川南地区渐变型盆—山边界条件下龙马溪组页岩气(藏)富集主控因素:构造—沉积分异与差异性演化

川南地区龙马溪组全面进入3500 m以浅的页岩气开发、上产关键阶段。油气地质学界长期以来针对页岩岩相、岩石学与孔隙特征等储层静态参数的重视以及对龙一11小层的单一层系开发的局限,对川南地区龙马溪组页岩气整体产能的提高产生了一定制约。回归基础地质本质,采用地质—地球化学综合研究思路,以构造控制下的沉积分异格局为框架,补充完善川南地区笔石生物地层划分体系;依靠多期节理构造与古应力反演等构造解析方法,建立川南渐变型盆—山边界条件下龙马溪组多期构造演化与流体温压模型,明确川南地区复杂构造背景下页岩气差异富集机理。奥陶纪—志留纪之交的“三隆一坳”古构造—沉积分异,控制了川南地区五峰组—龙马溪组优质页岩渐进式发育与分布。在川南—大娄山渐变型盆山结构边界条件下,晚白垩世以来所经历的4期不同应力场构造变形事件,使威远、泸州—大足与长宁—宁西地区五峰组—龙马溪组具有差异性构造变形—抬升剥蚀与演化特征。差异性的埋深—隆升过程,对受埋深与构造热事件控制的页岩有机地球化学特征及流体充注体系产生重要影响。构造—沉积分异、盆山建造与热演化过程,最终控制川南地区五峰组—龙马溪组早期有限聚集—中期相对富集—晚期调整改造的页岩气成藏演化过程。     

川东南南川地区构造变形与页岩气富集

南川地区自下古生界海相页岩成气以来,遭受了强烈的构造改造作用,致使页岩气富集规律复杂。为揭示南川地区中新生代构造变形对页岩气富集的制约,通过构造精细解析,以及对演化时序和页岩气富集主控因素的分析,构建了结构模式,恢复了中新生代构造演化过程,厘定了页岩气富集主控因素,进而分析了构造样式与页岩气富集模式的响应关系。研究表明,南川地区整体构造变形自东向西逐渐减弱,存在北段强烈冲断褶皱-断展-断滑、南段强烈冲断褶皱-断滑两种前展式结构模式。中燕山期,主体NE向构造发育,平桥、东胜构造形成,至中燕山期末期,受金佛山隆起以及南川-遵义断层的作用,南段发生构造叠加与改造,早期NE向构造演化为北倾单斜,并在南川-遵义断层东侧发育近南北向阳春沟背斜。受差异构造变形作用,北段断褶带发育背斜型富页岩气构造样式,外缘带为单斜型构造样式,而南段构造叠加带则发育单斜型和背斜型构造样式。页岩气整体保存条件受构造变形方式制约,北段页岩气保存条件由东向西逐渐变好,而南段页岩气保存条件较为复杂,其中北段的低角度单斜、宽缓背斜、较宽缓背斜3类构造样式为有利的页岩气富集构造。     

湘中南大庙口地区构造变形特征及其对区域页岩气构造保存条件的启示

近几年来对湖南省页岩气地质条件进行了大量调查研究,但对页岩气的构造保存条件研究和评价很少,因而影响了区域页岩气勘查工作的科学部署。笔者在湘中南永州凹陷西北缘的水岭-大庙口地区开展了1∶50 000页岩气地质调查,对该地区构造特征和构造演化过程进行了研究,在此基础上探讨了页岩气保存和富集的构造条件。调查区构造变形强烈,主要构造类型有：上古生界盖层中发育的NNW-近SN向（主）褶皱和EW向（次）褶皱,下古生界中发育的NNE向和NE向膝折,切割上古生界和下古生界的NNW-SN向、NE向、NW向等3组断裂（主要为逆断裂、正断裂,少量为走滑断裂）,下古生界中极为发育的NNW向板劈理以及泥盆系跳马涧组中发育的SN向、NNE向破劈理等。结合区域构造背景,初步确定上述构造主要形成于早古生代以来的8期构造变形事件,其中以加里东运动、印支运动和早燕山运动的挤压事件以及白垩纪区域伸展事件等最为重要。奥陶系烟溪组和天马山组底部的黑色页岩为调查区页岩气勘探目标层,但钻孔岩心页岩气解吸实验表明含气性极差。分析认为,多期构造运动造成的抬升和剥蚀及形成的断裂、劈理,既导致页岩气的散逸,也使得目标层仅局部有保存;多期构造运动形成的复杂构造样式,使得上古生界之下目标层的空间展布特征难以探明;加里东运动和印支运动所诱发花岗质岩浆活动相关的高地热场区会显著增高有机质热演化程度,总体不利于页岩气的保存。调查区对页岩气富集和保存不利的构造条件基本适用于永州凹陷及周缘其它地区,因此认为永州凹陷及周缘页岩气成藏潜力非常有限。本研究成果对区域页岩气成藏条件的客观认识以及页岩气勘查工作的合理部署具有重要的启示意义。     

古隆起边缘页岩气富集规律与选区——以雪峰西南缘下寒武统牛蹄塘组为例

为进一步明确古隆起边缘页岩气富集主控因素,有效指导相似地质条件地区的页岩气选区评价,以雪峰西南缘下寒武统牛蹄塘组为例,结合最新勘探资料和前期认识,通过沉积相、演化历史和保存条件等综合研究,探讨了该区页岩气富集规律。结果表明：（1）牛蹄塘组下段页岩沉积于深水陆棚相,在热液活动参与下,发育高丰度、I型、富热成因硅的优质页岩,脆性矿物含量高,具有页岩气富集的基础;（2）热演化程度虽处于过成熟阶段,但有机质尚未碳化,生烃演化与储层演化相匹配,具备页岩气富集的前提;（3）燕山期以来的构造改造作用是否破坏了早期的保存条件,是页岩气富集的关键。基于上述富集规律认识,建立了雪峰西南缘页岩气选区评价标准,并指出在岑巩—施秉—黄平—麻江—都匀—独山一带,下寒武统牛蹄塘组优质页岩厚度大（50~140m）、有机碳含量高（TOC≥2.0%）、热演化适度（R_O平均2.63%）、埋深适中（1500~4000m）、构造相对稳定,是雪峰古隆起边缘页岩气勘探有利区带。     

桂中坳陷泥盆系页岩气成藏条件浅析

对桂中坳陷泥盆系泥页岩的成藏条件进行了分析,认为区内泥页岩主要发育在中-下泥盆统,该层系泥页岩分布面积广,沉积厚度大,有机碳含量高,泥页岩层段埋藏深度适中,具备页岩气成藏的基本条件.但桂中坳陷历经多期强烈的构造改造,断裂发育,部分地区还伴随岩浆活动,导致桂中坳陷页岩气藏的保存条件较差,而断裂和岩浆活动影响相对较小的中西部地区是桂中坳陷页岩气勘探的有利方向.认为在有机质演化程度高,构造运动复杂的地质背景下,页岩气的勘探必须强调保存条件,保存条件将会是制约中国页岩气藏勘探的关键因素之一.     

湘中涟源凹陷石炭系测水组页岩气保存条件

湘中涟源凹陷地区经历了多期构造运动,构造样式复杂,以往的勘探实践发现凹陷内不同地区泥页岩含气性差异较大,因此保存条件成为制约该区页岩气富集高产与有利区优选的重要因素。以该区石炭系测水组泥页岩层系为研究对象,从埋藏深度、构造作用、盖层条件、地层流体特征及气体组分等方面对页岩气的保存条件进行了分析。结果表明,凹陷中部褶皱带的向斜区泥页岩埋藏深、构造环境相对稳定、断层发育程度低、盖层封闭性强、受地表水改造程度低,是页岩气聚集、保存的有利区;而背斜构造区与东、西部构造带泥页岩埋深不稳定,抬升剥蚀严重,断层发育,盖层封闭性差甚至缺失,与地表水交替程度高,已形成的气藏多被破坏。综合研究认为,中部构造带内车田江向斜中心、南翼地区和桥头河向斜中心地区页岩气保存条件最好,具有形成优质页岩气藏的潜力,为涟源凹陷页岩气勘探的重要区域,且测水组纵向上以第3套煤层之下的泥页岩段含气性较好,为重要勘探层段。     

复杂构造区油气构造保存条件分析:来自皖泾地1井的构造解析

下扬子地区中生代发生了多期挤压-伸展构造作用,是制约该区域油气勘探取得突破的重要因素之一。为揭示下扬子区中生代构造作用对油气保存的影响,文章通过地震剖面解释资料、野外露头调查、区域构造演化历史分析,并结合皖泾地1井获取的岩芯资料和油气显示情况综合探讨了下扬子南部地区的有利构造保存条件。地震解释剖面和地表调查结果表明下扬子南部地区晚三叠世以来主要经历了两期重要的构造作用:第一期为印支期挤压作用造成褶皱变形和逆冲断层以及隆升剥蚀;第二期为晚白垩世以来的伸展作用,形成断陷盆地和正断层活动。皖泾地1井在二叠系页岩地层中获得页岩气显示,在下三叠统殷坑组灰岩中钻遇轻质油,表明下扬子南部区域具有良好的油气富集条件和资源潜力。构造保存条件分析表明皖泾地1井位于褶皱冲断带内的向斜部位,印支期隆升剥蚀量小,晚白垩世以来伸展拉张幅度小,具有良好的封闭性和成藏条件,是有利的构造保存部位。      

四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组有机质差异富集的主控因素探讨

近些年来,四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发实践表明页岩气具有差异富集特征。基于四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩TOC、XRD及元素等分析数据,结合前人已发表的相关数据资料,对川南、川东及川东北地区开展了有机质差异富集特征初步分析,并从矿物组分（黏土矿物含量）、保存条件及古生产力3个方面探讨其控制因素。研究表明：1）有机质差异富集特征表现为：五峰组沉积时期,四川盆地及其周缘有机质富集程度差异相对较小,川东地区有机质富集程度略高于川南地区和川东北地区;而龙马溪组沉积早期,有机质富集程度差异相对较大,川东北地区有机质富集程度明显高于川东地区和川南地区;2）差异的保存（氧化还原）条件是造成四川盆地及其周缘不同地区五峰组-龙马溪组有机质差异富集的主控因素。     

页岩气储层保存条件关键参数地震预测及在川东南的应用

四川盆地东南缘志留系海相页岩具有良好的物质基础,但由于后期改造强烈,页岩气储层保存条件成为勘探开发的关键。立足于改进CPS模型单井地层压力预测流程,通过不同层段采用不同计算方法、引入相对挤压构造应力与压力因子等手段,有效提高了双复杂地区地层压力预测结果可靠性,预测结果与实测结果相对误差在1.5%以内;利用闭合应力比参数与页岩气储层"易恢复"特征的相关关系,提出了闭合应力比保存条件预测思路,间接分析了页岩气储层保存条件。以构造作用和演化历史为基础背景,依据页岩气富集成藏因素,通过地震解释综合断裂-裂缝预测结果、地层压力预测、闭合应力比等结果,建立了适应复杂地表复杂构造区特征的页岩气储层保存条件关键参数地震预测流程,并成功应用于四川盆地东南缘志留系海相页岩气储层。     

中国南方海相页岩气保存机理及模式

保存条件是控制页岩气富集和高产的关键因素,我国四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气已实现了商业化开发,但受到保存条件的影响,页岩气富集差异性明显,对勘探开发目标优选提出了挑战。因此,深化中国南方海相页岩气保存机理及模式研究对扩大页岩气勘探开发成效、提高页岩气产量具有重要意义。本文以四川盆地及周缘地区五峰组—龙马溪组页岩为研究对象,应用盆地模拟、流体包裹体分析、覆压孔隙度和渗透率实验、页岩三轴岩石力学测试等技术方法,取得了3方面认识：(1)揭示了页岩气构造保存机理,构造演化控制了页岩微裂缝开启、游离气富集和地层超压发育,差异构造演化过程及强度控制了页岩气赋存状态及含气量,构造抬升开始晚、强度小对页岩气保存有利;(2)阐明了页岩气顶底板封闭机理为岩性和物性封闭,岩性致密、页岩厚度、微观孔隙结构是顶底板封闭的关键控制因素,页岩气自封闭机理为毛管力和分子间作用力封闭,受控于孔隙连通性和甲烷吸附作用;(3)基于埋深和构造变形强度,建立了海相页岩气正向构造高部位和负向构造低部位保存模式。正向构造页岩气保存受控于裂缝发育程度,埋深大于页岩破裂深度、背斜两翼夹角大于120°有利于页岩气保存,负向构造页岩气保...     

川南地区龙马溪组有机质特征及其对页岩气富集规律的影响研究

四川盆地南部（简称“川南”） 广泛发育多套下古生界海相泥页岩层系,其中龙马溪组为该区一套优良的烃源岩 层,具备优越的页岩气形成条件。根据长宁和威远页岩气探区的钻井岩心、露头样品分析资料,对川南地区下志留统龙马 溪组页岩有机质特征及其对页岩气富集规律的影响进行研究后表明,川南龙马溪组页岩的有机质类型为Ⅰ～Ⅱ1型,有机 碳含量较高（平均为2.52%）,热演化程度为2.0%～3.8%,达到了高-过成熟阶段;研究区的有机质特征对页岩气的富集具 有重要的影响,干酪根的类型决定着甲烷吸附能力强弱,有机质丰度和有机演化程度决定了页岩的生气量和含气量,同时 高TOC和Ro也能促进有机质微孔隙的发育,为页岩气的富集提供更多有利空间。因此,研究认为川南地区龙马溪组有机质 特征较好,有利于页岩气的富集成藏。     

我国南方海相页岩气富集高产主控因素及前景预测

近年来我国在四川盆地率先实现了页岩气商业开发,奥陶系五峰组-志留系龙马溪组成为南方海相页岩气开发的主力层系.通过梳理页岩气沉积与分布特征、构造演化特征、构造样式及保存特征、页岩储层特征,提出了我国南方海相页岩气富集高产的主控因素:深水陆棚相富有机质优质页岩是物质基础;构造抬升时间和构造样式是页岩气富集保存的关键因素,总结了构造保存完整型、残留型、破坏型3大类页岩气构造样式;地层超压是页岩气高产的必要条件.最终展望了页岩气发展前景,预测了我国南方几个古隆起的边缘和滇黔桂地区是未来页岩气勘探开发的有利区.      

四川盆地及其周缘奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩气富集主控因素分析

四川盆地及周缘地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩气富集主控因素包括：(1)特殊的古环境所形成的优质页岩是富集的基础。四川盆地及其周缘在五峰组和龙马溪组沉积时期,在弱挤压背景下发生了陆内拗陷沉降,奥陶纪末期冰期后全球性海平面快速上升,形成了较大规模的深水陆棚环境,为低等生物的大规模繁殖提供了有利条件,闭塞的海湾背景,为有机质的保存提供了有利的地球化学环境,欠补偿状态导致了地层中的高有机质含量。特殊生物类型所形成的大量有机硅,使成岩早期就形成了具有较强抗压实能力的岩石骨架,为早期生成原油的滞留提供了良好的空间,也为后期油向气转化时形成并保持大量的有机质孔奠定了物质基础。(2)有机质孔和特殊裂缝是页岩气富集的重要保障。有机碳含量高的优质页岩,有机质孔也发育较多,页岩的含气量大,游离气所占的比例更高。特殊裂缝主要指页岩层理缝和小尺度裂缝。在层理面堆积的笔石和藻类等成烃生物促进了这类层理缝的发育。小尺度裂缝提高了页岩自身的储集空间和渗流能力,有利于页岩气的聚集和成藏。(3)适度抬升状态下的有效保存是富集的关键。构造变形和抬升剥蚀是一把双刃剑。如果变形与抬升剥蚀作用太强,地层的封闭保存系统会破坏,导致不论是常规还是非常规的油气系统完全或者部分失效。因抬升产生微裂缝但没有出现大的穿层裂缝或断裂,即表现为一种“裂而不破”的状态是最理想的。远离断裂尤其是通天断裂、具有一定埋深且地层平缓的地区页岩气保存条件良好。四川盆地内与周缘地区保存条件的差异,主要是由于燕山中期运动所控制的构造变形、沉降沉积与抬升剥蚀作用的差异性所决定的。四川盆地及周缘地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩气有利富集区是位于富有机质黑色页岩厚度较大的深水陆棚沉积中心区、有机孔和微裂缝或页理发育的层段以及燕山期抬升时间晚且喜山期抬升幅度小区带所叠合的区域。     

南方复杂地区页岩气差异富集机理及其关键技术

针对我国南方海相富有机质页岩时空非均质强、热演化程度高、构造演化历史复杂、页岩气具差异富集和保存条件多样等特点,采用多学科方法对南方五峰组-龙马溪组海相页岩气区进行精细解剖,形成了针对南方复杂地区海相高过成熟页岩气评价参数表征的多项关键技术.研究结果显示富泥硅质页岩和富泥/硅混合质页岩是五峰组-龙马溪组的优质岩相;页岩中孔和宏孔提供了主要的孔体积,微-纳米孔隙结构特征受页岩组分及其孔隙发育程度双重控制;页岩气富集演化具二高、三复杂特点（古温度高,热演化程度高,温压演化复杂,页岩气赋存方式复杂及保存条件复杂）.研究中所提出的页岩岩相表征和优选技术、多尺度储集空间全息表征技术、海相页岩复杂演化改造过程表征技术、初步形成的甜点评价参数体系表征方法可有效地应用于南方五峰组-龙马溪组海相页岩气评价.研究成果可为南方页岩气基础地质调查工程提供技术支撑.      

宜昌黄陵隆起构造演化及其对中下扬子页岩气勘探的启示

2013年以来,在四川盆地周缘黄陵隆起南部斜坡带的下寒武统、震旦系取得页岩气勘查的重大发现和突破,开拓了盆外复杂构造区页岩气勘查新方向。依据已有研究成果、区域地质资料、物探资料和钻井资料等,提出黄陵隆起从元古界以来经历了前震旦纪结晶基底形成、震旦纪初的岩体侵入、震旦纪—中侏罗世沉降沉积与隆升剥蚀交替发展、晚侏罗世—古近纪快速隆升削顶4个构造演化阶段。黄陵隆起独特的构造演化史对页岩气成藏起到了重要作用,其中震旦纪—中侏罗世沉降沉积与隆升剥蚀交替发展使早期烃源岩埋深适当,热演化程度和孔隙度适中;而强硬基底则保护了沉积盖层的相对完整性和连续性。考虑构造演化史、基底特征、盖层发育以及烃源岩等因素,对中、下扬子地区类似古隆起进行系统梳理分析,发现四川盆地外围的雪峰隆起、黔中隆起与南华北盆地的霍邱隆起石油地质条件较好,通过进一步的地质地球物理和钻探工作,有望取得油气调查的发现和突破。      

川东盆缘带龙马溪组关键保存要素对页岩气富集的控制作用

川东盆缘带是南方地区龙马溪组页岩气勘探的重点地区,已经在涪陵地区建成我国第一个页岩气大气田.研究区页岩气原始地质条件优越,但由于后期构造改造强烈,保存条件十分复杂,直接影响到页岩气的富集程度,除涪陵地区外的其他地区尚未取得产能建设的重大突破.笔者等利用钻井、野外、测井、地震及分析测试资料分析了研究区构造及演化特征、抬升...     

川东南构造变形特征及其对页岩气保存的影响

川东南地区构造变形复杂,二叠系和志留系含有丰富的页岩气资源。依据岩性和地震资料的解释,寒武系膏盐层与中-下三叠统膏盐层对构造变形有重要控制作用,多数断层沿膏盐层滑脱。研究区包括盆内和盆缘两部分,盆内发育形态对称的盖层滑脱式褶皱;盆缘发育基底卷入式褶皱冲断构造,分为山前推覆带和山前转换带,前者发育高陡的三角楔构造,后者由冲断带、褶皱带和斜坡带组成。构造演化分析表明:晚侏罗世齐岳山断层开始发育,盆内地层发生挠曲变形;白垩纪盆缘形成三角楔构造,盆内主要构造和断裂已经发育;新生代齐岳山褶皱隆升,盆内寒武系之上沉积盖层褶皱形成多个背斜和向斜。山前推覆带构造高陡、变形强烈,页岩气保存条件差;山前转换带构造变形程度适中,其褶皱带背斜完整,页岩气保存条件好;盆内中-下三叠统膏盐层封盖性好,埋深适中的背斜为页岩气有利勘探目标区。      

延安地区长7段页岩气成藏富集条件及发育模式

【研究目的】鄂尔多斯盆地中生界延长组长7段页岩具有岩性岩相、沉积厚度变化快、有机质丰度高但成熟度偏低、黏土含量高、地层普遍低压—常压的特点,对长7段页岩开展页岩气富集条件及发育模式的研究,利于探寻适合长7页岩气勘探开发的地质理论,以期对该地区下一步勘探工作提供指导,进一步完善陆相页岩气地质理论。【研究方法】基于钻井、岩心和分析测试资料,从生烃条件、储集条件、保存条件等方面,对长7段页岩气成藏富集条件进行了系统研究,建立页岩气富集发育模式。【研究结果】研究认为：（1）研究区长7页岩有机质丰度高,TOC基本大于1.5%,且处于大量生油气阶段,Ro基本在0.8%～1.3%,生气潜力较大;（2）黏土矿物含量高,基本在40%～60%,利于页岩气吸附,具有吸附气产出的特征;（3）相对稳定的构造背景是页岩气得以保存的重要条件;（4）页岩气富集模式可分为页岩与砂质纹层互层式和厚层富有机质页岩式两种模式,砂质纹层有效改善页岩储层物性,连续沉积的厚层富有机质页岩是气保存的重要形式。【结论】依据对长7页岩气富集特征的解剖,将长7页岩气富集规律总结为“两大一多”的特征：生气潜力大、连续厚度大、砂质纹层多。     

藏北羌塘盆地与西亚特提斯盆地构造比较及其油气远景

羌塘盆地是中国西部除塔里木、柴达木、准噶尔盆地外，又一大型古生代一中新生代盆地。与其具有相似构造背景的西亚特提斯带盆地群是目前世界上油气最富集的地区。通过对西亚特提斯带含油气盆地的形成、构造演化背景的分析，探讨了盆地油气富集的地质条件，认为羌塘盆地的形成演化与特提斯西段阿富汗地块具有相似性，侏罗纪的沉积演化和构造格局与中亚的长拉库姆油气盆地类似，故具备形成油气的基本条件。然而，羌塘盆地距喜马拉雅褶皱带较近，新近纪以来构造改造十分强烈。逆冲推覆作用一方面可以产生构造圈闭，但也使烃源岩的成熟度偏高，不利于油气的保存，这与中东地区含油气盆地油气大量聚集的油气田具有显著差异。为此羌塘盆地的油气勘探应寻找保存条件与生油条件相匹配的地区。     

中国南方海相页岩气选区关键参数探讨

中国南方海相页岩具有热演化程度高和经历过多期构造运动等特征,基于多个页岩气区块的勘探开发实践,提出了以保存条件为核心、地质评价为重点,兼顾经济评价的页岩气有利区选区思路,筛选出了有机质含量、有机质成熟度和压力系数3项中国南方海相页岩气选区的关键评价指标。有机质含量是页岩气富集成藏的物质基础,在选区时应本着"高中找厚"的原则,即在TOC含量平均较高的页岩层段(系)寻找富有机质页岩连续厚度大的页岩层段;成熟度过高对页岩气的富集成藏有消极的影响,在选区时应本着"高中找低"的原则;压力系数可以直观反映页岩气的保存程度,压力系数越高,表明页岩气的保存程度越好,在选区时应本着"强中找高"的原则,即在强构造的地质背景下寻找压力系数高的区块。以湘西北牛蹄塘组页岩气的实际勘探情况为例,认为湘西北地区牛蹄塘组页岩气具有较好的勘探开发前景,但是成熟度过高和保存条件差(压力系数低)是影响湘西北地区页岩气富集与高产的主要潜在风险。