鄂尔多斯盆地东缘临兴地区海陆过渡相页岩气地质特征及成藏潜力

海陆过渡相页岩气是我国页岩气增储上产的重要接替领域,基于鄂尔多斯盆地东缘临兴地区海陆过渡相页岩实验和研究资料,选取山西组、太原组和本溪组页岩层系为研究对象,从沉积环境、页岩展布、有机地球化学特征、矿物学特征、物性特征和含气性特征等方面,系统总结解剖研究区海陆过渡相页岩气地质特征,分析其富集成藏潜力。结果表明:鄂尔多斯盆地在晚石炭世–早二叠世受区域内部构造活动影响,水体环境变化频繁,形成多期次的滨浅海–三角洲前缘–滨浅湖组合的沉积旋回,沉积多套海陆过渡相富有机质页岩;临兴地区位于鄂尔多斯盆地东部晋西挠折带的中北地区,区内沉积环境稳定,海陆过渡相富有机质页岩广泛分布;岩性主要为灰白色–浅灰色细粒砂岩和暗色泥页岩互层发育,垂向上页岩累计厚度大,为60~180 m;页岩有机质类型为Ⅱ₂–Ⅲ型干酪根,总有机质碳含量较高,平均TOC质量分数为3.07%,处于成熟生气阶段;页岩矿物成分以石英和黏土类矿物为主,长石和碳酸盐岩类矿物含量较少;宏观上主要孔隙类型为无机孔隙和有机质孔隙,裂缝不发育,微观上孔隙受黏土矿物控制,孔隙形态多为开放狭缝状的微孔和介孔。研究区海陆过渡相页岩具有低孔低渗的物性特征,但平均含气量为1.15 m3/t,具有较好的含气特征,确定研究区内山西组北部、太原组东北部、本溪组东部和北部为页岩气潜力区。研究认识为该区后期页岩气勘探开发提供理论据。      

柴达木盆地东部石炭系海陆过渡相煤系页岩气地球化学特征及成因

为了弄清柴达木盆地东部石炭系海陆过渡相页岩气特征和成因,选取柴页2井石炭系克鲁克组泥页岩和页岩气样品展开地球化学研究。通过对泥页岩样品热解和镜检实验,页岩气现场解析、室内气体组分测试和碳同位素分析,取得以下认识：柴达木盆地上石炭统海陆过渡相煤系地层发育暗色泥页岩、碳质泥页岩、煤和泥灰岩4类富有机质沉积,TOC含量平均值分别为3.46%、12.34%、77.62%和1.89%,以Ⅲ型和Ⅱ2型干酪根为主,处于高成熟演化阶段,具备生成大量页岩气的物质基础。柴页2井现场解析气中氮气含量较高,含极少量Ar和He,烃类气体以甲烷为主,总体为干气;甲烷稳定碳同位素组成主要分布在-48.6‰～-39.8‰,介于海相和陆相页岩气之间,随深度增大,呈现碳同位素偏重的现象;页岩气以热成因气为主,其次是生物成因气。     

海陆过渡相页岩气层系沉积研究进展与页岩气新发现

四川盆地海相页岩气成功规模效益开发,使我国页岩气跨入了高速发展的快车道,确立了页岩气在我国能源安全保障中的重要战略地位。我国海陆过渡相页岩气资源丰富,有望成为我国页岩气增储上产的现实领域。目前海陆过渡相页岩气勘探开发和地质评价还处在初期阶段,海陆过渡相富有机质页岩发育特征与分布、沉积模式、有机质富集机理等非常规油气沉积学相关研究有待深入。通过系统厘定海陆过渡相相关概念与特征,明确了国内外典型海陆过渡相页岩气层系;系统总结海陆过渡相页岩沉积研究现状与新进展,揭示了海陆过渡相中富有机质页岩有利发育环境、主要沉积模式和页岩气储层基本特征。系统梳理鄂尔多斯、四川、渤海湾等盆地海陆过渡相页岩气勘探开发新发现,指出了我国海陆过渡相页岩气具有良好勘探开发前景。海陆过渡相页岩层系常伴有煤层,可进行页岩气、煤层气等联合开采,实现“体积开发”,以期有效推动我国天然气产业高质量大发展。     

鄂尔多斯盆地北部太原组海陆过渡相页岩孔缝特征及油气地质意义

鄂尔多斯盆地太原组海陆过渡相泥页岩是非常规天然气的储集层.通过采集太原组泥页岩样品,利用氩离子抛光-扫描电镜技术,观察抛光后泥页岩样品微孔隙、微裂缝的微观结构特征,分析其成因,认为沉积作用、成岩作用、有机质变质作用、干酪根生烃作用、溶蚀作用、构造应力作用是太原组页岩孔隙、裂缝发育的主控地质因素.同时参考国内外学术界对海相和陆相页岩的孔隙、裂缝类型的划分方案,将太原组海陆过渡相泥页岩孔隙、裂缝初步划分为有机孔、无机孔和微裂缝三大类.有机孔细分为化石孔、生烃孔;无机孔细分为粒间孔、晶间孔和溶蚀孔;微裂缝细分为收缩缝、应力缝和黏土矿物层间缝.太原组页岩中发育的微孔隙、微裂缝,为页岩气（尤其是游离气）提供了良好的储集空间和渗流通道,有利于页岩气的成藏.为页岩气的压裂开采及高产稳产提供了有利条件.     

鄂尔多斯盆地海陆过渡相富有机质泥页岩特征及页岩气意义

以鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系海陆过渡相富有机质泥页岩为研究对象,通过岩石热解分析、岩石抽提和族组分分析、有机元素分析以及煤岩光学分析等方法,对泥页岩中有机质丰度、类型、热成熟度、生烃潜力等地球化学特征参数进行测试;利用扫描电镜、X射线衍射、物性测试等手段,对泥页岩中矿物组成、孔渗特征等储层评价参数进行分析。研究结果表明：鄂尔多斯盆地海陆过渡相地层中泥页岩分布广泛,埋藏偏深,单层厚度较薄,但累计厚度大;泥页岩中有机碳(TOC)含量平均为2.5%,丰度较大;有机质母质中干酪根类型主要为Ⅲ型;镜质体反射率(Ro)平均为1.2%,热演化程度达到中高成熟阶段;具有较大的生烃潜力(S1+S2);同时,石英、长石等脆性矿物含量较高;发育多种孔、缝类型;保存条件良好,为页岩气提供有利的成藏环境。     

川南海陆过渡相页岩气地质特征及其意义——以石宝向斜为例

川南地区是我国页岩气资源最富集的区域,经过十余年的系统性研究,已在下志留统龙马溪组获得页岩气勘探开发的成功。四川盆地发育多套富有机质炭质泥页岩含气层系,且具备较好的页岩气资源潜力。在综合前人研究成果的基础上,以川南地区石宝向斜上二叠统龙潭组炭质泥页岩为研究对象,利用典型剖面和钻井资料,结合岩心、露头观察和样品分析测试结果,系统分析了沉积环境、炭质泥页岩分布、岩石学、地球化学指标、储集性参数、岩石力学、含气性等特征,结果表明:该炭质泥页岩主要发育于分流间湾沉积,累计厚度超过50m,满足页岩气成藏条件,具备良好的页岩气资源潜力,是未来关注的重要方向。     

豫西地区海陆过渡相含气页岩层系优选方法及有利区预测

页岩气产自富有机质的泥页岩地层,豫西地区海陆过渡相地层中泥页岩累计厚度大且含气量较高,具有较好的页岩气成藏潜力,但由于其泥页岩单层厚度小、层数多、横向相变大,空白区缺少含气量数据的情况下,页岩气含气层选择难度大。文中以豫西上古生界为研究对象,将泥页岩的各项参数与含气量进行相关性分析和聚类分析,确定含气量的主控因素为有机质丰度、黄铁矿含量、渗透率、补偿密度和光电吸收截面指数,再应用回归分析得到含气量的拟合方程,经过验证确定其拟合效果较好,应用该方法对豫西上古生界海陆过渡相地层进行了含气性分析,得到大量含气量数据。文中提出了综合因子分析法,以含气量为一类因素,辅以有机质成熟度、孔隙度、脆性系数、厚度、埋深和面积等二类因素,经过计算得出储层有利系数以优选含气层,得出区域有利系数以预测有利区。利用豫西地区上古生界的实测和拟合含气量等数据,运用综合因子分析法,通过计算有利系数预测了朱仙镇、巩义和渑池页岩气有利区。     

海陆过渡相页岩储层研究现状与展望

中国广泛分布石炭系—二叠系海陆过渡相富有机质页岩,开发利用其中赋存的页岩气对于缓解巨大的能源和环境压力具有重要意义。从沉积环境、地球化学、矿物学、岩石物理学等方面概述了不同区域、不同层位代表性海陆过渡相页岩的关键属性,并与典型海相和陆相页岩进行了对比和总结。结果表明,对于过渡相富有机质页岩,三角洲体系中的沼泽相及障壁-潟湖体系中的潟湖和沼泽相具备更优越的页岩气成藏条件。过渡相页岩与煤层、砂岩层频繁互层,岩相垂向上变化极其复杂,意味着其具有高度的非均质性。同时,TOC含量垂向变化较大,高低值交互出现,平均TOC含量总体高于海相和陆相页岩,表明其巨大的页岩气勘探开发潜力。海陆过渡相页岩有机质类型以Ⅲ型为主,Ⅱ型为辅,腐殖质显微组分约占70%,热演化程度普遍处于成熟—高成熟阶段,少数达到过成熟,总体介于陆相和海相页岩之间。过渡相页岩粘土含量较高,给压裂开发带来了较大的挑战。储集空间以粒间孔和粒内孔为主,有机质中可能普遍存在大量的不可见有机孔,但受有机质类型及成熟度的影响,它们理论上不是过渡相页岩的主要孔隙类型。高的粘土含量可能导致海陆过渡相页岩最低的孔隙度及较低的渗透率。海陆过渡相页岩的甲烷吸附能力分布范围较大,存在甲烷吸附能力较强的页岩,可能是受煤层的影响。目前,海陆过渡相页岩气储层的研究已经取得了很多重要的研究成果,但资源评价方法的不完善、“甜点”识别与预测技术不成熟、优势成藏环境研究不深入及“多气共采”可行性不确定,仍然是当前过渡相页岩气勘探开发面临的主要问题。     

川南古叙地区LD1井龙潭组海陆过渡相泥页岩地质特征及其含气性

扬子地区二叠系龙潭组海陆过渡相煤系泥页岩广泛发育。本文以川南古蔺-叙永地区页岩气调查井LD1井为例,利用测录井、岩心样品测试等资料评价其页岩气地质条件。LD1井龙潭组富有机质泥页岩与盆内JY1、N203等高产井五峰-龙马溪组海相页岩相比较,主要地质参数差异明显。LD1井龙潭组优质泥页岩单层厚度一般小于5m,累计厚度可达40m以上。龙潭组泥页岩有机碳含量总体较高,干酪根类型以Ⅱ₂型为主,有机质成熟度达到过成熟阶段（R_O平均值为3.21%）,黏土矿物组分含量相对较高,脆性矿物组分含量相对较低,孔隙度普遍大于3%。龙潭组泥页岩气测异常值偏高,共计5.9m/13层气测异常层,最高异常值可达背景值的8倍,龙潭组上段标态总含气量平均可达4.08m³/t。     

黔西北海相、海陆过渡相页岩孔隙分形特征对比研究

本文以黔西北地区海相页岩层系牛蹄塘组、龙马溪组及海陆过渡相页岩层系龙潭组为研究对象,在孔隙特征分析和低温氮气吸附-脱附实验的基础上,对比研究深海陆棚相、浅海陆棚相以及潮坪-泻湖相泥页岩的孔隙分形维数特征,结果显示：深海陆棚相泥页岩D1适中,D2较大;浅水陆棚相D1偏小,D2适中;潮坪-泻湖相D1、D2均较大。通过将分形维数D1、D2与主要地质参数进行相关关系研究认为：D1能够较好的区别各种沉积相孔隙结构的整体特征,能够表征泥页岩的均值性、孔隙体积、吸附能力等宏观特征,D2则能够较好表征泥页岩结构复杂程度等微观特征。综合研究成果认为：浅海陆棚相泥页岩岩石均质性较好,吸附能力一般,微孔不很发育,不利于页岩气富集,资源潜力较小;潮坪-泻湖相泥页岩岩石非均质性强,吸附能力强,微孔发育,有利于游离态、吸附态页岩气富集,孔隙结构复杂,但开采难度最大;深海陆棚相泥页岩均质性较好,吸附能力适中,微孔发育,有利于游离态页岩气富集,但孔隙结构复杂,开采难度偏大。深海陆棚相为目前研究价值最高,经济开发潜力最高的层系。     

鄂西巴东地区(巴页1井)发现海陆过渡相页岩气

<正>1研究目的(Objective)根据富有机质页岩沉积环境可将页岩气分为海相、陆相和海陆过渡相(含煤岩系)3大类型。近年,中国已在海相页岩和陆相页岩地层页岩气勘探中取得重大突破,而海陆过渡相的页岩气勘探工作尚处于起步阶段,整体研究程度较低。鄂西巴东地区地处四川盆地东缘,该区广泛发育上二叠统龙潭组暗色泥页岩,厚度大,有机碳含量高,埋深适中,是实现海陆过渡相页岩气勘探发现的有利远景区。为此,在野外地质调查的基础上,优选实施钻     

湘中坳陷二叠系海陆过渡相页岩气地质条件

根据湘中坳陷二叠系黑色页岩的露头及岩心观测、含气量、地化和物性资料,以及等温吸附、氩离子抛光+扫描电镜等方法所获数据,探讨了页岩气地质条件。研究认为二叠系龙潭组、大隆组海陆过渡相页岩具备良好的页岩气地质条件。有机碳含量在2%以上;成熟度分布于1.2%~1.6%;储集类型主要为残留粒间孔、粒内孔、溶蚀孔等矿物质孔和少量有机质孔,孔隙度在0.54%~5.15%,等温吸附实验测试平均含气能力在5.488~6.905 m3/t。热演化史分析表明二叠系页岩在沉积之后经历了两次抬升剥蚀,第二次沉降没有达到第一次的最大埋深且没有二次生烃,这可能是导致研究区页岩总体含气量低的原因之一。构造分析表明,印支期和燕山期改造作用,对油气破坏明显,恶化了保存条件增加勘探风险。运用叠合法预测页岩气有利区为湘中涟源—娄底—双峰区、邵阳—邵东区,采用体积法计算页岩气总资源量为(127~425)×108m3(中值254×108m3),显示一定的页岩气资源潜力。综合分析认为保存条件是该区页岩气成藏的关键因素,也是勘探成功与否的首要因素。