湘西沅麻盆地印支期以来古流体特征及其对寒武系页岩气勘探方向的指示

因古隆起周缘页岩生烃时间晚、热演化程度低,目前已成为中扬子地区油气勘探的重要领域.雪峰古隆起形成于加里东末期,经历了后期复杂的沉积-构造演化,白垩系覆盖区勘探方向尚未明确.以雪峰古隆起西侧沅麻盆地北部为主要研究对象,通过对不整合于寒武系页岩之上的白垩系底部方解石脉与寒武系页岩方解石脉地球化学和包裹体对比分析,研究了古流体形成环境、来源及其对寒武系生烃演化过程的指示.研究结果表明:（1）白垩系脉体碳氧同位素与围岩具有相似性,REE无明显的Eu异常,与寒武系脉体Eu强正异常对比鲜明,表明白垩系脉体主要来自白垩系,受寒武系页岩的影响弱;（2）白垩系方解石脉采样位置位于构造高位,但是包裹体类型显示以纯水溶液包裹体为主,形成于弱还原-弱氧化的环境,未见沥青和明显的纯甲烷包裹体,表明寒武系大规模生排烃在白垩系沉积之前;（3）以包裹体均一温度和Ro为制约,结合区域地质特征恢复了沅麻盆地寒武系两种类型埋藏史,即沅麻盆地北部草堂凹陷早期深埋藏,白垩纪以来不具二次生烃的条件;辰溪凹陷南部早期浅埋藏,白垩系以来Ro可能由1.2%升至2.5%,二次生烃潜力较大,是下一步勘探的有利区.      

中扬子古隆起周缘寒武系页岩气赋存方式与富集机理

在黄陵和雪峰隆起及周缘含气页岩储层微观储集空间类型及其影响因素分析基础上,结合页岩气与煤层气解析曲线的对比研究,探索了中扬子地区寒武系页岩气赋存方式和富集机理。结果表明：（1）高演化页岩的原生基质孔隙均被沥青质体充填,高演化页岩气的微观储集空间主要来源于原生基质孔隙中沥青质生、排烃产生的次生孔隙以及构造活动产生的微裂缝;（2）高演化页岩气和煤层气解析曲线接近,证明两者具有相似的储集和流动特征,裂缝充填、有机质和微孔吸附以及水溶液溶解是页岩气的主要赋存方式;（3）页岩气富集是页岩TOC、热演化和构造保存条件共同作用的结果。     

鄂西宜昌地区寒武系常规、非常规天然气显示及勘探意义

鄂西寒武系具有良好的油气成藏条件,但由于地层时代早、经历构造运动次数多,勘探成果不理想。近期在宜昌地区寒武系水井沱组获得页岩气流,并在寒武系天河板组、石龙洞组等多套层系获得了天然气显示,表明鄂西宜昌地区是寒武系页岩气、天然气的有利勘探区。以储集层为核心划分出水井沱组页岩气、天河板组-石龙洞组常规天然气成藏组合。寒武系水井沱组页岩生烃潜力大、含气性高,以页岩中的有机质孔和微裂缝作为储集空间,构成自生自储的页岩气藏;水井沱组页岩气测试获工业气流,气体组分中甲烷含量超过90%。宜地2井天河板组发生井喷,气体成分以甲烷为主,储集空间主要为半充填状裂缝和溶孔,地层水为氯化镁型,保存条件中等。石龙洞组砂屑云岩储层具有累计厚度大、低孔中低渗并局部发育高孔渗段的特点。以水井沱组富有机质页岩为烃源岩,以天河板组灰岩裂缝和石龙洞组白云岩孔洞为储集空间,以覃家庙组含膏云岩和云质膏岩为盖层,组成垂向供烃的生储盖组合。油气成藏演化史分析表明,寒武系烃源岩在早志留世开始生油,早二叠世开始生气,晚三叠世达到生气高峰期,经历了多期次构造运动的改造,现全部转化为气态烃。宜昌地区为页岩气有利区,也是天河板组-石龙洞组常规天然气勘探的有利区。上述认识对鄂西地区寒武系天然气勘探领域的拓展具有重要指导意义。     

皖北宿州地区寒武系豹皮灰岩地球化学特征及其地质意义

为研究宿州地区寒武系豹皮灰岩地球化学特征及其地质意义,对研究区岩石进行了系统鉴定,并对其主量元素和微量元素进行了地球化学测试。结果显示:寒武系豹皮灰Ti含量、Er/Nd、Y/Ho值均偏低,反应其形成过程中受到陆源碎屑的影响。元素具有明显的U、Pb、Sr、Sm富集及Ba、Nb、Ce、Pr、Zr亏损,稀土总量为3.07×10~(-6)~7.00×10~(-6)(平均为5.33×10~(-6)),低于典型海相灰岩值。V含量较低,V/Cr比值在1.02~1.73之间,说明豹皮灰岩形成于氧化环境;Sr/Ba异常值较高,反映了高度咸化条件下的海相沉积;Sr/Cu值暗示了干旱的气候条件。综合前述认识,研究区豹皮灰岩应形成于局限碳酸盐岩台地环境。     

山西沁水盆地西缘寒武系碳酸盐岩的元素地球化学特征及其古环境意义*

山西省沁水盆地寒武系碳酸盐岩出露规模可观,但对其沉积学、地球化学和古地理学方面的研究成果却很少。笔者在野外调查的基础上,对沁水盆地西缘寒武系进行了岩石学和元素地球化学研究。结果表明,研究区寒武系碳酸盐岩主要包括张夏组和崮山组灰岩及三山子组下部白云岩,属浅海台地相沉积,可分出局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩3种沉积相类型。自生元素(CaO、MgO)与陆源元素(SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃)变化范围较大,垂向上有2次升降旋回,反映沉积环境比较动荡;K₂O含量较高,Na₂O和Sr含量较低;ΣREE+Y总量较高,变化范围较广,轻稀土富集,重稀土亏损,Ce和Eu呈弱负异常,标准化曲线呈略微左倾—平坦型,符合正常海相沉积的特点;δ¹³C值在-1.96‰~0.41‰之间,为低负值到低正值,总体先升高后降低,δ¹⁸O在-9.96‰~-5.33‰之间,总体自下而上呈阶梯状上升。相关地球化学参数指示研究区主要为海相咸水沉积,古海水温度属温暖的亚热带气候环境下的海水温度,总体上由暖到热再转冷,古气候经历了由相对潮湿—相对干热—相对潮湿的转变过程,古水深发生浅—深—浅的变化,古海平面出现了1次大规模的升降。古环境各要素间耦合关系较好,并对沉积相类型具有一定的制约关系。上述成果对沁水盆地及邻区寒武纪岩相古地理研究和油气勘探,乃至对华北克拉通寒武纪古环境、古生物和古生态演化史的重建等具有重要的理论和实际意义。     

宜昌地区下寒武统水井沱组黑色页岩地球化学特征及其地质意义

宜昌地区下寒武统水井沱组黑色页岩是一套重要的区域性烃源岩,探讨其沉积古环境及沉积模式有助于对地质历史演化的认识,推动油气勘探进展,为页岩气勘探提供科学依据.本文通过对宜昌地区水井沱组野外剖面观测,利用薄片鉴定、扫描电镜、全岩X射线衍射(XRD)、总有机碳(TOC)及主微量元素等分析测试,分析其地球化学特征,探讨其沉积古...     

河南浙川地区地球化学特征及寒武系底部含矿性

在河南省淅川地区沿淅川断裂带分布着以银、锑、钒为主的带状异常.通过地质大调查项目实施,重点检查了以银、锑、钒为主的异常,并划分出3个地球化学分区.在寒武系底部水沟口组的硅质岩和粘土岩中发现了银、锑、钒多金属矿化带,伴生有金、铂、钯等贵金属矿化和稀土矿化.区域上存在有众多的以Ag、Sb、V为主的综合异常和相似的地质环境,区域矿产潜力巨大.     

安徽巢湖地区二叠系有机地球化学特征及其古环境意义

对中国东部巢湖地区二叠系的三套富含有机质“黑层”中的代表性样品，进行了生物标志物及有机岩石学等项分析，下二叠系下部栖霞组（样品代号Ｐｔ）含生物碎屑泥灰岩的ＴＯＣ为１．２４％－２．２７％，Ｔｍａｘ４５７－４９５℃可溶有机质含量１５０－４７０×１０＾－６，Ｒ＾００．９１％－１．３０％，∑Ｃ＾－２２／∑Ｃ＾＋２３〉３，有机组分主要是海相腐泥基质及沥青，下二叠系上部银屏组（样品代号Ｙ）黑色泥岩的ＴＯＣ为１     

湖北宜昌寒武系水井沱组页岩气藏主控地质因素和富集模式

湖北宜昌地区埃迪卡拉纪—寒武纪界线附近地层格架显示宜昌地区埃迪卡拉纪晚期—早寒武世时期的构造古地理格局具有隆、凹相间的特点。凹陷区是寒武系水井沱组下段富有机质页岩发育的有利区带。凹陷区内水井沱组下段页岩微量元素V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)的比值和化学蚀变指数(CIA)指示水井沱组下段页岩总体上形成于缺氧或硫化环境,但自下而上氧化还原条件有逐步改善的趋势。与氧化还原环境变化对应,出现了总有机碳(TOC)和生源钼(Moxs)的同步减小,证明TOC受氧化还原环境和海底有机碳通量的双重影响。TOC与Moxs的相关性明显高于TOC与生源镍(Nixs)的相关性,据此,并结合同期地层有机碳同位素组成特征,推测寒武纪早期海底可能发生了天然气水合物的溶解和甲烷释放。宜昌地区寒武系水井沱组页岩TOC与页岩的含气量、石英和黄铁矿等脆性矿物含量的高度相关性证明TOC是页岩气储层品质评价的最重要参数之一,具有相对较高TOC含量的水井沱组下段中—下部无疑是水井沱组页岩气的最优质储层。宜昌地区海相地层埋藏演化史研究,揭示宜昌地区下寒武统储层中的有机质在晚三叠世中期进入生气高峰之后,再未发生二次生烃,黄陵隆起及其演化有效防止了有机质的过度热演化和页岩气储层的破坏。寒武系水井沱组页岩气富集受控于总有机碳含量和黄陵隆起及其演化。     

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。     

湖南省桑植地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件分析

桑植地区发育了牛蹄塘组海相黑色页岩,前人对该区古生界下寒武统页岩气成藏条件研究相对较少。在文献调研的基础上,结合野外实地勘查和试验分析,对桑植下寒武统牛蹄塘组页岩储层地质要素和成藏条件进行研究,以期为该区页岩气下一步勘探开发提供借鉴与参考。结果表明: 沉积环境方面,桑植牛蹄塘组页岩沉积相类型为陆棚相和斜坡相,埋深条件好,厚度大; 有机地化特征方面,有机质丰度在2%以上,干酪根类型主要为Ⅱ1型,少见Ⅰ型,有机质成熟度3.5%,为较好烃源岩; 有机质演化与黏土矿物成岩阶段有较好的对应关系,其成岩矿物转化阶段与有机质生油、生气门限基本一致,源岩处于大量生成干气和裂解气阶段; 储集条件方面,孔隙度为9%,发育了原生孔、次生孔、矿物质孔及天然裂缝、构造裂缝,为页岩气富集提供了空间; 脆性矿物含量高,易造缝造储。整体而言,牛蹄塘组页岩为优质页岩,页岩气的成藏条件为较好—好,其勘探、开发潜力较大。     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气储集条件研究

为客观评价湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探潜力,本研究利用X射线衍射仪（XRD）、高倍扫描电镜、扫描探针显微镜等系统研究了其页岩气储集条件。XRD分析结果表明, 泥页岩中脆性矿物含量为53.8%-98.1%, 平均77.9%,脆性矿物含量丰富,其高值区主要分布在张家界柑子坪、三岔及其周边地区。高倍扫描电镜分析结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中发育残余原生孔隙、有机质微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、矿物层间微裂隙和构造裂缝,其中构造裂缝、有机质微孔隙和不稳定矿物溶蚀孔是页岩基质孔裂隙的主要组成部分。扫描探针显微镜分析结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中蜂窝状的有机质丰富,主要呈分散状和条带状分布,其内部纳米级孔隙发育。Ultrapore-200A氦孔隙仪测试结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩孔隙度较低,为0.6%～11.7%,平均4.6%,其影响因素主要是构造裂缝,其次是泥页岩有机碳含量和长石含量。ULTRA-PERMTM200渗透率仪测试结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩的渗透率度较低,为 0.002mD~0.06mD,平均0.014mD,其影响因素主要是构造裂缝,其次是矿物层间微裂隙。等温吸附实验结果表明,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩具有较好的吸附气性能,其影响因素主要是有机碳含量,其次是粘土矿物含量。     

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。     

四川盆地及其周缘下古生界页岩气保存条件研究

页岩气的勘探表明,页岩含气已成为一个不争的事实,但是含气的规模以及是否具有工业价值需要进一步研究。与美国相比,中国页岩气具有独特的地质条件,页岩气保存条件可能是中国南方下古生界页岩气勘探研究的重点。文中以四川盆地及其周缘下古生界下寒武统和上奥陶统-下志留统页岩层系为研究对象,从物质基础、构造作用和演化历史、地层水条件、盖层及其微观性质、天然气组分和压力系数等几个方面对页岩气的保存条件进行研究,并综合分析各种指标,提出页岩气保存条件综合评价指标体系,以期对四川盆地及其周缘下古生界页岩气勘探提供更进一步的参考资料。     

下扬子地区早寒武系成气地质条件分析

下扬子地区的早寒武系荷塘组,以发育厚层的黑色页岩为特征,其沉积中心位于安徽石台-宁国一带,总体属于深海盆地相沉积,少量属于浅水陆棚一陆棚边缘相沉积,岩性岩相稳定。干酪根显微组分中以腐泥组为主,荷塘组黑色页岩有机碳含量较高,TOC值约为0.15%~14.2%,Ro值在1.27~5.2之间,认为荷塘组的泥页岩是优质烃源岩。     

柴达木盆地鱼卡凹陷侏罗系泥页岩地球化学特征及储集条件——以柴页1井为例

柴达木盆地北缘鱼卡凹陷发育的侏罗系泥页岩是中国北方陆相页岩气勘探的目的层系之一。为进一步明确鱼卡凹陷侏罗系泥页岩地化-储集条件,系统采集了柴页1井泥页岩岩心样品,开展了总有机碳、热解氢指数、镜质体反射率、孔隙度和渗透率、扫描电镜、矿物组成及等温吸附特征实验分析。结果表明,柴页1井中侏罗统大煤沟组泥页岩有机质类型和成熟度利于有机质孔隙发育,较高的总有机碳含量利于页岩气富集;粘土矿物的存在虽然抑制了泥页岩微孔隙的发育,但对其吸附能力有促进作用。鱼卡凹陷具有良好的页岩气生成和储集条件,是页岩气勘探的有利地区。     

鄂西宜昌地区寒武系页岩测井评价及优质储层识别

中扬子地区下寒武统是我国页岩气勘探开发的热点层系,页岩测井是评价页岩气储层的重要手段。宜昌地区寒武系处于浅水陆棚相带,页岩中碳酸盐岩组分含量高,大量发育灰质条带和灰岩透镜体,岩性非均质性强,识别优质储层是页岩气评价的基础。本文利用常规测井、特殊测井以及岩心样品分析化验资料,综合分析了宜页1井寒武系水井沱组页岩岩性密度、自然伽马、电阻率、声波时差、补偿中子、核磁共振以及岩性扫描测井特征,获得了富有机质页岩测井的识别方法。研究显示：（1）宜页1井中水井沱组富有机质页岩厚度为68.3m,具有 “五高两低”的地球物理响应特征,水井沱组页岩自上而下,密度测井可划分为指状波动段、中部稳定段、下部低密度段“三段式”特征,电阻率测井可划分为尖峰状高电阻灰质泥岩段、电阻率千欧段,低电阻率含气页岩段;（2）富有机质页岩的密度与TOC呈较好的负相关性,随着深度增加、TOC含量增大,声波时差、补偿中子逐渐增大,元素测井上Si、S含量增加,Ca含量降低;（3）利用孔隙度曲线和U、Th/U等反映TOC的曲线叠合,以及U与RD、DEN、中子、AC的交汇图,可有效区分出优质页岩（TOC>2.0%）、贫有机质页岩和灰质页岩。