下扬子页岩气地质调查井的溶洞识别与处理

下扬子地区页岩气地质调查井皖南地1井在奥陶系宝塔组灰岩地层1223.54~1226.34 m井段钻遇了溶洞,根据地质、地震、钻井、录井、岩心、测井曲线等资料中的溶洞识别特征和规律,通过分析钻具放空,泥浆失返,钻时为0或极低,岩心缺失,电阻率明显降低,密度明显减小,声波、中子数值明显增大等溶洞特征,判定钻遇了半充填、沿井眼轴向长2.8 m的溶洞。基于以上判断,并结合实际工况,通过对比分析桥接堵漏、水泥堵漏、顶漏钻进与套管封隔、波纹管堵漏、凝胶堵漏和移井位等常见溶洞处理方法的特点和使用范围,优选了清水强钻至完整地层后下套管封隔的处理措施,保证了皖南地1井顺利完钻并实现钻探目的。     

望江凹陷页岩油气地质调查皖望地2井钻井技术

皖望地2井是部署在下扬子陆块沿江褶断带望江凹陷许岭次凹斜坡带的一口页岩油气地质调查井,设计井深1600 m,完钻井深1632 m。钻探目的是主探二叠系大隆组-孤峰组页岩含气性,兼探区域地层层序、岩性、岩相发育情况。针对该井泥砂互层、井壁不稳、岩性复杂、取心困难等问题,通过改进绳索取心钻具及工艺、改善泥页岩等敏感地层钻井液体系、优化钻进参数,提高了钻进效率,确保了岩心采取率。并对钻进过程中出现的问题进行分析,提出了改进措施,为同类型小口径页岩气调查井的钻进施工提供技术参考。     

赣北：华南地质之窗

研究发现,江西北部宜丰-德兴一带下扬子陆块南缘的九岭、万年推覆体与晚古生代以来的沉积盖层之下,隐伏着华南洋对接带和新元古代晚期至早古生代深水裂谷海槽形成的造山带。造山带两侧分别为下扬子地块和华夏陆块残留的信江钱塘地块。扬子陆缘860Ma前的中新元古代地质体和华夏陆缘信江钱塘地块西南部在这里遭到消减叠覆。直至中生代时,该坳陷北部又被九岭逆冲推覆体叠覆近半。这样强烈的造山作用,颠复了"江南古陆"的传统认识。从这扇窗口,窥视了华南大陆深层次地质构造的复杂性及其与大规模成矿作用的密切联系。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床两类矿石地球化学特征及其对成矿作用的制约

对马元铅锌矿白云石-硫化物型和重晶石-硫化物型矿石中的热液矿物白云石和重晶石的同位素和稀土元素地球化学特征对比研究表明,白云石的δ~(13)CPDB为-2.51×10-3~0.93×10-3,δ18OSMOW为17.55×10~(-3)~23.24×10~(-3),说明成矿流体中碳、氧来源于震旦系碳酸盐岩的溶解;锶同位素组成(0.711 46)表明Sr来源以壳源锶为主,可能与富放射性锶的上覆碎屑岩或下伏基底变质火山岩有关;稀土元素具有明显的正Eu异常(δEu平均为1.415),表明白云石-硫化物型矿化流体具有盆地中循环热卤水特点。重晶石的硫同位素(平均为33×10~(-3))具有富重硫且分布均一的特点,暗示硫可能来源于富集重硫的单一海相硫酸盐;Sr同位素(0.709 18~0.709 71)特征表明其来源以海水锶为主,有少量壳源锶加入;稀土元素具有明显负Ce异常(δCe平均为0.255)和正Eu异常(δEu平均为1.43),表明重晶石--硫化物型矿化有关的流体可能是海水(或大气降水)与盆地循环热流体混合的结果。白云石--硫化物型矿石和重晶石-硫化物型矿石的沉淀可能是盆地中循环热卤水与海水(或大气降水)两种端元组分以不同比例混合的结果。     

下扬子地区早寒武系成气地质条件分析

下扬子地区的早寒武系荷塘组,以发育厚层的黑色页岩为特征,其沉积中心位于安徽石台-宁国一带,总体属于深海盆地相沉积,少量属于浅水陆棚一陆棚边缘相沉积,岩性岩相稳定。干酪根显微组分中以腐泥组为主,荷塘组黑色页岩有机碳含量较高,TOC值约为0.15%~14.2%,Ro值在1.27~5.2之间,认为荷塘组的泥页岩是优质烃源岩。     

扬子地块西缘中元古代A型花岗岩的形成时代、地球化学特征及其大地构造意义

为阐明扬子地块西缘中元古代大地构造演化特征,本文对扬子地块西缘苴林地区花岗岩展开了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd同位素研究.两个代表性花岗岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析分别给出了1063±9 Ma和1064±6 Ma的年龄.全岩地球化学分析结果显示,苴林地区花岗岩具有高硅钾、贫镁钙、低磷钛特征,其A/CNK平均值为1.37,属于高钾钙碱性过铝质岩石;稀土元素配分曲线表现为右倾"海鸥"型,具负Eu异常,富集高场强元素Zr、Th、Hf和大离子亲石元素Rb、K,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素;样品具有相对富集的Nd同位素组成,其εNd(t)值为-9.90～-4.53.综合研究表明,苴林地区花岗岩形成于中元古代晚期,表现出A型花岗岩的地球化学特征.结合前人研究认为,苴林地区花岗岩是古老地壳物质重熔的产物,形成于后碰撞或后造山的拉张环境,其形成与Rodinia超大陆的聚合密切相关.     

扬子北缘南华纪裂谷系统:基于重力异常及沉积学证据

南华纪华南发育一系列裂谷及其相关的沉积盆地,在扬子地块的西部康滇地区、中部四川盆地及东部湘桂地区皆有裂谷盆地的直接证据.扬子地块北缘大巴山地区地形复杂、研究基础薄弱,对裂谷盆地是否存在尚未有清楚的认识.该研究有助于正确了解大巴山地区南华纪裂谷的空间展布规律,并对扬子北缘的地球动力学研究提供一定的启示.针对大巴山地区利用重力异常及野外露头资料开展了综合研究,揭示了扬子北缘大巴山南华裂谷的东西向展布形态,裂谷从南秦岭中部延伸到四川盆地东北部.同时构建出裂谷内与裂谷肩的地层充填序列及空间格架.基于上述盆地格架与沉积填充特征,提出大巴山地区弧后裂谷的构造背景.      

下扬子皖南宣泾地区二叠系海相页岩特征及其沉积环境

为评价下扬子地区二叠系海相页岩层段页岩气勘探潜力,以皖南宣泾地区3口钻井岩心为例,通过岩心照片、薄片、X射线衍射、总有机碳等测试来分析页岩特征及其沉积环境.结果显示宣泾地区孤峰组中上部为富有机质层段,银屏组为贫有机质层段;宣泾东南地区大隆组中下部为高-富有机质层段,西北地区中上部为富有机质层段.孤峰组早期随着构造沉降和海水加深,宣泾地区形成了高生物生产力和缺氧环境,沉积了较厚硅质岩层;中晚期海平面缓慢下降,生物生存空间减少,高有机质沉降使水体硫化,TS含量增大,TOC含量达10%.银屏组沉积期海平面快速下降,变为浅海氧化环境,TOC含量小于1%.大隆组早期东南浅水斜坡位置受上升流影响,形成高生物生产力和缺氧环境,沉积了硅质岩层,TOC含量大于4%;中晚期海平面下降,TOC含量从东南浅水向西北深水变高.      

扬子克拉通黄陵背斜南部～860 Ma岩墙的成因及地质意义

首次报道了扬子克拉通黄陵背斜南部由辉绿岩脉、花岗闪长岩脉和正长花岗岩脉组成的新元古代早期小型岩墙.辉绿岩脉和花岗闪长岩脉的锆石U-Pb定年结果分别为856±6.4 Ma和860±6.0 Ma.全岩主量和微量元素数据显示岩墙中辉绿岩具有高Pb含量,且Ba/Nb和La/Nb比值变化较大,而花岗闪长岩脉和正长花岗岩脉样品的Y和Nb含量较低,结合继承性锆石年龄分布特征,暗示岩墙形成过程中遭受了不同程度的年轻岛弧地壳物质混染.黄陵南部~860 Ma小型岩墙的发现,表明扬子克拉通在早于该时期已进入后碰撞的伸展构造环境.综合区域已有资料,认为扬子克拉通前寒武纪基底的裂解在时空上均表现出较大差异.      

上扬子地区不同类型岩石生氦潜力评价及泥页岩氦气开采条件理论计算

上扬子地区是我国页岩气重要开采区,也是氦气工业性开采的唯一地区,但对于其氦气生成潜力研究仍处于空白阶段.据此,对上扬子东南地区采集的144件岩石样品进行场发射扫描电镜及铀、钍强度测试,理论计算了页岩气中氦气达到我国工业开采标准(0.05％)需要满足的理论条件.岩石扫描电镜结果表明,富含铀、钍的副矿物(锆石、独居石、铀钍石及磷灰石等)主要赋存于造岩矿物石英和长石中.岩石铀、钍强度测试结果表明,三大类岩石中铀平均含量呈现:沉积岩(8.96×10-6)＞岩浆岩(4.83×10-6)＞变质岩(1.89×10-6);钍平均含量呈现:沉积岩(11.01×10-6)≈变质岩(10.4×10-6)＞岩浆岩(5.9×10-6).岩浆岩中铀、钍平均含量呈现:酸性岩＞中性岩＞基性岩＞超基性岩;沉积岩中铀平均含量呈现泥页岩(13.86×10-6)＞＞砂岩(2.54×10-6)＞碳酸盐岩(1.67×10-6);钍平均含量呈现泥页岩(12.50×10-6)≈砂岩(12.76×10-6)＞碳酸盐岩(5.96×10-6).不同沉积时代沉积岩中铀、钍平均含量也呈现上述分布规律.沉积岩中铀、钍含量主要与岩石的沉积环境与物源有关,与沉积时代无关.单位时间、单位质量岩石氦气生成量的大小为:泥页岩＞酸性岩＞中性岩＞砂岩＞变质岩＞碳酸盐岩＞基性岩＞超基性岩.以中国南方地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为例,当该层位泥页岩中残余氦气含量为U,Th元素衰变释放出来氦气含量的80％以上时,适合进行"页岩气+氦气"的共同开采,提高页岩气的开采价值.