四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组有机质差异富集的主控因素探讨

近些年来,四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发实践表明页岩气具有差异富集特征。基于四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩TOC、XRD及元素等分析数据,结合前人已发表的相关数据资料,对川南、川东及川东北地区开展了有机质差异富集特征初步分析,并从矿物组分（黏土矿物含量）、保存条件及古生产力3个方面探讨其控制因素。研究表明：1）有机质差异富集特征表现为：五峰组沉积时期,四川盆地及其周缘有机质富集程度差异相对较小,川东地区有机质富集程度略高于川南地区和川东北地区;而龙马溪组沉积早期,有机质富集程度差异相对较大,川东北地区有机质富集程度明显高于川东地区和川南地区;2）差异的保存（氧化还原）条件是造成四川盆地及其周缘不同地区五峰组-龙马溪组有机质差异富集的主控因素。     

渝东北城口地区Y1井页岩有机地球化学特征及勘探前景

基于钻井资料,以总有机碳(TOC)、干酪根显微组分、等效镜质体反射率(Ro)及碳同位素等测试数据系统分析了渝东北城口地区Y1井五峰组—龙马溪组页岩的有机地球化学特征,利用页岩流体包裹体的显微特征、均一温度及激光拉曼数据深入分析了Y1井页岩气成藏特征。结果表明:Y1井上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组炭质页岩发育,TOC含量2%的富含有机质页岩厚度达83 m,干酪根类型以Ⅰ型干酪根为主,处于湿气生烃阶段。页岩裂缝脉体中大量烃包裹体和富含甲烷气体的含烃盐水包裹体证实城口地区五峰组—龙马溪组页岩发生了充足页岩气供给,具有高均一温度、高盐度的伴生盐水包裹体表明城口地区页岩气成藏时期的保存条件良好。这些Y1井页岩有机地球化学特征研究成果揭示了城口地区下古生界具备良好的页岩气勘探前景。     

方解石双晶古温标基本原理及其利用——以川南上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为例

我国西部盆地深层—超深层古老碳酸盐岩层系由于缺少传统古温标/地质热温度计,其盆地热史演化与古地温场特征备受争议。本文介绍方解石机械双晶形成演化机制及其与变形温度相关性,以川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组脉体方解石为例,结合流体地球化学和埋深热史过程恢复,表明方解石机械双晶能有效揭示五峰组—龙马溪组热史特征。方解石机械双晶具有双晶位错形成、双晶增厚和合并生长增厚的三个演化过程,导致方解石不同双晶结构（薄片、板状、锥状弧形等）分别形成于低于170 ℃、170~200 ℃和大于200 ℃环境,且伴随温度增大具有双晶密度减小、宽度增大的趋势特征。川南威远地区五峰组—龙马溪组发育典型板状方解石双晶,双晶宽度为1~4 μm、密度30~50 条/mm;长宁五峰组—龙马溪组方解石双晶宽度较大（约为3 μm）、密度较低（15~20 条/mm）。包裹体均一温度和埋深热史综合表明,长宁地区包裹体均一温度峰值为120~140 ℃、160~180 ℃和200~220 ℃,其埋藏热史明显大于威远地区,它们共同揭示长宁地区五峰组—龙马溪组相对威远地区具有较高的机械双晶形成环境温度。因而,方解石机械双晶形态几何学能够作为典型的古温标应用于我国西部古老深层碳酸盐岩层系热史研究。     

湘西吉首斜坡带下寒武统牛蹄塘组页岩气成气过程的流体包裹体证据：以湘吉地1井为例

中国南方地区资源丰富,古流体活动频繁。基于湘西地区吉首斜坡带下寒武统牛蹄塘组的岩心资料,通过显微薄片、冷阴极发光、流体包裹体等多项实验测试综合分析,以牛蹄塘组黑色页岩脉体为重点研究对象,对湘西地区吉首斜坡带下寒武统牛蹄塘组页岩的流体活动与页岩气的成烃演化过程进行了初步探索。研究认为湘西地区牛蹄塘组脉体沉淀有白云岩、石英和方解石矿物,发育有单一脉体和混合脉体,碳酸盐脉体多与混合热流体有关(上升流和海水);流体包裹体以沥青包裹体、甲烷包裹体和盐水包裹体为主。结果表明与烃类演化相关的共有4期流体活动：早—中奥陶世、早志留世、早—中三叠世和古近纪。     

渝东北田坝地区五峰-龙马溪组页岩矿物学特征及其油气地质意义

渝东北田坝地区五峰-龙马溪组泥页岩的矿物成分主要为石英和黏土矿物,其次为长石,此外还含有少量黄铁矿、硬石膏等含硫矿物,以及极少量的碳酸盐矿物。沉积学及矿物学研究表明,五峰-龙马溪组的沉积环境以浅海陆棚为主,而浅海陆棚属还原环境,有利于有机质富集和保存,可以更好地形成页岩气;页岩含石英量较多并且脆性指数较高,因此有利于形成裂缝以利于渗流。与相邻的涪陵地区相对比,两者可比性较高,并且渝东北田坝地区五峰-龙马溪组页岩的石英等脆性矿物含量大于涪陵地区,而黏土矿物含量、碳酸盐矿物含量远小于涪陵地区;渝东北田坝地区黏土矿物组合反映,五峰-龙马溪组已进入了晚期成岩作用阶段,该阶段所对应的有机质成熟度为高成熟-过成熟,表明其成熟度条件有利于形成页岩气藏;进一步研究还发现,五峰组及龙马溪组页岩具有较高的孔隙度和渗透性,能为页岩气储存提供较好的储集空间。     

超压对川东南地区五峰组-龙马溪组页岩储层影响分析

四川盆地东南部保存条件较好的五峰组-龙马溪组页岩普遍存在超压,且在其他地质条件相同的情况下,超压页岩储层相对于常压、低压储层具有更高的孔隙度.研究表明,富有机质页岩在适中的热演化过程中,由于烃类的大量生成,形成较多有机质孔隙,增加了页岩储层储集空间;另一方面,烃类大量生成造成的超压对页岩储层储集空间保存具有至关重要的作用.川东南五峰组-龙马溪组优质页岩储层孔隙以有机质孔、黏土矿物孔等塑性孔为主,且缺少刚性矿物颗粒支撑,易被上覆地层有效应力压实.但超压的存在对于页岩储层具有保护作用,抵消了上覆地层有效应力对页岩储层的机械压实,从而使已形成的页岩孔隙保存下来,使页岩储集空间得以保留.研究超压对页岩储层孔隙度影响机制以及超压页岩储层发育模式对于四川盆地五峰组-龙马溪组页岩气勘探、开发具有重要意义.     

中国南方五峰组-龙马溪组页岩中笔石与有机质富集关系探讨

中国南方奥陶纪-志留纪之交广泛沉积了以五峰组和龙马溪组为代表的笔石页岩。基于对重庆巫溪地区五峰组-龙马溪组底部页岩段中近400件页岩样品中笔石丰度的统计及100件页岩样品有机碳含量（TOC,%）的分析测试结果,选择其中23件不同笔石丰度与TOC的页岩样品开展页岩中笔石体与围岩（非笔石体部分）TOC的对比实验,并结合能谱分析测试结果,探讨笔石与有机质富集的关系。初步研究认为:①五峰组-龙马溪组页岩中笔石体的C、O等元素含量较高,其TOC明显高于围岩,是页岩有机质的贡献者之一;②五峰组-龙马溪组页岩全岩TOC与笔石丰度及笔石体TOC相关性均较差,而与围岩TOC相关性较好,这指示着页岩中笔石丰度对有机质富集影响较小。     

上扬子地区五峰组-龙马溪组页岩层序地层及演化模式

学者们在页岩层序划分与构成等方面还存在较大分歧;其次,现有研究中针对页岩非均质性在层序格架内的变化特征及成因规律方面亦有不足.五峰组-龙马溪组页岩是上扬子地区重要的页岩气勘探层位之一,通过钻井岩心、露头剖面、常规测井、能谱测井和地球化学参数等资料,对上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组黑色页岩层序地层学进行了定量分析.在五峰组-龙马溪组识别出3个三级层序,其中五峰组为一个三级层序,进一步划分出海侵体系域（五峰组下部黑色页岩）和高位体系域（五峰组上部观音桥段）;龙马溪组一段作为一个三级层序,进一步划分出海侵体系域、早期高位和晚期高位体系域;龙马溪组二段和三段为一个三级层序,进一步划分出低位体系域、海侵体系域和高位体系域.以不同体系域为单元分析了五峰组-龙马溪组层序发育与沉积环境特征,揭示了各体系域内古生产力与水体氧化还原条件对有机质富集的控制机理,总结并提出了系统的五峰组-龙马溪组黑色页岩层序地层垂向演化模式.      

鄂西宜昌斜坡带五峰组—龙马溪组页岩优势岩相及其生气潜力

【研究目的】不同页岩岩相的矿物组分、含气性和可压性等的差异,决定不同岩相的开发潜力不同,页岩岩相的划分及评价对找寻页岩气勘探开发甜点具有重要指导意义。【研究方法】基于钻井、岩心和分析测试资料,综合利用地质理论结合硅质矿物-黏土矿物-碳酸盐矿物含量三端元图解,对鄂西宜昌斜坡带上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下段含气页岩岩相进行划分,结合有机碳含量、含气量、岩心镜下特征等划分优势岩相。优选有机质丰度、硅质矿物含量、黏土矿物含量3项指标与页岩含气量进行相关性分析,建立了五峰组—龙马溪组含气页岩优势岩相的分级标准。【研究结果】研究区优势岩相均为II类优势岩相,II₁类（最优）优势岩相为S-2混合硅质页岩相和S-3含黏土硅质页岩相,位于龙马溪组一亚段和五峰组上段,厚6 m;II₂类（次优）优势岩相为S硅质页岩相,位于五峰组下段,厚4 m。【结论】宜昌斜坡带和涪陵地区具有相似的岩相垂向演化序列,优势岩相均位于五峰组—龙马溪组一亚段,但同一岩相组合的页岩厚度和品质差异较大,发生在鲁丹阶早期的湘鄂西水下隆起和鲁丹阶晚期的水下隆起是造成宜昌地区优势岩相的厚度和品质均要差于涪陵地区的主要原因。创新点：建立五峰组—龙马溪组含气页岩优势岩相的分级标准,提出龙马溪组一亚段和五峰组是优势岩相发育层位。     

渝东五峰组-龙马溪组页岩矿物成分与孔隙特征分析

页岩的矿物成分和孔隙特征对页岩气成藏和开采具有重要意义。四川盆地渝东石柱县打风坳地区五峰组-龙马溪组富有机质页岩广泛发育,应用X射线衍射技术对其矿物成分特征进行研究,发现五峰组-龙马溪组页岩矿物成分包含石英、长石、方解石、白云石、黄铁矿、伊利石、伊/蒙混层和绿泥石。脆性矿物含量(50%)和黏土矿物组合特征表明五峰组-龙马溪组是宜于页岩气形成与开采的有利层位。应用氩离子抛光-扫描电镜方法对页岩微纳孔隙特征展开研究,发现无机孔、微裂缝和有机孔3种孔隙类型。无机孔主要包括粒间孔、黄铁矿晶间孔、黏土矿物层间孔和溶蚀孔,孔径数百纳米至数微米;微裂缝包括构造裂缝和解理缝,缝长集中于3~10μm,缝宽数百纳米。有机孔主要发育在有机质内部,呈片麻状或蜂窝状,孔径30~200 nm,连通性较好。总体而言,五峰组页岩中最主要的孔隙类型是溶蚀孔,龙马溪组页岩中主要发育粒间孔和有机孔。     

库车坳陷的断裂有效运移通道及其物理模拟

库车坳陷区的变形,垂向上可分为3大构造层:盐上层、新生代膏盐层和盐下层。根据该地典型构造的含气性差异,分析了断裂有效输导天然气的地质条件,认为充足且有效的气源条件、沟通源岩与圈闭且不断穿区域性盖层的盐下断裂以及完整的圈闭是决定天然气沿断裂运聚成藏的重要条件,因而不断穿区域性盖层的盐下断裂是有效油气运移通道,并用物理模拟对其进行了验证。通过分析与断裂有效运移通道相配置的砂体的封闭程度、体积和物理性质的差异发现:沿断裂有效运移通道运移的天然气向断裂两侧储层分流的优势运移路径明显不同,在发育断裂有效运移通道时,断裂带内部的流体总是向着断裂带两侧封闭程度差、体积大和物性好的储层分流运移。     

中新生代天山隆升及其南北盆地分异与沉积环境演化

明确中生代以来天山隆升的时间顺序、隆升范围,及其与南北两侧盆地的沉积环境演化之间的关系,是天山两侧准噶尔盆地、吐哈盆地与塔里木等盆地原型恢复研究的重要需求。通过分析天山南北主要盆地类型、沉积充填、古气候变化,物源属性、边缘相带迁移反映的物源区远近变化与古水流特征,以及大量磷灰石裂变径迹测年数据认为,中新生代天山主要存在晚三叠世-早侏罗世、晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世-始新世、中新世-第四纪的四期阶段隆升。在此基础上,编制了早侏罗世早期-第四纪的天山隆升范围及其南北盆地的沉积环境演化图,表明天山的四阶段隆升控制了北疆与南疆盆地由早、中侏罗世统一泛湖盆至晚侏罗-早白垩世盆地开始分异,再到新近纪以来彻底分割成独立盆地的沉积演化过程。同时,明确了天山南北两侧各盆地储层、烃源岩及盖层的重要形成期与天山隆升的关系,对有效拓展油气勘探范围有所启示。     

塔里木盆地顺北地区奥陶系油气充注过程分析

综合油气地球化学、流体包裹体和构造演化资料,对塔里木盆地顺北地区奥陶系不同断裂带油气性质差异性、成藏期次及油气充注过程进行研究。地球化学分析表明,顺北地区不同断裂带油气物性和成熟度存在差异,由西向东从7号断裂带向1号断裂带原油密度变小,西部的7号带和5号带北段油气成熟度低,5号带南段和1号带油气成熟度高。包裹体分析结果表明,顺北地区奥陶系油气藏存在加里东晚期、海西晚期及喜马拉雅期多期油气充注过程。自西向东不同断裂带上主成藏期存在差异,西部的7号及5号断裂带油气成藏期为加里东晚期和海西晚期,东部的顺北1号断裂带多了一个晚期油气成藏即喜马拉雅期成藏。顺北地区多期油气充注成藏是导致该区油气成熟度变化的主要原因。研究区奥陶系成藏期古构造对断裂带的油气充注具有控制作用。加里东晚期,研究区走滑断裂带构造均处于充注有利区;海西晚期,顺北11号断裂带及其以西地区充注来自东部满加尔的油气概率较低。喜马拉雅期,仅顺北1号断裂带及其以东获得高熟油气充注。     

碳酸盐岩油气藏的断裂改造作用——以塔里木盆地为例

多旋回盆地油气藏形成后多经历复杂的构造改造作用,并对油气的保存与分布具有重要的控制作用。结合塔里木盆地油气藏实例分析,将碳酸盐岩油气藏断裂改造作用划分为断裂切割改造、断裂抬升改造、断裂褶皱改造、断裂再活动改造与断裂成岩封闭改造等5种类型。断裂改造方式主要有圈闭变化、盖层减薄、水力作用、压力变化与成岩变化等,并造成油气逸散与补充、水洗与降解及流体性质的变化等,从而导致碳酸盐岩油气藏与油气分布的复杂性。断裂改造作用研究对多旋回油气盆地勘探开发具有重要借鉴意义。     

南海地质构造与油气资源

文章对南海海盆的边缘构造、盆内的断裂构造以及岛弧与弧后盆地的构造特征进行了论述。指出南海海盆喜马拉雅期构造层、基底及盖层特点。根据陆缘扩张观点将珠江口盆地的沉积盖层在扩张型陆缘演化阶段划分为第1扩张旋回(K2-E13)、第2扩张旋回(E23-N11)和第3扩张旋回(N21),上述3个旋回控制着生、储．盖的分布。东沙断隆亦是如此。南沙断块区的礼乐断块盆地以及曾母地堑带的曾母地堑盆地和万安地堑盆地均具有含油气远景。     

中国北方六盘山盆地新生界油气包裹体的发现及其油气地质意义

在六盘山盆地新生界清水营组石膏中发现了大量的油气包裹体,而油气包裹体的研究对认识盆地新生界油气成藏条件,拓展盆地油气勘探思路具有重要的意义.通过野外地质调查、样品采集和分析测试等手段对清水营组石膏中油气包裹体的发育特征和组成特征进行研究,并开展油源对比,分析油气包裹体中油气的来源和形成过程,探讨了六盘山盆地新生界油气成藏条件和运聚特征.结果表明:清水营组结晶状石膏中油气包裹体中原油来源于清水营组烃源岩;纤维状石膏脉中油气包裹体原油来源于白垩系马东山组烃源岩.六盘山盆地清水营组泥岩具有生烃潜力,是盆地潜在的烃源岩;白垩系烃源岩生成的油气可以沿着断裂等输导体系向上覆地层运移,并在新生界聚集,沟通白垩系烃源岩断层附近的新生界圈闭是六盘山盆地有利的油气聚集区.      

阿克库勒凸起于奇地区YQ3井奥陶系碳酸盐岩油气成藏研究

于奇地区是塔河油区外围重要的油气勘探地区．以成藏理论为指导，应用荧光薄片及流体包裹体分析等技术和方法，综合研究分析了于奇地区YQ3井区中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩油气成藏条件及成藏主控因素．研究结果表明，YQ3井区鹰山组储层类型为洞穴型、裂缝．孔洞复合型和裂缝型，洞穴、溶蚀孔隙和中小型裂缝普遍发育，但洞穴充填相当严重；区域封盖和直接封盖能力较好，但海西晚期构造运动对本井区油气保存影响较大；至少发生了4次油气注入成藏期。即海西晚期、燕山期、喜山早期和喜山中期，其中最重要的油气注入成藏期为海西晚期和喜山期；油气藏形成主要受到3种因素的控制，即油气源区是控制本井区油气分布和富集的主要因素，盖层等保存条件是控制本井区油气分布和富集的关键因素，有效储集体发育程度是控制本井区油气分布和富集的重要因素．     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组含油气流体活动期次与石油充注史

利用显微荧光与包裹体显微测温技术,并结合烃源岩生排烃史分析,探讨了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组含油气流体活动期次及石油充注历史。结果表明：陇东地区延长组烃源岩开始排烃的时期为早白垩世早期（约133 Ma）,主要存在两期含油气流体活动,第一期含油气流体活动发生在早白垩世主力源岩排烃期间（133~100 Ma）,第二期含油气流体活动发生在晚白垩世构造抬升期间（100~70 Ma）。早白垩世期间石油的充注表现为充注强弱程度不同的连续过程,晚白垩世以来生烃停止导致石油的充注与运移逐渐减弱并在晚白垩世末期基本停止。     

新疆塔里木盆地塔中地区奥陶系古潜山型油气藏成藏条件

塔中古隆起的早海西期风化壳岩溶发育，是塔里木盆地寻找古生代海相碳酸盐岩岩溶型油气田的重要隆起区之一。本文研究了风化壳型岩溶的发育特征和控制因素，在烃源、生储盖和成藏条件分析基础上预测了奥陶系风化壳岩溶发育的有利区带，认为奥陶系岩溶储层与其上覆的石炭系泥岩可构成良好的储盖组合，油源断裂、不整合面、输导层与汇烃脊构成了复杂油气输导网络。本区潜山型油气藏成藏过程复杂、期次多，但喜山期构造调整是最终成藏的关键，中央断隆带和塔中隆起南斜坡是两个有利的勘探区带。     

塔里木盆地北部奥陶系油气相态及其成因分析

塔里木盆地北部地区奥陶系是最重要的勘探层系,油气资源丰富;同时油气相态复杂多样,既有凝析气藏、正常油藏,也有稠油油藏、沥青等。通过对油气藏形成演化与保存过程的系统分析,结合油气地球化学和流体包裹体等分析数据,发现油气相态的多样性与油气多期次充注与次生蚀变作用有关。提出塔北隆起的东部奥陶系存在三期油气充注过程,分别发生在加里东运动晚期-海西早期、海西运动晚期、喜马拉雅运动晚期,原油主要来源于中、上奥陶统烃源岩,天然气主要来自与寒武系烃源岩有关的液态烃的裂解;塔北隆起的中西部奥陶系的油气充注主要发生在海西运动晚期。塔北奥陶系油藏形成以后,经历了三期明显的调整改造过程:海西早期构造抬升导致志留-泥盆系遭受剥蚀,东部源自寒武系油气的古油藏遭受破坏,形成沥青;三叠系沉积前的晚海西运动,使得奥陶系生源的油藏大范围遭受降解稠化;晚喜山期,来自于满加尔坳陷的天然气自东向西充注,致使隆起东部早期形成的油藏发生强烈的气侵改造,形成次生凝析气藏。而中西部奥陶系油藏在三叠系沉积前遭受降解稠化后,一直处于沉降深埋过程,油藏得到有效保存;由于成藏时间较早,轻质组分散失较多,气油比极低,油质较稠。研究认为,油气相态的多样性主要受晚海西期构造运动的抬升造成的生物降解作用和喜马拉雅晚期构造运动造成的天然气自东向西大规模充注对油藏进行气洗改造两大过程的控制。