘探的对象是Ⅰ型有机质,其次为Ⅱ₁型有机质。Ⅱ₂型有机质基本无页岩油勘探潜力。     

利用纳米透射X射线显微成像技术研究页岩有机孔三维结构特征

页岩纳米级孔隙的三维结构特征直接决定页岩气微观渗流机理,是完善页岩储层流动模型亟需解决的核心问题。本文以龙马溪组页岩有机孔样品(直径约7μm)为研究对象,分别利用同步辐射纳米CT和实验室纳米CT重建有机孔三维空间结构,针对两个装置获得的孔隙结构参数进行对比研究,结果表明:(1)龙马溪组页岩有机孔样品呈蜂窝状,孔隙度约60%,连通性较好;孔径分布呈双峰模式,集中于60~150nm和500~1400 nm;孔径大于500 nm的孔隙对样品的总孔隙度贡献较大。(2)同步辐射纳米CT与实验室纳米CT结果相较,孔隙度和孔隙总数两参数基本一致,喉道总数和喉道半径偏差较大;孔径分布和配位数分布规律虽然类似,但具体数值存在明显差异,值得进一步深入比较分析和研究。(3)纳米CT方法在页岩纳米孔隙三维结构表征方面存在阈值划分难度大与扫描视场过小的问题,可从切片重构算法、三维数据处理、表征单元体三方面进行改进。     

海相高过成熟页岩芳烃特征及页岩气意义

为了合理评价我国南方下古生界页岩有机质热演化程度,研究其与页岩含气性关系;采用气相色谱-质谱联用仪对中扬子地区6口调查井、3个露头剖面的20件页岩样品的芳烃馏分进行了分析,并对代表不同区域的6件样品进行显微激光拉曼测试.分析结果显示拉曼D、G峰参数可以很好地计算过成熟至球粒石墨阶段高演化样品的有机质成熟度;拉曼D峰的子峰包含有芳烃含量的重要信息,随着有机质热演化程度的增加,与芳烃含量有关的D₄子峰强度不断降低.芳烃中菲系列化合物和二苯并噻吩系列化合物在_RmcR_o=2.73%~4.67%范围内的演化具有明显规律性;虽然甲基菲成熟度公式在该阶段已经不适用,但表征3-MP+2-MP相对含量的参数F1仍是很好的有机质成熟度指标;在有机质过成熟演化阶段,F1先随成熟度增加逐渐增加至0.74附近（R_o=3%附近）,之后随成熟度增加逐渐减小.二苯并噻吩化合物参数2,4-/1,4-DMDBT和4,6-/1,4-DMDBT在过成熟阶段随成熟度增加而增大,两值分别增至2和4.5时对应页岩等效镜质体反射率为4%.页岩芳烃系列化合物在过成熟阶段随有机质热演化程度增加而发生的异构化作用和脱甲基作用与有机质的比表面积变化有较好的耦合作用,与页岩气调查井的气显情况也有较好的相关性;页岩芳烃特征对过成熟阶段页岩气的生成具有重要的指示意义,可以作为我国南方下古生界有机质过成熟地区页岩气勘探的有效指标.