鄂尔多斯盆地延长组页岩裂缝特征与地应力研究

鄂尔多斯盆地延长组是我国近些年陆相页岩气的重点勘探区之一。本文从页岩的露头观测、岩石学特征、成像测井分析、地应力特征及可压裂性等方面,研究了鄂尔多斯盆地延长组泥页岩层段的裂缝发育特征,以及地应力对人工压裂诱导缝的影响。基于岩石学分析,延长组长7和长9段的泥页岩脆性矿物平均含量较高,分别为57.2%和44%。根据泥页岩露头观测和成像测井分析,长7段泥页岩发育有北东东向为主的垂直裂缝组,同时可见北北东向和南北向的垂直裂缝组。此外,压裂诱导缝的优势方位和成像测井分析结果表明,现今最大水平主应力方向为70°左右（即北东东向）。裂缝开启性分析表明,北东东向至近东西向裂缝组与现今最大水平地应力方向一致,开启性较好;而北北东裂缝组与现今最大水平地应力交角相对较大,开启性相对较差。因为现今地应力的水平应力比值（σH/σh = 1.54）相对较小,在后期人工压裂中延长组泥页岩中的诱导裂缝更倾向形成复杂的裂缝网格系统,这样会使裂缝与储层之间获得最大的接触,从而更有利于提高产能。     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩纹层发育特征及其储集意义

目前针对海相富有机质页岩纹层对储层品质的影响方面尚未开展深入研究.通过钻井岩心、薄片鉴定、氩离子抛光扫描电镜、核磁孔隙结构和扫描电镜矿物定量评价（QEMSCAN）等测试分析,将川东焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段页岩纹层按矿物组分划分为硅质纹层、钙质纹层和粘土质纹层3类,并识别出水平纹层、杂积纹层、粒序纹层、侵蚀交错纹层和楔状交错纹层5类页岩纹层沉积构造.结合纹层发育密度和最大纹层厚度,划分出3个纹层发育段,每一段又细分为弱发育段和强发育段.综合纹层发育特征和页岩储层物性参数可知:纹层强发育段其总有机碳含量和有机质孔隙均相对减少,而无机质孔隙相对发育,纹层发育影响了页岩孔隙类型和孔径占比的分布.      

柴达木盆地东部石炭系页岩三维裂缝网络模型研究

裂缝既是页岩气的聚集空间,同时也是页岩气的运移通道, 对页岩气成藏起着重要控制作用。裂缝的产状、密度、组合特征等很大程度上决定了页岩气是否具有开发价值。该研究对柴达木盆地东部的13个露头的岩石裂缝进行了野外观测统计,实测裂缝1 000多条,选取了三个具有代表性的页岩露头进行统计分析建模。通过野外观测和室内统计分析发现,工作区页岩裂缝发育有三组(某些地段一组不发育),各组裂缝的方向满足Fisher分布,迹线长度满足对数正态分布。确定了各组裂缝方向、长度的均值和方差,以及各组裂缝的密度,建立了三维裂缝网络模型,绘出了模拟的三维裂缝网络图。裂缝三维模型为圆盘模型,即假设单个裂缝三维空间上具有圆盘形状。建模过程采用了逆建模方法,其基本原则是通过拟合实测的二维露头观测数据,优化裂缝三维大小和密度参数,使模型能够准确再现野外所观测到的实际现象,包括露头面上不同裂缝的数量、密度和长度。该研究对柴达木盆地东部石炭系页岩裂缝描述达到了定量化,为研究页岩中油气运移提供了很好的基础数据。     

利用微米X射线显微镜研究陆相延长组页岩孔隙结构特征

页岩孔隙结构是决定储层储集与运移能力的关键,对完善我国陆相页岩气产能评估方法和压裂技术具有重要意义。本文选取鄂尔多斯盆地陆相延长组7段页岩,利用氩离子抛光-扫描电镜和微米X射线显微镜方法研究其孔隙结构特征与三维空间分布特征。扫描电镜结果表明,延长7段页岩中主要发育粒间孔(300～600nm)和微裂缝,是页岩气的主要储集空间。微裂缝多由黏土矿物沉淀形成,以平直状为主,易引发井壁坍塌等严重问题。有机孔发育较少,一般与有机黏土矿物共存,绝大部分有机质呈致密状。微米X射线显微镜测试进一步表明,长7段页岩在三维空间具有微米级纹层结构,其中有机质纹层厚10～20μm,揭示了延长组7段页岩层具有较强塑性,不利于水平压裂。该研究成果将为构建延长7段页岩气渗流模型、改进压裂技术提供重要数据支持。     

川南地区五峰组—龙马溪组黑色页岩纹层特征及其储集意义

以四川盆地南部长宁双河剖面五峰组-龙马溪组为例,通过常规标准薄片及大薄片镜下观察、X射线衍射全岩分析、TOC及物性测试等方法,对黑色页岩纹层特征及储层物性和可压裂性进行了研究。结果表明,五峰组-龙马溪组纹层具有富硅质纹层、富钙质纹层及富黏土纹层三种类型,主要呈板状、断续、平行等几何形态,以毫米级纹层为主,富硅质纹层发育大量天然微裂缝。通过组合叠置可形成硅质-黏土纹层组合和碳酸盐-黏土纹层组合,其中硅质-黏土纹层组合物性和可压裂性均优于碳酸盐-黏土纹层组合。五峰组以碳酸盐-黏土纹层组合为主,天然裂缝整体不发育,由底至顶, TOC值逐渐增加,至观音桥段TOC值下降,物性变差;龙马溪组LM1-LM5以硅质-黏土纹层组合为主,低角度裂缝发育,由底至顶,逐渐过渡为碳酸盐-黏土纹层组合, TOC值降低,物性变差。     

鄂尔多斯盆地长_7油层组与张家滩页岩的关系

鄂尔多斯盆地内中—晚三叠世形成的一套河—湖相沉积物的含油气层系的延长群含油气层系,由十个油层组(长1-长10)组成,其中长7油层组位于张家滩页岩之上,为胡家村组的下段,张家滩页岩的层位是铜川组的顶部,与其对应的是长8油层组。     

南襄盆地泌阳凹陷核桃园组三段纹层状泥页岩地球化学特征及其成因解释

黑白相间纹层状页岩是沉积岩中非常重要且常见的一种岩石类型。采用X射线荧光岩心扫描仪对泌阳凹陷5号页岩层中纹层状页岩样品进行测试,分析结果显示湖相纹层中一些指标,如Sr、CaO、K2O、SiO2、TiO2、Fe2O3、Al2O3、Cu含量在纹层中表现出明显规律性变化,即白色纹层中Sr和CaO含量明显高于黑色纹层,而K2O、SiO2、TiO2、Fe2O3、Al2O3、Cu含量明显低于黑色纹层。硼元素以及古氧化还原和古气候指标表明纹层状页岩主要发育在半干旱-干旱的半咸化-咸化分层水体。镜下鉴定揭示,黑色条纹主要为高有机质泥质沉积物,白色条纹主要为方解石、石英以及白云石等矿物,黑白纹层的物质成分组成与陆源供给和水体咸化后自身形成的矿物密切相关。黑白纹层中元素差异变化揭示了不同矿物组成的差异,也揭示出陆相湖盆季节性韵律变化。     

鄂尔多斯盆地延长组次生矿物与裂缝形成时限分析

鄂尔多斯盆地延长组发育大量构造裂缝,对于裂缝的形成机理、成因动力学以及与油气成藏关系都已得到了比较系统的研究,但对于裂缝中充填的次生矿物,以及次生矿物与裂缝形成时限之间的关系,尚鲜有研究。本文在次生矿物的矿化作用和成岩作用分析基础之上,应用碳氧同位素和流体包裹体分析方法,结合区域构造热事件以及盆地热演化史,对次生矿物与裂缝形成时限的约束关系进行研究。首先,通过次生矿物的镜下观察分析,获知充填次生矿物的裂缝为张性裂缝,且可判断裂缝扩展方向;根据成岩作用分析,裂缝在形成时间上早于或同期于次生矿物形成时间。其次,根据延长组储层砂岩和裂缝中碳酸盐胶结物的碳氧同位素分析,得知露头中大量被碳酸盐胶结物充填的E-W 和N-S 向裂缝,在形成时间上早于或与碳酸盐脉体同期形成。最后,结合流体包裹体和盆地埋藏热演化史分析,得知盆内地下大量的热液活动主要发生在140～100 Ma 之间（即早白垩世）,也是盆地大规模成岩作用时期。基于上述分析,充填碳酸盐胶结物的E-W 向和N-S 向裂缝组,在形成时间上,应早于或同期于充填次生矿物的形成时间,即在早白垩世或者早白垩世之前形成。     

上海市多层结构地下水系统准三维模型的改进

本文论述了地质构造在建立模型中的重要性,分析了上海市地下水系统准三维模型的优越性和所存在的问题,建立了反映上海地区水文地质特征的、对准三维模型有所改进的完整三维模型。      

甘谷驿油田采油厂延长组长6油层组储层裂缝研究

通过露头、岩芯裂缝描述及应用古地磁裂缝检测方法,长6储层裂缝主要以EW为主,次为SN向;在最大主应力方向为NE80°的应力场背景下,外力诱使东西向裂缝优先开启和连通,油井受效明显,含水上升快且易产生水淹,近南北向裂缝处于挤压闭合状况,裂缝孤立、连通性差,油井见效缓慢。     

考虑裂缝规模的红河油田延长组油层产能模糊识别方法

在红河油田开发过程中,延长组油层产能差异较大,利用测井资料准确预估油层的产能问题变得尤为紧迫。本文分析了常规测井曲线在不同裂缝规模下的特征,建立了Ⅰ类(井径扩径率>18%,深感应电阻率<20.0Ω·m,声波时差>260.0μs/m,密度<2.40 g/cm³)、Ⅱ类(井径略有扩径,深感应电阻率<30.0Ω·m,声波时差>235.0μs/m,密度<2.55 g/cm³)和Ⅲ类(井径扩径率、深感应电阻率、声波时差和密度均无明显变化)裂缝规模的测井曲线分类法,并在考虑裂缝规模的基础上分类进行了模糊识别样本空间的构建,确定了红河油田延长组油层产能是低产还是高产的隶属度公式。低产隶属度大于等于高产隶属度为低产油层,反之则为高产油层。经过20层油层的识别验证,此模型正确率为85%,取得了良好的识别效果。     

济阳坳陷古近系页岩的纹层组合及成因分类

在济阳坳陷古近系中发育大量湖相页岩及纹层状的碳酸盐岩,页岩类型多样。通过对300多块页岩薄片的显微镜下观察分析表明,这些湖相页岩和纹层状碳酸盐岩均由3种基本纹层构成:富有机质纹层(即富含有机质的黏土矿物纹层)、隐晶碳酸盐纹层和黏土纹层。按纹层组合和比例的不同,可将页岩和纹层状碳酸盐岩系统地划分为黑页岩、钙质纹层页岩、富有机质纹层页岩、泥页岩、钙质页岩、纹层状泥灰岩和纹层状灰岩等7种类型,并尝试提出利用纹层组分划分页岩类型的三角形成因分类方案。由于不同纹层形成的古湖泊条件不同,该分类方案不仅能够反映各种页岩的纹层组成,同时也可反映页岩的成因。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长7油组页岩层系天然裂缝发育特征及主控因素

利用地表露头、岩心、薄片和测井资料,对鄂尔多斯盆地南部长7油层组陆相页岩层系天然裂缝的成因类型、发育特征和主控因素进行研究。按地质成因,鄂尔多斯盆地南部长7油层组页岩层系的天然裂缝可以分为构造裂缝和成岩裂缝两大类,其中构造裂缝主要包括剪切裂缝和张性裂缝;成岩裂缝主要包括层理缝、页理缝和收缩裂缝。不同岩性中的天然裂缝发育情况明显不同,致密砂岩中以构造裂缝为主,层理缝仅在粉砂岩和局部细砂岩中发育;页岩和凝灰岩中页理缝、层理缝和构造裂缝均比较发育。不同类型的天然裂缝主控因素明显不同,构造裂缝的发育主要受岩性和岩石力学层层厚控制;砂岩中层理缝的发育主要受碳质纹层、粘土矿物转化程度等因素控制;凝灰岩中层理缝的发育主要受刚性玻屑脱玻化作用的控制;页岩中页理缝的发育主要受纹层、TOC含量和黄铁矿含量的控制。     

济阳坳陷古近纪沙河街组页岩油储层中的藻纹层和藻生物层的发现及其意义

<正>页岩油气是目前国内外的当采能源,受到了广泛的关注。我国页岩油气勘探开发起步较晚,但发展迅速。济阳坳陷古近系沙河街组页岩油气资源丰富,目前是国内单井产量最高,总产量最大的页岩油气勘探开发基地。但还有一些基础地质问题尚不清楚,给勘探开发带来了一定的困难。近期的研究发现,济阳坳陷古近系沙河街组页岩油储层发育良好的藻纹层(钙质纹层或亮晶纹层)和藻生物层,是页岩油气良好的储集层。     

长春市第四系三维地质结构模型的研究

长春市三维地质结构模型是应用GMS软件,利用该区钻孔资料作为地层建模的基础数据建立的,最终通过模型建立展示地质结构的真实效果。     

陕甘宁盆地延长统区域裂缝的形成及其油气地质意义

陕甘宁盆地三叠系延长统由于受到水平挤压和隆起等多期应力作用,形成了４ 组区域裂缝,其中东西向和北西向裂缝以及南北向和北东向裂缝分别属于共轭剪切裂缝,它们分别在燕山期北西西向挤压和喜马拉雅期北北东向挤压运动中形成。由于受地层非均质性影响,该区中北部主要发育东西向和南北向两组裂缝,而南部主要发育北西向和北东向两组裂缝。区域裂缝系统控制了延长统储集层渗透性的差异,对油气运移及开发方案的确定有重要作用。     

岩心中的天然缝与诱导缝的识别与分析——以鄂尔多斯盆地延长组岩心裂缝为例

由于取心成本昂贵, 从岩心中获得天然缝、诱导缝和其他构造特征的准确信息显得尤为重要。岩心裂缝识别中的一项重要任务是判识天然缝和诱导缝。文中综合论述了天然缝和诱导缝的物理特征, 重点分析了天然缝形态及发育过程和诱导缝的多种成因模式, 并以鄂尔多斯盆地延长组岩心中裂缝为例进行分析。文中引用了国外对裂缝研究常用的专业术语, 指出裂缝面形态结构是追踪模式Ⅰ裂缝(节理)从扩展初始点到终止处的运动学的关键, 这在岩心裂缝和露头裂缝分析中是非常有用的。     

川东南彭水地区五峰组-龙马溪组页岩孔隙结构及差异性

页岩孔隙结构及差异性是页岩含气性和产能评价的基础性问题.针对川东南彭水地区五峰组与龙马溪组页岩的孔隙结构已有若干研究成果,然而在页岩孔隙结构差异性和有机孔定量特征方面还缺乏研究.利用低温低压氮气吸附测定和氩离子抛光-场发射扫描电镜（FE-EM）技术,对页岩样品纳米孔隙进行了二维观察与统计以及分形特征计算,研究了3nm至几百nm页岩孔径范围的孔隙结构及其差异性.研究区五峰组-龙马溪组页岩有机孔十分发育;氮气吸附测定页岩孔隙形状包含开放型圆筒状、层状结构狭缝状和墨水瓶状等;扫描电镜观察有机孔形态主要有近圆形、椭圆形和多角形等.五峰组和龙马溪组页岩孔隙结构具有明显的差异性,主要体现在孔径大小、形态和数量上.氮气吸附测定表明,五峰组页岩孔隙比表面积和总孔容较龙马溪组大,微孔所占总孔的比例也较高;五峰组页岩孔径相对龙马溪组更细窄.扫描电镜二维图像观察与统计结果表明,五峰组有机孔径以小于3nm为主,形态以多角形为主;龙马溪组有机孔径以小于0nm为主,形态多呈近圆形和椭圆形.五峰组页岩的分形维值大于龙马溪组页岩,说明前者孔隙复杂程度较高.