焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩孔隙结构特征及其主控因素

孔隙结构是评价页岩储气能力、渗流能力以及是否具有商业开采价值的关键。以重庆焦石坝JY1井五峰组-龙马溪组底部富有机质页岩为研究对象,选取了15块页岩样品开展了有机碳含量、X射线衍射、压汞、氦气孔隙度测定,低温氮吸附、氩离子抛光电镜观察,并结合沥青反射率测定、天然气碳同位素等资料表征页岩孔隙体积、大小和分布特征;从外部和内部两方面探讨了孔隙结构的主要控制因素。研究表明:①JY1井五峰组-龙马溪组页岩孔隙类型主要为无机孔(黏土矿物晶间孔、粒间孔和粒内孔)、有机质孔和微裂缝;②压汞和吸附实验显示页岩孔隙结构相对较复杂,以孔径小于50nm的孔隙为主,微孔提供了大部分的比表面积(约占65%),中孔提供了大部分的比孔容(约占57%),且以四面开放的平行板状孔隙为主,兼有多种其他形态的孔隙;③自白垩纪以来的多次挤压抬升剥蚀过程中,构造应力或温压的变化可能形成了大量微裂缝,沉积环境的差异制约了富有机质页岩发育的厚度、分布以及有机碳的富集程度;④相关性分析表明,微孔、中孔的比表面积和比孔容与有机碳质量分数关系密切,其中中孔体积和微孔的比表面积表现最明显;黏土矿物和石英质量分数对孔隙结构的影响呈现此消彼长的效果;当R_o<3.0%时,微孔和中孔的比表面积、比孔容与R_o值呈弱的负相关,反之呈现增大趋势,这与过高热演化阶段,生气速率变慢反而制约了纳米级孔隙发育,导致微孔数量减少有关。      

鄂西宜昌地区五峰—龙马溪组古环境演化及其对页岩储层的影响

鄂西宜昌地区夷陵区块五峰—龙马溪组获重大页岩气发现。以研究区夷地1井为研究对象,根据总有机碳(TOC)质量分数、主微量元素、扫描电镜等测试,分析五峰—龙马溪组页岩沉积环境特征及其页岩气地质意义。结果表明：五峰组和龙马溪组下段TOC质量分数平均大于2.00%,为富有机质页岩,相对富集Si、Ca、Vr、Co、Ni、Zn、Mo、Ba和U。五峰—龙马溪组属于强滞留环境,五峰组和龙马溪组下段主要沉积于底水缺氧铁化环境,古生产力较高,是有机质富集的主要原因。鲁丹阶向埃隆阶过渡期,广西运动导致的构造剧烈抬升,底水氧化,洋流上涌较弱,导致水体贫营养化,是笔石带由LM5转变为LM6的主要原因。富有机质页岩特别是龙马溪组下段储层物性较好,含气量高。与川东南礁石坝区块相比,五峰—龙马溪组富有机质页岩厚度较薄(10～20 m),总含气量较低,TOC质量分数较高,且受黄陵刚性基底保护构造改造弱,在研究区北东靠近秦岭洋方向,具备较好的页岩气勘探潜力。该结果对鄂西宜昌地区页岩气勘探开发具有指导意义。     

川南地区深层页岩气储层特征及含气性主控因素

深层页岩气是非常规天然气勘探的重要目标。以川南威荣页岩气田五峰—龙马溪组为研究对象,利用地球化学测试、X线衍射矿物分析、场发射扫描电镜、气体吸附实验及含气性测试等方法,分析深层页岩气储层特征及含气性,探讨含气性主控因素。结果表明：深层页岩气储层具有高TOC、高孔隙度、高含气量和高脆性矿物质量分数的特征;深层五峰—龙马溪组页岩主要孔隙类型为迁移有机质孔,存在黏土矿物层间孔,中孔和微孔约占孔体积的88%。纵向含气量具有差异性,呈底部含气量高、顶部含气量低的特征,页岩含气性受多种地质因素控制,TOC质量分数是控制含气性主要因素之一,与含气性呈正相关关系;低矿物质量分数对含气量有利,石英对含气量具有积极作用,黏土和碳酸盐矿物对含气量具有双重作用;岩相对含气量影响明显,富碳硅质页岩含气量最好,为优质岩相类型;高角度裂缝对含气量不利,水平裂缝发育区含气量较高;地层压力越大,页岩含气量越高。该结果对深层页岩气勘探开发具有指导意义。     

川东南地区志留系龙马溪组页岩孔隙结构特征

页岩储层的孔隙结构对页岩气资源评价和勘探开发具有重要意义。通过高压压汞法、低压氮气吸附法、氩离子抛光-场发射扫描电镜对川东南龙马溪组页岩微观孔隙结构特征进行了深入的研究,分析了微观孔隙发育影响因素。研究表明,页岩排驱压力比较高,孔隙分选差,退汞率极低,说明孔隙与喉道非常不均一;页岩比表面积为12.330~29.822 m2/g,平均为20.132m2/g;孔体积为0.015 9~0.094 7cm3/g,平均为0.044 5cm3/g;平均孔径为3.484~12.473nm,平均为7.400nm;主体孔隙为中孔,存在一部分的微孔和大孔,氮气吸附-脱附曲线表明孔隙形态以墨水瓶形孔和狭缝状孔为主。孔隙类型可分为有机质孔、原生残余孔、次生溶蚀孔、黄铁矿晶间孔、黏土矿物晶间孔、裂缝6种类型,其中原生残余孔、次生溶蚀孔可达微米级。有机碳含量、石英含量、黏土矿物含量、热演化程度均会影响微观孔隙发育,比表面积和孔体积随有机碳、石英含量的增加而增加;而随黏土矿物含量的增加,比表面积、孔体积呈减小趋势;适宜的热演化程度是纳米级孔隙发育的重要影响因素。      

深层—超深层高温极强超压砂砾岩储层特征及主控因素——以准噶尔盆地南缘四棵树凹陷高泉地区白垩系清水河组为例

为研究埋深为5.5～6.5 km极强超压环境下砂砾岩储层特征,以准噶尔盆地南缘四棵树凹陷高泉地区清水河组为例,根据露头、岩心、SEM、CT扫描、铸体薄片等资料,分析岩石矿物学、物性及孔隙特征,探讨沉积、成岩、构造、超压对砂砾岩储层的影响。结果表明：清水河组储层为中砾岩、细砾岩及砂岩,岩石类型为岩屑砂岩,发育粒内溶孔及微米级粒间孔,普遍见微细裂缝,整体为超低孔—超低渗储层;深埋压实是储层致密化主控因素,沉积相带及岩石类型控制储层物性及微观结构,表现为平原亚相河道差于前缘亚相水下分支河道,细砾岩岩相物性、喉道优于中砾岩及砂岩的;超压体系减缓伊利石的转化与储层的压实程度,多期构造运动增缝、高温酸性流体增溶,改善储层品质。