四川盆地泸州地区海相页岩天然裂缝特征及主控因素

天然裂缝的特征是评价页岩气富集和保存规律中重要的地质指标.以四川盆地南部泸州地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于地震、测井、岩心、薄片、扫描电镜及分析化验资料,深入开展了天然裂缝成因类型、发育特征和主控因素的研究.结果表明：泸州地区五峰组-龙马溪组页岩裂缝按照地质成因可分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝3种类型,构造裂缝按照裂缝的力学性质和与岩石力学层的关系细分为穿层剪切裂缝、顺层剪切裂缝和层内张开裂缝,成岩裂缝分为页理缝和收缩裂缝.泸州地区构造裂缝和页理缝大量发育,收缩裂缝和异常高压裂缝发育程度较低.构造裂缝的分布和发育程度受到断层、褶皱、岩石力学层和脆性的控制,页理缝的发育主要受脆性、有机质含量和纹层的控制.     

富有机质页岩天然裂缝研究进展

天然裂缝是富有机质页岩油气储层的重要储集空间和主要渗流通道,影响页岩油气的富集、保存、单井产能及开发效果,天然裂缝发育规律研究对富有机质页岩油气勘探开发具有重要意义.本文在调研近年来海相和陆相富有机质页岩裂缝研究成果的基础上,综述了富有机质页岩天然裂缝的成因类型、发育特征、主控因素以及评价与预测方法等方面取得的最新进展,讨论了富有机质页岩天然裂缝今后重点研究方向.富有机质页岩天然裂缝分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝3大类6小类,其中层内张开裂缝、穿层剪切裂缝、顺层剪切裂缝和水平层理缝是其主要的裂缝类型.页岩构造裂缝的发育程度主要受脆性矿物含量、有机质含量、高脆性页岩层厚度、构造、地层倾角和流体压力等因素的控制,页岩水平层理缝的形成与发育程度主要受有机质含量、纹层类型、纹层数量、纹层厚度及后期构造抬升等因素的影响.由于陆相页岩与海相页岩的沉积环境不同导致的矿物组分、岩相变化及有机质热演化程度等方面的差异,使得陆相页岩与海相页岩裂缝的发育特征明显不同.与海相页岩裂缝相比,通常陆相页岩裂缝的分布型式更复杂,构造裂缝规模更小,穿层剪切裂缝和顺层剪切裂缝的发育程度低.页岩裂缝的评价与预测目前...     

黄骅坳陷沧东凹陷孔二段泥页岩裂缝发育特征及主控因素分析

黄骅坳陷沧东凹陷孔二段泥页岩沉积厚度大,有机质丰度高、类型好,是泥页岩致密油气勘探开发的重点层位之一。在岩心精细观察与描述基础上,利用偏光显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜观察以及X射线衍射分析、岩石热解分析等技术手段,对沧东凹陷孔二段泥页岩的岩石学特征、裂缝类型及发育特征(长度、开度、角度、充填物等)进行研究,并分析了裂缝发育的主控因素。沧东凹陷孔二段泥页岩主要由长英质矿物、碳酸盐矿物及黏土矿物组成,主要岩性包括云质泥岩、砂质泥岩、泥质云岩、砂质云岩及白云岩等,沉积构造类型包括块状构造、层状构造、纹层状构造及透镜状构造等。孔二段泥页岩主要发育构造缝、层理缝、差异压实缝及异常高压缝等4种裂缝,其中构造缝最发育,其次为层理缝和差异压实缝,异常高压缝发育较少,裂缝中充填物主要包括黄铁矿、方沸石、方解石及沥青等。研究表明,构造作用、岩性与矿物组成、沉积构造、成岩作用及有机质丰度是控制沧东凹陷孔二段泥页岩裂缝发育的主要因素。     

海拉尔盆地苏德尔特构造带基底裂缝特征及控制因素

裂缝是海拉尔盆地苏德尔特构造带基底的主要储集空间,其发育规律控制着苏德尔特构造带的油气分布。根据岩芯、测井等资料并结合盆地及其周缘露头观察,对海拉尔盆地火山岩基底储层裂缝特征和控制因素进行研究。结果表明海拉尔盆地苏德尔特构造带基底储层裂缝包括非构造缝(风化缝、溶蚀缝)和构造缝,其中以构造缝为主。裂缝长度变化较大,主要缝宽在0.1~3.0 mm,既有低角度缝也有高角度缝,有效裂缝倾角多为25°~80°。裂缝走向以北东向、近东—西向为主,其次为北西—南东向。裂缝的发育程度主要受基底岩性、剥蚀淋滤作用和构造作用控制,构造作用对全区裂缝的形成和改造具有重要意义。基底裂缝储层分段发育,各段储层裂缝主控因素不同,风化作用主要影响浅层裂缝发育;淋滤作用影响中层裂缝发育;构造作用控制深层裂缝发育。深层致密带储层是苏德尔特构造带深层油气藏勘探的重点目标区,主要发育在盆地基底深大断裂附近或是基底内幕构造应力转化带。研究对于海拉尔盆地基底内幕的油气勘探具有指导借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地南部长73页岩层系储层特征及主控因素

鄂尔多斯盆地长7₃亚段的页岩层系有机质含量、矿物含量变化大,发育凝灰岩夹层,具有较强的非均质性,不同岩相的孔隙结构差异及主控因素尚不明确。综合多种分析技术手段,对鄂尔多斯盆地南部长7₃页岩层系的岩相进行系统划分,对比不同岩相的孔隙结构及物性差异,探讨其有效孔隙网络及主控因素。根据粒度、TOC和矿物成分将长7₃细粒岩分为8种岩相类型,其中高有机质硅质页岩、凝灰岩及高有机质黏土质页岩三种岩相所占比例较高。长7₃页岩中有机质丰度高(平均20.04%),类型以Ⅰ型为主,处于低熟到成熟阶段。储集空间根据产状可分为基质孔隙(粒间孔、粒内孔、晶间孔、特大溶蚀孔)、有机质相关孔隙(有机质孔、有机质边缘孔隙)、裂缝(构造缝、成岩缝、晶面裂缝、粒边缝)。各岩相等温吸附曲线特征以IV型为主,迟滞回线以H₃型为主。宏孔是储集游离油的有效孔隙,储集性能受岩相、有机质含量及矿物组成控制。凝灰岩孔隙度、渗透率及宏孔比孔容最高,其次为高有机质硅质页岩和高有机质黏土质页岩,而低有机质页岩宏孔比孔容最小,介孔比孔容大。页岩中有机质、黄铁矿含量与宏孔比孔容呈正相关,凝灰岩中石英含量与宏孔比孔容也呈正相关。研究成果可为长7₃亚段页岩油甜点评价及预测提供地质依据。     

陆相断陷盆地页岩岩相组合类型及特征：以济阳坳陷东营凹陷沙四上亚段页岩为例

目前尚未有划分陆相断陷盆地页岩岩相组合的研究成果和技术方法,不同页岩岩相组合的基本特征还需要进一步明确.在页岩油井取心井段岩心精细观察描述的基础上,利用岩石薄片观察和X射线-全岩矿物衍射分析明确取心段页岩的基本岩石和岩相类型,通过主要矿物成分及主微量元素测试分析,提取济阳坳陷古近系页岩沉积古环境信息;依据四古环境（古气候、古物源、古盐度、古水深）基本特征,按照沉积环境相似性以及内部结构均一性等原则对东营凹陷沙四上亚段页岩层系进行岩相组合划分,建立了基于沉积环境主控的页岩岩相组合分级划分方案,并结合储层和有机地化分析测试明确了主要岩相组合的储集性和含油性特征.结果表明：（1）东营凹陷沙四上页岩是典型的富碳酸盐页岩（碳酸盐质页岩）和混积型页岩,纹层特征显著,孔隙类型多样,层理缝和构造缝较发育,有机质丰度高,演化程度中等-低,埋藏深、压力系数高.（2）依据沉积构造部位、古环境,东营凹陷沙四上亚段页岩可划分为8类岩相组合,在盆地中心以发育基质型碳酸盐质页岩岩相组合为主、块状白云岩夹层型页岩岩相组合为辅,在北部陡斜坡带主要发育砂岩夹层型页岩岩相组合,在南部缓斜坡带主要发育块状白云岩夹层型以及纹层...     

渝东南牛蹄塘组页岩裂缝及其分布控制因素

为总结渝东南下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝特征及其分布的主要控制因素,通过页岩露头、岩心和薄片裂缝观察、描述,探讨了页岩裂缝的成因类型、分布特征及裂缝分布与脆性矿物含量、页岩层厚、岩石力学性质、构造、页理发育和有机质含量及热演化程度的关系。结果表明,牛蹄塘组页岩裂缝从成因上分为构造裂缝、成岩裂缝及异常高压裂缝。牛蹄塘组页岩主要发育近东EW向、NE向和近SN向三组构造裂缝,近EW向一组裂缝最发育。裂缝以高角度剪切裂缝为主,规模较小,储集能力一般,主要起渗流作用。脆性矿物含量是控制页岩裂缝形成和分布的主要内因,外因主要是岩层厚度、岩石力学性质、构造应力与构造部位,页理发育影响页理缝及低角度滑脱裂缝的形成和分布,异常高压裂缝的形成与有机质含量有关,受有机质热演化程度的控制。      

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩层系不同岩性储层结构特征

为进一步明确湖相页岩层系优势储集岩性,聚焦页岩油甜点、提高水平段甜点钻遇率,增加水平井页岩油产量,利用沧东凹陷孔二段G108-8井494.29 m岩心,3 000余块次薄片、扫描电镜、核磁共振、压汞和全岩X衍射等数据,系统分析页岩层系中碳酸盐岩、砂岩和泥页岩孔隙类型、结构及非均质特征.结果表明：长石、石英和有机质对储集空间发育具有建设性作用,方解石、黏土和方沸石矿物是储集空间发育的不利因素,白云岩化作用虽在一定程度上改善了碳酸盐储层结构,但白云岩类微晶、泥晶纳米级晶间孔隙储集、渗流条件较差,页岩层系优势储集岩性主要包括砂岩、纹层型页岩和裂缝型白云岩3种类型;纹层型页岩储层基质储集、渗流相对较好,富长英质矿物纹层内残余粒间孔、溶蚀孔之间连通性较好,压裂改造后人工裂缝与基质孔缝形成复杂缝网结构,具备稳产能力,是页岩油主力产层.根据新认识,将钻探箱体聚焦到8～10 m厚纹层状长英质页岩段,GY5-3-1L、GY5-1-9H两口井首年单井累产油超1.0×10⁴ t,桶油成本下降到65美元,实现了湖相页岩油效益开发.     

四川长宁地区页岩储层天然裂缝发育特征及研究意义

页岩气是非常规天然气的一种,具有极低的孔隙度和基质渗透率,在勘探开发过程中势必要进行天然裂缝研究和评价。通过对长宁地区大量野外露头及岩心的观测统计,采用了页岩天然裂缝的地质成因、力学性质和形态特征相结合的页岩裂缝分类方案,将该区天然裂缝划分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝三类,其中构造裂缝进一步依据形态及力学性质划分为穿层剪切缝、层内扩张缝和顺层滑脱缝;成岩裂缝进一步依据形态特征划分为层理缝和收缩缝。本文论述了分类方案的合理性,并分别阐述了页岩中各天然裂缝类型的特征。在此基础上,总结了页岩天然裂缝研究对页岩气勘探开发的作用及意义。层内扩张缝和页理缝影响页岩气的富集,而穿层剪切缝和顺层滑脱缝则在不同地质背景中影响页岩气的保存。     

河南省南襄盆地泌阳凹陷古近系核桃园组湖相页岩油储集层特征

尽管对南襄盆地泌阳凹陷古近系核桃园组湖相页岩采用大型压裂初产已获高产油气流,但是对该湖相页岩储集层特征尚未进行系统研究。文中应用薄片分析及全岩X衍射分析,结合陆相页岩矿物组成特点,将泌阳凹陷湖相页岩划分为块状泥岩、纹层状黏土质页岩、纹层状粉砂质页岩、纹层状灰质页岩及纹层状云质页岩5种类型。根据页岩岩心样品氩离子抛光扫描电镜分析结果,探讨了研究区湖相页岩的储集特征:(1)主要发育溶蚀孔、晶间孔、粒间孔、构造缝、层间页理缝和微裂缝等储集空间类型;(2)孔隙发育具有各向异性;(3)孔隙以中孔体积为主,微孔次之,孔径平均为4.76 nm,有2个峰值区,分别是2～3 nm和71 nm左右。进一步分析表明,岩石类型控制了储集层的储集空间发育特征,研究区以纹层状灰质页岩的溶蚀孔、晶间孔、有机质孔、层间缝等孔隙最为发育,其亦对页岩油储集最为有利。     

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。     

鄂尔多斯盆地Y区块长6致密油层裂缝特征

长6致密油层是鄂尔多斯盆地Y区块的主力产层，裂缝发育。目前单井产能低，水淹和水窜现象严重，部分水井注水困难，严重影响了开发效果。为了解决影响开发效果较为严重的裂缝问题，本文通过野外露头和岩心宏观、微观观察，注水指示曲线和压力降落试井资料分析，应力测定，停泵压力梯度与上覆应力梯度关系研究，结合沉积环境，对天然裂缝、人工裂缝发育特征，人工裂缝影响因素，天然裂缝对人工裂缝性质的影响、人工裂缝形态及分布规律等方面进行研究。结果表明：研究区长6油层宏观裂缝主要是以垂直缝为主的区域性构造裂缝，微裂缝主要是以水平缝为主的成岩缝；人工裂缝主要受控于天然裂缝，天然裂缝主要受控于砂体厚度与泥质体积分数，砂体厚度越薄越易形成天然裂缝，泥质体积分数越高越易形成变形构造。     

致密砂岩储层中钙质夹层特征及与天然裂缝分布的关系

鄂尔多斯盆地镇泾区块长8致密砂岩储层普遍发育钙质夹层,本文利用露头、岩芯、薄片及测井等资料,对钙质夹层的岩性特征、电性特征、分布规律以及与天然裂缝分布的关系进行了研究。研究表明,钙质夹层具有明显的低伽马、低声波时差、高密度、高感应的特点,电成像测井表现为明显的亮色条带。钙质夹层主要分布在部分水下分流河道砂体的中部或下部及河口坝砂体的中部或上部,同时也发育在一些分选较好、颗粒支撑的薄层细砂岩中以及砂泥岩的接触地带。钙质夹层内主要发育高角度构造裂缝,不发育近水平成岩裂缝;与非钙质胶结致密砂岩储层相比,钙质夹层脆性较大,天然裂缝更为发育,且大部分裂缝被方解石充填,为无效裂缝;钙质夹层层厚及岩性界面控制着裂缝纵向延伸高度。论文成果对进一步研究致密储层天然裂缝的分布模式,弄清裂缝对注水开发的影响具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地A油田低渗透储层物性特征及其主控因素

鄂尔多斯盆地A油田长2储层岩性主要为细粒长石砂岩。储层类型为低孔低渗型,平均孔隙度为12.6%,平均渗透率为10.7×10-3μm2。长2储层物性主要受沉积微相、成岩作用、裂缝发育程度与规模控制:辫状河河道砂坝中-细砂岩具有较高的孔隙度和渗透率,天然堤粉细砂岩和细砂岩的孔隙度和渗透率较低;压实作用是导致长2储层砂岩孔隙度降低的主要原因;胶结作用进一步破坏孔隙度,碳酸盐岩是砂岩孔隙度降低的主要胶结物;溶解作用一定程度上改善了长2储层物性,裂缝对砂岩渗透率的提高有重要贡献。     

鄂尔多斯盆地宁县-合水地区长6、长7、长8储层裂缝差异性及开发意义

根据露头、岩心及测井等资料,对比研究了宁县—合水地区长6、长7、长8储层裂缝发育特征的差异性,并讨论其开发意义。宁县—合水地区长6、长7、长8储层均发育构造裂缝和成岩裂缝两种成因类型,但各储层的裂缝产状、裂缝规模(纵向高度及平面长度)及裂缝发育程度存在较大差别。长6储层主要发育近东西向和近南北向两组裂缝,长7储层北东东—南西西向裂缝最为发育,其次为近东西向和近南北向,长8储层北东东—南西西向裂缝最为发育,其次为近东西向裂缝和北西西—南东东向;各储层均以发育高角度构造裂缝为主,但长6储层还发育一定数量中低角度泥岩滑脱裂缝,比例相对较大;在裂缝规模和裂缝发育程度上,长7储层裂缝最为发育,规模相对较小,长8储层裂缝发育程度最差,但具有较大的裂缝规模,长6储层裂缝发育程度和规模介于以上两者之间。由于长6、长7、长8储层裂缝发育特征的差异性,在现今地应力场作用下不同层位、不同产状裂缝开启能力会存在差异,因此在进行注水开发时,要根据各储层裂缝的发育情况,准确计算不同层位裂缝开启压力值,进而确定合理的注水参数,避免注水压力过大造成裂缝大规模开启。此外,通过计算长6、长7、长8储层脆性指数可知,长7储层脆性相对较大,且天然裂缝最为发育,适合采取体积压裂进行储层改造。     

Mineral characteristics and their geological significance of black shales in southeastern Ordos Basin by X-ray diffraction analysis

X-ray diffraction analysis of black shale of Upper Triassic Member Chang 7 of the Yanchang Formation in southeastern Ordos Basin showed that black shales were deposited in brackish, strongly reducing, semi-deep-deep lacustrine facies, and mainly composed of quartz, feldspar, carbonate （dolomite）, clay minerals （illite and il- lite/smectite） and a certain amount of pyrite. The mineral composition characteristics of this set of black shales are similar to those of highly productive shale gas in North America, for example shallow burial, low clay mineral and abundant brittle mineral, so the strata are conducive to the development of cracks and fractures. Thus, this area is favorable for shale oil/gas exploration and development.     

Tectonic Fractures in Tight Gas Sandstones of the Upper Triassic Xujiahe Formation in the Western Sichuan Basin,China

<正>The western Sichuan Basin,which is located at the front of the Longmen Mountains in the west of Sichuan Province,China,is a foreland basin formed in the Late Triassic.The Upper Triassic Xujiahe Formation is a tight gas sandstone reservoir with low porosity and ultra-low permeability, whose gas accumulation and production are controlled by well-developed fracture zones.There are mainly three types of fractures developed in the Upper Triassic tight gas sandstones,namely tectonic fractures,diagenetic fractures and overpressure-related fractures,of which high-angle tectonic fractures are the most important.The tectonic fractures can be classified into four sets,i.e.,N-S-,NE-, E-W- and NW-striking fractures.In addition,there are a number of approximately horizontal shear fractures in some of the medium-grained sandstones and grit stones nearby the thrusts or slip layers. Tectonic fractures were mainly formed at the end of the Triassic,the end of the Cretaceous and the end of the Neogene-Early Pleistocene.The development degree of tectonic fractures was controlled by lithology,thickness,structure,stress and fluid pressure.Overpressure makes not only the rock shear strength decrease,but also the stress state change from compression to tension.Thus,tensional fractures can be formed in fold-thrust belts.Tectonic fractures are mainly developed along the NE- and N-S-striking structural belts,and are the important storage space and the principal flow channels in the tight gas sandstone.The porosity of fractures here is 28.4%of the gross reservoir porosity,and the permeability of fractures being two or three grades higher than that of the matrix pores.Four sets of high-angle tectonic fractures and horizontal shear fractures formed a good network system and controlled the distribution and production of gas in the tight sandstones.