川南地区筇竹寺组页岩微观孔隙结构特征及其影响因素

页岩微观孔隙结构是影响页岩气储层储集能力的重要因素。为评价川南地区下寒武统筇竹寺组页岩性质,基于井下 岩心样品、钻井资料,运用普通扫描电镜和氩离子抛光-场发射扫描电镜观测、Image J2x软件分析、低温CO2和N2 吸附、 高压压汞实验方法,对川南地区筇竹寺组页岩气微观孔隙成因类型、孔隙结构特征及其影响因素进行了研究。研究结果表 明,川南地区下寒武统筇竹寺组页岩孔隙度为0.25%~5.80%,平均为2.49%;发育多种成因类型微观孔隙,以粒间孔为 主,粒内孔、有机质孔和微裂缝次之,页岩微观孔隙总面孔率为3.58%~5.92%;川南地区筇竹寺组页岩总孔容为（2.86~ 12.55）×10-3 mL/g,总比表面积为2.727~21.992 m2/g,孔径主要分布于0.30~1.00 nm、2.5~4.7 nm和55~70 nm这三个区间,微 孔（<2 nm）和介孔（2~50 nm）是筇竹寺组页岩气储集空间的主体,孔隙结构形态主要为圆孔、楔形孔、平板狭缝型孔和混合 型孔结构。页岩孔隙度及总比表面积与TOC、脆性矿物含量呈正相关关系,页岩微孔孔容及比表面积与TOC呈正相关关 系,页岩孔隙度、总孔容及总比表面积与R0、粘土矿物含量呈负相关关系。     

湘中涟源凹陷上二叠统龙潭组和大隆组海陆过渡相泥页岩孔隙结构特征及对比

以湘中坳陷涟源凹陷上二叠统龙潭组和大隆组海陆过渡相泥页岩为研究对象,重点选取12块典型泥页岩钻井岩心样品开展有机碳含量、岩石热解、X射线衍射、密度法孔隙度、高压压汞、二氧化碳和氮气吸附等测试分析,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜（FE-SEM）观察了泥页岩孔隙特征,通过定性描述和定量测定相结合的方法研究了海陆过渡相泥页岩纳-微米级孔隙结构特征及孔隙发育影响因素.研究结果表明:龙潭组和大隆组泥页岩有机碳含量均较高,热演化程度处在凝析油和湿气生成阶段早期,对应R_o为1.22%~1.43%;泥页岩孔隙类型主要为粒间孔、粒内孔、有机孔和微纳米缝.龙潭组与大隆组样品在孔隙形态、孔隙大小和影响因素上均有差异:龙潭组样品氮气吸附滞回环开口宽,有机孔形态多为圆形和椭圆形,孔径较大;大隆组样品氮气吸附滞回环开口窄,有机孔形态多为不规则状,孔径较小;龙潭组泥岩和大隆组泥页岩样品有机碳含量与黏土矿物含量呈正相关关系,2套样品的微孔孔隙积体与有机碳和黏土矿物含量均呈正相关性;龙潭组样品介孔+宏孔的孔隙体积与有机碳和黏土矿物含量呈正相关性,与石英+长石含量呈负相关性;大隆组样品中的碳酸盐矿物对其孔隙性有明显影响,大隆组样品介孔+宏孔孔隙体积与有机碳、黏土矿物和石英+长石含量相关性不明显.      

湘中与湘东南岩关阶组和龙潭组页岩气潜力

为了揭示湘中与湘东南坳陷海陆过渡相页岩含气潜力及勘探方向,对该区下石炭统岩关阶组和上二叠统龙潭组泥页岩进行总有机碳含量TOC、镜质体反射率R_ran、干酪根碳同位素、有机质显微组成、X衍射、扫描电镜、孔渗特征和等温吸附等测试。结果表明岩关阶组和龙潭组处于成熟-高成熟期、类型以Ⅲ型为主;龙潭组泥页岩TOC含量普遍较高、而岩关阶组泥页岩TOC含量较低。龙潭组和岩关阶关组泥页岩矿物主要为黏土矿物和石英,部分含有较高的方解石。这两套页岩的孔隙发育较差,主要孔隙类型为有机孔、溶蚀孔和层间裂缝。孔隙度为0.41%~2.76%、渗透率为（0.08~0.98）×10-3 μm2。孔隙度主要受TOC控制,不稳定矿物如长石和碳酸盐岩虽然能提供一定孔隙,但对页岩物性的影响有限。泥页岩的甲烷吸附量普遍在1.67~2.5 cm3/g,2015H-D3井龙潭组泥页岩现场解吸气量普遍大于0.5 cm3/g,最高为2.35 cm3/g,表明湘中和湘东南地区龙潭组具有一定的页岩气潜力,但岩关阶组勘探前景相对较差。      

上扬子区古生界页岩的微观孔隙结构特征及其勘探启示

页岩的微观孔隙是评价页岩气资源潜力以及是否具有开采价值的重要指标。对上扬子区遵义、通江、广元等地下寒武统牛蹄塘组、下志留统龙马溪组和上二叠统大隆组的页岩进行采样,运用扫描电镜、氮气吸附和压汞实验对这些页岩的孔隙结构特征及其影响因素进行了研究。结果表明,大隆组页岩具有很低的比表面积和孔隙度,其中孔径小于100 nm的孔对孔隙度的贡献率在10%左右,主要孔隙类型为草莓体黄铁矿晶间孔;龙马溪组和牛蹄塘组页岩则具有较高的比表面积和孔隙度,50%~80%以上的孔隙度来自小于100 nm孔的贡献,主要孔隙类型是干酪根孔隙和溶蚀孔隙。认为页岩微观孔隙的发育与页岩的类型、溶蚀作用以及成熟度等因素有关。     

宁武盆地山西组过渡相页岩孔隙特征及影响因素

为了研究宁武盆地山西组过渡相页岩的孔隙特征和影响因素,对宁武盆地山西组过渡相页岩进行了系统采样,并针对性地进行了扫描电镜分析、低温氮吸附实验、TOC含量测试、有机质成熟度（R_max）测试、全岩矿物X衍射分析和孔隙度测试,探讨了页岩孔隙类型、孔隙特征及影响因素。结果表明:研究区页岩孔隙类型主要以粒间孔、晶间孔、有机质气孔、有机质原生孔、溶蚀孔及裂缝为主,大小以2~50 nm的介孔为主,孔隙形态包括开放的尖壁形孔、平行壁孔、锥型管状孔、墨水瓶孔等;页岩平均孔隙度为3.64%,平均孔径为7.78 nm,BET比表面积平均为11.70m2/g,总孔体积平均为0.022 2 cm3/g,具有较强的储集性和吸附性;页岩孔隙具有分形特征,分形维数为2.61~2.77,分形维数与微孔体积分数表现出良好的正相关性;页岩孔隙发育受TOC含量、成熟度（R_max）和矿物组成的影响。      

川南龙马溪组页岩孔隙发育的主控因素

针对川南龙马溪组页岩的孔隙发育状况,采用地球化学资料、低温液氮吸附、氦气孔隙度、X射线衍射、场发射扫描电镜等观测手段,分析沉积环境、热演化程度、成岩作用及构造条件对孔隙发育的控制作用。研究结果表明:深水陆棚相硅质页岩、黏土质硅质页岩、硅质黏土质页岩、钙质黏土质页岩为TOC大于1%,孔隙度大于4%的富有机质页岩;富有机质页岩与贫有机质页岩各类孔容随成熟度变化的趋势线,二者在微孔孔容为0.002 cm~3/g,中孔孔容为0.003 5 cm3/g,大孔孔容为0.001 cm~3/g时,呈现出一个明显孔容分界线,该界线对应的Ro为1.7%～2.7%,即为页岩孔隙发育的适宜演化区间;富有机质页岩脆性矿物含量高,溶蚀作用发育,受压实作用影响相对较小,对于孔隙的形成及保存具有重要的影响。富有机质页岩顶底板裂缝不发育,封存性良好,形成地层超压,压力系数大于1.2,埋深2 220m～4 000m,孔隙度为3.61%～5.18%,有利于孔隙保存。综合分析川南龙马溪组页岩中孔隙发育的主控因素首先是:优质岩相这是孔隙形成的物质基础,其次是适宜演化这是孔隙发育的重要保障,第三是构造条件这是孔隙保存的决定因素。     

巢湖地区龙潭组过渡相煤系页岩储层发育特征

应用有机碳测试、X射线衍射、氩离子抛光-场发射扫描电镜、液氮吸附及高压压汞等实验技术手段,对巢湖地区龙潭组过渡相煤系页岩储层特征进行了研究。结果表明:龙潭组煤系页岩主体TOC质量分数为0. 5%～12. 5%,垂向向下有机碳含量呈现增长趋势,镜质组反射率Ro为1. 2%～2. 8%,有机质类型属腐殖型;矿物主要由黏土矿物和石英组成,其平均质量分数分别为35%,27%;龙潭组页岩孔隙主要发育有机质孔隙、黏土矿物片间孔隙、矿物溶蚀孔等多种类型;微孔、小孔极为发育,提供了主要的孔隙比表面积与孔体积。龙潭组储层孔隙特征主要受控于沉积环境与成岩作用,黏土矿物组分和有机质的演化控制纳米孔隙发育,三角洲沼泽相、泥坪相与泻湖相是有利于龙潭组煤系页岩储层发育的沉积环境。     

海陆过渡相页岩气成藏特征初探:以湘中坳陷二叠系为例

通过对湘中坳陷邵阳市泉塘村、隆回县北山和邵阳市黄亭等地露头观察及涟源县龙场建新村和涟源县七星街龙潭组、大隆组页岩露头剖面实测、取样和测试分析,重点研究了二叠系页岩龙潭组和大隆组页岩的地化特征、储层特征、含气特征,建立了页岩岩性-岩矿-地化-物性-含气性综合剖面。研究区龙潭组和大隆组页岩干酪根显微组分以壳质组为主,镜质组和惰质组含量较少,有机碳含量大于2%的占样品总数的40%以上,纵向上主要分布在龙潭组上部和大隆组下部,成熟度分布在1.10%~2.22%,平均为1.42%,处在成熟-高成熟阶段。储层微观类型主要有矿物质孔和微裂缝,次要类型为有机质气孔,其中矿物质孔包括残留粒间孔隙、粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔和粒内孔隙。综合分析上二叠统龙潭组-大隆组泥页岩层系厚度、有机碳含量等指标,结合油气显示分析认为,页岩气有利的富集层段为大隆组下部-龙潭组上部厚约80m的优质泥页岩,具备良好的页岩气勘探潜力。值得注意的是,在四川盆地内部的二叠系页岩在地化指标、矿物组成、储层特征和含气量等页岩气成藏条件与湘中地区大致相同,且具有生烃高峰期晚,抬升幅度小等特征,发现了以二叠系泥页岩为源岩的普光等大气田,是海陆过渡相页岩气勘探研究需要注意的地区和领域。     

鄂西建始地区页岩储层特征及含气性研究

通过对鄂西建始地区页岩储层特征、有机地球化学特征及含气性分析,初步探讨了含气性的相关影响因素。结果表明,储层矿物以石英和粘土矿物为主,孔隙类型主要为有机质孔、矿物溶蚀孔、矿物粒间孔,岩石孔隙度为0. 2%～4. 5%,渗透率平均值为0. 081 0×10~(-3)μm~2,属低孔、特低渗储层;储层具有高有机质丰度、高热演化程度特征,TOC含量平均值为7. 63%,R_o平均值为3. 29%,有机质类型以Ⅱ型干酪根为主;现场解析法测得X井大隆组、龙潭组、孤峰组页岩具有较高的含气量,平均值为1. 32 m~3/t,含气量与有机质丰度、有机质成熟度、孔隙度呈正相关关系,与粘土矿物含量呈弱的正相关关系。该研究可以为鄂西建始地区页岩气的后续勘探开发提供依据。     

沸石的活化处理及其对铅、钴的吸附性研究

通过对沸石的活化方法和其基本物化性能（主要包括化学成分、阳离子交换容量、密度、比表面积、孔径、渗透系数及热稳定性）及Pb^2＋,Co^2＋离子的吸附性能的初步研究认识到：1）经过酸化并经热处理后的沸石的阳离子交换容量（CEC）明显高于未经处理的原土;2）通过实验得出粒度为100目的天然沸石经酸活化处理后在300C下热活化,1．5h后测得离子交换量为最佳;3）沸石的密度为1．789g／cm^3;渗透系数为0．087cm／s（20℃）;体积平均粒径为13μm;比表面积为190．67m^2／g,平均孔径为102．27nm;4）沸石对重金属离子的吸附实验表明沸石对重金属离子Pb^2＋的吸附性能优于Co^2＋,20min时Pb^2＋和Co^2＋的吸附比（Rd）分别为20238．8ml／g及63．8ml／g;Pb^2＋和Co^2＋去除率分别为99．50％和40．00％。     

下扬子二叠系泥页岩稀土元素地球化学特征及地质意义

为探讨下扬子地区二叠系泥页岩的稀土元素特征、物质来源及其地质意义,对研究区昌桥剖面大隆组、龙潭组和孤峰组的泥页岩样品进行了微量和稀土元素地球化学测试.测试结果表明该地区稀土元素（∑REE）含量较高,∑REE平均值为259.15 μg/g,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损.稀土元素的配分曲线整体表现为“右倾”,Eu呈明显的负异常,Ce有轻微的负异常.样品的Ce_anom值（平均值为-0.07）和δCe值（平均值为0.90）反映了沉积时水体为缺氧的还原环境,有利于形成优质烃源岩,（La/Yb）_N值的变化反映研究区在垂向上的沉积速率为:大隆组 < 孤峰组 < 龙潭组.稀土元素数据还表明研究区物源来自上地壳,母岩为长英质岩石,以花岗岩为主.利用La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三角图版和La/Th-Hf图解,判断得到研究区的构造背景为被动大陆边缘.      

南黄海盆地中部隆起中—古生界海相油气多期成藏——来自CSDP-2井的勘探启示

大陆架科学钻探CSDP-2井不仅完成了南黄海盆地中部隆起的首次钻探,也创造了陆架区2 843.18 m的全取心深钻记录。在CSDP-2井钻遇的三叠系青龙组（T₁q）,二叠系大隆组（P₃d）、龙潭组（P_2-3l）、孤峰组（P₂g）、栖霞组（P₁q）和志留系坟头组（S₁f）等多层段岩心中探获了多类型、多级别的油气显示,且二叠系3个油砂样品表明该区曾经历过大规模的油气运聚过程。地球化学分析、油源对比结果表明：1^#油砂和2^#油砂层段均表现出"近源成藏"的特征,其中大隆组1^#油砂中的原油与大隆组、龙潭组上段泥岩的亲缘关系明显,龙潭组2^#油砂中的原油与龙潭组下段、孤峰组和栖霞组烃源岩具有更好的亲缘关系;3^#油砂中的原油成熟度明显偏低,推测其可能来自两侧坳陷区的白垩系、古近系烃源岩;盆地模拟和含烃流体包裹体测温相互印证,明确了CSDP-2井揭露的四套烃源岩与三套储集层之间存在着"接力式"生烃和"波浪式"充注的多期成藏特征,同时得益于三套盖层的良好封盖,彰显了研究区较为广阔的海相油气勘探前景。     

下扬子地区上二叠统页岩气成藏条件分析

【研究目的】下扬子地区上二叠统广泛发育龙潭组-大隆组暗色页岩,是中国页岩气调查的重点层位。目前该区勘探程度低,导致对该区页岩气成藏条件认识不清。【研究方法】通过龙潭组和大隆组页岩地球化学特征、储集性能,以及保存条件等方面的研究,对该区页岩气资源潜力进行了评价,对有利区进行了优选。【研究结果】龙潭组和大隆组有机质丰度高,TOC含量普遍大于2.0%,热演化程度适中(介于1.3%～2.5%),储集空间以墨水瓶和狭缝状中孔为主,脆性矿物含量普遍高于50%,具有较好的生烃物质基础和可压裂性。龙潭组页岩累计厚度较大,具有良好的自封闭能力,保存条件总体优于大隆组。二者均发育多种类型的裂缝,是页岩气逸散的主要通道,此外,后期岩浆活动较为频繁,对于页岩气有很强的破坏作用,保存条件是页岩气富集的关键。【结论】下扬子地区上二叠统页岩气选区评价应以沉积环境、生烃能力、储集性能等为基础,以页岩气保存条件为关键,采取“强中找弱”的原则进行,最终在下扬子地区大隆组和龙潭组分别划分了5个有利区。     

沁水盆地阳泉区块太原组煤系页岩孔隙结构特征

页岩孔隙结构是影响页岩气赋存与储集的基本因素之一.为研究高演化海陆过渡相煤系页岩的孔隙结构和评价页岩气储集能力,主要运用扫描电子显微镜、高压压汞、低温N2和CO2气体吸附实验方法,对沁水盆地阳泉区块太原组海陆过渡相煤系页岩孔隙微观特征与孔隙结构进行了研究,并分析了太原组煤系页岩孔隙发育的影响因素.研究结果表明:沁水盆地...     

沁水盆地阳泉区块上古生界煤系页岩气储层特征

页岩储层特征是进行页岩气储集能力评价的基础内容。为探究高演化阶段煤系页岩气储层性质和优选有利储层,运用岩石热解、X射线衍射、扫描电子显微镜、高压压汞、低温N₂和CO₂气体吸附多种实验方法,对沁水盆地阳泉区块上古生界煤系页岩岩心样品进行储层特征研究。结果表明:沁水盆地阳泉区块上古生界煤系页岩,有机碳含量较高(TOC平均为4.9%),处于过成熟阶段(R_ran平均为2.32%),黏土矿物质量分数较高(平均为50.0%),具有低孔低渗的特征(孔隙率平均为6.61%,渗透率平均为0.006 3×10–3μm2),孔隙类型以粒间孔、粒内孔和微裂缝为主,微米–纳米级孔隙为页岩气的赋存提供了储集空间;孔隙总孔容为0.025 5~0.051 7 mL/g,平均0.038 9 mL/g,总比表面积为12.64~40.98 m2/g,平均28.43 m2/g,微孔(<2 nm)、介孔(2~50 nm)的孔容与比表面积呈良好的正相关性,宏孔(>50 nm)孔容与比表面积则相关性不明显,表明微孔和介孔是阳泉区块煤系页岩气储集的主要载体。总体来说,阳泉区块上古生界煤系页岩具有较好的页岩气储集性能,但页岩储层可压裂性较差,影响页岩气的开发。      

临兴区块上古生界煤系页岩孔隙结构多尺度定性–定量综合表征

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩微观孔隙结构特征及其主控因素,丰富对该区块海陆过渡相煤系页岩孔隙发育特征与孔隙结构的认识,对临兴地区页岩进行扫描电镜、高压压汞和液氮吸附分析以表征微观孔隙结构特征,同时结合孔隙率、TOC含量、岩石矿物含量、黏土相对含量、有机质成熟度测试结果对页岩孔隙结构发育主控因素进行研究。结果表明:研究区页岩发育粒内孔、粒间孔、溶蚀孔和微裂缝,有机质内部偶见孔隙、可见微裂隙,与矿物伴生时周边发育微裂隙;页岩总孔容介于0.001 46~0.010 81 mL/g,介孔占比81.9%,比表面积介于0.35~ 3.65 m2/g,孔径分布以单峰型为主,分布范围主要在200 nm以内,主峰孔径在45 nm左右,本溪组、太原组页岩孔隙连通性优于山西组,太原组宏孔占比优于本溪组、山西组;页岩总有机碳含量对页岩孔隙发育的影响复杂,对宏孔发育具有一定的积极作用,脆性矿物含量对总孔、介孔发育有积极作用,黏土矿物含量对总孔和介孔发育起消极作用,其中,脆性矿物和黏土矿物通过影响介孔的发育来控制页岩中孔隙的发育程度。基于页岩孔隙结构多尺度定性–定量表征及其控制因素研究对临兴区块海陆过渡相页岩气资源量评价、甜点优选与开发具有重要指导意义,丰富了对海陆过渡相页岩储层的地质认识。