黔东注溪黑色岩系地球化学特征及矿化富集规律

目前急需分析黔东注溪钒矿形成的环境、成矿的物质来源以及矿化富集规律,指导实际地质勘查工作.系统研究了注溪矿区内中洞、老屋基和坪哨3个典型岩性剖面中黑色岩含矿岩系及矿层的全岩主微量元素组成.结果表明,含矿岩系具有较高的SiO₂、MnO、Ce/Ce*和Eu/Eu*值,而矿层则含相对较高的Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、CaO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、V₂O₅、REE、As、Cu、Pb、Zn、Mo、Ni、Ti、Cr、Rb、Sr、Th、U和V.含矿岩系与矿层的主微量地球化学特征显示注溪钒矿床的成矿物源具有一定程度陆源物质的输入,且在成矿阶段受到了热水作用及生物作用的影响.另外,由南至北各剖面的热水成矿作用逐渐减弱;含矿岩系及矿层沉积环境均属缺氧环境,其中坪哨剖面的矿层沉积环境的缺氧程度要高于其他剖面.因此,注溪钒矿床钒富集成矿主要受古环境的还原条件和热液活动的影响,其中还原环境对钒元素的富集成矿起主要作用.据此推测坪哨剖面矿层形成时的海水深度应最深,北矿段中洞剖面的最浅;喷流热水带来的V等大量多金属元素在喷口及其附近大规模成矿.      

基于压机热模拟实验的页岩孔隙演化特征

富有机质页岩微观孔隙结构是影响页岩油气富集的重要因素,但热演化过程中的孔隙结构变化特征不甚清楚,是当前领域研究的难点.用新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组低成熟油页岩样品开展高温高压半封闭体系热模拟实验,对各温度阶段的样品进行抽提,利用低温吸附技术定量表征未抽提和抽提样品的孔隙结构,揭示低熟到过成熟页岩样品的孔隙演化特征.结果表明:低熟-成熟阶段,中、大孔量随热模拟温度上升而降低,微孔量先降低再升高,高压及滞留油/沥青对所有孔隙均有一定的抑制作用;高-过成熟阶段,孔含量明显上升,残留沥青中会产生微孔及中、大孔.在热模拟实验中温度、压力条件对孔隙结构具有重要影响,有机质演化产物与孔隙演化趋势紧密相关.      

二叠系炭质页岩软弱夹层剪切蠕变特性研究

以西南灰岩山区二叠系炭质页岩软弱夹层为研究对象,开展了原生软岩、层间剪切带和滑带3个演化阶段的矿物组成成分、微结构和不同正应力水平的剪切蠕变力学特性分析。结果表明：软弱夹层在演化过程中,矿物组分发生改变,黏土矿物含量在原生软岩中小于5%,层间剪切带中在5%～10%之间,滑带中大于10%。微结构由致密变得疏松,颗粒间连接力减弱;软弱夹层的蠕变位移和蠕变速率随着剪应力增加而增大,呈非线性关系。在相同剪应力条件下,蠕变位移和蠕变速率的关系为：滑带>层间剪切带>原岩。长期剪切强度逐渐降低,黏聚力的降幅大于内摩擦角,对时间的敏感程度较高。为受软弱夹层控制的层状基岩滑坡的发育发展过程、失稳机制研究提供了重要借鉴意义。     

基于非达西流动的自支撑剪切裂缝导流能力实验研究

页岩储层有天然裂缝和弱面发育,采用大规模压裂技术对其进行改造会在改造区域形成大量自支撑剪切裂缝,该自支撑剪切裂缝在页岩气开发中具有重要作用,研究和评价裂缝导流能力的大小对页岩气开发具有重要指导意义。常用的基于Darcy流动方程推导的裂缝导流能力评价公式,不能满足流体高速流动时的裂缝导流能力评价,需要开发适合于页岩的自支撑裂缝导流能力评价方法,为页岩体积改造形成的自支撑裂缝导流能力评价提供支持。选用龙马溪组页岩储层岩样,利用自行研制的剪切-渗流耦合实验系统对样品进行剪切,形成剪切自支撑裂缝,在应力-渗流耦合条件下进行氮气流动测试,获得一组压力和气体流量数据,基于非线性Izbash定律描述气体在自支撑裂缝中流动特征方程,和基于流动特征方法建立自支撑裂缝导流能力计算公式,根据测试数据计算了自支撑裂缝的导流能力,利用裂缝导流能力计算理论气体流量,结果表明理论流量和实测流量具有很好的符合性。开展了不同剪切位移和不同围压条件下页岩自支撑剪切裂缝导流能力评价实验,结果表明,自支撑裂缝导流能力受错位程度、粗糙度等性质影响;在围压10～40 MPa实验条件下自支撑剪切裂缝导流能力在0.1～1 D·cm范围。新建立的导流能力评价方法可为流体高速流动时裂缝导流能力评价提供一种有效途径。     

特殊测井在准南地区乌鲁木齐一带芦草沟组页岩油气层评价中运用

以地表地质调查成果为基础,以钻探、地质综合录井、核磁共振测井、电成像测井、正交多极子阵列声波等测井方法为手段,以岩石学特征、储层物性、储集空间类型和储集性能研究为重点,开展准南冲段带东段乌鲁木齐一带二叠系芦草沟组页岩油气评价。研究结果表明:该区带芦草沟组页岩含油气7层,其中优质含油层2层(64和66层);页岩储层矿物成分以高脆性矿物为主,物性特征表现为天然高导裂缝发育和低孔特低渗;油气藏表现为具中等含油饱和度的典型裂缝型油气藏特征。页岩储层各向异性较强,总体最大水平主应力为NWW向。     

浅析川东北达州地区自流井组页岩气成藏条件

本文通过野外调查、采样、实验测试及搜集大量资料等工作手段,获取关键的地球化学、物性参数等,对川东北达州地区中下侏罗统自流井组大安寨断和东岳庙段页岩气的成藏条件进行了综合分析研究。结果表明,区内页岩气的富集主要受泥页岩的有机碳含量、有机质热成熟度、生烃潜量及地层压力等因素控制,区内该组镜质体反射率Ro平均为1.005%、有机碳含量TOC平均为0.68%、生烃潜量平均为1.80mg/g,整体表现出研究区地化条件一般,但局部地区偏好,具备页岩气形成的有利条件;沉积相控制了页岩的物性特征及矿物组分特征,具备页岩气勘探开发及储层改造的必要条件。     

页岩层系油气资源有序共生及其勘探意义——以鄂尔多斯盆地延长组长7页岩层系为例

页岩层系内的非常规油气已成为全球油气勘探开发的热点,这些资源的形成与富有机质页岩密切相关,形成演化有序、空间分布上共生。目前的研究通常按非常规油气类型单独进行,尚未从页岩层系整体角度考虑各类油气资源的分布规律。在大量调研国内外页岩层系油气资源分布规律的基础上,提出页岩层系油气资源有序共生,并以鄂尔多斯盆地长7页岩系为例进行解剖,按照成熟度阶段、埋藏深度和有机质丰度,将长7页岩层系油气资源分成露头-浅埋藏油页岩区、中等成熟-中等埋深压裂页岩油区、中等成熟-中等埋深原位改质页岩油区、高成熟度-深埋页岩气区和紧邻-夹层致密砂岩油五大区域。基于页岩系统油气资源有序共生关系,提出页岩层系油气资源立体勘探开发的观点,以期对页岩层系非常规油气资源有效利用提供新思路。     

页岩气水平井含气性定量评价方法研究 ——以涪陵页岩气田为例

页岩气水平井含气性评价是页岩气开发评价的难点之一。以四川盆地涪陵页岩气田奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩为主要研究对象,依据大量页岩气水平井钻井及生产数据,结合研究区探井含气性主控因素的分析结果,优选出4项有效评价页岩气水平井含气性的参数:全烃校正值、孔隙压力系数、测井解释孔隙度及测井解释含气量。选取涪陵页岩气田焦石坝区块的压裂施工参数相当的53口水平井作为样本井,采用赋值法和极大值法对各项参数值统一量纲,再通过灰色关联系数方法计算各项参数的权重,最终建立水平井含气性计算方程。基于计算结果的概率累积曲线,建立了页岩气水平井含气性分级模型。整体上形成了一套能够定量评价页岩气水平井含气性的方法体系。对研究区样本井之外的页岩气水平井进行含气性定量评价,结果与实际生产数据吻合度较高,证实该方法能较好地反映页岩气水平井的含气能力,可以有效预测气井测试产量。     

湘鄂西地区晚埃迪卡拉世-早寒武世硅质岩成因及其页岩气地质意义

湖北宜昌地区在寒武系水井沱组取得页岩气重大突破后，中扬子地区下寒武统富有机质页岩受到了更加广泛的关注。为了查明这套富有机质页岩的成因及其与下伏硅质岩之间的内在联系，系统采集了鄂西宜昌地区鄂宜地2井岩家河组和湘西桃源、张家界地区留茶坡组-牛蹄塘组的硅质岩，利用主量元素和稀土元素数据分析了硅质岩成因，并探讨了不同地区、不同沉积模式及其对下寒武统富有机质页岩形成的意义。结果表明:①鄂宜地2井岩家河组硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.30~0.68，在Al-Fe-Mn三角判别图和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解上集中分布在沉积成因区；稀土元素Eu异常不明显，配分曲线为平坦模式，且(La/Yb)_N介于1.01~1.81，指示岩家河组硅质岩为沉积成因。②湘西桃源和张家界地区的硅质岩明显分为两种成因。留茶坡组硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.03~0.19，在Al-Fe-Mn三角图上靠近Fe一端，稀土元素表现明显的Eu正异常，且配分曲线以重稀土元素相对富集的左倾斜为主，指示明显的热液成因；牛蹄塘组硅质岩则表现相反，指示沉积成因。③埃迪卡拉纪末期，湘西斜坡地区靠近热液喷流中心，因此留茶坡组硅质岩以热液成因为主，而宜昌地区位于局限台地附近，富硅热液因受到阻隔而无法进入，因此硅质岩为沉积成因；至寒武纪早期，随着气候变暖、海平面上升，湘西和鄂西地区海水连通，因此该时期硅质岩均为沉积成因。埃迪卡拉纪末期的热液活动为海洋生物的繁盛提供了大量的磷等无机营养元素，对下寒武统水井沱组/牛蹄塘组富有机质页岩的形成具有重要的意义。沉积成因的硅质页岩相很可能是页岩气的有利相带，这或许能为页岩气勘探提供一个新的思路。      

南方下古生界海相页岩极低电阻率成因及其地质意义

基于测井电阻率和有机地球化学数据，利用页岩极化率测试和干酪根激光拉曼测试等技术手段，对导致南方下古生界高演化海相页岩呈现极低电阻率（测井电阻率低至10~1Ω·m及以下）的主控因素进行了分析，深入探究了其内在成因，并对其地质意义进行了探讨。结果显示:有机质丰度和成熟度是影响极低电阻率测井的主要因素；w（TOC）与测井电阻率和实测电阻率均呈现出良好的负相关关系；成熟度越高，达到极低电阻率所需要的最低w（TOC）界限值越低，页岩的极化率也随之增加。石墨化的有机质是致使高演化页岩出现极低电阻率的主要"导电矿物"，有机质开始发生石墨化的"临界点"对应的_Rmc R_o约为3.5%。极低电阻率特征是页岩有机质结构发生显著变化、向石墨化演进的重要标志。极低电阻率测井响应预示着页岩储层品质极可能遭受了巨大的损害:生烃能力枯竭、有机质孔隙大幅减少、吸附性能降低、含气性骤降。因此，圈定极低电阻率页岩范围，排除"有机质石墨化"的高风险区，对下古生界高演化海相页岩选区评价具有重要意义。