鄂尔多斯盆地东南部上古生界海陆过渡相页岩储集性与含气性

鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相页岩是重要的页岩气富集层系,但是含气性及其控制因素研究薄弱,制约了对该地区页岩气的勘探和研究。论文通过对鄂尔多斯东南部本溪和山西组大量页岩样品开展有机地球化学、矿物组成、页岩孔隙及分布的研究,评价了海陆过渡相页岩的储集性;通过含气量现场解吸和等温吸附实验,分析了页岩含气特征和影响因素。结论认为研究区海陆过渡相页岩有机质丰度高(TOC含量0.5%~11%),主要发育III型干酪根,有机质成熟度较高(1.0%~3.0% Ro);矿物组成以富黏土页岩为特征,黏土矿物含量可高达60%以上。总孔隙度分布在2%~8%,部分样品微裂缝发育。孔隙类型以平行板状的狭缝型孔隙介孔为主,在岩石孔隙比表面积和孔体积的贡献占90%以上;TOC含量与孔隙比表面积及孔隙总体积具有密切的相关性,有机质孔隙对岩石总孔隙构成具有重要贡献。现场解吸含气量为0.591~4.05 m3/t,兰氏体积从0.05 m3/t到14 m3/t都有分布,页岩实测含气量与气体吸附能力差异大。TOC含量是控制海陆过渡相页岩含气量和含气能力的重要因素,富黏土矿物的吸附作用可使样品含气能力显著增加。     

塔中北斜坡富油气区油气分布规律与富集主控因素研究

塔里木盆地塔中北斜坡奥陶系油气藏类型多样、油气性质变化大、油气水分布复杂。通过对塔中北斜坡大量单井及其生产动态的分析解剖,结合分析化验资料,深入探讨了富油气区的流体分布特征、断裂发育特征、储层差异性以及典型高产井和出水井的对比,揭示了油气分布规律与控制因素。鹰山组顶部的风化壳型不整合面在垂向上控制了储层的发育深度范围和储层质量;平面上储层的非均质性是导致油气分布差异的重要原因。断裂引起的局部高差对流体聚集存在明显影响,使断裂上盘高部位更倾向于富油气,并发现断裂对储层改造强烈,特别是走滑断裂作为油气运移通道对油气分布具有重要的控制作用,决定了不同区域的古油藏在晚喜山期遭受气侵的强度,控制了不同相态油气藏的分布;奥陶系鹰山组上部发育的致密段对古油藏的保存具有积极的作用。该认识对相似地区碳酸盐岩油气富集规律研究及勘探开发具重要的参考价值。     

黔西北地区上二叠统龙潭组泥页岩储层特征

贵州省发育多套含气页岩层系,近年来对于寒武系和志留系黑色页岩进行了较为深入的研究,但是对于上二叠统龙潭组黑色页岩储层研究较为缺乏。文中通过对黔西北地区上二叠统龙潭组黑色页岩进行全岩X衍射矿物分析、TOC含量和Ro、比表面和孔径等测试,特别是场发射扫描电镜实验,分析了龙潭组页岩孔隙类型及储层特征。结果表明：黔西北地区上二叠统龙潭组页岩主要矿物组成是黏土矿物(41.4%)和石英(47.8%)。从空间上看页岩中黏土矿物含量从北向南先减少后增加,石英含量在大方县中部和南部较高。龙潭组黑色页岩的孔隙以中孔为主,空间上从北向南呈现周期性的变化规律。龙潭组泥页岩孔隙分为3类,即粒间孔、粒内孔和有机孔。其中有机孔主要为纳米级,数量丰富,一般呈不规则的圆形,是吸附态赋存的天然气的主要储集空间,具有重要的研究价值。龙潭组页岩孔隙特征受TOC含量和黏土矿物影响明显。有机碳含量高,则微孔越丰富。黏土矿物含量高,则中孔较丰富。石英则对宏孔体积贡献较大。这样定量实验的结果很好的对应了扫描电镜中定性观察的结果。     

辽河滩海西部凹陷古近系碎屑岩储层成岩作用及其对储层物性的影响

辽河滩海西部凹陷古近系储层砂岩类型主要以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、岩屑砂岩及杂砂岩为主,为近源、多源沉积体系,砂岩成分成熟度及结构成熟度低。孔隙类型包括原生孔隙、次生孔隙及混合型孔隙。研究表明该区古近系储层成岩阶段处于早成岩B段至晚成岩A段,主要发育机械压实、胶结、溶解及交代等4种成岩作用。其中溶解作用为主要的建设性成岩作用,发育程度普遍较强。机械压实、胶结及交代等成岩作用为破坏性成岩作用,发育程度中等。储层物性随深度增加呈现有规律的变化,在1 400~2 600 m和2 800~3 400 m深度范围内,孔隙度和渗透率出现异常高值。成岩作用的强度和期次是影响储层孔隙发育的主控因素之一,该区的两个异常孔隙发育带是各种成岩作用综合的结果。其中第一异常孔隙发育带与有机质成熟有关,成岩环境为酸性;第二异常孔隙发育带则与碱性成岩作用有关,硅质组分的溶解对次生孔隙的形成及保存具有重大的贡献作用。     

成岩作用中的地下水碳酸体系与方解石溶解度

方解石在沉积岩成岩环境中的溶解度与地下水化学特征、温度等有着极为密切的关系。地下水碳酸体系中各碳酸组分的比例是溶液pH值的函数,可溶性CO2、HCO3-和CO32-分别在pH≤pK1的酸性介质、pK1≤pH≤pK2的弱酸至中性介质和pH≥pK2的碱性介质中具有绝对数量。而地下水体系中碳酸总量及各组分的变化受到pH值、气相CO2分压PCO2及固相方解石的溶解-沉淀效应的控制。通过限定溶液中离子的电价平衡和质量守恒约束条件可以确定各种温压环境中的地下水组成及方解石的溶解度特征。溶液pH值和温度是方解石溶解度的最直接的控制因素,且方解石的溶解随pH值不同分别在强酸、弱酸和碱性介质中表现出不同的反应方式。基于质量守恒条件,溶液中初始[ΣCO2]-[Ca2+]值对中性至碱性介质中的方解石溶解度带来很大的影响,当[ΣCO2]0<[ca2+]0有利于方解石的溶解,当[σco2]0>[Ca2+]0时有利于方解石的沉淀。如果CO2—H2O—CaCO3体系同时受到电价平衡和质量守恒条件的约束,则方解石只在酸性介质中溶解,碱性介质中沉淀。新疆塔里木盆地库车坳陷克拉2气田及相关储层中方解石分布特征表明,该区碎屑岩储层中方解石的大量沉淀发生于重碳酸钠型地下水环境中,而孔隙度极好、次生孔隙发育的储集段则出现于氯化型的地下水环境,从而验证了成岩作用中地下水类型对方解石溶解—沉淀的控制机制。      

塔里木克拉通寒武纪—奥陶纪原型盆地、岩相古地理与油气

寒武系—奥陶系是塔里木盆地最重要的海相碳酸盐岩含油气层系。基于板块构造环境、深部构造背景、沉积充填、构造演化、火山活动等分析,对塔里木克拉通寒武纪—奥陶纪原型盆地和岩相古地理进行了恢复,并研究其与油气的关系。根据盆地所受主要构造应力,对寒武纪—早奥陶世伸展构造背景阶段和中、晚奥陶世聚敛挤压构造背景阶段原型盆地及岩相古地理演化进行了分析。重点关注对油气聚集有重要控制作用的盆地内古隆起形成演化、碳酸盐岩台地演化与消亡过程、开阔及局限台地相及台缘相带展布等;总结了寒武系—奥陶系主要烃源岩和储集层发育模式。根据烃源岩发育所处的盆地类型及构造部位,认为塔里木盆地发育3种类型的优质烃源岩;储层主要划分为沉积型礁滩储层以及岩溶储层两大类。沉积型礁滩储层按照发育位置以及形成的控制因素可以分为4种类型,岩溶型储层按照发育部位及形成机理也可以划分为4类。综合考虑盆地构造演化、烃源岩和储层的发育等因素,提出了塔里木盆地海相碳酸盐岩未来的有利勘探领域。     

山西沁水盆地南部3号煤层储集空间特征与变质程度的关系

煤岩的变质程度影响着煤层的储集空间特征,对煤岩的孔隙度,渗透率以及煤岩微裂缝的发育都有重要影响。为了研究两者的关系,选取山西沁水盆地南部不同矿区有代表性的3号煤层,对不同变质程度煤样的镜质体反射率（R0）、孔隙度、渗透率进行了测试并对煤储集空间类型和结构进行扫描电镜观察。研究结果表明：3号煤层储集空间类型主要为孔隙和微裂缝;当R0小于2.4%,孔隙度、渗透率与R0呈负相关,R0大于2.4%时,孔隙度、渗透率与R0呈正相关,R0为2.4%可能是煤岩变质程度对煤岩孔隙度、渗透率影响的关键期,在高变质程度煤岩中孔隙度与渗透率的升高是由微裂缝的发育引起的,并且随着R0的增加,微裂缝发育程度增大。     

塔里木盆地北部下奥陶统碳酸盐岩孔洞充填物特征及其成岩环境分析

为了正确分析和评价碳酸盐岩溶蚀孔洞在埋藏成岩环境中的发育和保存条件,对塔里木盆地北部露头剖面中下奥陶统白云岩及其溶蚀孔洞的充填物进行了详细的矿物学和地球化学研究,试图对这类孔洞充填物沉淀时的成岩环境进行恢复。大型洞穴充填物的矿物学特征和微孔洞充填物扫描电镜的分析表明,此类孔洞的环带状充填物具有明显的世代性,由基岩向孔洞中心,至少可识别出4期充填物,即第1期的乳白色白云石,第2期的铁质浸染的杂色高镁方解石,第3期的无色透明白云石和第4期的自形石英。碳、氧同位素分析结果表明,孔洞充填物形成于高温条件,结合微量元素、稀土元素所示的成岩信息可进一步推断其形成于高温埋藏环境,而非现代表生暴露期的充填物;第1期和第3期白云石充填物形成在相对还原且高盐度的流体性质条件下,而第2期高镁方解石充填物沉淀时相对偏氧化,盐度也偏低。据下奥陶统此类4期充填物的特征分析可知,第2期高镁方解石充填物的发育可能与构造抬升导致成岩环境的改变有关。     

阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶高精度层序地层划分及层序发育模式

土库曼斯坦阿姆河盆地是世界上著名的大型含油气沉积盆地,然而目前盆地内卡洛夫—牛津阶的层序划分和地层对比依然存在争议。基于Vail经典层序地层学及沉积学相关理论,以阿姆河右岸B区29口井的岩心资料及50口井的测井资料为依据,结合地震、薄片、地球化学等手段,开展了阿姆河右岸B区卡洛夫-牛津阶的层序地层研究。将阿姆河右岸B区卡洛夫-牛津阶划分为5个三级层序和15个四级层序,其中卡洛夫阶包括2个三级层序(SQ1和SQ2),牛津阶分为3个三级层序(SQ3-SQ5)。在高精度层序划分的基础上,建立了研究区的层序地层格架,在垂向上,各级层序格架内部高位域生屑砂屑灰岩及礁滩体沉积更为发育;在平面上,根据不同层序沉积几何体和沉积相的分布,明确提出了卡洛夫期和牛津期发育两种不同的碳酸盐岩台地类型的观点：SQ1-SQ2时期(卡洛夫期)研究区应为缓坡型台地,初始具有西高东低的地貌,坡度较缓,沉积速率差别不大,主要发育缓坡台地层序地层模式;SQ3-SQ5时期(牛津期)则演化为镶边台地,研究区沉积速率远小于A区,随着海平面变化形成了差异巨大的西高东低沉积地貌。     

塔北与塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层成因对比研究

通过储层发育层段、储层类型、沉积演化、岩溶作用等方面的对比,发现塔北与塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层在发育层位、沉积演化及岩溶期次上既有相似性,也有差异性。在塔中地区的油气勘探中,应注意下奥陶统古风化壳岩溶发育与塔北地区的差异性,加强对上奥陶统礁滩储集体的勘探。