准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点页岩油微观赋存特征及成因机制

准噶尔盆地吉木萨尔页岩油是中国典型的陆相页岩油。通过场发射扫描电镜、激光共聚焦、纳米CT、核磁共振等实验技术联合对微纳米孔隙中页岩油赋存特征进行研究,结果表明甜点储层具有纳米—亚微米—微米全尺度含油特征。在微纳米尺度,油、水赋存特征表现为重质组分油附着于2~5 μm以上孔隙的孔壁及充填于2~5 μm以下的孔隙中,中质组分油赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,孔隙水含量较少,呈孤立状赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,并被中质组分油包裹。页岩油在微纳米孔隙中的赋存不仅受生烃超压充注控制,还受吸附作用及多期次成藏影响。孔隙表面润湿性由亲水润湿反转为亲油润湿是烃类发生吸附的主要原因,多期次成藏造成微纳米孔隙中油质差异及高的含油饱和度。早期生烃超压充注进储层的重质组分油在孔隙表面亲油润湿下吸附于孔隙表面,随着吸附层变厚,纳米级孔隙逐渐被充满,孔隙水被驱替到较大的孔隙中间;后期成熟的中质组分油以此方式进一步充注和调整。研究认为埋深较大的凹陷西部是有利勘探方向。微纳米孔隙中的重质组分油是未来页岩油提高采收率的方向。吉木萨尔页岩油微观赋存特征及成因机制可能具有普遍性,对于中国陆相页岩油的深入研究具有借鉴意义。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点页岩油微观赋存特征及成因机制

准噶尔盆地吉木萨尔页岩油是中国典型的陆相页岩油。通过场发射扫描电镜、激光共聚焦、纳米CT、核磁共振等实验技术联合对微纳米孔隙中页岩油赋存特征进行研究,结果表明甜点储层具有纳米—亚微米—微米全尺度含油特征。在微纳米尺度,油、水赋存特征表现为重质组分油附着于2~5 μm以上孔隙的孔壁及充填于2~5 μm以下的孔隙中,中质组分油赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,孔隙水含量较少,呈孤立状赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,并被中质组分油包裹。页岩油在微纳米孔隙中的赋存不仅受生烃超压充注控制,还受吸附作用及多期次成藏影响。孔隙表面润湿性由亲水润湿反转为亲油润湿是烃类发生吸附的主要原因,多期次成藏造成微纳米孔隙中油质差异及高的含油饱和度。早期生烃超压充注进储层的重质组分油在孔隙表面亲油润湿下吸附于孔隙表面,随着吸附层变厚,纳米级孔隙逐渐被充满,孔隙水被驱替到较大的孔隙中间;后期成熟的中质组分油以此方式进一步充注和调整。研究认为埋深较大的凹陷西部是有利勘探方向。微纳米孔隙中的重质组分油是未来页岩油提高采收率的方向。吉木萨尔页岩油微观赋存特征及成因机制可能具有普遍性,对于中国陆相页岩油的深入研究具有借鉴意义。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层微纳米孔隙成因及含油特征

为深化吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层孔隙及含油性认识,通过氩离子抛光、场发射扫描电镜、核磁共振、微纳米CT及激光共聚焦实验技术,对芦草沟组微纳米孔隙类型、成因及含油特征进行研究.结果表明,微纳米级孔隙按照成因分为无机矿物晶间孔和有机质生烃孔两大类.微纳米孔隙中重质组分附着于颗粒表面或充填于纳米级小孔中,轻质组分主要赋存于...     

咸化湖盆细粒重力流沉积特征及其页岩油勘探意义——以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组为例

细粒重力流沉积作用是咸水深湖环境重要的沉积作用过程之一,它能把浅水细粒碎屑和有机质搬运到深湖,形成页岩油的甜点储层和优质源岩。开展咸化湖盆细粒重力流沉积特征的研究对陆相盆地页岩油评价具有重要的意义。准噶尔盆地玛湖凹陷风城组(P₁f)沉积时期发育了一套咸水湖泊环境下的湖底扇沉积体系,研究表明该体系扇缘可发育8类细粒重力流岩相组合：(1)细粒浓缩密度流-细粒过渡流-细粒碎屑流岩相组合;(2)细粒异重流岩相组合;(3)细粒浓缩密度流-细粒碎屑流岩相组合;(4)细粒浓缩密度流-泥流-安静水体空落岩相组合;(5)细粒过渡流-细粒碎屑流岩相组合;(6)细粒碎屑流-泥流岩相组合;(7)细粒碎屑流-湍流尾流岩相组合;(8)细粒下部过渡塞流-细粒上部过渡塞流-准层状泥(塞)流岩相组合。这8种岩相组合是细粒重力流沉积作用相互转化的结果,它们属于不完整的混合事件层,可构成一个完整的混合事件层。咸化湖盆、深层热卤水和凝灰质的加入使该湖底扇沉积体系的沉积物普遍含白云石、碳酸钠钙石、苏打石和硅硼钠石等矿物。其中,白云石为化学沉淀的方解石在准同生期和浅埋期形成的准同生白云石,碳酸钠钙石、苏打石...     

页岩油层系储集层微观孔隙非均质性及控制因素——以吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

吉木萨尔芦草沟组页岩油层系岩性复杂,揭示不同类型储集层微观孔隙特征及非均质性控制因素,有利于指导该区页岩油甜点评价及优选.本文优选芦草沟组30块页岩油储集层样品,采用场发射扫描电镜、高压压汞、核磁共振等实验手段,刻画页岩油储集层微观孔隙结构,探讨混积型页岩油孔隙非均质性的控制因素.结果表明,芦草沟组发育7类孔隙和3类孔...     

准噶尔盆地南缘芦草沟组页岩的沉积过程及有机质富集机理

准噶尔盆地南缘二叠系芦草沟组页岩是重要的烃源岩和非常规油气资源储层,具有重大页岩油气勘探潜力.然而对准南芦草沟组页岩的沉积过程、古气候控制湖泊水文条件以及页岩中有机质的富集机理的研究相对较少.通过系统的野外地质调查和样品分析测试,主要利用沉积学定性分析和地球化学定量表征相结合的方法对芦草沟组页岩进行了综合研究.结果表明,研究区芦草沟组页岩主要沉积于盐度分层的半深湖-深湖环境;古气候在研究区湖盆流域具有独特的分带性,博格达东北部的古气候较温暖和潮湿,而博格达以西的古气候则相对干旱;博格达东北部较湿润的古气候引起该地区较充足的降雨,促进了湖水的盐度分层,同时降雨促进河流携带大量富营养元素的淡水注入湖泊引起了表层水体生产力升高,导致博格达东北部芦草沟组页岩相对于博格达西部地区具有更高的TOC含量;表层水体的古生产力与较稳定的贫氧-厌氧环境是研究区芦草沟组页岩有机质富集的主控因素.      

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层发育特征与成藏条件研究

针对吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储集层岩性岩相复杂且相应物性特征不明,对研究区多口钻井岩芯样品的岩石学、孔隙特征与储集物性进行了综合研究.结果表明,芦草沟组是典型的混积岩地层,以泥级碎屑与云质混积岩为主,矿物以白云石、石英与斜长石为主.甜点位层属于浅湖-半深湖亚相湖泥微相与滩坝微相,以及少量前三角洲亚相地层,在垂向剖面频...     

陆相页岩微观孔隙结构及分形特征——以徐家围子断陷沙河子组为例

为揭示陆相页岩微观孔隙结构特征,应用低温氮气吸附-解吸实验,结合扫描电镜分析、有机碳测定及X射线衍射等手段,分析页岩有机质和矿物组成,厘清孔隙结构和分形特征,并探究其影响因素。结果表明：沙河子组陆相页岩矿物组成以黏土矿物、石英和长石为主。储集空间类型主要为黏土矿物粒内孔、长石溶蚀孔和颗粒边缘孔,有机孔隙不发育。氮吸附曲线主要呈现为Ⅳ类吸附曲线,发育H2和H3两类迟滞回线,其中H3型比表面积较低,平均孔径较大,宏孔含量较高。页岩孔体积主要由介孔和宏孔贡献,比表面积主要由介孔贡献。孔径分布呈现双峰态,左峰约为2.7 nm,右峰分布在20~70 nm。页岩发育两段分形特征,分形维数显示H3型页岩孔隙结构非均质性及复杂性较弱。孔隙结构主要受矿物组成控制,与TOC无明显相关性,微孔含量与比表面积越高,宏孔含量与平均孔径越高,页岩孔隙结构越复杂,越不利于页岩气的运移及产出。陆相页岩因沉积环境控制下赋存的腐殖型有机质,从本质上影响了其孔隙空间、孔隙结构及页岩气富集特征,与海相页岩区别显著。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷致密油储层纳米孔隙特征及其含油性

纳米技术在非常规油气致密储层微观孔隙结构表征、油气赋存等研究中发挥着重要的作用.以准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层为例,综合运用高压压汞分析、场发射扫描电镜及纳米CT扫描等纳米分析技术,对吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层微纳米孔隙特征与结构进行研究,并结合宏微观特征分析了原油在孔隙中的赋存状态.结果表明:吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组储层为中低孔、特低渗储层,孔隙以微纳米级为主,类型多样,主要有粒间孔（隙）、粒间溶孔、晶间孔及微裂隙等,纳米孔隙是吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层主要储集空间之一,纳米孔隙中普遍含油,且多以吸附状态存在,赋存在纳米孔隙中的油气,改变了微米级孔隙是油气储层唯一微观孔隙的传统认识,是未来石油工业的发展方向.      

准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组油页岩地球化学特征与成矿条件

【研究目的】本文旨在通过对比准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组高品位和低品位油页岩的品质和成因差异,揭示高品位油页岩的特殊成矿条件。【研究方法】对吉木萨尔地区两个剖面采集的露头样品,进行TOC、热解、含油率、微量、稀土元素测试,从而开展高品位和低品位油页岩有机地球化学特征,微量稀土元素特征及成矿条件差异分析。【研究结果】研究区高品位油页岩有机质类型为I型;低品位油页岩有机质类型为I-II1型。高品位和低品位油页岩中B、Ba、Cr、Nb、Sr、V、Zr等微量元素含量差异明显,高品位油页岩中各稀土元素平均含量和各样品稀土元素分布区间都小于低品位油页岩,且外源元素富集程度也相对更低,显示了更少的陆源碎屑输入。微量元素比值显示,研究区油页岩形成于温暖湿润气候,淡水—半咸水,还原环境。高品位油页岩与低品位油页岩相比,形成时水体盐度值更大,有机质生产力更高。【结论】温暖湿润气候背景下,相对较少的陆源碎屑供给,减少了对有机质的稀释和氧化破坏,同时较高的水体盐度值更利于水体分层,从而形成一个长时间的还原环境,再加上更高的有机质生产力,从而形成了高品位油页岩。     

三塘湖盆地石头梅地区二叠系芦草沟组有机质富集特征

为了研究三塘湖盆地石头梅地区二叠系芦草沟组有机质富集特征,通过对岩芯详细观察和泥岩系统取样,开展了有机碳、岩石热解、主量元素、微量元素测试分析。结果表明,三塘湖盆地石头梅地区芦草沟组泥岩有机质丰度较大,TOC含量最高12.4%,最大生烃潜量94.41 mg/g,有机质类型以I型和II型为主。有机质成熟度较低,为未熟—低成熟。研究区芦草沟组沉积时期初始古生产力中等,气温较高,水体深度较大,为半深湖—深湖环境,水体主要为停滞水体环境,缺氧还原条件,水体盐度较高,以咸水条件为主。根据地球化学参数,研究区芦草沟组自下而上可以划分出3个层段,对比3个层段中古环境的变化特征,发现同为低水动力深水缺氧还原条件下,适宜的温暖气候条件和适宜的半咸水—咸水盐度条件,以及高初始古生产力有利于有机质富集,从而形成油页岩,同时优选B3层段为油页岩最有利发育层段。     

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。     

新疆三塘湖盆地芦草沟组油页岩特征及成矿背景

石头梅地区是新疆三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩的主要分布区域,为了研究其油页岩特征和成矿背景,在岩心详细观察和系统取样的基础上,识别出油页岩7层,对油页岩开展了有机碳、岩石热解、灰分、挥发份、含油率、发热量、全硫、主量元素、微量元素测试分析.结果表明,三塘湖盆地石头梅地区芦草沟组油页岩主要发育于芦二段,为特低-低硫型、...     

原油物性演化规律新发现及其对页岩油勘探的启示

针对烃源岩生成的原油物性随热演化如何变化的问题,本文基于对准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组和吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组下段源储紧邻自生自储页岩油物性、地化特征、成藏特征及原油物性与烃源岩热演化关系的分析,综合烃源岩生烃热模拟实验结果与国内外相关文献资料,首次确认了咸化湖相烃源岩生成的原油物性与烃源岩热演化程度之间的变化规律。认为页岩油源岩生成的原油密度和黏度具有随热演化程度增强先增加而后降低的规律,其中生油高峰附近生成的原油非烃相对含量、密度和黏度最高。该认识不仅是对已有的石油地质学中原油物性随热演化规律认识的进一步厘定和修正,而且对页岩油甜点段、甜点区的选择以及页岩油原位转化等都有极为重要和现实的指导作用。     

新疆三塘湖盆地石头梅地区芦草沟组油页岩测井响应特征及识别模型

为了研究三塘湖盆地石头梅地区油页岩测井响应特征,建立油页岩测井识别模型,基于样品测试数据和钻井测井数据分析,开展了油页岩特征分析、测井响应特征和ΔlogR模型搭建。研究表明,三塘湖盆地石头梅地区油页岩有机质丰度高,成熟度低,有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型,含油率中等。与围岩相比,油页岩具有高电阻率、高声波时差、低密度、高自然伽马的特征。泥岩的总有机碳(TOC)与电阻率和声波时差具有很好的相关性,利用2条曲线的叠合,建立了ΔlogR的计算公式。在此基础上,对TOC和ΔlogR进行耦合,建立了TOC的测井识别模型。油页岩的含油率与TOC具有良好的相关性,根据含油率和TOC的相关公式及TOC和ΔlogR的相关公式,建立了基于ΔlogR的油页岩含油率测井识别模型。基于此模型获得的预测的含油率与实测含油率相关系数可达0.86,具有较好的相关性,可为研究区后续油页岩的识别和老井资料的使用提供依据。     

准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组富砂型湖泊深水扇沉积特征及其相模式*

以准噶尔盆地南缘韭菜园子沟剖面中二叠统芦草沟组野外露头为研究对象,结合该地区芦草沟组沉积时期坳陷湖盆的沉积特征和大套灰黑色油页岩的发育背景,对芦草沟组上部砂体进行了观察描述和沉积分析。在露头剖面上,芦草沟组以灰黑色油页岩为主,但笔者首次在该组上部发现了厚约60m的砂岩,其与上覆红雁池组灰黑色油页岩呈整合接触,具有明显的深水沉积背景。通过对该套砂体的岩石类型划分与沉积现象解析,共识别出2大类10种砂泥岩类型,明确了牵引流和浊流共同发育的特征。该套砂体中可识别出深水扇的3种沉积亚相和相应沉积微相,由3期富砂型湖泊深水扇叠置形成。结合此次露头观察与特征描述,分析了研究区由厚层砂岩到泥砂岩互层的演化过程,并建立了芦草沟组富砂型湖泊深水扇沉积模式。这个典型露头的沉积解剖,是对准噶尔盆地南缘芦草沟组深水沉积体系研究的有益补充。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组云质泥页岩储层成岩作用及其对储层发育的指示意义

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油资源潜力巨大,成岩作用对储层的发育至关重要。然而在成岩过程中受构造运动和深部流体作用等众多因素的综合影响,导致其储层成岩演化过程复杂,成岩作用阶段及其对储层物性的影响尚未明确,限制了页岩油资源的勘探开发。本研究针对玛湖凹陷风城组典型云质泥页岩储层,通过薄片鉴定、碳氧同位素、阴极发光、扫描电镜、矿物成分等分析测试,结果表明,风城组云质泥页岩储层为封闭咸水湖泊环境,沉积后经历了机械压实/压溶—溶蚀—多期次胶结—多类型交代综合交替的成岩过程。对储层孔隙度影响较大的成岩作用主要为压实作用、胶结作用和溶蚀作用。其中压实作用和胶结作用是储层物性变差的主要原因,溶蚀作用是改善储层物性的主要因素。研究明确了成岩作用对风城组云质泥页岩储层物性的影响,为风城组泥页岩储层的发育机制研究提供了理论支持,有利于提高页岩油勘探精度。