海相页岩优势储集相划分—以重庆周缘下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组页岩为例

页岩岩相划分在中国南方海相页岩气的勘探开发过程中曾得到广泛研究,但由于在岩相划分过程中未考虑控制页岩有机质孔隙发育的热演化程度这一关键参数,从目前针对演化程度过高的海相页岩气的开发成果来看并不理想,因此页岩岩相划分并不适用于演化程度过高的海相页岩。提出基于页岩有机碳含量、储层热演化程度及有机质孔隙有效赋存空间组合的优势储集相概念及划分。页岩优势储集相是指储层的热演化程度、有机碳含量与有机质孔隙的组合。此次研究以重庆周缘下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对象,选取岩心样品进行有机碳含量测试、等效镜质体反射率测定及聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM)等实验,明确龙马溪组和牛蹄塘组页岩的总有机碳(TOC)含量、镜质体反射率(Ro)及不同岩相页岩内有机质孔隙发育等特征。结果表明:龙马溪组页岩的富泥硅质页岩和硅质页岩均发育大量有机质孔隙,而同样岩相的牛蹄塘组页岩样品均不发育有机质孔隙。页岩中的有机质孔隙发育受控于储层的热演化程度,与页岩的岩相特征并无关系。优势储集相划分结果表明:研究区龙马溪组页岩属于适宜演化富有机质储集相(RC-1),由于热演化程度适宜,TOC含量高,储层内部发育大量有机质孔隙,使烃类气体得到有效赋存;而牛蹄塘组页岩属于过演化富有机质储集相,虽然TOC含量高,但热演化程度过高,导致储层内部有机质孔隙大量消失,烃类气体无法有效赋存。页岩优势储集相概念的提出与划分可进一步为南方高—过成熟度海相页岩气的高效勘探开发提供更准确的参数指标。     

牟页1井海陆过渡相页岩发育特征及其含气性?

南华北盆地广泛发育了以上古生界山西组、太原组为代表的海陆过渡相页岩;但是针对该地区的页岩气资源调查存在较多的空白方面。该地区第一口页岩气地质调查井——牟页1井的成功钻探对于获取南华北地区上古生界山西组、太原组泥页岩发育特征及含气量等重要参数有重要意义。通过对岩心样品进行有机地球化学、岩石矿物等实验,确定了牟页1井山西、太原组泥页岩具有中-高含量有机碳(山西组0.44%~5.10%、太原组0.92%~5.06%)、热演化程度高(镜质体反射率Ro2.0),有机质孔受有机质类型影响而不发育的特点。解吸法对岩心进行含气量测试,牟页1井山西组、太原组页岩地层具有较高的含气量,分别介于0.71~3.70 m~3/t、1.09~4.30 m~3/t之间,显示出南华北地区上古生界山西组、太原组具有良好的页岩气勘探开发潜力。同时数据拟合显示含气量与TOC和黏土矿物含量直接相关,说明有机质和矿物组分是影响该地区海陆过渡相页岩含气量的重要因素。     

淮南地区石炭—二叠系泥页岩有机地球化学特征

通过系统采样,应用有机碳分析、岩石热解、镜质组反射率测定、干酪根显微组分及类型鉴定、干酪根C同位素分析等油气地球化学测试方法,综合研究淮南地区碳—二叠系泥页岩的有机地球化学特征。研究结果表明:淮南地区石炭二叠系太原组泥页岩有机碳质量分数平均为2.08%,山西组泥页岩有机碳质量分数平均为2.58%,下石盒子组泥页岩有机碳质量分数平均为1.07%,上石盒子组泥页岩页有机碳质量分数平均为0.57%,孙家沟组泥页岩有机碳质量分数为0.12%。泥页岩中有机质类型主要为Ⅱ2型干酪根。研究区石炭—二叠系泥页岩样品镜质体反射率Ro均高于0.7%,太原组、山西组及下石盒子组岩石热解峰温基本上超过435℃,有机质热演化基本达到成熟—高成熟阶段。对比分析结果表明淮南地区石炭—二叠系的太原组、山西组和下石盒子组有机质丰度较高,生烃潜力大,有机质热演化程度较高,是页岩气勘探的有利层位。     

海相页岩与海陆过渡相页岩吸附气量主控因素及其差异性

以黔北地区下寒武统牛蹄塘组海相页岩和南华北地区下二叠统太原-山西组海陆过渡相页岩为研究对象,分析页岩有机地化、储层、吸附气量特征,进而研究页岩吸附气量影响因素及其差异性。研究结果表明:页岩有机碳含量大于2%,两者均为优质的烃源岩;但有机碳含量相差甚大。牛蹄塘组页岩矿物组成主要为石英,其次为黏土矿物,而太原-山西组页岩以富集黏土矿物为特征。牛蹄塘组页岩比表面积和吸附气量大于太原-山西组页岩;而总孔体积和平均孔径均小于后者。页岩岩石组成与吸附气量之间的关系如下:牛蹄塘组页岩TOC与吸附气量呈正相关关系且TOC是吸附气量的主要影响因素;而太原-山西组页岩TOC与吸附气量之间关系不明显。牛蹄塘组页岩石英与吸附气量呈正相关性,其原因是石英为生物成因,伴随有机质富集;而太原-山西组页岩石英与吸附气量具有负相关性,其原因为TOC和黏土矿物随石英的增加而减少,且TOC、黏土矿物与吸附气量呈正相关关系。牛蹄塘组页岩伊利石和太原-山西组页岩黏土矿物均与吸附气量具有正相关性,原因为黏土矿物吸附有机质且黏土矿物中各组分发育大量孔隙。     

川东地区龙潭组页岩气成藏地质条件与有利区评价

为查明川东地区龙潭组泥页岩成藏地质条件,对泥页岩沉积环境、有机质丰度、泥页岩厚度、有机质热演化程度、储集空间类型及孔渗性等烃源及储集条件进行进行分析。结果表明:川东地区龙潭组富有机质泥页岩形成于浅水陆棚及深水陆棚还原性沉积水体,泥页岩厚度以开江—云阳地区为中心向四周减薄,泥页岩平均厚度在50 m以上,有机质丰度介于0.47%～12.3%,平均含量为3.86%,开江—云阳一带有机质平均含量最高。有机质显微组分主要为镜质组及惰质组,干酪根δ~(13)Cker介于-28.4‰～-22.1‰,表明干酪根类型主要为Ⅲ型,有机质来源主要为高等植物。有机质成熟度呈现区域性差异变化,华蓥山地区有机质镜质体反射率介于0.84%～1.46%,平均为1.09%,处于低成熟阶段,其他地区有机质镜质体发射率介于2.23%～3.14%,平均为2.73%,处于过高-成熟阶段,生烃强度大,显示了良好的生烃条件。储层黏土矿物含量普遍较高,主要储集空间为无机质孔隙及微裂缝,有机质孔少量发育,泥页岩总孔体积及比表面积大,其中中孔对总孔体积及比表面积的贡献最大,渗透率适中,裂缝的存在有效改善储层渗透性。综合生烃及储集条件认为,川东地区东北部的开江—云阳地区为龙潭组泥页岩勘探的最有利区。     

四川盆地侏罗系陆相页岩成熟度与显微组分孔隙发育特征

为查明四川盆地复兴地区侏罗系页岩成熟度及有机质孔隙发育特征,通过镜质体反射率、拉曼光谱、岩石热解多手段联合确定成熟度,同时采用光学显微镜和聚焦离子束扫描电镜相结合的方法,初步分析了不同显微组分有机质孔隙发育特征。研究结果表明：复兴地区凉二段和东岳庙段页岩均处于高成熟热裂解生湿气阶段(1.2%o<2.0%);凉二段页岩因埋深较浅成熟度略低,整体在1.25%～1.5%;东岳庙段页岩成熟度相对较高,整体在1.6%～1.8%。有机显微组分以镜质体为主,其次为惰性组和固体沥青,干酪根类型以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主。主要发育4种类型的有机质孔,即固体沥青孔隙、镜质体孔、惰质组孔和生物碎屑孔。有机质孔隙以固体沥青孔为主,镜质体和惰质组内部多均质致密,极少发育孔隙,部分细胞腔被固体沥青、黏土矿物或黄铁矿充填,形成少量孔隙;生物碎屑内部可见微孔,矿物边缘发育絮状有机质孔。有机显微组分类型及含量是控制复兴地区侏罗系页岩有机质孔隙发育的关键。     

鄂尔多斯盆地宜川地区上古生界烃源岩评价

依据氢指数（HI）、降解率（PC/TOC）等两个方面的地球化学指标,按照煤系地层烃源岩有机质类型划分标准,对研究区的山西-太原组烃源层的有机质类型作剖析,进行上古生界烃源岩系统评价。研究认为,本溪组烃源岩主要是泥岩,有机质丰度平均2.51%,泥岩干酪根母质类型主体属腐殖型干酪根,即Ⅲ型干酪根;太原组暗色泥岩有机质丰度平均2.26%,煤层比较发育,有机质丰度平均81.66%;山西组的泥岩比较发育,泥岩有机质丰度平均2.26%,煤层有机质丰度平均72.66%。本区上古生界干酪根显微组分都以镜质组为主,显示干酪根母质为腐殖型,即Ⅲ型干酪根,热成熟度演化较高,Ro都大于2.5%,Tmax为490℃以上,表明泥岩已达到过成熟阶段,本区暗色泥岩及煤层属中等—好气源岩,此次烃源岩的认识对该区下一步的勘探提供重要的依据。     

河北省邯邢地区煤系气成藏特征及其共生组合模式

为揭示煤系气共生成藏作用,寻找分布有利区,实现共探共采,利用统计分析、测井分析、压汞实验、有机碳含量、有机质成熟度等实验方法,对河北省邯邢地区太原组和山西组煤系气成藏特征及其组合关系开展研究,并划分煤系气分布有利区.研究区煤层和暗色泥页岩为主要烃源岩,有机质类型为Ⅲ型,有机质成熟度介于0.61％ ～2.85％;致密砂岩孔隙度平均值为5.14％,渗透率平均值为0.03 mD,煤系气储层总体以砂-泥混合储层为主.煤层、泥页岩、致密砂岩和灰岩互为盖层,发育7种岩相组合类型.煤系气共生组合有3种类型,6种组合模式,包括自生共储型、自生自储型和共生共储型.山西组下部和太原组中下部为煤系气主要发育层段.研究区东部和南部构造简单,埋深较大,利于煤系气的成藏,西北部构造复杂,地层抬升,不利于煤系气的成藏.     

下扬子皖南地区下寒武统大陈岭组页岩特征及其沉积环境

下扬子皖南地区下寒武统大陈岭组发育富有机质页岩,前期对该套页岩的关注和研究较为薄弱。为探索大陈岭组页岩特征及其沉积环境,以该区页岩气探井WY1井为研究对象,基于岩心、测井资料,通过全岩X射线衍射、氩离子抛光扫描电镜、有机地球化学、元素地球化学等测试手段,重点分析页岩岩石矿物组成特征、有机地球化学特征、孔隙特征,讨论其沉积环境。结果表明：大陈岭组页岩矿物组成以石英、黏土矿物为主,为生物成因硅质页岩,过量硅含量为33.77%～61.79%,占总硅质含量的46%～75%;页岩有机质丰度高,TOC分布在2.27%～7.42%之间,平均值为4.06%,等效镜质体反射率（Ro,eqv）为3.37％～5.53％,均处于过成熟演化阶段,有机质严重碳化,测井电阻率普遍低于1 ?·m;发育无机孔隙、有机质孔隙和微裂缝3种孔隙空间类型,有机质孔隙较发育,但主要为孔径10～20 nm的小孔,有效孔隙度平均为1.25%;大陈岭组形成于深海至滞流浅海,自下而上水体滞留程度增强,整体处于贫氧—厌氧的古水体环境,沉积期气候温暖湿润,古生物繁盛,古生产力较高,生物Ba含量为1 738.15～5 687.74 ug/g,平均值为3 309.63 ug/g,沉积环境有利于有机质的富集保存;皖南地区大陈岭组富有机质页岩发育,具备页岩气形成的基本条件,深化过热演化程度页岩气富集主控因素研究,评价优选保存条件较好的稳定区,有望实现勘探新突破。     

浙西北下寒武统荷塘组页岩气勘探潜力

为了查明浙江地区下古生界页岩气勘探前景,通过分析浙西北地区下寒武统荷塘组页岩有机质丰度、类型、成熟度等地球化学特征,矿物组成、孔隙度等物理特征及沉积、构造环境和分布情况,研究了荷塘组页岩气富集条件和勘探潜力.结果表明:研究区荷塘组页岩有机碳的质量分数为0.32％～4.24％,有机质丰富,生烃潜力较好;镜质体反射率在2.81％～4.83％,热演化程度高,处于过成熟阶段,有利于页岩气藏形成;页岩平均孔隙度为2.74％,微米级孔隙发育,有利于页岩气的储集;等温吸附实验的最大吸附量分别为3.5 m3/t和5.16m3/t,吸附甲烷能力良好;页岩脆性矿物的质量分数达76％～86％,有利于页岩气的压裂开采.荷塘组泥页岩在浙西北地区广泛分布,有效厚度为10～60 m,在中洲-昌化一带埋深适中,具备较好的勘探前景.     

西藏措勤盆地北部下白垩统层序地层特征

措勤盆地北部下白垩统下部川巴组和多巴组可识别沉积层序单元11个,平均延时约1.8 Ma;上部郎山组层序单元12个,平均时限2.1 Ma左右.川巴组和多巴组层序TST以陆源碎屑沉积占优,HST以生物碎屑滩相为特色,层序结构普遍为TST≥HST;郎山组沉积层序发育在碳酸盐台地背景下,TST具向上加深相序,HST为向上变浅相序,多HST≥TST结构.提出并总结了层序结构的物源供应/碳酸盐生产速率与相对海平面之间的关系、成因格架变化的构造演化意义、弧背盆地层序地层标识特点.     

东营凹陷孔店组原油油源追踪

应用甾、萜烷生物标志化合物、族组成以及饱和烃色谱等分析资料对孔店组原油和沙三段与沙四段原油进行对比研究.油源综合对比结果显示,孔店组暗色泥岩生物标志化合物特征分布与沙三段烃源岩生物标志物特征有所不同,与沙四段烃源岩生物标志物特征既有相同之处,也存在较为明显的差别;孔店组原油与沙河街组原油的地球化学特征存在较明显差异,可能是孔店组烃源岩为其提供主要油源,部分地区沙四段烃源岩有一定贡献.     

对云南施甸摆榔乡上泥盆统大寨门组和下石炭统香山组的重新厘定

小龙塘剖面位于云南省施甸县摆榔乡南东处,地层划分上属于藏滇地层大区东部的保山地层分区,施甸地层小区,奥陶-石炭世沉积普遍发育。剖面测制为一套开阔台地相(潮下带)碳酸盐岩沉积,岩层产状稳定,属单斜地层。与前人在该剖面上所划大寨门组、香山组从岩性上有所不同。根据建组剖面及区域对比,推测小龙塘地区晚泥盆-早石炭世沉积被姚关断裂及湾甸河断裂断蚀。据此,对小龙塘上泥盆统大寨门组和下石炭统香山组进行重新厘定,为1∶50 000湾甸坝幅区域地质矿产调查提供新的参考。     

新汶煤田太原组与山西组孢粉组合研究

通过对新汶煤田太原组和山西组中的孢粉化石的研究,共鉴定出孢粉化石５２属１５４种,其中太原组３８属１４０种,山西组３２属１３５种。根据孢粉属种组成和含量在纵向上的变化共建立了两个孢粉组合带（自上而下）：ⅡＧｕｌｉｓｐｏｒｉｔｅｓｃｏｃｈｌｅａｒｉｕｓ－Ｓｉｎｕｌａｔｉｓｐｏｒｉｔｅｓｓｉｎｅｎｓｉｓ带和ⅠＬａｅｖｉｇａｔｏｓｐｏｒｉｔｅｓ－Ｔｈｙｍｏｓｐｏｒａ带。通过与华北部分地区石炭一二叠记孢粉组合带对比,新汶煤田的这两个孢粉组合所代表的地质时代分别为晚石炭世晚期和早二叠早期。     

渭北地区石炭纪牙形刺初步研究

本文对渭北地区石炭纪地层中采集的牙形刺进行了研究。经鉴定,共获得牙形刺6个属,8个种和6个未定种。其中中石炭统本溪组以Streptognathodus cf.parvus和?Idiognathodus corrugatus为代表;上石炭统太原组下部以Streptognathodus gracilis为代表;中部以S.oppletus,S.elegantulus和Idiognathodus delicatus为代表;上部经与其它地区同时期的牙形刺相比,缺失了以S.elongatus和S.wabaunsensis为代表的矛形刺动物群。     

庙前井田童子岩组与文笔山组地层的划分

福建庙前井田属福建二叠纪含煤地层连城区,童子岩组的第一段、第二段的沉积特征与文笔山组相似,均为黑灰色泥岩、粉砂岩,地层难以划分,特别是出现缓断层构造时无法进行对比。野外工作中,笔者在文笔山组地层中发现假海乐菊石幼年种这一标志,作为划分依据。     

三江盆地群城子河组—穆棱组层序地层对比

 根据露头、岩心、测井、地震、古生物和地化分析资料,建立三江、勃利、鸡西和虎林盆地城子河组（包括七虎林组、云山组）至穆棱组（珠山组）层序地层格架。通过海侵事件、煤层、古生物证据及构造事件进行盆地间层序地层对比分析,进一步揭示“统一盆地”概念,其中构造事件和海侵事件引起的区域不整合和海相夹层是主要对比标志。将三江盆地群统一划分为8个层序,层序I～VIII发育遵循由东向西、由南向北逐渐扩展的规律。层序发育主要受控于构造沉降、海平面变化及气候。这是首次将三江地区作为“统一盆地”进行层序分析,对进一步油气勘探具有指导意义。     

湖南二叠系的“南、北型”问题──兼谈上、下二叠统的界线

湖南二叠系“南、北型”是由早二叠世晚期华南东吴运动主幕所造成的,在华南各省具有普遍意义．湖南的当冲组仅相当于茅口组的中下部,龙潭煤系下段则相当于茅口组的上部,因而湖南二叠系的“南、北型”实质上是一个同时异相沉积的问题．上、下二叠统界线应划在龙潭组中、下老山段之间,这个界线才是与国际上流行的界线相一致的．     

乌伦古地区石炭纪火山岩地球化学特征分析

乌伦古地区是准噶尔盆地重要的探区之一,目前已获工业油气流,但仍存在石炭系资源潜力不清、富集规律不明、勘探开发风险大等问题。采用元素地球化学方法,探讨区内火山岩地球化学特征、源区以及构造环境特征。结果表明:姜巴斯套组火山岩具有低TiO_2含量,且Nb、Ta等元素负异常的岛弧火山岩特征;而巴山组具有高TiO_2含量,轻稀土元素和高场强元素较为富集等特征,为大陆板内裂谷火山岩,但受到火山岛弧的混染;同时揭示上下石炭统火山岩均来自于壳源,在物质来源判别图和构造判别图解中也得到很好的印证。这也表明研究区石炭系经历了从岛弧环境向陆内裂谷环境演变的过程,该研究成果对本区及邻区构造演化及成藏条件研究均具有指导作用。     

四川盆地龙马溪组页岩中碳酸盐矿物形成机制

碳酸盐胶结物是四川盆地龙马溪组页岩中重要的自身矿物,但对其形成机制目前尚无深入研究。以四川盆地龙马溪组A井和B井为研究对象,综合应用全岩X射线衍射测试、扫描电镜分析了页岩中自身碳酸盐矿物的类型,并利用分成分碳氧同位素对其形成机制进行了研究。结果表明:四川盆地龙马溪组页岩中碳酸盐矿物沉积水介质主要为陆相淡水。A井的方解石δ~(13)C平均值为-1. 14‰,δ~(18)O平均值为-12. 63‰,B井的方解石δ~(13)C平均值为-2. 40‰,δ~(18)O平均值为-12. 84‰,氧同位素表明两口井方解石均主要形成于早成岩B期,碳主要来源于有机质脱羧反应; A井白云石δ~(13)C平均值为-1. 84‰,δ~(18)O平均值为-7. 56‰,其形成主要与早成岩阶段硫酸盐还原作用密切相关; B井白云石的δ~(13)C平均值为-4. 48‰,δ~(18)O平均值为-11. 12‰,主要与中成岩A期有机质脱羧反应密切相关,铁白云石主要形成于晚成岩阶段;黏土矿物转化提供了研究区碳酸盐矿物沉淀所需要的钙离子、镁离子及铁离子。该研究成果对进一步分析四川盆地龙马溪组页岩成岩演化具有重要指导意义。