松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩油储层中有机质微孔特征

页岩油储层中的有机质一直是页岩油研究的重点。用电子背散射（HDBSD）详细地研究了古龙页岩油储层中的有机质中的微孔,发现了古龙页岩油储层有机质中的微孔非常发育。有机质微孔可以分为4种类型：①结构镜质体微孔;②均质镜质体微孔;③沥青质体微孔;④有机黏土微孔。有机质微米孔的直径多在1 μm到数微米,圆形、近圆形或不规则;研究还发现,古龙页岩油储层中的孔隙度与有机碳呈一定的正相关关系。对有机质中的微孔孔隙度进行了初步的定量分析,获得了平均值为2239%;初步计算表明有机微孔对储层孔隙度总的贡献在044%左右（有机碳取20%）。有机质中的微米孔（包括其他微米孔）可以与更高一级的微缝和页理缝互相联结,构成了一个很好的空间联通网络系统,为古龙页岩油的有效开发奠定了物质基础。     

富有机质页岩生烃阶段孔隙演化——来自鄂尔多斯延长组地质条件约束下的热模拟实验证据

通过加水的高温高压热模拟实验对鄂尔多斯盆地延长组长7段陆相低熟油页岩进行地质条件约束下的模拟,获得不同热演化程度的页岩样品,并对其孔隙特征及纳米级孔隙的分布进行研究。结果表明,原始样品微孔隙类型主要有原生残留孔隙、次生溶蚀孔隙、黏土矿物粒间孔和黄铁矿晶间孔,及一些表生作用形成的收缩孔,其中一些孔隙被残留烃所充填。随着温、压的升高,有机质孔开始发育,样品孔隙度呈现出先增加后减小的演化规律,从原始样品的3.8%升高至350℃、32.5 MPa的17.53%后又逐渐降低,370℃、42.9 MPa时为8.15%,孔径峰值从20~100nm变为2~10nm,尔后又升至20~200nm,页岩孔隙度的增加主要是有机孔的贡献。低熟阶段样品中有机质纳米级孔隙发育有限,而是多在有机质与骨架颗粒接触边缘发育长条形、狭缝状的孔隙。随着成熟度的升高,在有机质内部开始出现孔隙,黏土颗粒间的有机质也开始分解,出现纳米级层间孔。随温度、压力的继续增大,压实作用、矿物相变及有机孔形成速度减缓的共同作用而减孔显著,岩样孔隙度减小幅度达5.68%,因此对于富有机质页岩来说,深埋阶段压实作用不容小视。     

东北晚中生代断陷盆地储层次生孔隙形成机制

次生孔隙在东北晚中生代断陷盆地J₃-K₁储层中占有很大比例,主要类型为粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、胶结物内溶孔和裂缝等。通过对二连、海拉尔、松辽等东北主要含油气断陷盆地储层次生孔隙的研究,总结出其形成机制主要有四种:1与泥岩有机质热演化有关;2与地表水和地下水的渗滤作用有关;3与晚期火山活动有关;4与构造作用和成岩作用有关。明确了寻找次生孔隙发育带的方向为:1成岩强度为早成岩阶段B亚期和晚成岩阶段A、B亚期的砂岩段中;2沉积间断面附近;3地温较高地段岩浆热液影响附近;4在致密砂岩、泥岩和基岩中寻找裂逢发育带。     

Quantitative characterization of reservoir space in the Lower Silurian Longmaxi Shale,southern Sichuan,China

Based on the drilling data of the Upper Ordovician Wufeng Shale and the Lower Silurian Longmaxi Shale in southern Sichuan Basin,the construction of matrix pores and the development condition of fractures in a marine organic-rich shale are quantitatively evaluated through the establishment of the reservoir petrophysical models and porosity mathematical models.Our studies show that there are four major characteristics of the Longmaxi Shale confirmed by the quantitative characterization:(1)the pore volume of per unit mass is the highest in organic matter,followed in clay minerals,finally in brittle minerals;(2)the porosity of the effective shale reservoir is moderate and equal to that of the Barnett Shale,and the main parts of the shale reservoir spaces are interlayer pores of clay minerals and organic pores;(3)the porosity of the organic-rich shale is closely related to TOC and brittle mineral/clay mineral ratio,and mainly increases with TOC and clay mineral content;(4)fractures are developed in this black shale,and are mainly micro ones and medium-large ones.In the Longmaxi Shale,the fracture density increases from top to bottom,reflecting the characteristics with high brittle mineral content,high Young’s modulus,low Poisson's ratio and high brittleness at its bottom.     

惠民凹陷岩浆作用对碎屑岩储层的影响

岩浆活动对碎屑岩储层的影响主要包括岩浆上拱作用、热烘烤作用和热液作用。岩浆上拱作用往往使上覆岩层中产生裂缝。而热烘烤作用使周围碎屑岩产生不同程度的变质,如使泥岩变质为板岩。轻微变质的板岩一般为有效封盖层,变质程度相对高的板岩,易发育裂缝而成为有效储集层。另外,岩浆活动造成局部地温梯度高异常,促使周围烃源岩热演化生成的烃类、有机酸、二氧化碳,与岩浆携带的无机二氧化碳一起注入周围碎屑岩储层中,使储层原始孔隙得以保留并产生次生孔隙。在基性岩浆侵入或喷溢活动中,岩浆中的Fe2+、Mg2+,有利于周围碎屑岩中的蒙脱石向绿泥石转化。而在酸性介质条件下,碎屑中长石颗粒蚀变提供的K+,有利于蒙脱石向伊利石转化。结果出现火成岩体周围储层中粘土矿物组合具富绿泥石而贫高岭石以及伊利石相对百分含量较高的特征。     

水—岩相互作用研究及其在石油地质中的应用

综合评述了国内外在储层成岩演化过程中,流体－矿物相互作用的机理,孔隙流体在次生孔隙形成过程中的作用,流体－矿物相互作用岩石表面润湿性的影响,油气充注聚集对岩石作用的影响等方面的研究进展,并介绍了这些研究成果在储层次生也隙预测,油气运移和油气成藏研究中的应用前景。     

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。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系-二叠系的储集条件——石炭系-二叠系油气地质条件研究之二

通过对研究区石炭系-二叠系碎屑岩沉积相纵向演化与平面展布特征、岩石学特征、成岩作用、孔隙类型的研究,认为研究区石炭系-二叠系碎屑岩砂砾岩的发育程度、成分成熟度、结构成熟度等均受阿拉善古陆和马鬃山-拐子湖中间隆起带2个沉积物源的控制.南部以阿拉善古陆为主要沉积物源,砂砾岩发育,成分成熟度和结构成熟度均较高.由南向北阿拉善古陆作为物源的影响逐渐降低,砂砾岩发育程度逐渐变差,成分成熟度和结构成熟度亦逐渐变差.以粘土矿物及其相对含量、自生矿物特征等为主要依据,对成岩作用阶段进行划分,多数剖面以中成岩A期为主,研究区北部、北山地区和受阿尔金走滑断裂影响的雅干一带,受构造动力变质作用或岩浆热接触变质作用的影响进入中成岩B期.碎屑岩储集层孔隙演化受成岩作用的控制,多数以溶蚀孔(缝)为主,少数具有残余粒间孔,总体来看孔隙发育较差.除碎屑岩储集层外,各类碳酸盐岩、火山岩,以及华力西期风化壳的各类岩石均可能成为重要的储集层类型.     

负压对抽采钻孔孔周煤体瓦斯渗流特性的影响

抽采负压是影响钻孔孔周煤体瓦斯渗流规律的重要因素之一,为了深入研究负压变化对煤体瓦斯渗流特性的影响,通过设计瓦斯渗流特性相似模拟试验平台对孔内瓦斯流动规律进行测定,并运用数值软件对孔周煤体内瓦斯渗流状态进行分析,结合上述结论对钻孔孔周煤体瓦斯渗流特性进行研究。结果表明:抽采负压提供孔周煤体瓦斯向钻孔内渗流的动力,负压值设定为25~35 kPa时,可保证雷诺数集中分布在10~20之间,其低速紊流状态有利于瓦斯高效抽采;随着抽采时间的增加,负压对瓦斯的引流作用逐渐减弱,瓦斯流量随时间呈现负指数衰减规律,煤体渗流速率饱和值处于7.41×10^-6-1.30×10^-5 m/s之间;煤体内部黏滞阻力对瓦斯渗流存在抑制作用,随着抽采负压的增大,孔口负压上升趋势比孔周煤体内负压上升趋势更快,说明抽采负压变化对钻孔孔口负压的影响更为显著。     

Controlling Factors of Organic Nanopore Development: A Case Study on Marine Shale in the Middle and Upper Yangtze Region,South China

The Upper Ordovician Wufeng-Lower Silurian Longmaxi and the Lower Cambrian Qiongzhusi shales are the major targets for shale gas exploration and development in China. Although the two organic-rich shales share similar distribution ranges and thicknesses, they exhibit substantially different exploration and development results. This work analyzed the nanopore structures of the shale reservoirs in this region. Pore development of 51 shale samples collected from various formations and locations was compared using the petromineralogical, geochemical, structural geological and reservoir geological methods. The results indicate that the reservoir space in these shales is dominated by organic pores and the total pore volume of micropores, mesopores, macropores in different tectonic areas and formations show different trends with the increase of TOC. It is suggested that organic pores of shale can be well preserved in areas with simple structure and suitable preservation conditions, and the shale with smaller maximum ancient burial depth and later hydrocarbon-generation-end-time is also more conducive to pore preservation. Organic pore evolution models are established, and they are as follows: ① Organic matter pore development stage, ② Early stage of organic matter pore destruction, and ③ late stage of organic matter pore destruction. The areas conducive to pore development are favorable for shale gas development. Research results can effectively guide the optimization and evaluation of favorable areas of shale gas.