页岩油的储层特征及其影响因素分析——以沾化凹陷罗家地区为例

为查明沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组三段下亚段页岩油的储层特征及其影响要素,通过岩心、薄片、扫描电镜等多种资料综合分析,开展页岩油储层岩性、储层空间类型、影响因素及页岩油储层评价参数的研究。结果表明: 综合矿物成分和沉积构造2个因素,可将研究区页岩油储层岩性划分为7种类型; 不同岩性储集空间发育有较大差异,纹层状泥质灰岩和纹层状灰岩储集空间最为发育,纹层状灰质泥岩储集空间较发育,块状泥岩储集空间发育一般,块状泥质灰岩、块状灰质泥岩及纹层状粉砂岩储集空间发育较差; 研究区页岩油储层储集空间的发育主要受矿物成分、沉积构造、有机质含量和赋存方式以及成岩作用的影响。以此为基础,选取方解石含量、纹层状构造、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量、镜质体反射率(R_o)及孔隙度作为页岩油储层评价参数,将沾化凹陷罗家地区页岩油储层分为优质储层、有利储层和不利储层3类。     

沾化凹陷罗家地区沙三下段泥页岩储层特征

沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组沙三下段发育100~300 m厚的暗色泥页岩,具有较大的油气资源量和勘探潜力.研究表明,罗家地区的这套泥页岩为盐度较高、强还原性的深湖-半深湖沉积,岩石类型以泥岩、灰岩及之间的过渡岩性为主,碳酸盐矿物含量一般高于50%.根据泥页岩纹层厚度、组合方式、比例和稳定性,将深水泥页岩划分为6种类型,其中以薄层状泥质灰岩为主.泥页岩储层孔隙度为2%~8%,平均5.3%;渗透率变化较大,一般为(1~10)×10-3 μm2,平均为7.5×10-3 μm2,为低孔低渗的非常规储层.储集空间类型多,储层发育的裂缝包括构造裂缝、层间微裂缝和成岩缝,孔隙包括矿物晶间孔、溶蚀孔、有机质孔等.储层质量受矿物组成和岩相、成岩作用、有机质含量等因素共同控制,其中有机质含量是控制该套泥页岩储层物性的主要内在因素.     

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。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长7段富有机质泥页岩生烃条件及沉积模式分析

针对鄂尔多斯盆地南部延长组长7段富有机质泥页岩岩石学特征及生烃潜力认识不清的问题,通过对研究区泥页岩的岩石学、矿物组成、有机地球化学、孔隙类型及沉积模式精细研究,结果表明：研究区主要存在3种不同类型的泥页岩,分别是泥质碎屑流成因的块状泥岩、浊流成因的正粒序泥岩及沉积于静水环境中的纹层状泥岩.块状泥岩和正粒序泥岩含有较多的陆源碎屑矿物,纹层状泥岩碳酸盐矿物含量高,同时含有较高的有机碳及可溶烃和热解烃,它们的干酪根类型以Ⅱ型为主,含有少量Ⅰ型.泥页岩储集空间主要为粒间孔、粒内孔及微裂缝,有机质孔少见,纹层状泥岩孔隙类型多样,储集空间大.泥质碎屑流形成的块状泥岩沉积在湖盆坡脚处,浊流成因的正粒序泥岩及纹层状泥岩广泛沉积于湖盆中心,且厚度大.     

东营凹陷细粒混积岩发育环境及其岩相组合:以沙四上亚段泥页岩细粒沉积为例

为了进行陆相断陷湖盆泥页岩细粒混积岩有利岩相预测,以指导页岩油气有利目标优选,综合运用岩心、薄片、全岩衍射、元素、古生物等资料,系统进行了东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积环境恢复、岩相精细表征,揭示了沉积环境对岩相及其组合、分布的控制作用.研究表明,东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积期整体上表现为气候由半湿润向湿润转化,自下而上显示碎屑物源输入量在增加、水体水深加大、盐度降低、还原性减弱的过程;有序复杂多变的沉积环境一定程度上控制了泥页岩细粒混积岩沉积组构复杂性,进而控制了细粒混积岩相的多样性、组合和分布规律性.建立基于“岩石组分、沉积构造、灰质结构和有机质丰度”四端元划分方案,将东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩划分为20类,实现了复杂细粒混积岩岩相划分;半湿润少物源条件下,浅湖强还原盐水环境主要发育膏盐、含有机质层状膏质泥岩和含有机质层状泥质灰（云）岩相组合,半深湖强还原咸水环境主要发育富有机质纹层状微晶泥质灰岩和富有机质纹层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,半深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质水平泥晶纹层泥质灰岩和富有机质纹层灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩夹富有机质层状灰质泥岩相组合;湿润多物源条件下,深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩和富有机质层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状灰质泥岩夹富有机质层状泥质灰岩相组合.      

马朗凹陷芦草沟组泥页岩储层含油性特征与评价

通过泥页岩常规岩芯与密闭取芯的地球化学分析、物性分析、压汞实验分析等,评价马朗凹陷二叠系芦草沟组泥页岩储层的含油性,结合试油情况,研究其富油机制以及有利储层分布特征。结果表明,芦草沟组泥页岩储层含油性受有机质丰度和孔隙度影响,有利层段总有机碳要大于4%,孔隙度大于3%。体积含油率比含油饱和度更能准确表征泥页岩的含油性,油层要求含油率大于1%。压汞分析显示,泥页岩的储层富油机制与常规砂岩不同,包括未运移烃类的就地滞留富集和经历短距离初次运移在与优质源岩临近的次源岩层系中富集两个过程。芦草沟组页岩油的富集受岩性组合类型的影响,以泥岩为主,夹（薄层）泥质灰岩、泥质白云岩或者以灰质泥岩、白云质泥岩为主,为该区最有利岩性组合,含油性最好,对应于深湖-半深湖的沉积环境。     

渤南洼陷沙三下亚段泥页岩储集空间研究:以罗69井为例

济阳坳陷渤南洼陷沙三下亚段泥页岩厚度大、分布广,主要发育了深灰色泥岩、灰质泥岩、油泥岩、泥质灰岩和黄褐色—灰褐色油页岩。泥页岩的有机碳含量高,最高可达9.0%;生烃潜量高,最高可达82.6mg/g;演化程度高,最高可达3.0%;该区泥页岩既是良好的烃源岩,也是页岩油气赋存的有利场所。为研究该区沙三下亚段页岩油气储集空间,文中通过岩心观察、偏光显微镜、扫描电镜等手段,认为研究区泥页岩储集空间中裂缝包括构造裂缝、层间微裂缝、超压破裂缝;空隙主要为微孔隙,包括黄铁矿晶间孔、粘土矿物晶间孔、方解石晶间孔。总体上来讲,储集空间以构造张裂缝、层间微裂缝、粘土矿物晶间孔及方解石晶间孔为主导。通过对比不同岩相间储集空间的类型与特征,认为沙三下12下、13上砂组纹层状泥质灰岩为储集性能最好的岩相。     

济阳坳陷沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组页岩储集特征分析*

利用岩石薄片和扫描电镜分析等测试技术, 可以将济阳坳陷罗家地区古近系沙河街组页岩段储集空间分为孔隙和裂缝两大类。孔隙又可以分为黏土矿物晶间孔、碳酸盐矿物晶间孔、黄铁矿晶间微孔、碎屑颗粒溶孔和砂质粒间微孔5个亚类;裂缝分为成岩裂缝和构造裂缝两大类, 成岩裂缝又可以分为层间裂缝和粒缘裂缝两类。裂缝与基质孔隙之间, 存在一个微米尺度的重合带, 反映了储集空间发育继承性的特点, 油气聚集在以层间裂缝为中心, 粒缘裂缝等次级裂缝和较大的碳酸盐晶间孔为骨架, 以各类晶间孔隙、黏土微孔和溶蚀孔隙为基质的储集空间网络中。储集空间发育与岩性关系密切, 纹层状泥质灰岩物性较好, 相应的页岩物性具有基质渗透率极低和裂缝导流能力较强的特点。     

混积岩储层特征--以酒泉盆地青西凹陷下白垩统混积岩为例

混积岩是指陆源碎屑与碳酸盐组分经混合沉积作用而形成的岩石,广义混积岩包括由陆源碎屑与碳酸盐组分在空间上构成交替互层或夹层的混合。本文在大量资料调研基础上,结合酒泉盆地青西凹陷下白垩统混积岩储层薄片观察、场发射扫描电镜观察、全岩及黏土矿物分析、压汞测试、纳米CT等研究工作,分析了混积岩储层岩性组合、储层特征等。宏观上,混积岩岩性复杂多样,由白云质泥岩、泥质白云岩、灰质泥岩、灰质白云岩、白云质灰岩等组成,剖面上呈现大段厚层式、厚夹薄层式、近等厚互层式三种组合样式;微观上,黏土矿物、碳酸盐矿物及有机质等呈纹层状或块状分布;储集空间主要为微-纳米级的粒间孔、粒内孔以及微裂缝,矿物组成及其含量是影响储集空间类型的一个主要因素;多数混积岩储层孔隙度、渗透率低,为致密储层。     

鄂尔多斯盆地延长组湖相黏土岩分类和沉积环境探讨

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组沉积了区域分布的大套湖相黏土岩,它不但是鄂尔多斯盆地中生界最重要的烃源岩,同时也是目前致密油/页岩油勘探的主要领域.作者在对国内外黏土岩分类及其成因机制等系统调研基础上,通过对工区25口连续取芯井的岩芯描述和400余块典型黏土岩薄片观察,并充分应用X衍射、有机地球化学等分析测试资料,提出了湖相黏土岩的分类方案与基本特征,探讨了不同类型黏土岩形成的沉积环境.根据岩石组分、沉积构造等特征,鄂尔多斯盆地延长组长7油层组黏土岩主要发育5种类型:①块状泥岩;②粒序层理泥岩;③波状纹层页岩;④平直纹层页岩;⑤似块状页岩.该成因分类方案将黏土岩类型与沉积环境相结合.指出受三角洲前缘影响的浅湖区以块状泥岩为主;受湖流和波浪影响的浅湖—半深湖环境以波状纹层页岩为主;深湖静水区以平直纹层状页岩为主;深湖坳陷区以粒序层理泥岩为主;火山灰爆发时期以似块状页岩为主.粒序层理泥岩是致密油赋存的主要类型,有机碳平均含量为6%;似块状页岩是页岩油赋存的主要类型,有机碳平均含量为17.17%.     

渤海湾盆地东营凹陷古近系细粒沉积岩特征及沉积环境

随着泥页岩油气勘探的深入,详细解剖细粒沉积岩的岩石类型和组成,对后续储集层研究中优势岩石组合的确立有重要意义。通过岩心观察、全岩X射线衍射等分析手段,以矿物含量和沉积构造作为主要依据,将渤海湾盆地东营凹陷古近系沙三下沙四上亚段细粒沉积岩划分为9种岩石类型,其以纹层状混合细粒沉积岩、块状混合细粒沉积岩、纹层状灰岩、纹层状粉砂质灰岩、纹层状黏土质粉砂岩为主。由特征元素比值Ca/Mg、Na/Al、Fe/Mn、Sr/Ba、V/(V+Ni)值及Ti、Al含量的垂向变化,可知东营凹陷细粒沉积岩在古气候、古水深、古盐度及水体氧化还原性、陆源输入程度等方面的演化具有明显阶段性,其气候在沙四上亚段沉积时期表现为由干冷变暖湿,在沙三下亚段沉积时期呈现暖湿相对湿冷暖湿相对湿热的演化;且在不同的演化阶段,岩石组合及特征均有差异。因此,温暖湿润的气候和陆源输入量的增加有助于纹层状混合细粒沉积岩大量沉积,而较为寒冷干燥的气候和相对低的陆源输入易于沉积纹层状粉砂质灰岩。这一结论有利于深化断陷湖盆细粒沉积岩岩石学的基础研究,可为后续油气勘探开发奠定坚实的基础。     

渤海湾盆地东营凹陷沙河街组页岩油储层微观孔隙特征

通过场发射环境扫描电镜、低温氮气吸脱附实验、高分辨率背散射电子图像定量分析等技术方法,对渤海湾盆地东营凹陷沙河街组页岩油储层的微观孔隙类型、结构特征及孔隙分布进行了系统研究。结果表明:沙河街组页岩油储层微观孔隙类型多样,包括粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔和晶内孔5类孔隙。有利储集空间为孔径在100~3000nm的孔隙,以粒间孔、粒内孔和溶蚀孔为主。泥岩类和灰岩类孔隙形态包括细颈瓶状(墨水瓶状)和平行板状;白云岩类孔隙形态为平行板状,连通性最好。白云岩类定量面孔率最大且孔隙发育最好,其次为泥岩类,灰岩类较差。影响微观孔隙特征的主要因素包括矿物成分及含量、有机质生排烃和热液作用,其中黏土矿物和泥级颗粒有利于储层微孔发育,方解石的胶结作用和重结晶作用不利于孔隙发育。生排烃产生的有机酸和热液作用增进了次生孔隙的形成。     

南襄盆地泌阳凹陷陆相页岩油地质特征与评价

南襄盆地泌阳凹陷中部深凹区发育有淡水环境及咸水环境沉积的深湖—半深湖相页岩。该套页岩岩相复杂、类型多、变化快, 可分为泥质粉砂岩、粉砂质页岩、隐晶灰质页岩、重结晶灰质页岩及白云质页岩, 总体富含有机质, 这为陆相页岩油的形成提供了充分的物质基础。研究区页岩具有纵向厚度大、横向分布广、有机质丰度高及类型好、热演化程度适中、脆性矿物含量高及含油气性好等特征, 具备良好的陆相页岩油形成条件。在明确泌阳凹陷具备良好的陆相页岩油形成条件基础上, 进一步开展了陆相页岩油地质评价方法的研究, 提出了一套包含岩石学分析、地质多参数综合评价、有利区带评价等8项关键技术的地质评价方法, 并明确了泌阳凹陷陆相页岩油富集的主控因素及有利目标区, 进而优化部署页岩油水平井, 取得了中国陆相页岩油勘探的重大突破, 展示了中国陆相页岩油良好的勘探开发前景。     

渤海湾盆地歧口凹陷沙一下亚段地质特征与页岩油勘探潜力

利用系统取心、地震、测井、录井和系统取样分析资料,对歧口凹陷西南缘沙一下亚段页岩层系沉积环境、岩性及组合特征、生烃条件、储集空间、岩石脆性等方面展开综合研究.研究认为:（1）沙一下亚段为歧口凹陷古近系最大湖泛沉积,西南缘宽缓的湖湾背景有利于细粒沉积稳定分布,具备页岩油发育的沉积背景;（2）优质烃源岩纵向上连续分布（60~80 m）,平面上稳定分布（1 518 km2）,埋藏适中（1 900~3 000 m）,主体处于第1期大量生烃阶段,具备页岩油发育的有利生烃条件;（3）矿物成份多样,以碳酸盐岩和细粒混合沉积岩为主,薄互层白云岩、油页岩、泥岩纵向上交互发育,平面连续分布,具备页岩油发育的岩性及组合条件;（4）岩性组合及生烃条件等参数综合评价,纵向上识别出4个垂向甜点段（C1~C4）,甜点段之间发育3个高GR、低RT泥岩隔板层;（5）优选有机质丰度、成熟度和甜点段厚度3个甜点评价参数,平面上识别出4个Ⅰ类甜点分布区共380 km2,为下一步勘探的重点.      

川中下侏罗统致密灰岩储层裂缝的主控因素与发育规律

天然裂缝是致密油储层重要的储集空间和主要的渗透通道,影响致密油气成藏、富集规律、单井产能及其开发效果。本文利用野外相似露头、岩心、薄片及成像测井资料,在研究四川盆地中部下侏罗统致密灰岩储层裂缝类型和发育特征的基础上,阐明了其裂缝分布的主控因素与发育规律。四川盆地中部下侏罗统致密灰岩储层普遍发育构造裂缝和成岩裂缝,其中以高角度构造剪切裂缝为主,大部分裂缝为有效裂缝。在同一区域应力场作用下,构造裂缝的分布主要受岩性、层厚及构造的控制。其中灰岩中裂缝最发育,随着泥质含量的增加,泥质灰岩、灰质泥岩和泥岩的裂缝密度依次降低。总体上,随着灰岩层厚的增加,裂缝间距增大,裂缝发育程度降低。大安寨致密灰岩储层可以分为4 种组合模式,不同组合模式的裂缝发育程度存在明显的差异,其中单层厚度为4～8 m 的介壳灰岩与单层厚度小于5 m 的泥页岩互层是形成裂缝的有利条件。不同构造部位的裂缝分布亦存在差异,其中断裂带附近与背斜轴部和转折端等构造高部位是裂缝发育的有利区域。     

马朗凹陷芦草沟组源岩油储集空间特征及其成因

通过场发射环境扫描电子显微镜,背散射电子衍射,X射线能谱,X衍射等分析手段对马朗凹陷芦草沟组源岩油储层储集空间类型及其特征与成因进行研究。结果表明,该区源岩层的储集空间可分为5大类:原生孔,包括粒间孔、晶间孔;次生溶蚀孔隙,包括粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、溶蚀缝和基质型溶蚀孔隙;有机质热演化生烃残留孔;裂缝,包括构造缝和非构造缝;纹层间由于岩石物理性质差异形成滑脱缝和破裂缝。从微观孔隙结构分析,各类微孔隙、微裂缝是源岩中烃类的主要储集空间,裂缝、微裂缝起主要的输导作用,改善储层渗透性。     

松辽盆地三肇凹陷青山口组一段泥页岩岩石学特征及岩相划分——以松页油3井为例

以松辽盆地三肇凹陷松页油3井青山口组一段泥页岩为例,对其沉积构造、有机质丰度及矿物组成等岩石学特征关系进行研究.结果表明,三肇凹陷青一段泥页岩发育块状构造和纹层状构造两种沉积构造;TOC含量介于0.50%~6.82%,平均值为3.16%,S₁+S₂介于2.01×10^-3~49.41×10^-3,平均值为23.02×10^-3,总体为好-最好的烃源岩;矿物组成以长英质矿物为主,黏土矿物次之,碳酸盐矿物、黄铁矿含量较低.基于岩石学特征研究,按照"有机质丰度-岩石沉积构造-矿物组成"分类标准,将青山口组一段划分为9类岩相,其中高有机质纹层状长英质泥页岩岩相具有较好的生烃潜力,是三肇凹陷页岩油勘探的最有利的岩相类型.     

松辽盆地南部青山口组一段页岩油富集地质特征及资源潜力

松辽盆地南部长岭凹陷青一段发育一套优质的半深湖-深湖相暗色页岩,沉积厚度大,分布稳定.页岩层系内存在大量滞留烃,具有可观的页岩油资源潜力.利用大量录井、测井、试油、岩心及分析测试资料,对青一段页岩滞留烃含量及分布、岩相组合、储集空间、矿物组成等富集主控因素进行了全面分析.结果表明,青一段页岩中滞留烃性质以中-轻质油为主,流动性好,在纵向上主要富集在1800~2500 m范围内.青一段页岩可划分为层理型、纹层型、互层型3种岩相类型,其中层理型和纹层型滞留烃含量高,TOC主体大于1.5%,有机质类型以I、II₁型为主,热解S₁主体大于2×10^-3,孔隙度大于5.5%,孔径以介孔-宏孔为主,脆性矿物含量大于50%,可压性好,是主要的页岩油富集模式.通过富集主控因素叠合及有利岩相评价,优选乾安富集区部署实施吉页油1HF井,经压裂测试获得16.4 m³/d的高产页岩油流.采用热解S₁法初步估算长岭凹陷青一段页岩油资源量为35×10⁸ t,证实了松辽盆地南部具有可观的页岩油资源潜力.     

塔中Ⅲ区碳酸盐岩储层去泥质反演及泥质充填判别

塔里木盆地塔中Ⅲ区奥陶系碳酸盐岩储层是近年来勘探重点区域,良里塔格组储层内沉积泥质灰岩条带,以及一间房组洞穴顶部存在的沉积泥质条带,给储层预测带来了较大难度。为提高储层预测精度,分析奥陶系良里塔格组和一间房组储层内泥质展布规律,建立沉积泥质灰岩条带背景纵波阻抗体,完成了无井约束叠后地质统计学反演。研究结果表明,无井反演储层预测纵向发育位置、储层级别和已钻井吻合较好。利用叠前同时反演得到纵横波速比,通过纵波阻抗与纵横波速比交会图分析法,划分了一间房组优质储层、泥质充填储层、基质灰岩分布区间,对洞穴型储层泥质充填、叠前流体预测反演进行探索,确保储层预测的可靠性。     

下扬子地区幕府山组陆缘海-台地黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构特征

黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构研究对于沉积环境恢复、页岩气储层评价和有利储层预测具有重要意义.利用下扬子地区最新完钻的XYZ-1钻井资料,综合钻井岩心、岩石薄片、XRD分析、氩离子-场扫描电镜等手段,开展幕府山组细粒沉积岩系的沉积学和孔隙结构研究.结果表明,幕府山组岩性组成以块状、纹层状深色（碳质）泥岩、浅灰色纹层状泥质灰岩、泥晶灰岩为主,夹泥灰岩、云灰岩、陆屑灰岩和白云岩、安山岩、角砾岩等,以含硅质粘土质混合页岩相和含硅质粘土质页岩相为主,属于下扬子海盆的陆架浅海碳酸盐岩台地-深水海湾-潮坪环境.幕府山组黑色细粒沉积岩孔隙类型多样,有机孔为2~200 nm,面孔率为2.86%~15.90%,孔隙分布较均匀,但总体连通性较差,部分与脆性矿物或粘土矿物共生的有机孔分布不均匀.无机孔以粒内孔、粒间孔、溶蚀孔为主,部分为晶间孔和矿物层间孔.除黄铁矿晶间孔外,大部分无机孔均大于2 μm,最大可达50 μm.细粒沉积岩中的微裂缝广泛发育,构造微裂缝形态复杂,缝宽一般20~500 μm,常常被方解石和石英充填.成岩微裂缝长度一般大10μm,缝宽50~200 nm.幕府山组顶部深水海湾相和底部泥坪-蒸发台地相黑色细粒沉积岩TOC含量为2.66%~21.27%,平均值为6.30%,有机孔、无机孔和微裂缝发育,粘土矿物和脆性矿物含量较高,具备优质页岩气储层发育的有利条件.