湖北鹤峰地区二叠系大隆组页岩气 储层特征及评价

根据6条露头剖面和HD1井薄片的详细观测,并借助偏光显微镜、X射线衍射、场发射扫描电镜和有机碳含量(TOC)分析,常规孔隙度和渗透率分析,以及比表面积和孔径分析等,对湖北鹤峰地区二叠系大隆组黑色岩系的储层进行了研究。结果表明,研究区大隆组具备发育页岩气的基本地质条件:岩石类型以富有机质的泥页岩为主,局部夹碳酸盐岩和薄层状硅质岩,脆性矿物含量较高,这有利于后期成岩流体的改造和页岩气开发阶段的水力压裂改造;有机质含量多大于2%,热演化程度较高(Ro平均为2.38%),且为利于生成油裂解气的Ⅰ型干酪根,富有机质的黑色岩系沉积厚度较大(介于30.3～38.0 m),具有较高的生烃能力;储集性能在纵向上变化不大,总体表现为低孔—特低孔、特低渗特征,有机质孔隙和矿物基质孔中的微孔和中孔是页岩比表面积的主要贡献者,它们构成了气体吸附的主要场所。HD1井大隆组埋藏较浅,断裂复杂且较发育,这可能是造成大隆组生烃条件优异而含气量相对较少的原因。因此,保存条件应是控制鹤峰地区大隆组页岩气含气量的主要因素,保存条件较好的鹤峰向斜发育区应为页岩气有利区。     

上扬子区灯影组白云岩葡萄体特征及成因初探--以南江杨坝地区灯影组一段为例

上扬子地区晚震旦世灯影组及其相应地层白云岩中广泛发育一种外形奇特的具有圈层结构的肾球状体、椭球体、葡萄体及不规则状的球体(以下统称为葡萄体),宏观上呈钙华状成片产出,沿层面或裂隙分布,大量学者认为其为受大气淡水影响形成的。在详细野外观察描述的基础上,应用偏光显微镜、阴极发光和扫描电镜等分析测试手段,对四川南江杨坝地区灯影组一段白云岩中的葡萄体进行了研究,结果表明:葡萄体为具核心和明暗相间皮壳层的半球体,矿物组分以白云石为主,局部含少量自生石英,为围岩固结成岩后的产物;核心及暗色皮壳层中发育藻黏结集合体,并见大量不规则的微生物丝状体,且矿物组分中含有较高的碳元素,发较亮的红色阴极光,结合海底硬底的存在,说明其为海水环境中的生物-化学沉积物;葡萄体的外层主要为亮色皮壳层,呈等厚亮晶纤状胶结物,多发暗红色阴极光,并造成葡萄体间呈多面体交汇,说明后期葡萄体的形成以胶结作用为主,为海水潜流带的产物;葡萄体的大小和形态与基底上不规则凸起的形态及生长空间特征密切相关,固定的生长质点和规则的结构指示葡萄体形成于稳定的水体中;葡萄状白云岩的原始组构应为文石或高镁方解石,扫描电镜下呈晶粒结构,为白云石化作用的产物;葡萄集合体的组分、阴极发光性与其围岩相似,按照其产状和形态特征,把这种具有固定生长质点且具等厚皮壳层的半球体称作葡萄状构造,应为生物-化学成因的沉积-成岩构造,形成于稳定的海水中。     

四川盆地南缘五峰组—龙马溪组沉积地球化学及有机质富集模式——以叙永地区田林剖面为例

晚奥陶—早志留世转折期是一个重要的地质历史时期,在这一相对短暂时间内(440～453 Ma),全球板块构造形态、古气候条件、古海洋环境、生物群类型等都发生了巨大的改变。扬子地区在这一全球大背景之下沉积了五峰组和龙马溪组两套富有机质泥页岩,是页岩气勘探的重点层位。有机质丰度决定着页岩生烃能力的强弱,同时还影响着储层吸附能力及储集空间的大小,是储层含气性的决定因素。有机质富集所涉及的因素较多,过程复杂,古海洋初级生产力、古氧相及沉积速率、成岩降解等对其都有影响,其中古生产力决定有机质数量,古氧相是有机质保存的决定性条件,这两者是富有机质泥页岩主要影响因素。然而五峰组—龙马溪组纵向上有机质丰度差异较大,具有很强的非均质性。因此,为厘清五峰组—龙马溪组垂向沉积环境演化及有机质丰度差异原因,对四川盆地南缘叙永地区田林剖面上奥陶统临湘组—下志留统龙马溪组地层剖面进行实测及连续采样,并开展了岩石矿物学及详细沉积地球化学(主量、微量及稀土元素)研究。结果表明:田林剖面五峰组—龙马溪组Al/(Al+Fe+Mn)值、Ce异常、Eu异常指示非陆源硅主要为生物成因,SiO_2、Si_(xs)与CaO、TiO_2含量的强负相关性表明硅质含量受陆源输入量及古水深控制;Mo/TOC值与Mo/U值指示五峰组沉积初期具有强滞留环境,而有机质富集层段主要在半滞留环境下沉积形成;斑脱岩密集层段较高古生产力表明火山活动对古生产力有提升作用;总有机碳与古氧相代替系数的高相关性表明有机质富集整体主要受古氧相控制;而古生产力代替系数整体与总有机碳相关性不高是由于生境类型的差异及陆源输入量与古生产力、古氧相的利弊关系导致对古生产力有利的沉积环境往往对应较差的还原条件。综合分析认为,五峰组—龙马溪组不同沉积阶段有机质富集模式不同。非灭绝期为低陆源输入量的深水环境产生的良好缺氧条件;第一幕灭绝期(五峰组沉积末期),成烃母质生物勃发、强"海洋雪"作用以及高成烃母质生物沉降速率致使有机质十分富集;第二幕灭绝期(龙马溪组沉积初期),高成烃母质生物沉降速率加之大量有机质在水底分解消耗氧化剂的同时,分层水体阻碍O_2补给造就的水底长期极度缺氧环境,致使该时期有机质极为富集。     

复杂构造区页岩气储层特征及含气性控制因素——以湖北来凤—咸丰区块来地1井龙马溪组为例

志留系龙马溪组是位于四川盆地之外的湖北来凤—咸丰区块页岩气勘探的重点层位。为了探究复杂构造区储层特征及其对含气量的影响,以来地1井龙马溪组为研究对象,通过对5条野外露头剖面进行取样分析,应用薄片鉴定、扫描电镜、液态氮吸附-脱附实验、现场解吸等常规手段,观察分析储层孔隙类型、结构,并将储层各参数与DFT孔容及储层含气量进行拟合分析。研究表明:研究区龙马溪组储层孔隙类型主要为粒间孔、粒内孔、有机质孔及小尺度裂缝;中孔占孔容的比重最大,微孔次之,大孔占比最小,它们的发育程度由总有机碳含量(TOC)和黏土矿物含量共同控制;含气量与TOC、黏土矿物含量及总孔容有一定正相关性,次生黄铁矿含量与游吸比有较好的正相关性;来地1井龙马溪组三段由于黏土矿物含量较高、储层可塑性较强、有一定的抗破坏能力,因此,龙三段储层的封闭性好,储层内存在异常高压,在具备一定物质基础的层段含气量与TOC较高的龙一段相当。研究指出,在物质基础一般、整体保存条件较差的复杂构造区,寻找远离深大断裂、具有较高黏土矿物含量及一定TOC的局部封闭性好、存在异常高压的储集层段或区域,是今后页岩气勘探的重要突破口。     

黑龙江省老柞山金矿床毒砂热电性研究

毒砂是老柞山金矿主要载金矿物。早期与晚期成矿作用形成的毒砂 ,其热电性具明显差异 :早期毒砂热电系数为正值 ,平均 2 5 0 .3μV /℃ ,P型导电 ;晚期毒砂热电系数为负值 ,平均- 2 16 .9μV /℃ ,为N型导电。通过对不同成矿期以及同一样品中不同导型毒砂的热电性特征与成分关系的研究得出 :毒砂的热电性特征由As、S相对含量决定 ,若为富As型毒砂 ,则为P型导电 ,若为富S型毒砂 ,则为N型导电。     

扬子地块北缘晚奥陶世赫南特期岩相古地理

扬子地块北缘与秦岭接壤,早古生代经历了上扬子克拉通盆地(∈-O₂)和隆后盆地(O₃-S)两个阶段。区内发育上奥陶统观音桥组或南郑组地层,为研究赫南特期的岩相古地理,探讨赫南特期冰川事件的沉积响应奠定了坚实的基础。根据沉积特征,结合古生物组合,扬子地块北缘观音桥组可划分为滨岸相和陆棚相。按照岩性等,陆棚相可进一步划分为陆缘碎屑陆棚相、混积陆棚相。滨岸相主要由石英砂岩、钙质砂岩和含砾砂岩组成,发育少量生物,以腕足为主;而在陆棚相中,则是以含粉砂泥岩、生屑灰岩、泥灰岩夹钙质泥岩和含钙泥岩为主,富含生物,以三叶虫(Dalmanitina)、腕足以及标志性冷水、浅水Hirnantia动物群为主。在沉积相详细研究的基础上,分析了该时期的岩相古地理面貌及其空间分布。在北部和西部,继续早期的格局,持续存在汉南隆起,围绕隆起分布的是滨岸相;往南至大两会-桥亭一线,为陆缘碎屑浅海陆棚,大两会-桥亭一线往南区域分布为混积陆棚。由于在研究区,无论在滨岸地带还是浅海地区,均发育赫南特贝化石,说明在赫南特期,由于受南冈瓦纳冰川事件的影响,冰水侵进扬子北缘全区。这次冰川事件导致海平面下降,致使扬子北缘水体变浅,早期的深水陆棚变为浅水陆棚,生物也由浮游相笔石迅速变为壳相赫南特贝,早期隆起范围进一步扩大,并出现地层的缺失。     

川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相与页岩气地质条件的关系*

在川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相详细研究的基础上,结合偏光显微镜、X衍射及元素地球化学分析等,提出沉积相对页岩气地质条件的影响特征。研究发现:川南及邻区龙马溪组下段主要发育潮坪相和浅海陆棚相。局限滞留的缺氧还原环境、快速海侵形成的分层水体、适宜的沉积速率及较高的生物产率,造成了龙马溪组下段有机质富集,并以硅质型页岩为主,利于页岩气的富集与开发。隆起边缘的潮坪相沉积,为页岩气的非有利区;沉积中心的深水陆棚沉积区,主要发育碳质硅质页岩、碳质页岩与含粉砂含钙碳质页岩,为页岩气的有利区;砂泥质浅水陆棚含有较高的有机质,应为页岩气发育的次级有利区;灰泥质浅水陆棚主要发育“钙质页岩+含碳泥质灰岩”,有机质含量相对较低,为页岩气的较不利发育区。     

关于苏里格气田东二区盒8段储层成岩相的再认识

成岩相作为油气勘探过程中的热门方法,其定义的不同造成研究成果的差异。前期通过对苏里格气田东二区盒8段储层岩石学和成岩作用的详细研究,按照邹才能等(2008)提出的成岩相分类和命名原则,将研究区盒8段储层划分为五种成岩相。此次研究结合流体包裹体的分析测试结果,对研究区盒8段储层的成岩环境进行了分析,并利用成岩环境对其成岩相进行了再研究,在原研究程度的基础上完善了成岩相的形成过程和形成阶段。研究区盒8段储层在成岩过程中经历了淡水-弱酸性的大气成岩环境、弱酸性-酸性的埋藏成岩环境和弱碱性的埋藏成岩环境。受成岩环境的影响,形成了不同的成岩相:同生成岩-早成岩A早期受大气淡水、弱酸性埋藏成岩环境的影响,主要发生压实、弱酸性溶蚀作用形成弱溶蚀-压实相;早成岩A晚期-早成岩B期受弱酸性埋藏成岩环境的影响,压实作用与酸性溶蚀作用持续增强,形成溶蚀-压实相;中成岩A期-中成岩B早期为酸性埋藏成岩环境,广泛产生胶结作用与酸性溶蚀作用,形成溶蚀-胶结相;中成岩B晚期表现为碱性埋藏成岩环境,主要发生碱性交代作用,形成交代相。根据储层成岩相的影响因素:岩性、成岩环境、成岩作用类型和孔隙结构特征,按照"成岩相是成岩环境的物质表现"的定义,提出采用"岩性+成岩环境+(孔渗级别)+主要成岩作用"的命名方法,将苏里格气田东二区盒8段储层成岩相划分为五种类型:中细粒(杂)砂岩大气环境致密压实相;净砂岩大气、酸性埋藏环境特低孔渗溶蚀-压实相;净砂岩酸性埋藏环境低孔渗溶蚀相;净砂岩酸性埋藏环境特低孔渗溶蚀-胶结相以及净砂岩碱性埋藏环境致密交代相。