重庆黔江地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件

下寒武统牛蹄塘组是重庆黔江地区继下志留统龙马溪组之后,最有望取得页岩气勘探突破的重点层系之一,但其页岩气勘探方向仍不明确。通过钻井岩心和野外露头剖面观察,采用显微薄片、扫描电镜、全矿物-黏土矿物X衍射、有机地球化学参数等多项实验测试方法,系统分析了区内牛蹄塘组沉积环境、富有机质页岩的分布与埋深及其有机地球化学指标、储集性特征、保存条件与含气性特征等页岩气成藏条件。研究表明区内牛蹄塘组处于浅水陆棚-深水陆棚过渡沉积环境,富有机质页岩分布于地层下部,沉积厚度40～80 m;有机碳质量分数介于2.0%～6.0%,热演化程度达过成熟阶段,有机质类型以Ⅰ型为主,生烃强度5×108～20×108 m3/km2,生烃潜力较大;脆性矿物含量较高,黏土矿物以伊利石和伊/蒙混层为主,页岩储层储集空间类型多样,具低孔-超低渗特征,具备了页岩气藏发育的良好地质条件。综合各种页岩气选区评价指标表明,黔江-濯水-酉阳以西、彭水以东、北抵郁山-黔江、南至洪渡-酉阳等区域的牛蹄塘组页岩气成藏条件优越,为区内页岩气勘探有利区带。      

湖南石门地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及储集条件分析

本文主要从岩性组合特征、岩石学特征、孔渗特征、比表面积、储集空间及其吸附性能等方面系统分析了湖南石门地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及储集条件。该地区牛蹄塘组页岩脆性矿物含量为40.8%~79.6%,平均60.15%,脆性矿物含量丰富;脆性指数分布在0.41~0.82之间,平均0.61,脆性指数高。页岩有效孔隙度为0.69%~16.07%,平均10.16%,孔隙度中等偏高,且差异较大;渗透率为0.00027×10~(-3)μm~2~0.0057×10~(-3)μm~2,平均0.00092×10~(-3)μm~2(0.00092m D),渗透率相对较低。页岩中发育基质晶间孔、粒间孔、溶蚀孔以及有机质纳米孔等,且页岩原生孔隙系统的渗透率相当低,但原生孔隙内表面积大,拥有较多潜在的吸附空间。等温吸附试验结果表明,石门地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩的吸附含气量范围为0~6.5048cm~3/g,含气量推测值0.06m~3/t~3.32m~3/t,具有较好的吸附气性能,具备较好的页岩气资源前景。     

上扬子下寒武统龙王庙组沉积模式与油气勘探方向

在黔东湘西一带,龙王庙组中上部发育大规模、连续分布的浅滩和藻礁以及多种浅水成因的重力流沉积,表明龙王庙组
沉积中、晚期上扬子碳酸盐岩台地初具镶边台地沉积模式特征。受古地理和古气候控制,潮坪—泻湖—局限台地相带宽广;龙王
庙组沉积中、晚期上扬子海域发生区域性海退,泻湖以及咸化泻湖规模扩大,台地边缘礁滩快速向上增长并向东迁移,斜坡带上发
育多种重力流沉积。叠合于加里东期古隆起之上的龙王庙组台内滩,以及巨厚膏盐岩成因的盐构造上下的圈闭都具有良好的油
气勘探潜力。      

贵州丹寨南皋下寒武统牛蹄塘组黑色页岩孔隙结构特征

页岩孔隙结构特征研究对页岩含气性评价具有重要意义。以上扬子东南缘南皋剖面下寒武统牛蹄塘组页岩储层为例,
应用场发射环境扫描电子显微镜观察了页岩纳米级孔隙微观形态,通过低温氮气吸附法测定了页岩的氮气吸附等温线,并结合X-
衍射矿物定量分析和有机碳含量测定,探讨了纳米级孔隙发育的控制因素。研究结果表明:矿物成分主要为黏土矿物(伊利石和
少量绿泥石)、石英、长石、重晶石和石膏等。石英含量相对较高且沿剖面向上降低,wB 平均为53%;相反,黏土矿物含量较低且沿
剖面向上增加,wB 平均为34%;碳酸盐矿物较少,仅在顶部可见。页岩主要发育粒内孔、粒间孔、裂缝和有机质孔4种孔隙类型,
其中前两者较为常见。根据氮气吸附-脱附曲线、孔径分布特征、孔体积和比表面积可将样品划分为4类黑色页岩,孔隙以似片
状颗粒组成的非刚性聚合物的槽状孔为主,前3类黑色页岩的孔径分布呈双峰形态,第4类黑色页岩的孔径分布呈单峰形态,最
可几孔径分别为d≈0.9nm和d≈3.5nm。孔体积在0.0028~0.0243cm3/g之间,平均为0.0147cm3/g,比表面积在1.0568
~28.8250m2/g之间,平均为17.5418m2/g,4类黑色页岩微孔频率分布依次减小,而介孔和宏孔频率分布逐渐增加,即微孔性
逐渐变差,至第4类黑色页岩几乎只有宏孔孔隙。有机质丰度和矿物组分控制丹寨南皋牛蹄塘组黑色页岩的孔隙发育,其中有机
质有利于孔隙发育且有机质微孔是孔体积和比表面积的主要贡献者;石英有利于孔隙发育,而黏土矿物则降低黑色页岩的孔隙
性;它们均主要通过控制微孔和介孔的发育来控制黑色页岩的孔隙发育。      

过成熟海相页岩有机质赋存状态及特征——以贵州下寒武统牛蹄塘组页岩为例

贵州下寒武统牛蹄塘组沉积的黑色页岩是有利烃源岩。以贵州下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对象,采用扫描电镜、元素分析、气体吸附等方法,研究过成熟海相页岩有机质赋存状态和特征。结果表明：牛蹄塘组过成熟海相页岩有机质主要以条带状、团块状、充填状和互裹状4种状态赋存。条带状有机质受压实作用控制,孔隙一般不发育;团块状有机质整体孔隙发育较差,但分布于刚性矿物颗粒中间的有机质孔隙发育较好;充填状和互裹状有机质中孔隙较发育,分布于粒间孔,颗粒骨架支撑作用能够有效保护有机质孔隙。不同赋存状态有机质元素组成存在明显差别,页岩岩相在一定程度上影响有机质丰度和赋存状态,有机质赋存状态决定有机质孔隙结构,有机质丰度影响有机质孔隙在岩石孔隙中的占比。该结果准确刻画页岩岩相—有机质赋存状态—有机质孔隙结构之间的关系,为牛蹄塘组页岩气储层评价提供思路。     

湖南永顺区块牛蹄塘组页岩气勘探前景及选区评价

永顺区块位于中上扬子地台牛蹄塘组页岩气富集区,整体勘探程度较低,页岩气勘探前景不明。利用露头、岩心、测试和地震等资料,分析研究区牛蹄塘组页岩气勘探前景,以页岩气富集理论为指导,结合地球化学分析技术、地质评价—地球物理联合预测技术,评价有利勘探区块。结果表明:永顺区块牛蹄塘组具有优越的烃源供给条件,厚度大,分布广,燕山期是其主要的聚集及成藏期;页岩储层低孔低渗特征明显,储集类型多样,脆性矿物丰富,有利于页岩气储集及压裂改造;研究区构造样式相对简单,断裂、盖层发育分区性明显,关键构造事件控制源盖动态匹配。残留向斜斜坡是研究区有利的勘探目标,Ⅰ类有利区面积为102.1km~2,Ⅱ类有利区面积为88.2km~2。     

雪峰隆起西缘下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝发育特征及主控因素

要:基于雪峰隆起西缘下寒武统牛蹄塘组页岩地表露头、岩心、薄片和扫描电镜下天然裂缝特征参数的观察与统计,并借助相应样品的实验测试数据,对牛蹄塘组页岩裂缝的发育特征与主控因素进行了深入分析,并探讨了裂缝发育与含气性之间的关系。结果表明:研究区牛蹄塘组页岩宏观裂缝以构造缝为主,成岩缝次之,构造缝包括高、中角度剪切缝,低角度滑脱缝及少量张裂缝,主要为6期形成,其中第1期高角度剪切缝最为发育,裂缝优势方位为NWW向、NNW-近SN向与NE向。微裂缝主要为层间缝和顺层缝。岩心宏观裂缝多被充填,后期裂缝的充填程度低于前期裂缝。裂缝的发育受构造作用、岩性和矿物组分、岩层厚度、有机碳含量、成岩作用及异常流体高压等多种因素影响,其中构造应力与构造部位是裂缝发育的主要控制因素,区域构造应力决定了裂缝的性质与整体发育特征,局部构造应力与构造部位使裂缝的分布具有差异性,应力相对集中且变化梯度大、地层变形强烈的构造部位更易形成裂缝。此外,页岩在脆性矿物含量高、单层厚度小、成岩阶段晚、有机碳含量高、存在异常高流体压力时,裂缝更发育。研究区牛蹄塘组天然裂缝的发育及伴生的大量微裂缝有效改善了页岩的储渗性能,对提高含气量起重要作用。      

湘鄂西-渝东地区牛蹄塘组页岩气勘探前景评价

综合利用沉积学、岩石学和地球化学分析手段,对湘鄂西-渝东地区下寒武统牛蹄塘组(与水井沱组对应)黑色页岩的
页岩气形成物质基础(沉积相、岩性、有机质丰度及类型、成熟度等)、储集层特征(孔隙类型、X衍射特征)进行系统性研究后发现:
①研究区牛蹄塘组以深水陆棚相沉积的黑色页岩、硅质页岩为主,厚度较大,分布广泛;②其w(TOC)平均值达1.84%,成熟度为
2%~6%不等,达到成熟-过成熟阶段;③页岩孔隙类型以粒间孔、石英粒内溶孔、黄铁矿晶间孔为主,另有少量黏土矿物溶蚀孔
洞;④页岩中石英质量分数为50%~80%不等,与美国Branett页岩具有较强的相似性,均呈两段式。对于页岩气勘探前景评价而
言,除了优越的页岩气物质基础条件外,后期硅化程度、埋藏深度、后期构造改造强弱等因素同样起着举足轻重的作用。      

下扬子地区志留系高家边组沉积时代及页岩气潜力

上扬子地区龙马溪组的页岩气勘探与开发已取得重大突破,而下扬子地区高家边组与龙马溪组属于同一时期的沉积地层,其页岩气开发潜力尚待挖掘。选择江苏仑山地区高家边组凝灰岩夹层中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,探讨高家边组沉积时代、古环境、页岩气潜力,并与上扬子地区龙马溪组进行对比分析。结果表明:下扬子地区高家边组形成年龄为(442.8±2.6)Ma,属于早志留世,这一年龄使得下扬子地区高家边组沉积时代第一次得到准确可靠的年代学约束;高家边组沉积时的水体为还原环境;高家边组总有机碳(2%~4%)中等偏上,生烃能力较强,镜质体反射率为1.5%~2.3%,热演化程度为高成熟晚期;下扬子地区高家边组与上扬子地区龙马溪组在总有机碳、镜质体反射率、岩性组合、笔石类型以及沉积环境等方面均具有高度相似性,指示其具备页岩气勘探开发潜力。     

页岩气成藏条件及中上扬子区志留系页岩气勘探前景分析

分析对比美国与中国南方页岩气成藏条件,认为页岩气富集主要取决于以下几个因素:①泥页岩有机质地球化学特征
(厚度、有机质类型、丰度、成熟度);②储集条件(矿物组成、孔隙度和渗透率及裂缝发育);③保存条件主要包括埋藏深度、温度与
压力等。其中前两项为页岩气成藏主要条件。总结出有利的页岩气藏开发下限指标为:w(TOC)≥0.5%,Ro>0.4%,页岩单层
厚度≥9m,脆性矿物(石英)体积分数≥50%。对比分析表明,中上扬子区志留系页岩气有利区主要为川东北、川东、鄂西渝东和
湘鄂西区。      

扬子地台北缘晚震旦世微古植物特征及意义

本文着重研究了扬子地台北缘上震旦统陡山沱组、灯影组及下寒武统下部岩家河段的微古植物组合特征。初步建立了Ⅰ、Ⅱ两个微古植物组合，分别与陡山沱村阶和灯影峡阶相对应，分析了微古植物组合在地层划分与对比及在震旦系－寒武系界线的划分上所起的作用。     

渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力——以渝科1井和酉科1井为例

为探究渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力,对渝科1井和酉科1井钻遇的牛蹄塘组富有机质页岩进行采样;根据场发射扫描电镜的观察结果,以及全岩X线衍射矿物、有机碳质量分数、有机质成熟度、比表面积和孔径等测试结果,分析页岩的储层特征;采用CH4等温吸附法测定页岩甲烷吸附饱和吸附量并讨论其主控因素,采用NLDFT法和BJH法计算页岩孔隙体积.实验测试结果表明:牛蹄塘组页岩硅质矿物质量分数平均为54.60%,黏土矿物质量分数平均为34.80%,主要为伊利石,有机碳质量分数平均为2.46%,等效镜质体反射率平均为3.12%.在页岩孔隙体积(0.614~400.000nm)中,中孔体积占61.7%,微孔体积占23.4%,微孔体积贡献主要的比表面积.微孔和宏孔主要存在于有机质,有机碳质量分数是影响页岩甲烷吸附能力的最主要因素.有机质成熟度大于2.7%以后,有机质中微孔体积、中孔体积和宏孔体积的比例相对稳定,对页岩甲烷吸附能力影响不大.硅质矿物质量分数的增加在一定程度上减弱页岩对甲烷的吸附能力.有机组分对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩吸附能力的评价至关重要,同时也应考虑无机矿物对页岩储层开发的影响.     

塔河油田下寒武统肖尔布拉克组构造控制热液白云岩储层分布与勘探前景

塔里木盆地寒武系-奥陶系碳酸盐岩受多期热液流体的影响,与热液相关的储集体发育。塔河油田下寒武统肖尔布拉克组内部存在多个异常体,由于埋藏深度大(>8 500 m),缺乏实钻资料而难以确定其地质属性。三维地震资料解释、正演模型和邻区钻井资料综合分析表明,异常体上方肖尔布拉克组厚度明显变薄下凹,引起上覆寒武系垮塌,奥陶系并未受到明显影响,进而表明异常体地质属性为寒武纪末期的侵入岩体。寒武纪末期,在深部火成岩热液流体溶蚀作用下,肖尔布拉克组热液白云岩储层发育,发生了角砾化和垮塌作用,导致上覆寒武系地层表现出凹陷构造。肖尔布拉克组构造控制热液白云岩储层沿轮台断裂以大小不等的次圆状分布,而相关的淋滤滩相白云岩储层分布较广。塔河油田肖尔布拉克组成藏条件优越,具有较好的勘探前景。      

下扬子地区下寒武统荷塘组泥页岩层序演化及其对气源潜力的控制:以杨树岭剖面为例

下寒武统荷塘组(黄柏岭组)是下扬子地区重要的页岩气勘探层位之一,主要为一套沉积于斜坡-陆棚-盆地相的灰黑
色泥岩、碳质页岩、硅质页岩及硅质岩。以杨树岭剖面为研究对象,通过系统的野外观察、剖面实测及室内样品测试分析工作,对
下扬子地区的这套泥页岩开展了系统的综合层序地层学研究,对其体系域构成和沉积演化进行了精细划分,并将其划分结果与泥
页岩的气源潜力进行了对比分析。研究发现,在层序格架中,层序演化的不同阶段对泥页岩的气源潜力具有重要的控制作用,尤
其在层序演化凝缩段沉积的泥页岩具有最优的页岩气气源潜力,反映了开展层序地层格架研究对页岩气资源的勘探工作具有重
要的预测作用和指导意义。      

陆棚相黑色泥岩发育特征、沉积演化及页岩气勘探前景——以瓮安永和剖面牛蹄塘组为例

牛蹄塘组黑色页岩主要发育于陆棚沉积环境,研究瓮安永和剖面,将牛蹄塘组黑色页岩划分为海侵体系域(TST)和高位体系域(HST);结合连井剖面、黑色页岩分布规律、地球化学元素分析,分析黔北地区沉积特征.结果表明:牛蹄塘组下覆为震旦系灰色白云岩,牛蹄塘组底部沉积一套黑色硅质岩,向上为黑色泥岩,上部为泥质粉砂岩、粉砂岩.总体呈...     

塔河油田下寒武统肖尔布拉克组储层发育特征及控制因素探讨

基于地震资料的分析表明,塔河油田下寒武统肖尔布拉克组存在多套由南西向北东方向进积的楔形体,并于肖尔布拉克组顶部见削截现象,在其内部发育锥状异常体等多种反射特征。运用层序地层学原理结合野外露头资料及国内外勘探实例,对其储层发育特征及其控制因素进行了探索。综合分析表明:肖尔布拉克组进积体受控于海平面变化,以（准）同生期大气淡水溶蚀为主,叠加肖尔布拉克组沉积末期岩溶和多期次的热液及有机酸溶蚀改造作用,主要形成白云岩溶蚀孔隙型储层、白云岩岩溶缝洞型储层以及多成因复合型储层;同时,肖尔布拉克组下伏玉尔吐斯组为优质烃源岩,上覆吾松格尔组和阿瓦塔格组为２套区域性盖层,具有优越的生储盖配置关系。因此,塔河油田下寒武统肖尔布拉克组具有十分巨大的油气资源潜力。      

河南鲁山下寒武统辛集组丘状层理类型及环境意义

河南鲁山县下寒武统辛集组含磷层段中发现了典型的丘状交错层理。其主要类型有两种:包括复合型(削顶式、生物扰动式)和叠加型。它的发现,说明辛集组含磷层段为非正常沉积,而属于风暴事件的产物,剖面序列特征表明此风暴沉积物应属远源风暴沉积。根据丘状交错层理的类型和特点,否定了前人对辛集组含磷层段沉积环境为沙坝-障壁滩的认识,重新确认其沉积环境为受风暴作用明显的陆棚环境。     

黔北凤冈地区牛蹄塘组黑色岩系及方解石脉地化特征及环境意义

利用电感耦合等离子体质谱仪,对黔北凤冈地区YF1井牛蹄塘组黑色岩系及方解石脉体的12件岩心样品,进行微量元素和稀土元素测试,分析牛蹄塘组微量元素和稀土元素特征,研究黑色岩系及方解石脉形成的氧化还原环境。结果表明:黑色岩系和方解石脉的微量元素分布特征形态相似,方解石脉中Sr元素较黑色岩系的富集;牛蹄塘组沉积过程中不仅存在海水沉积,还有热液流体的参与;微量元素指标及稀土元素Eu和Ce异常同步,指示牛蹄塘组沉积环境为缺氧—厌氧的还原环境;方解石脉的Eu和Ce异常指示形成环境为弱氧化性质。该结果揭示早寒武世牛蹄塘组黑色岩系的沉积环境特征,以及当时古海洋环境的化学条件及演化过程。     

湘中及湘东南地区上二叠统龙潭组页岩气勘探前景

湘中及湘东南坳陷具有良好的油气成藏地质条件,区内二叠纪龙潭组以滨岸泻湖-沼泽相沉积为主。通过野外采样分析和资料收集,对龙潭组泥页岩区域展布特征、地球化学选区、储集性能等方面进行了研究。研究表明,龙潭组含气页岩有机碳质量分数高[w(TOC)]为0.36%～14.56%,平均为4.48%),热演化程度高(Ro为2.12%～3.52%,平均为2.59%),干酪根类型以Ⅱ型为主,生气潜力大,脆性矿物质量分数高(29%～86%),属低孔低渗类型,且微孔隙发育。页岩埋深适中(400～1 800 m),沉积厚度以几十米至千米不等。研究结果揭示了本地区龙潭组页岩气较好的前景,特别是各凹陷盆地沉积中心最优。基于综合对比研究划分出3个有利区:涟源有利区(Ⅰ)、邵阳-隆回有利区(Ⅱ)和永兴-耒阳有利区(Ⅲ),其中以Ⅰ、Ⅲ有利区条件较好,可以为进一步的页岩气勘探开发提供依据。      

河南济源下寒武统辛集组微生物成因沉积构造特征及成因分析

微生物成因沉积构造(MISS)是微生物在沉积物和水界面与沉积环境相互作用,并通过微生物的生长、新陈代谢、破坏、腐烂等过程在沉积物中留下的各种生物作用的沉积构造,对于恢复古沉积环境具有重要的指示意义,也是近年来遗迹学研究的热点。河南济源地区下寒武统辛集组的石英砂岩层面上发现了大量的微生物成因沉积构造,通过宏观形态描述及微观分析,可识别出微生物席生长构造和微生物席破坏构造2种类型,微生物席生长构造中可见肯尼亚构造和细小网状生长脊,微生物席破坏构造以多边形脱水砂裂、曲形脱水砂裂及纺锤状脱水砂裂最为常见。环境分析结果表明,这些微生物成因沉积构造主要发育在潮间带,表明潮间带是微生物生长的良好环境。对微生物成因沉积构造成因机理的模拟表明后生动物的缺乏、砂质基底、光照、水动力条件及周期性暴露等因素对于其发育和保存都有至关重要的影响,潮下带-潮间带过渡区域发育的纺锤状脱水砂裂形成的主控因素为光照条件及上覆快速沉积物的压力,而潮间带多边形脱水砂裂形成的主控因素是周期性暴露的影响。