上扬子黔北地区下寒武统海相黑色泥页岩特征及页岩气远景区评价

依据大量野外页岩实测地质剖面和2口页岩气钻井、样品岩石矿物组分分析、有机地球化学实验等大量分析测试资料,系统研究了上扬子黔北地区下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩的发育特征与分布,并结合北美海相页岩气形成地质条件及我国页岩气选区评价标准,预测了黔北地区页岩气勘探的有利区。结果表明:黔北地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色泥页岩厚度大、分布广泛,早期海侵体系域水体相对较深,沉积和沉降中心位于研究区的东南部,主要的物源来自西北部,沉积相类型主要为砂质陆棚、浅水陆棚和深水陆棚相沉积,深水陆棚相分布在东南部地区,呈北西-南东向带状展布。晚期高位体系域,水体深度逐渐降低,随着相对海平面的下降,研究区陆棚砂体范围进一步扩大,浅水陆棚和深水陆棚向东南迁移,范围缩小。黑色页岩的有机质类型为Ⅲ型干酪根,有机碳含量很高,平均值为4.880%,普遍大于2%;有机质成熟度平均值为2.7%,总体演化程度较高; 黑色页岩的矿物成分主要为碎屑矿物和粘土矿物,碎屑矿物含量平均值为61.3%,成分主要为石英和少量的长石;粘土矿物含量平均值为31.1%,主要为伊利石和伊蒙混层矿物。与美国产气页岩的各项指标相比较,黔北地区下寒武统海相黑色页岩具有厚度较大、有机质丰度平均值高、热演化成熟度高、脆性矿物含量低、粘土矿物含量中等,页岩孔隙度低的特征。具备了页岩气形成的基本地质条件,是我国海相页岩气勘探的主要地区之一。综合评价预测了黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气的有利、较有利远景区。     

西藏羌塘盆地中生界海相烃源岩综合地球化学剖面研究及有利生烃区预测

针对西藏羌塘盆地中生界海相烃源岩地面样品风化严重等实际情况,利用大量露头剖面点样品的有机地球化学测试数据和前人研究资料,在对有机质丰度、类型和成熟度有效性分析及评价标准建立的基础上,采用综合地球化学剖面方法,对盆地不同构造单元的烃源岩进行了综合评价研究,预测了有利生烃区。结果表明,有机碳含量与生烃潜力(S₁+S₂)、氯仿沥青"A"和总烃(HC)含量之间相关性良好,总体呈正向线性关系,受岩性的影响,灰岩和油页岩的关系曲线一般高于泥岩和煤;地表风化作用虽然对地面样品尤其是灰岩样品的有机碳含量影响较小,但对生烃潜力、氯仿沥青"A"和总烃含量等指标的影响不容忽视;中生界海相烃源岩在各构造单元内的发育不同,蒂让碧错-土门凹陷的索瓦组台地相泥灰岩和肖茶卡组三角洲相泥岩为好生油岩;帕度错-纳江错凹陷比洛错地区肖茶卡组外陆棚相油页岩或页岩为极好生油岩,深水陆棚相或开阔台地相灰岩为中等烃源岩;洞错-葫芦湖较深凹陷和吐坡错-白滩湖深凹陷的布曲组和索瓦组台地相灰岩及肖茶卡组上部灰岩为中等生油岩。有机质类型以Ⅱ型为主,各地区成熟度差异明显,总体以成熟~高成熟为主,在同一剖面上自上而下成熟度逐渐增高。沉积环境是优质烃源岩发育的主控因素,上三叠统肖茶卡组(T₃x)广泛发育的半深海盆地相黑色泥页岩是盆地最重要的烃源层,泥岩有利生烃区分布面积大,侏罗系布曲组(J₂b)和索瓦组(J₃s)碳酸盐岩台地相台内凹陷较闭塞的静水沉积的泥灰岩为重要烃源岩层,灰岩有利生烃区分布面积大,对进一步明确羌塘盆地不同构造单元主力烃源岩特征与分布及下一步油气勘探具有重要参考价值。     

鄂西地区寒武系黑色页岩地质特征及页岩气远景预测

通过对野外地表露头、钻井岩心及典型剖面等基础资料的分析,从烃源岩品质、生烃演化阶段、储层特征和保存条件四个方面人手,阐述了鄂西地区寒武系黑色页岩的地质特征,采用综合信息叠合法预测了页岩气资源远景区.结果表明:寒武系牛蹄塘组黑色页岩分布广,厚度大,有机碳含量(TOC)高,有机质类型好,热演化程度高,具备良好的生烃潜力;在宣恩—鹤峰和宜昌—宜都一带,受构造活动改造弱,黑色页岩埋深适中,盖层分布连续,断裂不发育,流体封闭性强,可作为页岩气勘探的有利远景区.     

羌塘盆地中生界含油气系统特征

羌塘盆地位于青藏高原中北部,具有广泛的中生代海相沉积。羌塘盆地中生代具有发育良好、分布广泛的烃源岩,其中上三叠统的肖茶卡组、中侏罗统布曲组和夏里组有机质类型好,丰度高,成熟度高,埋藏较好,其生油量巨大,是盆地油气的主要来源之一。羌塘盆地储集层和盖层发育,储盖层性能优越。根据Magoon的含油气系统理论,把羌塘盆地含油气系统分为3套:肖茶卡组(T3x)、布曲组(J2 b)和索瓦组(J3s)含油气系统,其关键时刻主要有:a.侏罗纪末—早白垩世早期;b.新近纪沉积之后,生储盖时空配置好。     

羌塘盆地构造特征及油气远景初步分析

羌塘盆地为一大型沉积盆地,基底为双层结构,基底构造具两坳夹一隆及断凸断凹特征。盆地盖层由中泥盆统—第三系组成,盖层中褶皱、断裂发育,具分带性,主变形期为燕山—喜马拉雅期。盆地经历长期演化,早期为拉张型盆地、晚期为挤压型盆地。盆地生油条件良好,具多种构造圈闭和良好盖层,构造圈闭形成时间与烃源岩排烃时间基本同步,具有良好的油气成藏条件。     

盆缘构造复杂区页岩气保存条件分析与量化评价——以黔北地区海相页岩为例

保存条件是我国南方构造复杂区页岩气地质评价中的关键,本文通过对四川盆地周缘断裂展布、地层产状、目的层埋深以及地层接触情况等多项参数进行分析,评价构造复杂区海相页岩气保存条件影响因素,建立保存条件参数体系,并通过模糊识别数学方法对各项参数赋予权重并进行排序,确定保存条件主控因素的重要性。其中,断裂分布、埋藏深度、压力系数及地层产状是最重要控制因素,上覆泥岩厚度、目的层地层接触关系及底部古岩溶等也具有一定影响。最后,本文以黔北长顺区域作为研究对象,对其保存条件参数指标的平面分布图进行量化叠加,获得保存条件有利区域量化评价图。通过对比,认为该方法与常规方法评价保存条件具有一定的一致性,但在清晰直观性方面以及有利区内的量化可对比性上具有更明显的优势。     

羌塘盆地白垩系海相油页岩特征及其形成条件分析

近年来,在羌塘盆地胜利河、长梁山、长蛇山、托纳木等地发现的油页岩为目前我国规模最大的海相油页岩矿床,具有重要的工业开采价值。海相油页岩的主要矿物成分为碳酸盐、粘土矿物和石英,并见有黄铁矿、石膏、菱镁矿等矿物。粘土矿物以伊利石为主,少量高岭石,不含蒙脱石。有机地球化学分析表明,这些油页岩的有机质丰度较高,有机质类型较好。胜利河油页岩TOC含量在4.31%~21.37%之间,均值为8.40%;托纳木油页岩的TOC含量也较高,最大值为25.68%,平均为9.32%;长梁山剖面油页岩的TOC含量在2.96%~23.47%之间,平均值为9.56%;长蛇山油页岩的TOC含量在4.53%~9.49%之间,平均值为7.74%。长蛇山油页岩干酪根类型主要为Ⅱ1型,少数为Ⅱ2和Ⅲ型;胜利河油页岩主要为Ⅱ1和Ⅱ2型干酪根,而托纳木油页岩的干酪根类型主要为Ⅱ1型和Ⅰ型。白垩系海相油页岩的形成受多方面因素控制,包括缺氧富氧状态、古生产力、古气候、粘土矿物的混积作用、古地形条件以及海平面变化等。其中,油页岩的总有机碳含量(TOC)与古环境元素指标Mo、V存在较强的相关关系,相关系数分别为0.975和0.917,而与古生产力指标P/Ti、Ba/Al之间为弱相关或无相关关系,相关系数分别为0.481和-0.739。因此,本文认为海相油页岩的形成以"保存模式"为主,有机质沉积时的水体环境对高有机质含量的油页岩的形成起主导作用,并在此基础上建立了海相油页岩的形成演化模式。     

藏北羌塘盆地晚侏罗世海相油页岩生物标志物特征、沉积环境分析及意义

胜利河油页岩位于青藏高原腹地的羌塘盆地,具单层厚度薄、区域延伸长的特点,为羌塘盆地新发现的又一处海相油页岩.采用GC-MS(IRMS)分析方法对该油页岩进行了研究,结果表明,胜利河油页岩(11层以及13层)含有丰富的正烷烃、类异戊二烯烃、萜类化合物和甾类化合物.正构烷烃呈前高后低的单峰型分布,nC15、nC16为主峰碳,轻烃组分占有绝对优势,OEP值0.96～0.97,接近平衡值1.00,Pr/Ph为0.57～0.75,显示弱的植烷优势;萜烷丰度顺序为五环三萜烷》三环萜烷》四环萜烷;规则甾烷呈不对称的"V"字型分布,表现为C27》C29》C28的分布特征.这些特征与剖面中其他岩性的生物标志物特征存在一定的差异,9层泥晶灰岩C21-/C21 值为0.86,轻烃优势并不明显;14层泥灰岩C21-/C21 值为0.41,具有明显的重碳优势;9层泥晶灰岩以及12层泥灰岩规则甾烷呈C29》C27》C28的特征也与油页岩层存在显著的差异.这些差异不仅反映了油页岩层与其他岩性间生物母源输入的差异,也反映了他们之间沉积环境的不同.胜利河地区油页岩的形成是综合因素控制的结果,古地理变化、海平面升降、生物群差异以及气候的变化均对该区油页岩的形成有一定的影响.     

复电阻率法在安徽南陵盆地海相页岩气勘探中的应用

安徽南陵盆地主体为中生代陆相红盆,红盆下海相地层分布不明,页岩气资源潜力不清。根据本区周边二叠系富有机质泥页岩储层含有黄铁矿的物性特征,选用复电阻率法开展页岩气地质调查工作。针对盆内、盆外不同地质特点设计合适的观测系统,采用Cole-Brown和Cole-Cole模型拟合反演,绘制近区场电磁电阻率和视充电率参数图。研究结果发现:①研究区二叠系富有机质泥页岩碳质含量高、富含黄铁矿颗粒,具有明显的"低电阻率、高极化率"特征,可以有效与其围岩区分,有利于开展复电阻率法勘探;②极化率是识别深部富有机质泥页岩地层乃至页岩气藏的有效参数;③根据复电阻率法勘探结果,实施钻孔验证,成功钻遇三叠系灰岩地层,并预测南陵盆地红盆下为二叠系页岩气藏有利区。本次研究表明了复电阻率法在南陵盆地可探测深达2 000 m以下累计厚度约200 m的含黄铁矿泥页岩地层,是电磁法勘探中唯一能直接指示页岩气藏的方法,可以适用于地质情况复杂的南陵盆地乃至中国南方海相页岩气地球物理勘探。本次勘探结果也为在南陵盆地进一步开展海相页岩气勘探提供了依据。     

吐哈盆地二叠系暗色泥页岩矿物组合特征及其地质意义

吐哈盆地是我国重要的含油气盆地之一,对于常规油气前人做了大量工作。然而对非常规页岩气的研究才刚刚起步。页岩气以吸附或游离的形式存在于泥页岩及其夹层中,而泥页岩的矿物组分研究为页岩气的吸附储存以及泥页岩的裂缝评价、渗流运移、压裂造缝等的研究提供了必要的基础。本文在野外露头及钻井岩心观察的基础上,通过显微薄片分析和X-衍射分析,结合有机地化及镜质体反射率测试结果,对吐哈盆地周边二叠系8个剖面及两口取心井的暗色泥页岩样品进行了系统分析,结果表明:1)吐哈盆地二叠系暗色泥页岩分布广、厚度大、有机质丰度高;暗色泥页岩主要形成于微蒸发、微咸水的浅湖—半深湖—深湖环境,主要由粘土矿物和石英组成,粘土矿物主要为伊/蒙混层、绿泥石和高岭石组合;2)暗色泥页岩矿物组合分布具有一定规律性,反映了盆内"多凸多凹,凸凹相间"的特点;粘土矿物组合反映了中二叠世晚期干旱—潮湿频繁交替的气候条件,且风化程度中等;3)暗色泥页岩总体处于中-晚成岩作用阶段,成熟度高,达到了成熟—高成熟阶段,有利于页岩气藏的形成;4)脆性矿物含量大于40%,有利于页岩气的压裂开发。     

西藏羌塘盆地鸭湖地区天然气水合物成藏条件

近年来中国陆域冻土区天然气水合物调查研究结果表明,气源条件是制约羌塘盆地天然气水合物找矿突破的关键因素。为明确鸭湖地区天然气水合物成藏潜力,基于近年来的钻探调查成果,从陆域冻土区天然气水合物成藏系统理论出发,系统分析了影响天然气水合物成藏的冻土、气源、储集、构造等地质因素。分析结果显示,鸭湖地区局部具有较好的冻土、地温、气源、储集、构造及水源条件,具备一定的天然气水合物成藏潜力,继续寻找充足的烃类气源是下一步天然气水合物调查的主要方向。同时,选取钻探调查获取的地温梯度、气体组分等参数,结合音频大地电磁测深(AMT)冻土厚度调查成果,对鸭湖地区天然气水合物稳定带的厚度和底界深度进行了预测。结果显示,当甲烷为85%、乙烷为9%、丙烷为6%时,天然气水合物稳定带厚度与冻土厚度分布变化基本一致,稳定带厚度400~630m,底界深度400~680m。当甲烷为98%、乙烷为2%时,天然气水合物稳定带厚度急剧减薄,大部分地区仅有0~30m,最厚仅有150m,局部地区稳定带底界最深仅为240m。结合气测录井结果,认为渐新世唢呐湖组比上三叠统土门格拉组更具备天然气水合物成藏潜力,土门格拉组自身具备较强的生排烃能力,可作为寻找常规油气或页岩气的一个重要层位。     

Geological Conditions and Prospect Forecast of Shale Gas Formation in Qiangtang Basin,Qinghai-Tibet Plateau

The presence of shale gas has been confirmed in almost every marine shale distribution area in North America.Formation conditions of shale gas in China are the most favorable for marine,organic-rich shale as well.But there has been little research focusing on shale gas in Qiangtang Basin,Qinghai-Tibet Plateau,where a lot of Mesozoic marine shale formations developed.Based on the survey results of petroleum geology and comprehensive test analysis data for Qinghai-Tibet Plateau,for the first time,this paper discusses characteristics of sedimentary development,thickness distribution,geochemistry,reservoir and burial depth of organic-rich shale,and geological conditions for shale gas formation in Qiangtang Basin.There are four sets of marine shale strata in Qiangtang Basin including Upper Triassic Xiaochaka Formation （T3x）,Middle Jurassic Buqu Formation （J2b）,Xiali Formation （J2x） and Upper Jurassic Suowa Formation （J3s）,the sedimentary types of which are mainly bathyal-basin facies,open platform-platform margin slope facies,lagoon and tidal-fiat facies,as well as delta facies.By comparing it with the indicators of gas shale in the main U.S.basins,it was found that the four marine shale formations in Qiangtang Basin constitute a multi-layer distribution of organic-rich shale,featuring a high degree of thickness and low abundance of organic matter,high thermal evolution maturity,many kinds of brittle minerals,an equivalent content of quartz and clay minerals,a high content of feldspar and low porosity,which provide basic conditions for an accumulation of shale gas resources.Xiaochaka Formation shale is widely distributed,with big thickness and the best gas generating indicators.It is the main gas source layer.Xiali Formation shale is of intermediate thickness and coverage area,with relatively good gas generating indicators and moderate gas formation potential.Buqu Formation shale and Suowa Formation shale are of relatively large thickness,and covering a small area,with poor gas generating indicators,and limited gas formation potential.The shale gas geological resources and technically recoverable resources were estimated by using geologic analogy method,and the prospective areas and potentially favorable areas for Mesozoic marine shale gas in Qiangtang Basin are forecast and analyzed.It is relatively favorable in a tectonic setting and indication of oil and gas,shale maturity,sedimentary thickness and gypsum-salt beds,and in terms of mineral association for shale gas accumulation.But the challenge lies in overcoming the harsh natural conditions which contributes to great difficulties in ground engineering and exploration,and high exploration costs.     

羌塘盆地查郎拉地区中生代岩相古地理初探

以实测剖面和路线地质填图剖面为基础,采用地层优势相 (亚相 )法和综合分析法首次系统地重建了羌塘盆地查郎拉地区中生代的岩相古地理。指出晚三叠世以海陆过渡相占主导地位,形成海退沉积旋回;由NE向SW依次出现三角洲相→滨岸相→滨浅海相带。中侏罗世浅海相沉积较发育,从NE向SW依次发育三角洲→台地相→浅海陆棚相带,呈NWW~SEE向展布,沉积中心应在中部偏西南侧,在J₂ q期和J₂ b期形成两次海侵高潮,总体组成两个由海侵→海退的沉积旋回。晚侏罗世海陆过渡相沉积较发育,从NE向SW依次发育三角洲相→潮坪相→台地相带,呈NW~SE向展布。白垩纪岩相古地理存在早晚差异 :早期为残留海背景下的台地边缘浅滩-局限台地相沉积,形成第三次海侵高潮;晚期全区迅速抬升,形成冲积扇~辫状河流相的磨拉石红色复陆屑沉积旋回及多物源供应格局。中生代沉积物源主要来自北部的中央隆起带,次为东部高地及西部隆起区;在沉积演化过程中,不同时代的沉积物源有所差别,且地形总体保持了北高南低、东高西低的格局。     

西藏羌塘盆地东部中生代构造古地理特征及演化

在大量的区域地质调研和野外露头观测资料基础上,详细研究了西藏羌塘盆地东部中生代不同构造单元的沉积充填序列、地层发育特征与接触关系、构造界面性质、沉积体系配置和沉积相分布等,阐述了盆地沉积与周缘构造带演化之间的耦合关系,重建了研究区中生代不同时期的构造古地理面貌。研究表明,羌塘盆地是一个大型叠复式盆地,盆地东部中生代有海相、海陆过渡相和陆相3个沉积体系组、9个沉积体系和多个沉积（亚）相。盆地内部包括南羌塘坳陷、北羌塘坳陷、唐古拉山隆起带,以及不同时期的次级凸起与断凹等构造单元。其中,多玛断凹是以前石炭纪构造片岩为基底的侏罗纪-早白垩世早期被动大陆边缘陆表海盆地,早白垩世晚期转换为前陆盆地,晚白垩世以来与索县-左贡断凹联合为一体,在陆内造山过程中经历了压陷型盆地充填演化阶段。索县-左贡断凹是在晚三叠世班公湖-怒江沟-弧-盆体系基础上发展起来的前陆盆地。北羌塘坳陷是以华力西期开心岭-杂多隆起带为基底,经过晚三叠世昌都前陆盆地沉积、早侏罗世断陷盆地火山-沉积作用之后,于中侏罗世与索县-左贡断凹联合为一体,形成北羌塘-昌都巨型坳陷型盆地。白垩纪北羌塘陆块和昌都陆块处于隆升剥蚀状态。     

西藏羌塘盆地中生代晚期构造事件与油气的关系

羌塘盆地在中生代晚期发生一次重要的构造运动,导致盆地结束海相沉积历史并形成区域性不整合。对该期构造事件发生的时代以及其对盆地油气成藏与保存的影响一直存在争议。本文根据近年来对羌塘盆地地层时代的新认识,结合盆地沉积埋藏和油气生成过程分析,认为该构造事件主要发生于早-晚白垩世之间(~100Ma),为班公湖-怒江洋盆最终闭合和拉萨-羌塘地块碰撞的结果。构造事件与盆地主要烃源岩该的生烃同时,盆地内与构造事件有关的圈闭构造为油气成藏提供了良好的场所,是盆地的主要评价和勘探目标。     

藏北羌塘盆地胜利河-长蛇山油页岩带的发现及其意义

最近在北羌塘长蛇山地区新发现了晚侏罗世—早白垩世油页岩及膏盐层,该油页岩与近年来笔者在胜利河地区发现的多处油页岩连成一片,构成了目前中国发现的最大规模的海相油页岩带。详细的野外地质调查与研究表明：该油页岩有机碳含量介于4.31%~16.89%之间,焦油含量为3.5%～16.3%,油页岩有机质大多处于成熟阶段。胜利河-长蛇山油页岩带及与其密切共生的膏盐层的发现,丰富了羌塘盆地烃源岩的类型,为羌塘盆地油气地质条件评价提供了新的依据。     

Analysis of the gas hydrate accumulation condition in Quemocuo area of Qiangtang Basin

Based on the survey results of QK-8 gas hydrate drilling test well and the clue of high hydrocarbon gas in Quemocuo area, the authors systematically analyzed the influence of permafrost thickness on natural gas hydrate accumulation, hydrocarbon source rocks characteristics, reservoir space, mitigation system and other geological factors, considering the geological factors affecting gas hydrate accumulation in permafrost regions. The potential of gas hydrate accumulation was also clarified. The results show that the thickness of permafrost is large (100 m). Hydrocarbon source rocks of Triassic have a overall performance of high abundance of organic matter, with kerogen type Ⅱ₂ and higher maturity (R_o about 1.3%~1.5%). The reservoir space is mainly composed of cavity - fractured reservoirs, followed by fracture and pore types. It has an effective migration pathway and a good regional cap layer. At the same time, natural gas hydrate associated minerals such as calcite and pyrite were well developed in the multilayer sections. It is concluded that there is a certain potential for gas hydrate accumulation in Quemocuo area after comprehensive analysis, which is the main direction for the comprehensive energy resources investigation of the gas hydrate petroleum system.     

羌塘盆地胜利河油页岩有机地球化学特征及意义

通过对藏北羌塘盆地胜利河地区2008年新发现的油页岩剖面进行系统采样和GC—MS分析,结果显示该地区油页岩具有较高C29ααα20S/ααα(20S+20R)（0.38~0.44）、C29αββ/(ααα+αββ)（0.37~0.47）和C3122S/(22S+22R)（0.52~0.59）比值,表明其有机质已进入生油阶段。分析的油页岩样品具有较高的C27甾烷含量（32.82%~43.6%）和较高4 甲基甾烷/规则甾烷（0.04~0.22）、甾/藿（0.80~1.04）比值,显示浮游植物为主的生物母源对油页岩的贡献。此外,油页岩具有较高的γ 蜡烷指数（0.34~0.50）、C35升藿烷指数（0.076~0.102）和较低的Pr/Ph比值（0.32~0.49）,表明胜利河地区油页岩沉积期水体处于相对闭塞还原和盐度较高的沉积环境。     

羌塘盆地雀莫错地区天然气水合物成藏条件分析

基于天然气水合物钻探试验井QK-8井的调查成果,以雀莫错地区发现的高烃类气体显示为线索,从影响高山冻土区天然气水合物成藏的关键地质因素出发,系统分析了影响天然气水合物成藏的冻土厚度、烃源岩特征、储集空间、疏导系统、矿物特征及盖层条件等地质因素,明确了该区天然气水合物成藏潜力.结果显示:雀莫错地区冻土厚度较大(约100 m);上三叠统主力烃源岩整体表现为有机质丰度高,为Ⅱ2型干酪根,成熟度较高(Ro为1.3% ~1.5%);储集空间以缝洞型储层为主,裂隙、孔隙型次之;具备有效的运移通道和良好的区域盖层,同时多层段发育方解石和黄铁矿等天然气水合物伴生矿物.综合分析认为,雀莫错地区具有一定的天然气水合物成藏潜力,是下一步天然气水合物含油气系统综合能源资源调查的主要方向.