吐鲁番坳陷二叠系烃源岩有机质沉积特征

二叠系烃源岩是我国西部吐鲁番坳陷中重要的潜在生烃层系。以地表剖面暗色泥岩的分析资料为主,结合部分井下烃源岩样品分析数据,探讨了吐鲁番坳陷二叠系烃源岩沉积时水体的Eh值、pH值及沉积特征。利用烃源岩分布、有机碳含量及有机质显微组份的赋存状态等特征对烃源岩的有机质沉积特征进行了研究。通过对烃源岩有机质分布的影响因素分析,发现烃源岩有机质的赋存大体上有3种不同的状态:顺层富集型、局部富集型及分散型。泥质碳酸盐岩类和泥岩类烃源岩主要沉积在半深湖——深湖相带,沉积物中有机碳含量高;灰色、深灰色泥岩及黑灰色碳酸盐岩主要沉积在浅湖相带,有机碳含量偏低;绿灰色、灰色泥岩主要沉积在河流——三角洲平原相带,沉积物中有机碳含量低。烃源岩沉积时具还原程度强的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所,沉积有机质能及时沉积并保存,烃源岩大多有机质丰度高,有机质类型好;反之,则明显变差。     

济阳坳陷石炭系—二叠系储层成岩作用及孔隙演化

石炭纪—二叠纪海陆交互沉积背景下发育的碎屑岩是济阳坳陷主要的储集岩。薄片、扫描电镜等多种微观分析研究表明,储层成岩作用主要有压实作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用及裂缝形成作用等。依据残留地层叠置样式及埋藏史,结合古地温、有机质热演化参数、黏土矿物转化序列、自生矿物以及成岩事件等多方面研究成果,将储层划分为古最大埋深等于现今埋深、古最大埋深大于现今埋深两种成岩阶段类型,前者处于中成岩B阶段和晚成岩阶段,后者处于中成岩A阶段和B阶段。多期复杂的构造运动导致储层具有多变的成岩环境及复杂的成岩演化序列,并控制了储层的成岩演化史、孔隙演化史及储集性能。     

川西坳陷须五段陆相页岩层系储层特征及对含气性的控制作用

四川盆地陆相领域页岩层序发育,但其内部发育复杂的岩性及组合关系、非均质性强、储层特征不明,制约了油气勘探开发的进程。本文研究通过大量的全岩X衍射、场发射扫描电镜、高压压汞、等温吸附等实验方法,从岩石学特征、微观孔隙结构特征及物性特征等方面,对川西坳陷上三叠统须五段陆相页岩须五段储层地质特征进行研究,并分析影响储层发育的主要地质因素,同时阐明储层地质特征对天然气赋存状态和含气量大小的影响。研究结果表明：须五段储层在垂向上形成富砂型、互层型和富泥型3种叠覆式储层结构;储层均致密化严重,但泥页岩储集物性优于粉砂岩和细砂岩;水动力条件较弱的三角洲远端到滨浅湖的沉积环境和强烈的成岩作用导致须五段储层原生孔隙及粒间溶孔基本不发育,对储集性能起主要贡献的为泥页岩中发育大量片状晶间孔、有机质孔及微裂缝,因此泥页岩是须五段的最有利储层。须五段天然气为吸附气与游离气的混合气体,但以吸附气为主,吸附气含量占总含气量的84.9%。天然气赋存状态和含气量大小受控于储层的岩性、微观孔隙结构和储层的物性。     

桂中坳陷西北部中泥盆统页岩地球化学特征及沉积环境

本文研究桂中坳陷西北部中泥盆统页岩氧化还原条件和古沉积环境。利用该区典型页岩气调查井(桂页1井)岩心,通过X射线荧光光谱分析(XRF)和电感耦合等离子体质谱分析(ICPMS),对中泥盆统岩心(320.35m~938.5m)以1.5m采样间隔进行了微量元素测试。结果显示,纳标组地层V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co平均值分别大于0.67、4.65和7.71,且富集竹节石、菊石等生物组合,指示其沉积时期海平面相对上升,处于有利于有机质保存的深水陆棚环境;罗富组和塘丁组V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co分别为0.38~0.65、0.73~4.10和3.70~6.72,指示沉积阶段海平面相对下降,水体变浅,沉积环境为弱氧化的浅水陆棚环境;同时,有机碳含量(TOC)的变化与Ba元素的富集程度相关性较高,表明缺氧环境有利于机质的富集和保存;此外,通过微量元素指标判别,认为桂中坳陷西北部中泥盆统沉积时期,自下而上经历了海平面的相对上升到相对下降的沉积旋回,纳标组时期相对海平面上升至最高,沉积了厚度稳定且有机质含量高的富有机质页岩,可作为本区有利的勘探目标层段。     

桂中坳陷环江凹陷上古生界海相页岩储层孔隙结构和分形特征研究

通过有机地化分析、全岩X衍射矿物分析、甲烷等温吸附及低压氮气吸附实验,本文对桂中坳陷环江凹陷上古生界页岩样品的孔隙结构及分形特征进行了研究.结果表明:研究区页岩总有机碳含量(TOC)平均为2.40%,热成熟度(Ro)平均为2.65%,处于过成熟演化阶段.页岩主要的矿物组成为石英和黏土.页岩的比表面积平均为5.86 m2/g,孔容平均为0.014 9 mL/g,平均孔径为11.2 nm.页岩中发育大量的中孔,主要呈两端开口的圆筒形孔或四边开放的平行板状孔.页岩中TOC含量和石英含量越多,微-中孔越发育、比表面积和孔容越大,而平均孔径则变小.通过Frenkel-Halsey-Hill (FHH)模型和氮气吸附实验数据计算得到孔隙表面分形维数D1(平均为2.428 4)和孔隙结构分形维数D2(平均为2.622 2),对应的相对压力(P/P0)分别是0~ 0.45和0.45 ~ 0.99.分形维数D1、D2随着比表面积、孔容的增加而增加,而平均孔径随着前者的增加而减小.分形维数D1、D2、TOC含量、石英含量和甲烷吸附量之间呈现较好的正相关性,但随着黏土矿物含量的增多而减小.分形维数D1与Langmuir压力存在弱负相关性,分形维数D2随Langmuir压力增大有变大的趋势.桂中坳陷西北部页岩分形维数越大,孔隙结构越复杂,其对天然气的吸附和存储能力越强.     

桂中坳陷早石炭世泥页岩地球化学特征及近源气成藏模式

目前针对桂中坳陷早石炭世富有机质泥页岩的生烃潜力方面研究很少,严重制约了该区以页岩气为主的非常规油气勘探.本研究对鹿寨县城西石炭系鹿寨组泥页岩系统取样分析,从有机碳含量、岩石热解、有机碳同位素组成、抽提物正构烷烃组成特征及泥岩镜质体反射率多个方面讨论了该套泥页岩的生烃潜力;结合区域构造演化史总结了与下石炭统岩关阶泥页岩密切相关的3种近源气藏赋存模式.研究结果表明:泥页岩的TOC值分布于0.25%~15.67%,其中强制海退前沉积的泥页岩富含有机质,TOC值均大于2%,TOC值与氯仿沥青"A"、生烃潜量及总烃呈弱正相关关系.泥页岩的有机质类型主体为Ⅱ型;泥页岩的R_o值分布于1.72%~2.78%,处于过成熟阶段.泥页岩上下岩性组合特征及桂中坳陷现今所处的构造位置表明,坳陷中部对冲构造区为有利的近源气藏形成区,背冲构造区为较差区;坳陷边缘逆冲推覆构造区为存在岩性圈闭的近源气藏形成区.      

巢北地区二叠系页岩孔隙特征分析

以巢北二叠系孤峰组（P2g）、龙潭组（蹦）和大隆组（P3d）页岩为研究对象,运用压汞和扫描电镜实验手段对页岩的孔隙结构进行分析。认为三组地层的主要孔隙类型为过渡孔,孔径范围在15．9～27．2nm之间,孤峰组和龙潭组页岩的孔隙度为14．05％和13．47％、比表面积为13．722m2／g和14．046m2／g、孔容为0．087ml／g和0．067ml／g,均较接近。大隆组页岩孔隙度为1．58％,比表面积为2．16m2／g,孔容为0．008ml／g。样品的镜下SEM—sE图像可观察到孔隙类型以粘土矿物颗粒间孔隙为主,孔隙形状不规则,存在微裂缝。     

萍乐坳陷上二叠统乐平组泥页岩储层特征

为了探讨萍乐坳陷地区乐平组泥页岩的储层特征,以野外地质调查、老井复查资料及样品的分析测试结果为基础,对研究区泥页岩的分布特征、地球化学特征、矿物组成特征及微孔隙特征等进行了较深入分析。结果表明:乐平组泥页岩在研究区分布广泛,平均厚度在100 m以上。泥页岩的有机碳含量较高,介于0.21%~23.4%,平均为1.74%,Ro为0.7%~4.06%,平均为1.88%,处于成熟—高成熟阶段,干酪根类型以II2型为主。泥页岩中脆性矿物含量较高,以石英为主,平均为47.94%,表明泥页岩具有好的压裂潜力。黏土矿物含量中等,平均为34.93%,主要为伊利石和伊蒙混层。泥页岩的孔隙度平均为3.5%,渗透率平均为0.01×10-3μm2,反映了乐平组泥页岩储层物性较好。扫描电镜下观察泥页岩微孔隙类型主要为粒间孔、粒内孔和有机质孔。孔隙形态呈较开放状态,以细颈状墨水瓶孔和四边开放的平行板状孔等为主。进一步分析表明乐平组泥页岩微孔隙发育主要受有机碳含量和石英矿物含量控制,有机碳含量越高,微孔和中孔越发育,石英含量则对宏孔贡献明显。     

福建二叠系中统童子岩组页岩气储层特征

为了评价福建省二叠系中统童子岩组页岩气资源开发潜力,开展了野外地质调查及现场解吸测试工作,研究了童子岩组页岩气储层特征及其影响因素。结果表明：福建二叠系中统童子岩组泥页岩干酪根为Ⅲ型;有机碳质量分数普遍在2%以下;R_ran值介于2.52%~5.80%,泥页岩储层处于过成熟演化阶段;泥页岩储层黏土矿物含量较高,脆性矿物含量不高,不利于页岩储层的压裂改造;泥页岩孔隙度较低,渗透率极低,中孔是童子岩组页岩气储存的主要场所;童子岩组含气量总体较低,主要受后期构造运动和岩浆活动影响所致。分析表明：在受影响相对较小的局部块段——加福向斜和抚市向斜,其向斜底部的童子岩组具有页岩气成藏条件。     

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。     

福建二叠系中统文笔山组页岩气储层条件分析

为丰富福建省页岩气资源调查评价的基础研究工作,以有机地球化学、岩石矿物成分和储层物性分析等实验为重点,结合野外地质调查、露头及钻井等资料,分析研究了福建省二叠系中统文笔山组页岩气储层地质条件。结果表明：福建二叠系中统文笔山组泥页岩干酪根为Ⅲ型;有机碳质量分数普遍在1%~2%,有机质丰度中等;R_ran值介于3.76%~4.91%,泥页岩处于过成熟演化阶段;岩石脆性矿物普遍较低;泥页岩孔隙度中等,渗透率极低,微孔和中孔提供了气体吸附的主要场所。与国内外典型含气泥页岩相比,福建文笔山组具有形成页岩气的物质基础和埋藏条件,初步认为福建省中部龙岩一带可以作为下一步工作的重点区域。后期需要加强有机质成熟度和微观孔隙结构对储气性能的研究,了解研究区内泥页岩的吸附能力、孔隙形态及发育特征,为福建地区页岩气勘探开发提供指导作用。     

松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩有机显微组分孔隙演化规律研究

有机质孔隙是页岩储集空间的重要组成部分,具有强烈的非均质性,阻碍对页岩储层质量的正确认识和评价,其本质是受有机显微组分类型及其在生烃过程中孔隙演化的影响。本文采用场发射扫描电镜和荧光显微镜定位观察手段实现特定显微组分孔隙发育特征的表征,结合Image J图像处理技术,对不同演化阶段的显微组分进行定量化统计,总结不同有机显微组分的孔隙演化规律。研究结果表明:固体沥青孔隙度随着成熟度的升高呈现先增加后减小的趋势,在固体沥青反射率SBR_O介于1.6%～2.0%时,固体沥青孔隙最为发育,而以SBR_O=2.0%为界,固体沥青孔隙度开始减小。镜质体和惰质体的孔隙发育规律相似,随着成熟度增加,总体表现出先减小而后微弱增加的趋势。在生油窗阶段,镜质体和惰质体孔隙度最小,无机矿物和固体沥青的充填使胞腔孔隙损失达90%以上,而进入高成熟阶段,固体沥青孔隙的发育使原始胞腔孔隙得到一定程度的恢复,成为镜质体和惰质体残余孔隙的主要贡献者,贡献率达56.73%和100%,可见固体沥青孔隙对页岩储层储集空间的重要性。综合沉积成岩作用和生烃作用,页岩储层在未成熟阶段和高成熟阶段晚期孔隙最为发育,前者有机质以原始胞腔孔隙为主,后者以固体量孔隙为主。明确有机显微组分孔隙演化规律为页岩有利储层预测和页岩气生产开发储层改造提供参考。     

新疆北部吉木乃坳陷下二叠统卡拉岗组页岩气地质特征初探

为评价新疆北部吉木乃坳陷页岩气勘探潜力,通过对吉木乃坳陷下二叠统卡拉岗组暗色页岩段有机地球化学以及储层特征分析,初步探讨其页岩气地质特征。卡拉岗组下段暗色页岩段烃源岩以碳质泥页岩为主,TOC最小值为0.3%,最大值为4.32%,平均值为1.01%。有机质丰度中等,有机质类型为Ⅲ型,Ro值介于1.43%~2.87%之间,平均值为2.12%。热演化程度为成熟-过成熟度阶段,具较好天然气生成能力。暗色页岩矿物成分以石英、长石等脆性矿物为主,粘土质矿物次之,具较好可裂性及吸附性。页岩孔隙以宏孔、细小孔以及小孔为主,储集空间主要为粒内及粒间溶孔、矿物间的微孔隙与微缝隙、矿物微裂缝。孔隙度为0.97%~1.52%,平均为1.36%。渗透率为0.0097~0.0197mD,平均为0.0139mD,具较好天然气储集能力。     

渝东南渝页1井下志留统龙马溪组页岩孔隙特征及其主控因素

富有机质黑色页岩的孔隙结构控制了页岩气的赋存状态和储气量。中国南方地区下志留统是页岩气发育的最重要层位之一。为研究页岩的孔隙特征及其主控因素,对以下志留统龙马溪组页岩气为勘探目标的渝页1井的岩心进行系统的采样,并进行了比表面和孔径、有机质成熟度(Ro)、显微组分、总有机碳(TOC)含量、全岩X射线衍射和粘土矿物含量等一系列分析测试。结果显示,黑色页岩的孔径主要分布于2~5 nm,即以中孔隙为主;中孔体积占总体积的70%左右,微孔体积和宏孔体积分别占10%和20%左右。页岩孔隙结构(微孔体积、中孔体积和宏孔体积)和组成(碎屑矿物成分、粘土矿物成分、TOC和Ro)的相关关系分析表明：粘土矿物对微孔体积和中孔体积都具有控制作用,并且对中孔体积的控制作用更加显著;陆源碎屑含量的增加有利于宏孔体积的增加;有机质成熟度较高时和高成熟度有机碳含量都与宏孔隙体积呈正相关,这可能与高成熟有机质中nm级显微裂缝的发育导致宏孔体积增加有关。     

湘中涟源凹陷下二叠统梁山组页岩气勘探前景

基于涟源凹陷二叠系梁山组泥页岩野外露头、钻井等资料,通过有机地化分析测试、X-衍射分析、扫描电镜观察、等温吸附等实验测试分析,系统研究了梁山组泥页岩的地质及地化特征、矿物组成、孔隙结构及吸附性能等。研究结果表明,梁山组有效泥页岩单层厚度为6.15~35.18 m;有机质丰度较高,多数大于1%,平均为1.77%;有机质类型主要为I型,岩石热解峰温Tmax（450~533℃）和镜质体反射率（1.51%~1.83%）表明泥页岩属于高成熟阶段富有机质泥页岩。泥页岩矿物组成以石英为主,黏土矿物含量次之,黏土矿物以伊利石为主,有利于改善泥页岩储集性能。孔隙类型多样,有机质孔、粒间孔、粒内孔及微裂缝为页岩气赋存提供空间。页岩吸附气含量达0.65 m3/t,具有一定的气体吸附能力。总体上梁山组泥页岩在涟源凹陷普遍发育且规模较大,特别是向斜区南部是页岩气有利勘探区。     

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。