柴北缘鱼卡地区大煤沟组七段页岩岩相特征及沉积演化模式

近年来,中国陆相盆地页岩油成为油气勘探开发的热点和难点.笔者以柴达木盆地北缘鱼卡地区中侏罗统大煤沟组七段为研究对象,通过岩心、普通薄片观察、有机地化、X衍射等实验,研究了大煤沟组七段的岩相特征、沉积演化模式,为优质烃源岩的发育分布提供理论依据.研究结果表明,该段共发育6种岩相,垂向上可划分为3个沉积阶段.阶段A为温湿气...     

柴北缘大煤沟组七段(J_2d~7)页岩油资源潜力评价——以大煤沟地区为例

通过对大煤沟地区4口钻井和侏罗系标准剖面的40件大煤沟组七段泥页岩样品进行有机地球化学特征、岩矿特征、储集性能等实验分析。结果表明:样品的总有机碳含量平均值为5.22%;干酪根类型为I-II型,以腐泥质为主;样品有机质成熟度平均值为0.52%,主要为未成熟—低成熟样品;样品的储集空间类型多样、微裂缝发育,有利于页岩油的吸附、存储,矿物组成中大于40%的脆性矿物含量有利于后期的生产压裂。另外,在荧光下,样品断面及层理面具有好的荧光显示,为页岩油的存在提供了直接证据。综合分析认为,大煤沟地区大煤沟组七段具备页岩油形成的地质条件,是中侏罗统页岩油发育的最有利层段。并且在柴北缘范围内,该层段泥页岩单层厚度大,平面上横向分布稳定,结合已有研究成果,初步预测冷湖地区、赛什腾凹陷、鱼卡凹陷、大柴旦—大煤沟地区为柴北缘该层段的页岩油发育有利区。     

柴北缘中侏罗统大煤沟组七段泥页岩储层特征

柴达木盆地是中国西北地区重要的含油气盆地,盆地北缘中侏罗统大煤沟组七段页岩广泛发育。2013年在柴北缘实施第一口页岩气勘探井柴页1井,获得了良好的油气显示,页岩层段累计厚度达141 m,为半深湖深湖相沉积。页岩岩石主要类型为纹层状碳质页岩、纹层状含碳酸盐粉砂质页岩、纹层状页岩、纹层状含粉砂云质页岩、纹层状含砂页岩、纹层状粉砂质页岩、纹层状云质页岩。富有机质黑色页岩矿物特征表现高硅质矿物含量、高黏土矿物含量、低碳酸盐矿物含量。有机质类型主要为Ⅰ型,Ⅱ、Ⅲ型次之,Ro均大于0.8%,处于成熟阶段,TOC含量为1.41%～9.35%,烃源岩品质较好。大煤沟组页岩岩心孔隙度为0.8%～3.4%,比表面为11.1～21.9 m2/g,扫描电镜下孔隙直径为0.27～21.38 μm。微孔隙发育,依据成因划分为晶间孔、溶蚀孔、有机质孔、生物碎屑体内微孔隙。此外,页岩中发育的裂缝和微裂缝,为页岩气的运移和储层提供了通道和储集空间,形成复杂孔缝交叉储集系统。页岩孔隙储层的形成机理主要为有利的沉积环境、有利的矿物组合和有机质热解作用。     

柴达木盆地北缘大煤沟剖面重矿物分析及其地质意义

通过对柴达木盆地北缘大煤沟中生界地层标准剖面上重矿物的系统分析,初步查明了蚀源区母岩类型主要为中低级变质岩、沉积岩及中酸性岩浆岩和基性火山岩.提出了重矿物特征指数ATi和GZi的韵律性和相关性的存在,并依此把大煤沟剖面中生代地层划分为5个重矿物韵律层,分析了它们在揭示源区岩性变化及在地层划分与对比中的作用.最后探讨了ZTR指数变化与盆地构造演化的响应关系,根据ZTR指数规律性变化把中生代盆地划分为早侏罗世早期的初始断陷阶段、早侏罗世中期的主断陷阶段、早侏罗世晚期的断坳转换阶段、中侏罗世的坳陷阶段及晚侏罗世之后的反转萎缩阶段.     

柴达木盆地北缘侏罗系陆相低熟页岩孔隙发育特征及主控因素

为了深入研究柴达木盆地北缘陆相低成熟页岩储层微观孔隙发育特征及主控因素,本文针对同一钻井内不同深度的页岩样品采用高压压汞、低温氮气吸附、低温二氧化碳吸附、核磁共振等多种测试手段,实现了对孔隙结构的全尺度定量综合表征。研究结果表明:在目前低成熟度条件下,页岩孔径分布呈现多峰式,总体孔径大多小于25nm,其中又以0.4nm左右的微孔和2～3nm的介孔为主,贡献了主要的孔容和比表面积,孔隙形态上多为四周开放的平行板或倾斜板狭缝状孔。同时还存在粒间孔、微裂缝等微米级孔隙,造成核磁共振曲线的双峰或三峰式分布。当前阶段由于有机质成熟度低,宏孔的孔体积与埋深呈负相关、与TOC、黏土矿物含量呈正相关,介孔的孔体积与脆性矿物含量呈负相关,孔体积和比表面积与R_o呈正相关,微孔的孔体积和比表面积与TOC、脆性矿物含量呈正相关。陆相页岩中不同孔隙的发育主要受控于埋深、TOC、R_o、脆性矿物含量、黏土矿物含量等因素中的一种或多种,随着有机质演化程度的增加,埋深及脆性矿物含量在控制孔隙发育方面作用减弱,TOC、R_o和黏土矿物含量成为孔隙发育和演化的...     

柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组含煤层段沉积有机相分析

柴达木盆地北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组含煤段中发育有油页岩、煤、碳质泥岩和泥岩等富有机质细粒沉积.为了研究其沉积有机相的类型及煤和油页岩形成的控制因素,本文通过岩心观察、工业分析结合有机地球化学测试分析等方法将含煤段细粒沉积物划分为了类型A(三角洲平原沉积环境)、B(三角洲前缘-浅湖沉积环境)、C1(湖沼非油页岩亚相)及C2(湖沼油页岩亚相)四种类型,其中类型C1沉积物中发育煤,类型C2中发育油页岩,且煤较油页岩具有更高的含油率、水分、挥发分以及发热量值.有机质类型特征方面,沉积有机相类型A、B及C1沉积物有机质类型均为Ⅱ2-Ⅲ型、有机质来源均以陆源和混合来源两种有机质来源为主,而类型C2中主要为Ⅱ2型,以混合有机质来源为主;类型A及C2其沉积物有机质均处于未成熟阶段,而类型B和C1中有机质均处于未成熟-低成熟阶段;有机质保存条件方面,类型A沉积物主要形成于缺氧的淡水环境,类型B主要形成于贫氧-缺氧的淡水-半咸水环境,类型C1形成于贫氧-缺氧的淡水-半咸水环境,而类型C2则主要形成于缺氧的淡水-半咸水环境.其中类型B较类型A,类型C2较类型C1,其沉积物均形成于更为还原且盐度更高的水体环境中.石门沟组含煤段是煤和油页岩的形成层位,稳定的沉积环境、丰富的湖泊有机质来源、良好的保存条件及较少的陆源碎屑的稀释共同促进了类型C2中油页岩的形成,而丰富的陆源植物供给及良好的保存条件则促进了类型C1中煤层的形成.     

柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组页岩段稀土元素地球化学特征与地质意义

对柴达木盆地北缘(简称柴北缘)鱼卡地区鱼油页1井(YYY-1)页岩段稀土元素地球化学分析,揭示了其对古环境、古物源和古气候的响应,并探讨了对油页岩成矿的影响。分析结果表明:石门沟组页岩段稀土元素总量(ΣREE)为(139.16~342.59)×10~(-6),平均值为236.66×10~(-6),高于北美页岩(NASC)和后太古宙页岩(PASS)。ΣLREE/ΣHREE和(La/Yb)_N等地球化学参数表明,轻重稀土元素分异明显;分布模式为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损。地球化学参数以及La/Yb-ΣREE图解表明,研究区物源主要为上地壳沉积岩和火山岩的混合来源。元素Eu具有明显的负异常,指示沉积水体为缺氧的还原环境,为油页岩中有机质的富集提供良好的保存条件。根据高含量的ΣREE值以及δEu异常值,结合前人对该地区的孢粉研究成果,石门沟组页岩段形成于暖湿的气候条件,为油页岩的形成提供良好的物质来源和保存条件。     

柴北缘大煤沟组七段页岩地球化学特征——对中侏罗世晚期物源及风化作用的指示及意义

柴达木盆地北缘中侏罗世晚期沉积的大煤沟组七段页岩（J₂d7）记录了该地质历史时期的物源、风化作用及对应的气候和构造特征信息。对钻井岩芯样品进行元素地球化学分析,结果显示,较高的Al₂O₃/TiO₂,La/Sc,Th/Co,较低的TiO₂/Zr,以及TiO₂-Zr、La/Sc-Th/Co、La/Th-Hf、La-Th-Sc组成表明大煤沟组七段页岩物源主要为长英质花岗闪长岩。A-CN-K组成特征指示钾交代作用对页岩的影响有限,整体较高化学蚀变指数（CIA）、化学风化指数（CIW）、斜长石蚀变指数（PIA）表明物源区经历了中等-强烈的化学风化作用,且自下而上,风化作用逐渐减弱,结合逐步降低的古气候指数C值及增高的Sr/Cu值,可得出在中侏罗世晚期柴北缘地区的古气候条件由温暖潮湿向干旱炎热明显转变,为该时期我国西北地区"干热化"事件在柴北缘的具体表现,同期构造沉降幅度大于因气候变干导致的湖平面下降速率,为有机质的富集提供了有利条件。     

柴北缘东部北大滩地区中侏罗统石门沟组控煤因素

青海省北大滩地区煤炭勘查工作的关键是沉积期的聚煤环境和沉积前后构造作用对煤层赋存的控制作用。为明确柴北缘东部北大滩地区石门沟组的控煤因素,有效指导该含煤区的煤炭勘查工作,基于野外露头、钻孔、地球物理勘探等地质资料,在分析北大滩地区石门沟组聚煤环境和构造作用的基础上,从聚煤环境、古隆起和断裂、向斜等方面深入探讨了石门沟组的控煤因素。其中,扇三角洲平原分流河道间的泥炭沼泽和滨湖环境的滨湖沼泽是有利的成煤环境,控制着煤层横向发育、分布特征;古隆起控制着有利聚煤区和煤层分布区;北大滩向斜内部次级背斜和逆断层的上盘控制着煤层埋藏深度,煤层埋藏浅降低了后期煤炭勘查的难度。     

罗子沟盆地下白垩统大砬子组油页岩成矿规律分析

罗子沟盆地油页岩赋存于下白垩统大砬子组二段,埋藏浅,地层倾角缓,含油率为3.51%～14.37%。油页岩具有典型内陆湖泊成因特点,含有大量动植物化石,其成因类型为腐泥型(Ⅰ型)和腐植腐泥型(Ⅱ1型)。大砬子组为一个完整的三级层序,主要油页岩层形成在水进体系域和高水位体系域,含油率高,赋存稳定。从平面上,油页岩富矿中心在CK26、CK30、CK35、CK40孔附近,呈东西向带状分布;在纵向上,共见有29层油页岩,其中有7层为可采油页岩层,2层和3层油页岩呈层状产出,连续、稳定、含油率高,具有巨大的经济开发价值。     

柴达木盆地北缘侏罗系页岩气资源潜力分析

柴达木盆地北缘侏罗系是中国西北地区重要的含煤岩系,同时也是重要的烃源岩层段。在柴北缘侏罗系有多个厚层泥页岩分布区,整体来看西北部泥页岩厚度大于东南部,其中鄂博梁—冷湖地区在中侏罗世长期处于沉积中心,沉积环境主要为浅湖和半深湖,水体稳定,碎屑物质供给充足,沉积了一套厚—巨厚层泥页岩,有效泥页岩厚度在600~1200m。根据干酪根元素组成等测试结果,研究区侏罗系泥页岩中的有机质类型为Ⅱ—Ⅲ2型,以生气为主生油为辅。泥页岩有机碳平均含量为2.02%,其中冷湖地区泥页岩有机质含量最高,可达8.26%。中、下侏罗统烃源岩除鱼卡、大煤沟成熟度较小外,其它地区均进入生气高峰期,个别地区已达过成熟阶段。柴北缘侏罗系泥页岩厚度大、有机质含量较高,成熟度适中,初步认为具备形成页岩气藏的良好地质条件。     

柴北缘团鱼山地区中侏罗统石门沟组油页岩有机地球化学特征及古湖泊条件

根据Leco（莱科）、岩石热解、GC（气相色谱）和GC-MS（气相色谱/质谱）等分析,开展了柴达木盆地北缘团鱼山地区中侏罗统石门沟组油页岩有机地球化学特征研究,探讨了油页岩的生烃潜力、有机母质来源、沉积环境及成矿差异。结果表明：石门沟组页岩段共发育3层油页岩（自下而上分别为油1、油2和油3）,油页岩w（TOC）较高,平均值为8.16%,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ₁型,整体生烃潜力较好,且油1、油2的生烃潜力高于油3;样品中检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、甾类化合物、萜类化合物和芳香烃化合物,其中,正构烷烃呈单峰式分布,主峰碳数为nC₂₃或nC₂₇,Pr/Ph值为0.20~1.08,油1、油2的C₂₇/C₂₉值、芳基类异戊二烯烃、藿烷和藿烯质量分数明显比油3高,揭示油1、油2形成于强还原条件,有机母质来源以低等水生生物为主,油3形成于弱还原-还原条件,有机母质来源具有陆源高等植物与低等水生生物双重生源特征。结合油页岩特征的差异及古湖泊条件,说明较深的湖水并不是形成优质油页岩的必要条件,藻类、细菌等提供优质有机质的生物输入以及底层水的强还原条件更有利于优质油页岩的形成。     

柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组油页岩品质特征及开发利用前景

柴达木盆地是中国西北地区重要的含油页岩盆地,其中柴北缘鱼卡地区油页岩潜力巨大。为查明柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组油页岩品质特征,对研究区鱼油页1井(YYY-1)岩芯进行系统取样和测试,分析结果表明研究区油页岩为中等含油率、中等发热量、高灰分、中等挥发分、低水分、低密度和低硫型油页岩。鱼卡地区交通便利、地质条件好,结合一系列工业分析指标,认为鱼卡地区油页岩品质好、埋藏浅、具有较高工业开发价值。建议对鱼卡油页岩含矿区可采用一套联合干馏炼油-发电-二氧化硅-建材的一体化工业开发流程,进而建设鱼卡地区油页岩综合开发利用工程,不仅可以改善柴达木盆地当前能源短缺的局面,还有利于促进柴达木地区的农牧业生产。     

吉林省松江盆地下白垩统大砬子组油页岩特征

松江盆地油页岩赋存于下白垩统大砬子组上段,盆地在大砬子组沉积时期处于坳陷期。综合野外工作研究表明,油页岩发育于深湖半深湖相,主要分布于杨木屯胜利屯一带的松江向斜轴部一带。通过对样品的有机地球化学数据分析表明,松江盆地油页岩有机质类型为腐泥型(Ⅰ)腐殖腐泥型(Ⅱ1),处于未成熟阶段。油页岩含油率为3.62%~4.02%,具有一定的工业开采价值。     

柴北缘中侏罗统湖相泥页岩储层矿物组成与脆性特征

运用X射线衍射技术,对柴北缘中侏罗统46块岩心泥页岩样品和15块露头泥页岩样品进行了定性和定量分析。结果表明研究区泥页岩矿物成分中黏土矿物含量最高,介于33%~79.7%之间,平均54.3%;其次为石英,含量介于14.5%~57.8%之间,平均35.4%;碳酸盐矿物含量较少,总量一般介于0~13%之间,个别样品大于15%,露头样品与岩心样品矿物成分有差别。黏土矿物组合特征反映出研究区进入中成岩阶段,对应有机质演化的成熟阶段,具有适宜页岩油气形成的成熟度条件。扫描电镜显示,研究区泥页岩发育3种孔隙类型。与海相页岩相比,柴北缘中侏罗统泥页岩黏土矿物含量高但敏感性矿物含量低,石英、长石等脆性矿物含量偏低但达到湖相泥页岩开发标准,脆性指数平均为42.6%,整体上具有较好的脆性和可压性,有利于该区湖相页岩的压裂改造。     

柴达木盆地北缘柴页1井中侏罗统大煤沟组页岩储层测井评价

页岩储层测井评价是后期压裂改造工程的基础,通过分析柴页1井常规测井曲线特征,结合特殊测井和岩心样品分析化验数据,综合评价了中侏罗统大煤沟组页岩岩性、物性、地球化学、含气性、可压裂性等特征,获得了储层评价及工程改造参数。柴页1井中侏罗统大煤沟组至少发育128.1m厚的富有机质页岩,具有高伽马、高声波时差、高中子、高电阻、低密度的特点;测井计算有利的富有机质页岩的总有机碳含量介于3.20%~4.20%之间,总含气量介于1.50~4.50m3/t之间,有利页岩层段脆性矿物含量介于45%~75％之间,划分出3个有利层组,第Ⅰ层组和第Ⅱ层组具有杨氏模量高、泊松比低的特点,有利于后期射孔压裂。     

高丰度低演化程度湖相页岩储层特征——以柴达木盆地北缘中侏罗统为例

页岩储层特征对于页岩气的赋存状态、含气量和后期开发均具有重要意义。湖相页岩多处于生油窗阶段,其储层特征与海相页岩区别较大。以柴达木盆地北缘中侏罗统页岩为研究对象,利用岩芯观察、有机地球化学分析、XRD矿物成分分析、低温氮气吸附、FE-SEM以及甲烷等温吸附等手段分析页岩储层的岩石类型、地化、矿物组成、孔隙结构和含气性特征。结果表明,与海相页岩相比,柴达木盆地北缘中侏罗统页岩具有"两高两低两种类型"的特点,即有机碳含量高、黏土矿物含量高,热演化程度低、脆性矿物含量低,有机质类型以Ⅱ、Ⅲ型为主。较低的热演化程度导致样品有机质孔隙发育较少;有机酸的溶蚀作用及矿物的转化作用是次生孔隙形成的主要因素。与海相页岩不同的是,高丰度低演化程度导致该演化阶段以产液态烃为主,且样品中可溶有机质含量较高,它对于样品的孔隙结构和甲烷赋存状态都有影响,表现为随比表面积增大,样品等温吸附实验结果呈现下降的趋势。对于高丰度低演化程度湖相页岩储层特征的研究,不仅为柴达木盆地北缘中侏罗统页岩气的勘探开发提供地质依据,同时也完善了页岩气地质理论。