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1346.46×108 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.     

鄂尔多斯盆地东南部油页岩资源评价

鄂尔多斯盆地蕴藏着丰富的油页岩资源,积累了大量测井系列齐全的石油钻探资料,但针对油页岩的调查评价工作程度低,可利用的含油率数据十分有限,难以准确评价油页岩资源量。利用陕西铜川地区油页岩探井的测井与含油率分析资料,结合ΔlogR方法,建立了该区油页岩含油率测井解释模型,可较准确地识别油页岩层段和解释计算含油率。在此基础上,利用大量的油气井测井资料解释含油率、识别和统计油页岩厚度,对1.3×104km2工作区内三叠系延长组长7油页岩资源量进行了评价,估算油页岩分布面积为1.08×104km2,预测远景资源量为3866×108t,干馏油页岩油远景资源量为179×108t,具有形成大型—特大型油页岩矿产地的资源潜力,为该区油页岩勘查利用提供了重要依据。     

鄂尔多斯盆地东南部油页岩资源评价

鄂尔多斯盆地蕴藏着丰富的油页岩资源,积累了大量测井系列齐全的石油钻探资料,但针对油页岩的调查评价工作程度低,可利用的含油率数据十分有限,难以准确评价油页岩资源量。利用陕西铜川地区油页岩探井的测井与含油率分析资料,结合ΔlogR方法,建立了该区油页岩含油率测井解释模型,可较准确地识别油页岩层段和解释计算含油率。在此基础上,利用大量的油气井测井资料解释含油率、识别和统计油页岩厚度,对1.3×104km2工作区内三叠系延长组长7油页岩资源量进行了评价,估算油页岩分布面积为1.08×104km2,预测远景资源量为3866×108t,干馏油页岩油远景资源量为179×108t,具有形成大型—特大型油页岩矿产地的资源潜力,为该区油页岩勘查利用提供了重要依据。     

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.     

鄂尔多斯盆地何家坊地区三叠系油页岩特征

为了认识陕西省铜川市何家坊地区三叠系延长组长7油页岩矿床特征、品级质量和勘探前景,对何家坊地区三叠系油页岩成矿地质背景和油页岩样品数据进行了研究分析,并对比了井下和地表油页岩参数变化。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;地表油页岩由于覆压减小等影响,页理张开、孔隙增加、密度减小。油页岩油气含量更能反映其利用价值,油页岩开发必须考虑含气量的综合利用。     

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组油页岩中“钙质结核”的成因初探

在鄂尔多斯盆地南缘铜川地区野外露头三叠系延长组长7段油页岩中发现了一些“钙质结核”,野外露头中呈层状发育于长7段油页岩中,形态为“透镜状”、“椭球状”、“飞碟状”,直径大小约为10～70 cm。为探明其岩石类型和主要岩石组分,运用显微镜薄片鉴定、电子探针实验、能谱分析等方法,对结核体进行岩石学特征分析。在此基础上,对其成因进行初步探讨。岩石学特征显示,霸王庄和宜君套滩剖面的“钙质结核”主要成分为重结晶方解石和晶粒方解石,具“球粒状”结构,岩石类型为灰岩;瑶曲聂家河剖面结核体主要岩石类型为泥-粉晶白云岩。分析认为这些“钙质结核”其野外产状和岩石成分,符合热水沉积碳酸盐岩和受热液活动影响的特征,并且铜川地区在长7期具备热液活动的条件。初步认为这些“钙质结核”为湖底热液活动成因的湖相碳酸盐岩。     

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区油页岩元素地球化学特征及古湖泊水体环境

为研究鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组油页岩形成时的古湖泊水体环境,对采自研究区内3条剖面上的样品进行了主量及微量元素分析。结果表明,该区油页岩含磷、铁较高,可能是湖盆周边火山灰喷发带来的营养物质所致。油页岩的Sr/Ba、V/(V+Ni)、Ni/Co、U/Th、Sr/Cu、Mn O、Fe O/Fe2O3均值分别为0.32、0.91、3.11、3.83、2.6、0.027、0.55,指示研究区油页岩发育于温暖湿润气候下的半深湖-深湖相淡水缺氧陆相湖泊。根据Mo明显富集和较高的Ba/Al值,以及根据有机碳和古生产力关系式计算得出的较高的古湖泊生产力值,均表明油页岩沉积时期古湖泊生产力较高。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组黑色岩系成因探讨——以铜川地区长73段为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组黑色岩系的成因一直存在争议。除传统认识的陆源物质沉积成因外,火山物质沉积和热水沉积逐渐得到关注和认可。选取盆地东南缘瑶曲衣食村长7₃段野外露头剖面,进行系统观察和无间距采样,并借助显微镜、X衍射、电子探针等分析方法对黑色岩系沉积特点进行研究,结果显示:1）剖面中一部分的“黑色泥岩”和“粉-细砂岩”分别是尘凝灰岩和粉-细砂级凝灰岩,在纵向和横向上发育规模显著; 2）热水沉积产物丰富,包括水铵长石+黄钾铁矾+黄铁矿、重晶石+非晶质SiO₂、斜长石的钠长石化等矿物组合,它们与陆源碎屑沉积间互,受浅湖-半深湖相沉积、重力流沉积、远源火山碎屑沉积以及热液流体改造作用的共同控制。上述特殊成因的黑色岩系既可以成为优质烃源岩层,也可成为优质储集体,对于油气富集具有重要意义。     

油页岩资源评价关键参数及其求取方法

资源评价关键环节之一就是评价参数标准的确定和求取。全国首次油页岩资源评价结果表明：油页岩质量评价关键参数主要有含油率（ω）、干燥基的灰分（A^g）、干燥基的低位发热量（Q^g_DW）及干燥基的全硫含量（S^g_Q）;油页岩资源量评价关键参数包括矿层可采厚度（H）、矿体有效面积（S）、矿体体重（D）、矿体资源类型等。不同参数的意义和评价标准不同,在表征单个工程控制点、块段油页岩体或单层油页岩等不同地质特征时,各参数的求取方法、计算公式有一定的差异性。进行油页岩资源评价时,应根据不同的目的选取不同的参数和计算方法。     

油页岩地质类比资源评价体系的建立

松辽盆地晚白垩纪青山口组和嫩江组蕴藏着丰富的油页岩资源,已查明4处超大型中浅层油页岩矿床,盆地油页岩资源整体呈现"局部查明程度高、整体认识程度低"的特征。本文采用以地质类比法为主、统计算法为辅的统计类比法估算油页岩潜在资源量。在松辽盆地嫩江组探明的超大型矿床——吉林松南油页岩含矿区的类比刻度区内,以松辽盆地油页岩成矿富集条件为理论依据,优选出控制油页岩成矿富集的3个一级和6个派生二级地质因素来建立类比参数库,并提出"多态"定性变换原则处理类比参数。采用特征因子法确定刻度区与预测区的相似类比系数概率分布函数,并构建了油页岩资源体积丰度概率分布函数,从而利用蒙特卡罗法和组合抽样法计算不同置信水平下的油页岩潜在资源量。提出利用"高概率值波动剧烈"选取原则评价概率区间上合理的油页岩潜在资源量,把100%~85%概率区间的资源量作为松辽盆地嫩江组油页岩资源评价的合理值区间。结果显示,松辽盆地嫩江组中浅层油页岩在合理概率下的潜在资源量分别为2867.2×108 t(100%)、3356.2×108 t(95%)、3834.0×108 t(90%)、4307.7×108 t(85%),合理概率区间上的平均资源量为3591.3×108 t。验证分析表明,统计类比法对大范围低勘探程度的预测区资源估算更为准确,填补了中—低勘探盆地油页岩在资源评价方面的不足,可以为其他同类型沉积盆地的能源或矿产资源评价起到借鉴作用。     

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。     

彬县-铜川地区延长组油页岩晚白垩世以来的抬升剥蚀与冷却历史

利用古温标与热年代学数据共同恢复油页岩的隆升冷却历史对于研究油页岩成矿的热背景有着重要的理论意义.利用钻孔ZK900磷灰石（U-Th）/He测年数据,结合已有的永参1井磷灰石裂变径迹资料分别获得铜川地区和彬县地区延长组油页岩晚白垩世以来的古地温、抬升冷却期次、抬升冷却速率及剥蚀厚度等数据,并对比了两个地区油页岩经历的构造热演化史的差异性.ZK900钻孔长6、长9和长10段磷灰石He年龄均值依次为43.83 Ma、31.87 Ma和22.88 Ma.铜川地区油页岩晚白垩世以来经历了97~40 Ma快速抬升、40~8 Ma缓慢抬升和8 Ma以来快速抬升3个阶段,剥蚀厚度及抬升速率分别为600 m、10.5 m/Ma,10 m、0.3 m/Ma和1 290 m、161.3 m/Ma,对应的古温度及冷却速率分别为100~60 ℃、0.70 ℃/Ma,60~50 ℃、0.22 ℃/Ma和50~25 ℃、2.90 ℃/Ma.彬县地区延长组油页岩晚白垩世以来经历了3期抬升冷却过程:97~40 Ma,持续抬升冷却（130~75 ℃）,冷却速率为0.96 ℃/Ma,抬升速率为14.4 m/Ma,剥蚀厚度820 m;40~8 Ma温度基本未变（75~70 ℃）,抬升/冷却速率均很低,分别为1.9 m/Ma与0.16 ℃/Ma,剥蚀厚度60 m;8 Ma以来急剧降温（70~31 ℃）,抬升速率125 m/Ma,冷却速率4.88 ℃/Ma,剥蚀厚度1 000 m.彬县-铜川地区三叠系油页岩晚白垩世以来经历了3个抬升阶段,始新世40 Ma和中新世8 Ma为该套油页岩成矿后期冷却的关键时刻.研究表明,彬县地区和铜川地区抬升冷却和剥蚀历史具有一定的差异性,在今后油页岩成矿及后期改造研究中应区别分析.      

中国油页岩资源评价成果及其意义（代序言）

油气资源作为一种战略资源在全球经济发展中具有重要的地位，并对国际政治、军事、科技等方面产生广泛深远的影响。近年来，国际石油价格不断突破历史高点，各国对未来全球的油气资源供求形势和油气资源安全问题十分关注。党中央、国务院高度重视油气资源工作，并将保护资源列为基本国策。我国曾在20世纪80-90年代开展过两次全国性油气资源评价，为国家制定能源发展战略和油气工业发展规划，指导油气资源勘探工作发挥了重要作用。     

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。     

产气率:油页岩工业品质评价值得重视的指标——以鄂尔多斯盆地何1井三叠系延长组油页岩为例

通过对鄂尔多斯盆地何1井三叠系延长组油页岩工业指标分析,发现油页岩产油率与产气率具有良好的线性关系,随着产油率的增加,产气率呈线性增加.据70件油页岩样品分析结果,平均产油率为5.9%,平均产气率为3.7%,平均油气产率为9.6%,产气率占油气产率的38.5%.说明产气率在油气产率中占有较大比重,是油页岩工业品质评价的重要指标.     

我校承担的“全国油页岩资源评价”二级项目通过专家组验收

近日,国土资源部油气资源战略研究中心在我校主持召开了“全国油页岩资源评价”5个二级项目成果的评审验收工作会议。本次二级项目成果评审委员会的专家组由李廷栋院士、国土资源部油气战略研究中心车长波副主任,以及来自国土资源部油气战略研究中心、中石油勘探开发研究院、中     

辽西朝阳大平房-四官营子盆地油页岩资源预测

辽西朝阳大平房-四官营子盆地是中生代白垩纪沉积盆地,盆地主要分布有下白垩统九佛堂组,其次为义县组和阜新组.九佛堂组地层是辽宁西部地区寻找油页岩矿床的主要目标层位.该盆地内已发现多处油页岩矿点,资源丰富.经综合分析研究,预测了油页岩成矿远景区,为油气勘查提供了前期资料.     

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。     

藏北托纳木地区发现上侏罗统海相油页岩

西藏地区是中国大陆上油气勘探程度最低的含油气大区,近些年来随着研究程度的不断深入,该区油气调查与勘探越来越受到重视,其中中生代羌塘盆地被认为是该区油气资源潜力最大和最有希望取得勘探突破的首选盆地。2004年,笔者参加了由中国地质调查局承担的国家财政部专项计划《青藏高原油气资源战略选区调查与评价》科技工程项目,在羌塘盆地托纳木地区进行1∶5万石油地质调查时,发现了2层深灰色—灰黑色泥岩,经过详细的剖面测制和区域地层对比分析,认为该黑色泥岩产出层位为上侏罗统索瓦组,室内有机地球化学初步分析进一步证实该页岩属油页岩,…     

相似类比面积丰度法估算油页岩资源潜力——以茂名盆地为例

应用相似类比面积丰度法估算低勘探程度盆地油页岩资源量,简便、易行.结合茂名断陷盆地油页岩发育特征,依据油页岩的成矿富集机制,优选主控油页岩生成富集的主要地质参数作为模型区与评价区的相似类比面积丰度参数;二态定性量化不同类型地质参数,求取评价区类比系数;结合模型区资源丰度分布函数,估算茂名盆地油页岩资源量.结果表明:采用相似类比面积丰度系数面积丰度法预测茂名盆地油页岩资源,在概率为65％时,其预测资源相当于第1次“全国油页岩资源评价”估算的查明资源(包括探明的、控制的和推断的资源);概率为50％时,茂名盆地预测资源相当第1次“全国油页岩资源评价”估算的查明资源+预测资源.因此,经对比验证,相似类比面积丰度法预测断陷湖盆油页岩资源具有可行性,能有效预测中、低勘探程度盆地油页岩资源量.