阳谷——茌平煤田上古生界生烃潜力研究——以聊页参1井为例

阳谷-茌平煤田是山东省晚古生代石炭-二叠纪地层保留较好的地区,发育有本溪组、太原组、山西组和残存的石盒子群,其中太原组和山西组沉积了厚度较大的暗色泥页岩。通过沉积环境分析和泥页岩发育厚度统计,认为山西组泥页岩主要发育在煤3以下,可与太原组泥页岩一起分析研究,太原组暗色泥页岩层段发育厚度占该组地层厚度的68.82%;山西组和太原组暗色泥页岩有机碳含量一般大于1.5%,以中等—极好烃源岩为主;有机质类型为生气型(Ⅲ型)干酪根,镜质体反射率一般在0.6%～1.5%之间,大部分处于成熟阶段。分析认为,山西组下部和太原组暗色泥页岩具备页岩气生成的沉积环境、物质基础、有机质类型和演化条件,明确了山西组下部和太原组暗色泥页岩是区内勘探的目标层位,为进一步工作提供了依据。     

渤海湾盆地济阳拗陷沙三段页岩气地质条件分析

沙河街组三段的湖相富有机质泥页岩是济阳拗陷常规油气的主力烃源岩,也是该拗陷页岩气勘探的重点研究层系.分析沙三段暗色泥页岩的地球化学指标、页岩储层特征、含气性等,探讨济阳拗陷沙河街组湖相泥页岩形成页岩气的地质条件.结果表明:沙河街组湖相泥页岩沉积厚度大,平均大于200m;有机碳含量高,干酪根类型好,以Ⅰ型为主,Ⅱ1和Ⅱ2为辅;成熟度以成熟—高熟为主,与美国产气页岩和中国南方上扬子地区海相富有机质页岩地球化学特征具有可比性.湖相泥页岩脆性矿物质量分数高,石英与碳酸盐岩所占比例大,黏土矿物质量分数为10%～30%,页岩储层裂缝类型多样.由于砂泥岩互层频繁,粉砂或砂质夹层孔隙可以有效改善页岩储层储集性能,为页岩气提供有效的储集空间.泥页岩层段气测显示异常,指示其良好的含气性.沙三段富有机质泥页岩是济阳拗陷页岩气勘探的优选层系,具有良好的页岩气勘探潜力.     

皖南地区二叠系页岩储层微观孔隙特征及影响因素

皖南地区二叠系发育一定规模的富有机质泥页岩。为了深入研究该套泥页岩储层的微观孔隙特征,选取两口钻井岩芯样品进行了氮气吸附、压汞、氩离子抛光扫描电镜试验,结合泥页岩地球化学、有机岩石学和矿物组成特征探讨了微观孔隙发育的影响因素。结果表明:龙潭组和孤峰组泥页岩总体厚度大,总有机碳高,成熟度适中,矿物成分以石英、伊利石、长石和黄铁矿为主;龙潭组泥页岩有机质以固体沥青和镜质组为主,类型为Ⅱ-Ⅲ型,其形态表现为片层状、条带状或块状,优势孔隙类型为晶间孔和微裂缝,有机孔发育较差,页岩比表面积和孔隙度分别介于6.80~41.62m2·g-1和0.68%~4.44%,主要来自中孔;孤峰组泥页岩有机质以腐泥组和固体沥青为主,类型为Ⅱ型,其形态主要为薄膜状或填隙状,优势孔隙类型为有机孔,也发育一定的晶间孔和微裂缝,页岩比表面积介于3.12~49.45m2·g-1,主要来自微孔,孔隙度介于0.86%~21.08%,主要来自中孔和大孔;总有机碳是这两套泥页岩比表面积的主要影响因素,但是对孔隙度起着明显的抑制作用;伊利石含量与比表面积之间存在一定的负相关性,与孔隙度之间无明显相关性。     

山东鲁西地区上古生界泥页岩特征及页岩气远景区预测

基于区内石油、地矿、煤田勘查开发等与页岩气有关地质矿产资料和基础地质勘查成果,以上古生界石炭-二叠系暗色泥页岩沉积环境与分布特征、有机地球化学特征为重点,对鲁西地区上古生界页岩气资源勘探远景进行初步预测。研究表明山东鲁西地区上古生界发育山西组、太原组和黑山组3套厚度较大的暗色泥页岩层系,形成于有机质丰富的沉积环境,总体表现为由克拉通盆地陆表海沉积演化为近海河流-三角洲-湖泊沉积;厚度31~193 m,埋深240~4 000 m;有机碳(TOC)含量1.8%~2.6%;有机质类型主要为Ⅱ2,Ⅲ型干酪根;且以Ⅲ型干酪根为主;镜质体反射率(Ro)平均值为0.7%~1.0%,处于成熟阶段。综合各种成藏条件,认为鲁西地区上古生界暗色泥页岩具有良好的页岩气形成条件。根据非常规能源(页岩气和油)远景区(带)划分主要技术指标,初步预测了曹县煤田、鱼台凹陷、黄河北煤田、阳谷-茌平煤田共4个远景区。     

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组页岩气形成条件

鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区页岩气资源量较大,二叠系山西组作为主要的目的层系之一.基于钻井资料和暗色泥页岩样品化验资料,从暗色泥页岩生烃条件、储层特征、含气性等方面研究研究区山西组暗色泥页岩中页岩气的形成条件.结果表明:山西组暗色泥页岩分布广泛,且厚度大,平均厚度为80m,有机碳质量分数较高(平均为2.37%),有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主,成熟度处于成熟—过成熟阶段,具有很强生烃潜力.矿物组成以石英和黏土矿物为主,黏土矿物中主要为伊蒙混层,吸附能力强.硅质、碳酸盐岩等矿物较多,岩石脆性大,造缝能力强.研究区山西组泥页岩中裂缝极为发育,储集条件优越,泥页岩段气测显示活跃,结合页岩含气层显著的测井响应,显示暗色泥页岩段含气性好,页岩气资源潜力较大.鄂尔多斯盆地东南部下寺湾—云岩区二叠系山西组具有良好的页岩气形成地质条件,厚层泥页岩分布区如下寺湾区、云岩区北部黑家堡、关庄及研究区中部延安等,是页岩气成藏的有利发育区.     

东北通化盆地群下白垩统页岩油气成藏地质条件

东北通化盆地群油气勘探程度低,非常规油气地质条件的研究少,资源潜力不清。以新钻获的3口地质调查井岩心为对象,采用岩心对比、烃源岩地球化学测试和岩矿鉴定等方法,结合野外地质调查成果,研究通化地区下白垩统泥页岩油气地质条件。结果表明:研究区泥页岩分布范围广,沉积厚度大,生油岩具有中等—好的有机质丰度,干酪根类型以Ⅱ型和Ⅰ型为主,局部为Ⅲ型,处于成熟—高成熟阶段;泥页岩脆性矿物质量分数分布在27.00%～85.00%之间,平均为51.73%,有利于压裂改造;属于特低孔特低渗致密储层,有机质孔隙、微裂缝、溶蚀孔较发育,颗粒间孔隙、颗粒内孔隙、晶间孔隙次之。生烃基础、存储空间和保存条件是页岩油气富集的主要控制因素。通化盆地群下白垩统具备页岩油气形成和富集的良好地质条件。该结果对东北通化盆地群下白垩统湖相页岩油气地质研究具有借鉴意义。     

莱阳凹陷水南组页岩气储层特征及可压性分析

莱阳凹陷水南组是山东省中生代暗色泥页岩发育最好的层位之一,为了获取水南组泥页岩可压性,对水南组页岩气储层开展岩性特征、有机地化特征、裂缝发育特征、脆性/黏土矿物特征、脆性指数等方面研究。结果表明：莱阳凹陷水南组泥页岩发育厚度为200～443m,泥地比大于70%;有机碳含量平均为1.38%,生烃潜量平均为4.42mg/g,干酪根以Ⅱ型为主,Ⅰ型次之,镜质体反射率为0.70%～1.30%,泥页岩中宏观裂缝和微裂缝发育,利于后期压裂诱导缝的产生;泥页岩脆性矿物平均含量为75.2%～94.1%,脆性矿物含量较高,采用改进岩石脆性指数评价方法计算水南组泥页岩样品脆性指数为28%～63%,水南组泥页岩脆性很强,说明水南组泥页岩具有较好的可压性,利于人工压裂改造形成网状体积裂缝,研究成果对水南组页岩气储层改造具有很好的借鉴意义。     

胶莱坳陷页岩气资源潜力评价

胶莱坳陷位于山东省东部,是山东省中生代白垩系沉积、保存最好的地区。据胶莱坳陷中生代地层及沉积特征显示,莱阳群水南组为胶莱坳陷暗色泥页岩沉积最好的层段,也是常规油气显示层位。通过对莱阳群水南组暗色泥页岩有机地化、储集物性等进行分析研究,莱阳群水南组暗色泥页岩有机碳含量介于0.17%～2.92%之间,平均为1.04%,干酪根类型以Ⅱ型为主,镜质体反射0.54%～2.04%;认为水南组暗色泥页岩具有页岩气形成的物质基础和较好的生烃能力,有机质演化程度已进入大量生烃阶段,部分进入大量生气阶段。水南组暗色泥页岩孔隙度一般为4.0%～8.0%,脆性矿物含量大于50%,说明水南组暗色泥页岩有利于页岩气的赋存和后期压裂改造。优选了莱阳凹陷、桃村凹陷、夏格庄凹陷和诸城凹陷4个远景区,估算了页岩气原地潜在资源量为537.8×10~8m~3,为进一步工作指明了方向。     

涟源凹陷上二叠统大隆组泥页岩裂缝方解石脉体流体包裹体特征及其启示

针对湘中涟源凹陷上二叠统大隆组黑色泥页岩中油气特征及微观保存条件，选择 涟 源 凹 陷 ＸＹ１井 大隆组泥页岩中高角度裂缝方解石脉体，开展了脉体岩相学和阴极发光观察、脉体盐水包裹体和烃类包裹体特征及温压研究，结合泥页岩有机质成熟度及油气生成阶段分析和埋藏－热演化－构造抬升史模拟，确定了裂缝脉体形成时期和深度，讨论了泥页岩油气微观保存条件。研究表明:大隆组泥页岩有机质成熟度Ｒｏ 为１．２％～１．３％，原始有机质中发育有机孔，泥页岩孔隙内液态油中很少发育有机孔；裂缝方解石脉体由早晚两期形成，边界清晰；早期脉体中发育大量蓝白色荧光的液相烃包裹体和气－液两相烃包裹体，发微弱荧光的气相烃包裹体和不发荧光的甲烷包裹体，盐水包裹体均一温度主要介于９３～１３８℃间，对应古埋深为２０００～３０００ｍ；晚期脉体中包裹体发育程度差，仅零星见烃类包裹体，盐水包裹体均一温度主要介于５０～６２℃间，对应古埋深为９００～１１００ｍ；依据早期裂缝方解石脉体中甲烷包裹体激光拉曼参数和甲烷体系状态方程估算甲烷包裹体捕获压力为 ２８．９２～４１．４７ＭＰａ，相应古压力系数为１．１０～１．５７。根据早晚两期裂缝方解石脉体中气－液两相盐水包裹体和烃类包裹体的发育程度以及捕获温压信息推断，在燕山－喜山期大幅度构造抬升和地层剥蚀过程中，泥页岩中多期裂缝形成和开启以及成脉古流体活动，对大隆组泥页岩中滞留油气的微观保存条件产生了一定程度的不利影响。      

鄂尔多斯盆地东缘柳林—子洲地区本溪组富有机质泥页岩发育影响因素与发育模式

鄂尔多斯盆地东缘上石炭统本溪组海陆过渡相泥页岩是该区潜在的页岩气勘探目标。在盆地东缘柳林—子洲地区本溪组代表性剖面和重点探井的系统观测和采样分析基础上,对该区本溪组富有机质泥页岩的发育影响因素与发育模式进行了研究,并建立了本溪组“缓慢沉降、陆源供给、封闭保存”的海陆过渡相富有机质泥页岩的发育模式。结果表明：鄂尔多斯盆地柳林—子洲地区本溪组富有机质泥页岩主要发育在晋祠段和畔沟段,以黏土质泥页岩为主,含少量硅质泥页岩;其有机质丰度高,有机质类型主要为腐殖型;本溪期炎热潮湿的气候导致区域内成煤植物繁盛,沉积水体有机质供应充足;在鄂尔多斯盆地东缘整体缓慢沉降的海侵背景下,障壁岛-瀉湖-浅海泥质陆棚体系在水体底层形成较高盐度的缺氧还原性水体,为沉积有机质的保存和富集提供了良好场所。     

海陆交互相沉积岩页岩气生储特征——以鲁西南含煤区为例

鲁西南含煤区是山东重要的煤炭生产和储存区,也是山东省古生代海陆交互相沉积岩发育和保存较好的地区之一,本次以石炭-二叠纪海陆交互相沉积泥页岩为研究目标,对泥页岩沉积环境和发育特征、有机地化特征、岩石物性特征、含气性特征等方面进行分析研究,发现山西组和太原组是鲁西含煤区海陆交互相沉积岩最为发育层位,暗色泥页岩厚度100～2...     

湘中涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件及主控因素

下石炭统天鹅坪组页岩是湘中地区页岩气勘探的新层系。基于野外地质调查、页岩气钻井的样品采集和分析测试等对湘中涟源凹陷石炭系天鹅坪组泥页岩的发育特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性等页岩气成藏地质条件进行了分析。结果表明:涟源凹陷石炭系天鹅坪组有机质丰度较高,w（TOC）分布在0.78%~2.84%之间,有机质类型以Ⅱ₁型为主,有机质成熟度R_o分布在1.48%~2.09%之间,处于高成熟演化阶段;泥页岩矿物成分以石英和黏土矿物为主,黏土矿物主要由伊蒙混层、伊利石和绿泥石组成;泥页岩有机质孔较发育,孔隙度平均为1.97%,渗透率平均为0.847×10-3 μm2,但大多小于0.1×10-3 μm2;湘新地4井天鹅坪组泥页岩含气量分布在1.64~4.29 m3/t,平均2.69 m3/t（不含残余气）。结合区域构造-沉积演化背景的分析表明,涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件的主控因素为沉积环境、构造保存条件,其中深水陆棚相是页岩气有利相带,复杂构造背景下由对冲式构造样式形成的向斜对页岩气保存条件最为有利,是研究区页岩气勘探的"甜点区"。研究成果可以为该区后续油气勘探提供参考。      

辽河盆地东部凸起太原组页岩气聚集条件及有利区预测

从辽河盆地东部凸起太原组泥页岩发育的沉积背景、地球化学条件、储集物性及含气性等方面分析页岩气聚集的基础条件,采用多信息叠合法对该区太原组页岩气富集有利区进行预测.结果表明:太原组地层发育潮坪、沼泽及泻湖相,富有机质暗色泥页岩、碳质泥页岩,单层厚度大,分布面积广,连续性好,有机碳平均质量分数为3.3%,有机质类型以Ⅲ型为主的混合型,生烃潜力较大,热演化程度高,处于大量生气的阶段;泥页岩脆性较好,孔隙和裂缝发育,含气性好,具备页岩气聚集的地质、地球化学条件及储集物性条件,有利于页岩气的生成、富集及后期储层改造.根据页岩气富集的多种因素分析结果,认为王家南部地区页岩气聚集条件和储集性能较优越,是辽河盆地东部凸起太原组页岩气勘探开发的有利区域.     

下扬子地区海陆过渡相页岩气成藏条件与主控因素:以萍乐坳陷二叠系乐平组为例

萍乐坳陷二叠系乐平组是典型的下扬子地区海陆过渡相泥页岩的发育层系。通过野外地质调查、样品采集和分析测试等对萍乐坳陷二叠系乐平组泥页岩的发育特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性等页岩气成藏地质条件进行了分析。结果表明:萍乐坳陷二叠系乐平组页岩单层厚度小、累积厚度大，横向、纵向连续性差；有机质丰度较高，w(TOC)以1.0%~2.5%为主，有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主，有机质成熟度R_o分布在0.6%~4.5%之间，以高成熟-过成熟为主。页岩矿物组成中黏土矿物较为富集，[JP2]储层孔隙类型主要为微孔隙和微裂缝，储层物性较差；总含气量和最大吸附气含量都较小。在页岩气成藏地质条件研究的基础上，结合区域沉积-构造背景的分析表明，页岩气成藏控制因素为:沉积环境、构造运动和保存条件。综合分析表明萍乐坳陷二叠系乐平组页岩气成藏条件一般，但在有机质丰度高、物性较好、埋藏适中的构造稳定地区仍然有较好的页岩气资源前景。      

陆相页岩气的泥页岩评价——以延长下寺湾区上三叠统延长组长7段为例

以鄂尔多斯盆地的延长下寺湾区中生界延长组长7段陆相泥页岩为研究对象,在样品实验数据分析和单井岩心观察的基础上,根据泥页岩的发育与分布特点和有机地球化学特征对陆相页岩气的泥页岩进行评价.结果表明:延长下寺湾区延长组长7段泥页岩主要为浅湖—深湖相沉积,泥页岩累计厚度适宜,有机质类型以Ⅱ1为主,有机质丰度较高,具备页岩气生成的物质基础,有机质演化主要处于成熟阶段.分析美国海相产气页岩与中国陆相产气页岩的综合特征,长7段泥页岩脆性矿物质量分数大于25%,有利于储层的后期改造.相对美国储层物性较好的页岩,根据现场解析法测得的长7段泥页岩含气量较高(平均为4.5m3/t),埋深适中,分布稳定,具有勘探潜力和开发前景.     

鄂尔多斯盆地上古生界非常规天然气综合勘探前景

在充分调研国内外页岩气研究方法及早期页岩气研究成果的基础上,综合利用钻(测)井资料及样品分析测试资料,分析了鄂尔多斯盆地上古生界页岩气成藏地质特征。研究结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界富有机质泥页岩、砂岩及煤层交互发育,泥页岩单层厚度小,但层数多,累积厚度大,有机质干酪根类型以Ⅱ型和Ⅲ型为主,有机质成熟度高,保存条件好,形成页岩气资源潜力巨大;泥页岩全岩矿物中石英、长石含量较高,泥页岩层脆性大,压裂后容易形成裂缝,有利于页岩气开发;页岩气资源有利区域与致密砂岩、煤层厚度叠合图显示,盆地内非常规天然气资源丰富,垂向分布相对集中,有利于未来非常规天然气集中高效开发。该研究成果为非常规天然气深入勘探开发提供了有益借鉴。      

东北地区上二叠统暗色泥岩展布及生烃潜力分析

中国东北地区晚古生代地层具有油气资源潜力,是东北地区深部油气勘探的接替层系。基于野外观察、测井等资料,结合东北地区上二叠统构造、沉积等方面的研究成果,分析研究区上二叠统暗色泥岩发育展布特征及其生烃潜力。结果表明:东北地区上二叠统暗色泥岩分布范围广,构成以松辽盆地四站地区、内蒙古索伦地区、官地地区为沉积中心的暗色泥岩展布特征,暗色泥岩厚度整体上具有南厚北薄、西厚东薄的特点;297件暗色泥岩样品有机碳质量分数为0.03%～2.42%,其中中等—好暗色泥岩占比为68.68%;暗色泥岩有机质类型以Ⅱ型干酪根为主,发育Ⅰ型及少量Ⅲ型干酪根;镜质体反射率分布在0.86%～5.47%之间,其中属于过成熟阶段的样品占69.72%,106件暗色泥岩样品最高热解温度分布在402.00～593.00℃之间,处于高熟阶段的样品占比为51.89%,暗色泥岩有机质成熟度整体为过成熟阶段;中国东北地区上二叠统有良好的油气资源前景,可成为中国东北地区深部油气勘探的新层系。该结果为中国东北地区晚二叠世地层的勘探与开发提供参考。     

海安凹陷曲塘次凹阜二段页岩油形成条件及勘探潜力

海安凹陷曲塘次凹古近系阜宁组二段源内良好的油气显示,预示着巨大的页岩油勘探潜力。在大量岩心薄片观察基础上,结合区域地质背景、测试资料、测录井油气显示情况等,分析了阜二段上、中、下3个亚段湖相页岩油形成的地质条件及资源潜力。研究结果表明:阜二段泥页岩层系厚度大、分布广,埋深适中;中、上亚段Ⅰ-Ⅱ₁型有机质相比下亚段Ⅱ₁-Ⅱ₂型有机质丰度高,但热演化程度均较低,呈低熟-早成熟页岩油;上、下亚段以裂缝型储层为主,而中亚段为混合岩性型储层,微孔隙、微裂缝发育,储集性较好;碳酸盐和石英等脆性矿物含量高,可压裂性好。曲塘次凹页岩油源内滞留富集主要受有机质成熟度和保存条件影响,中亚段(“七尖峰”)页岩油滞留程度高,油气显示好,而下亚段排烃率高、上亚段生烃量小,页岩油规模较小;中部深凹带和北部断阶带有机质成熟度较高,断裂发育少,页岩油保存条件好。据初步计算,区内阜二段页岩油资源总量为1 940×104t,Ⅰ-Ⅱ级潜在有效资源量1 530×104 t,并以中亚段勘探潜力最大,上、下亚段次之。      

基于测井方法的辽河坳陷沙河街组页岩发育特征评价

以辽河坳陷沙四段—沙三段富有机质页岩为研究对象,根据测井、录井和有机地球化学实验分析等资料,采用多元线性回归及Δlg R方法,识别富有机质页岩;从纵向发育、横向分布和平面展布等方面,对页岩发育特征进行综合评价.结果表明:研究区富有机质泥页岩呈现"展布面积广、连续厚度大"特点,其中西部凹陷沙三下亚段富有机质页岩平均厚度约为75.20m,且厚度大于90m的富有机质页岩分布面积达到210.26km2,为页岩油气勘探的首选层位.该结果为研究区乃至东部渤海湾地区寻找新的天然气勘探领域具有指导作用.     

辽西金羊盆地北票组沉积环境与烃源岩成因

辽西金羊盆地是中国北方侏罗系发育最完备地区之一,其主要烃源岩层系北票组为油气勘探关注的重点层位。利用实测剖面、钻井岩心观察及地球化学分析等资料,分析北票组沉积环境与烃源岩成因。结果表明:研究区滨浅湖亚相可识别泥质浅湖、砂质浅湖及湖沼沉积,辫状河三角洲沉积环境主要发育河口坝、水下分流河道和水下分流河道间沉积微相;半深湖成因的暗色泥岩为研究区优质烃源岩层系,湖沼型的暗色炭质泥岩次之;盆地边缘的浅湖及水下分流河道间沉积的暗色泥岩厚度较薄,有机质丰度较低,生烃潜力不大,为中等—劣质烃源岩;优质烃源岩成因模式主要为形成于滨浅湖亚相湖沼环境的含煤层系及形成于半深湖深水成因的烃源岩。该结果为金羊盆地北票组油气资源潜力评价提供地质依据。