鄂尔多斯盆地南部延长组长9段页岩气资源潜力评价

鄂尔多斯盆地南部延长组长9段为长7段之外另一套富含页岩气层段,然而其资源潜力长期未被重视。通过黄探1井的钻探在长9段发现了高含气量的页岩层段,初步证实了其资源潜力。本文利用黄探1井钻探成果并结合大量邻区钻井资料,对鄂尔多斯盆地南部长9段泥页岩发育特点、有机质丰度、有机质类型、热演化成熟度、岩矿特征、储层物性及含气性等方面开展研究,对其页岩气资源潜力进行了评价。总体认为:长9段沉积时期半深湖-深湖相发育,为油页岩形成提供了良好的沉积条件;长9段总有机碳(TOC)平均质量分数3.98%,有机质丰度高,以偏腐殖Ⅱ₂型混合有机质为主,处于高成熟演化阶段;页岩储层孔隙度与渗透率均较低,成岩矿物以石英和长石体积分数较高。鄂尔多斯盆地东南部延长组长9段页岩气平均含气量高达2.92 m³/t,是鄂尔多斯盆地下一步页岩气勘探开发的有利方向。     

鄂尔多斯盆地长7段泥页岩层系含油气性与页岩油可动性评价——以H317井为例

以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段泥页岩层系为研究对象,基于大量实际地质样品统计,建立其生、排油模式,并认为长7段页岩油的可动门限(排烃门限)在70 mg/gTOC,并以此为基础建立了适用于鄂尔多斯盆地长7段泥页岩层系页岩油含油性和可动性评价模板。评价模板中将该区页岩油划分为有效资源、潜在资源和无效资源三大类。以H317井实际地质应用实例,使用评价模板对其不同岩性进行了系统分类。H317井长7段泥页岩层系中非源岩夹层段及部分块状泥岩等可作为页岩油勘探开发的有效资源和有利目标,黑色页岩虽然含油性较好,但流体组份偏重,流动性差,针对这类资源可采用原位加热改质后开采等工程技术手段,因此可作为页岩油勘探开发的潜在资源。     

松辽盆地北部油页岩资源潜力评价

为评价松辽盆地北部油页岩资源潜力,开展了14口地质井的钻探、2 100多口老井的复查和多项油页岩的样品分析测试工作。根据油页岩分析测试资料,结合录井、测井、地震、沉积等研究成果,总结了油页岩主要特征,并用体积丰度法初步估算了埋深小于1 km的油页岩和页岩油潜在资源量。结果表明:松辽盆地北部油页岩主要发育在青山口组一段和嫩江组一、二段沉积时期的湖相沉积中,是盆地两次最大湖泛期的产物;嫩江组和青山口组油页岩平均岩石密度分别为2.20和2.18 t/m³,平均含油率分别为5.55%和5.39%;油页岩有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ₁型,处于未成熟低成熟阶段,有机质丰度极高,是最好的生油岩。松辽盆地北部油页岩分布广泛、层位稳定、资源潜力巨大,初步估算埋深小于1 km的油页岩潜在资源量为6 008.40×10⁸ t,页岩油潜在资源量为297.50×10⁸ t。油页岩可以成为未来大庆油田常规油气的重要补充或接替资源。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段陆相页岩气地质特征及勘探潜力评价

提要：鄂尔多斯盆地为大型富含油气盆地,发育本溪组、山西组、延长组长7段、长9段等多套页岩层系,具备页岩气形成的基本地质条件。为查明鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段页岩气的勘探潜力,本文利用有机地球化学和岩石学分析、含气量测试、等温吸附曲线测定等多种手段,分析了延长组长7段页岩的基本地质、地化及含气性特征。在此基础上,对长7段页岩气勘探潜力进行了初步评价。结果表明,长7段陆相页岩埋深和厚度适中、有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,有机质丰度和脆性矿物含量高,含气量可达1.25~6.45 ml/g。与北美地区典型页岩相比,研究区长7段页岩有机质类型、有机碳含量类似,粘土矿物含量和长石含量偏高,碳酸盐和石英含量偏少,有机质成熟度偏低。研究区内延长组长7段页岩气资源勘探潜力巨大,资源量为1 528.409亿m3,可作为常规油气勘探的重要补充,志丹—甘泉一线西南部为页岩气勘探的有利目标。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油页岩特征与页岩气资源潜力研究

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油页岩,主要分布在盆地南部,单层厚度10 ～30 m(最厚处超过50m),试气证实具有一定产气能力.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—半深湖相形成的油页岩具有厚度大、分布范围广的特点,且盆地构造相对简单,开发条件优越.采用资源丰度类比法估算出长7页岩气资源量为(4.47 ～～8.83)×1012 m3.因此,鄂尔多斯盆地长7油页岩具有广阔的勘探开发前景.     

鄂尔多斯盆地延长组长7湖相页岩油地质特征评价

页岩油是重要的非常规油气资源之一。利用地球化学、测井、X射线衍射、扫描电镜等资料对鄂尔多斯盆地延长组长7页岩油的地质特征展开了研究。研究结果表明,鄂尔多斯盆地延长组长7湖相页岩层十分发育,根据岩性组合、地球化学等特征可以将长7页岩划分为"砂岩-页岩互层"、"厚层状Ⅰ类页岩"与"厚层状Ⅱ类页岩"等三种类型。长7湖相页岩层分布范围广且厚度较大,提供了页岩油成藏的基本地质条件;岩石中脆性矿物含量高,为页岩油勘探开发的必要条件;有机质丰度高、有机质类型好且有机质热演化程度适中,奠定了页岩油聚集成藏的物质基础;虽然长7页岩十分致密,但在扫描电镜下可见微米级裂隙,并且湖盆中部等地区发育物性相对较好的薄砂岩夹层,提供了页岩油的储集空间。分析测试资料显示,长7页岩含油性较好,并具有一定的含气量;薄砂岩夹层油源充足,紫外光下具有较强的荧光显示。综合地质条件及含油气性研究,"砂岩-页岩互层"分布区被评价为最有利的页岩油勘探目标区,"Ⅰ类页岩"较"Ⅱ类页岩"生烃条件更好,脆性更强,微米级裂缝更为发育,含油气性较好,为第二类有利勘探目标区。     

鄂尔多斯盆地长7段页岩生烃活化能分布及其对页岩原位转化的启发

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)中—低熟(R_o<1.0%)页岩面积占该段页岩总面积的90%左右,中—低熟页岩油/油页岩资源丰富,原位转化作为实现其工业开采的有效途径日益受到各方的关注。生烃转化率和活化能是影响页岩原位转化和开采潜力的关键因素,前人研究表明研究区长7段页岩生烃活化能分布特征存在较大的差别,但其分布规律及其控制因素尚不清楚,尤其是有机质丰度、成熟度等对页岩生烃特征和动力学过程的控制作用及其成因机制尚不明确,这必将制约研究区页岩原位转化条件和资源潜力的评价。本次研究选取了长7段成熟度相近、不同有机质丰度的5块页岩样品以及有机质丰度相近、不同成熟度的5块页岩样品,通过开放热模拟实验确定了样品的生烃动力学参数,讨论了有机质丰度和成熟度对长7段页岩动力学特征的影响。根据烃源岩生烃过程的时间-温度补偿原理,将实验室条件下获得的动力学参数外推至页岩原位转化条件下,分析了有机质丰度和成熟度对长7段页岩原位转化温度区间的影响。结果表明,在成熟度相近的情况下,受有机质中藻类体等腐泥组的富集程度影响,烃源岩的生烃活化能随有机质丰度的增大而增大;在有机质丰度相近...     

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。     

鄂尔多斯盆地南缘延长组长7油页岩地球化学特征及其地质意义

微量、稀土元素和有机地球化学参数对于揭示油页岩沉积环境、古气候等沉积成矿作用、预测油气、油页岩资源潜力具有重要意义。对鄂尔多斯盆地南部延长组长7油页岩获得的地球化学参数进行研究,油页岩微量元素与地壳平均值及其他地区油页岩相比,W、Mo、As、Sb、U等元素明显富集,Sc、Cr、Ni、Cl等元素明显亏损。油页岩稀土元素总量较低,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,稀土元素较球粒陨石发生了明显分异,较北美页岩分异不明显。油页岩有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ_1型,以Ⅱ_1型为主,有机质丰度达到最好级,成熟度为低成熟-成熟。通过对这些地球化学参数及特征的进一步分析,获得以下认识:1长7油页岩是在温暖潮湿的气候条件下,形成于陆相淡水深湖-半深湖还原环境中,这种沉积环境有利于油页岩有机质的富集和保存;2本区不具备形成油气田的潜力,具备形成中-高品级的特大型油页岩矿床的潜力。     

鄂尔多斯盆地平凉北地区M53井烃源岩地球化学特征与长8段油层油源

综合应用有机地球化学和有机岩石学的测试手段和研究方法,对鄂尔多斯盆地西南缘平凉北地区M53井三叠系延长组长7段暗色泥岩进行了定量评价,开展了M53井延长组长8段含油砂岩和邻井长8段原油分子地球化学特征分析和精细对比研究。首次揭示了平凉北地区长7段暗色泥岩地质地球化学特征和油源贡献。结果表明,M53井及邻近区域长7段泥岩有机质丰度参数中等-高、类型以Ⅰ型和Ⅱ_1型为主,且接近热平衡成熟阶段,沉积水体呈淡水-微咸水,与盆地本部长7段富有机质泥页岩地质和地球化学特征相近,具备较好生烃能力。M53井延长组长8段含油砂岩抽提物和邻井长8段原油生物标志化合物中正构烷烃碳数呈单峰态,规则甾类化合物C_(29)含量相对较高,烃类生源母质中含陆源高等植物且形成于弱还原-弱氧化环境,原油成熟度相对较高。长8段原油和含油砂岩抽提物生物标志化合物参数、碳同位素参数与M53井及邻近地区长7段烃源岩特征相近,即长8段烃类来源于本区长7段烃源岩。平凉北地区发育较好的烃源岩,该区具备良好的资源潜力和勘探前景。     

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。     

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组长9段浊积岩特征及对有机质富集的影响

通过岩芯观察、岩石薄片粒度分析,在鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组9段识别出了浊积岩,并揭示了其垂向上典型鲍马序列组合及沉积特征。同时,对鄂尔多斯盆地延长组长9段的油页岩、富有机质泥岩等样本进行TOC、热解测试,分析了该段浊积岩特征及对有机质富集的特征及影响。结果表明:半深湖--深湖区油页岩、泥岩干酪根类型以Ⅱ1型为主,浊积岩上下层位的泥岩、泥页岩、粉砂质泥岩等干酪根类型主要为Ⅲ型和Ⅱ2型。长9段浊积岩对含油页岩段的有机质富集具有一定影响,浊积岩AB及ABC序列对底部沉积的泥岩、泥页岩有机质含量影响最大,其有机碳含量相对较低;浊积岩DE序列对底部沉积的泥岩、泥页岩有机质含量影响相对较小,有机质含量相对较高。     

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.     

辽西建昌盆地油页岩发育特征及沉积环境

辽西地区建昌盆地含有丰富的油页岩资源。利用野外露头、钻井和化验分析等资料,分析油页岩分布、岩石学特征、地球化学特征和沉积环境。研究表明：油页岩发育于下白垩统九佛堂组一段、二段和三段,共计9个矿组,九佛堂组三段油页岩平均含油率高、厚度大;建昌盆地油页岩平均含油率为5.15%,平均灰分质量分数可达81.9%,平均发热量为5.19 kJ/g,全硫质量分数低,属于中品位高灰分中高发热量低硫型油页岩,开发时对环境污染小;碱厂、五家子、九佛堂、七道泉子和敖汉旗大青山含矿区累计油页岩查明技术可采资源8.22×10⁸ t,油页岩油查明可回收资源3.17×10⁷ t,建昌盆地预测油页岩资源9.27×10¹⁰ t。有机地化特征显示,建昌盆地油页岩有机质丰度较高,有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ₁型,成熟度较低,处于未成熟—低成熟阶段。九佛堂组时期气候温暖湿润,来源于陆地和湖泊的有机质大量沉积于淡水—咸水的湖泊中,水底为还原环境,有利于有机质的保存。     

鄂尔多斯盆地延长探区延长组页岩气储层孔隙结构特征

为了评价陆相页岩气储层的储集空间和储气能力,以鄂尔多斯盆地延长探区上三叠统延长组长7段、长9段页岩为研究对象,运用电子扫描显微镜、高压压汞、低温CO2和N2气体吸附等实验方法,对陆相页岩气储层孔隙类型特征、孔隙结构及其影响因素进行研究。结果表明：(1)延长探区上三叠统延长组陆相页岩发育多种类型微观孔隙,以粒间孔和粒内孔为主,少量晶间孔和溶蚀孔,有机质孔发育较少,为陆相页岩气赋存提供了储集空间;(2)延长组页岩中介孔(2～50 nm)贡献了其主要的孔容和比表面积,占总孔容的7437%,占总比表面积的6440%,且长9段页岩的总孔容和总比表面积均大于长7段页岩;(3)延长组页岩孔隙结构以狭缝型孔和板状孔为主,孔径主要分布在04～09 nm、3～25 nm和5～200 μm区间段内,延长组页岩平均孔径为853 nm,且长7段页岩平均孔径大于长9段页岩;(4)页岩有机碳含量、有机质成熟度及矿物成分含量共同影响着延长组页岩孔隙的发育,其中矿物成分含量是以介孔孔隙为主的延长组页岩孔隙发育的主控因素,有机碳含量及成熟度的增加主要对页岩中微孔孔隙的发育起到积极作用。     

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.     

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。