鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部煤系非常规天然气成藏特征

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部开展煤系非常规天然气赋存特征的研究属国内首次。本文依据泥页岩、煤层、致密砂岩层地球化学、储层物性、含气性、气体同位素等数据分析了研究区煤系非常规天然气的赋存特征。研究表明煤及富有机质泥页岩为非常规天然气系统的烃源岩,二者有机质处于高-过成熟度阶段,其中煤层为主要生气层,占总生气量的87.5%;致密砂岩的孔隙度最大,煤层其次,页岩孔隙度最小;砂岩渗透率最大,高出泥岩与煤层一个数量级;泥页岩中气体主要以平行于层面的方式运移。在含气性方面,泥页岩含气量平均为3.35 m~3/t,砂岩为5.04 m~3/t,而煤层中总含气量达22.39 m~3/t。太原组、山西组各气藏均属于煤型气藏,该结论对研究区煤系"三气"共采具有较强的指导意义。     

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部煤系非常规天然气赋存特征

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部开展煤系非常规天然气赋存特征的研究属国内首次。本文依据泥页岩、煤层、致密砂岩层地球化学、储层物性、含气性、气体同位素等数据分析了研究区煤系非常规天然气的赋存特征。研究表明煤及富有机质泥页岩为非常规天然气系统的烃源岩,二者有机质处于高-过成熟度阶段,其中煤层为主要生气层,占总生气量的87.5%;致密砂岩的孔隙度最大,煤层其次,页岩孔隙度最小;砂岩渗透率最大,高出泥岩与煤层一个数量级;泥页岩中气体主要以平行于层面的方式运移。在含气性方面,泥页岩含气量平均为3.35 m~3/t,砂岩为5.04 m~3/t,而煤层中总含气量达22.39 m~3/t。太原组、山西组各气藏均属于煤型气藏,该结论对研究区煤系"三气"共采具有较强的指导意义。     

鄂尔多斯盆地北部煤系非常规天然气 成藏特征—以U-1井为例

石炭-二叠纪含煤地层是鄂尔多斯盆地煤层气、页岩气和致密砂岩气叠合成藏的主要层位.3种气藏均属于热成因气藏，但成藏特征存在差异，依据大量的钻井、测井资料对3种气藏的平面展布特征进行了探讨，并选择具有代表性的U-1井以山西组下段和太原组为目标层位，从垂向上对3种气藏的地球化学、储层物性、含气性、气体同位素测试数据进行了剖析，结果表明：研究区页岩及煤层有机碳含量高，有机质类型均为Ⅲ型，处于高成熟-过成熟阶段，累计总生烃量154 mg/g.在孔隙度方面致密砂岩储层>煤储层>页岩储层，储层孔隙主要由纳米孔组成，结构不规则且形态呈开放状态.在渗透性方面致密砂岩较好，煤储层次之，页岩较差.在含气性方面煤储层>砂岩储层>页岩储层.在研究区太原组至山西组下段主要形成了煤层气、页岩气与致密砂岩气的复合型气藏.     

准连续型致密砂岩气藏地质条件和成藏特征——以鄂尔多斯盆地中部上古生界山西组为例

通过大量钻井、测井、录井以及试气资料,结合岩心观察和薄片鉴定,对鄂尔多斯盆地上古生界山西组准连续型致密砂岩储层的岩石学特征、成岩作用、物性特征和孔候特征进行综合分析,并对山西组的成藏特征从烃源岩特征、储层特征、储盖组合特征以及成藏模式4个方面进行研究.结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界山西组属于准连续型致密砂岩气藏,烃源岩在早白垩世末大量生气,具有近源成藏、砂体大面积准连续分布、储层致密、成岩作用类型多、孔喉结构复杂、物性普遍较差、烃源岩类型好等特征.山西组下部主要广覆式发育优质烃源岩,上部主要为致密储层,天然气通过微裂缝进入致密储层中进而成藏,在地层中呈准连续分布.综合分析鄂尔多斯盆地上古生界山西组准连续型致密砂岩气资源潜力大,具有广阔的勘探前景.     

黔西南地区龙潭组煤系页岩气勘探前景

黔西南地区龙潭组煤系地层富有机质泥页岩广泛发育,通过野外地质调查、实测剖面、钻井验证以及样品测试等手段,系统分析了上二叠统龙潭组泥页岩分布特征和储层特征。结果表明,研究区龙潭组泥页岩主要形成于海陆过渡相沉积环境,页岩单层厚度较薄、层数多、累计厚度大。泥页岩有机质类型主要以Ⅱ2型为主,Ⅲ型和Ⅱ1型次之,为偏生气型;有机质丰度高,变化范围大,TOC介于0.6%~18.87%之间,平均为4.37%;热演化程度适中,Ro主体介于1.00%~2.50%之间,平均为2.03%,处于高一过成熟阶段,利于干气生成;脆性矿物含量相对较低,平均为37.11%,黏土矿物含量相对较高,平均为48.56%,有利于页岩气的吸附赋存;页岩含气量较高,平均可达到2.4 m~3/t,达到工业开发标准。综上所述,研究区龙潭组页岩具备较好的页岩气勘探前景,可考虑与相邻煤层和致密砂岩实施多目标分段压裂、"三气"合采。     

滇东-黔西二叠系龙潭组层序格架内致密天然气储层特征

在沉积序列、沉积特征和物性分析基础上,研究滇东-黔西地区二叠系龙潭组层序格架和致密储层类型及其空间展布规律。龙潭组是扬子板块在二叠纪碳酸盐台地基础上形成的以煤系为特点的海陆过渡相沉积,主要物源区是西部川滇地区,相带走向为北东-南西向。滇东-黔西一带靠物源一侧的西部地区以河流相细砂岩为主,往东为以含煤层系为特点的中间过渡相带和靠海一侧的河口湾海岸相带。龙潭组岩石类型主要有煤岩、泥页岩和致密砂岩,这3种岩石构成了3种致密天然气储层,都具有一定的含气性,但含气量从煤岩→泥页岩→致密砂岩具有逐渐变弱的变化规律。煤岩物性相对较好,泥页岩物性较差,致密砂岩物性最差。煤岩储层在黔西的大方-金沙-六盘水地区和滇东的富源-曲靖-罗平-丘北地区较为发育,三角洲平原、潮坪-潟湖相是煤层气发育的有利相带;往东南靠海方向主要发育泥页岩致密储层的潮坪-潟湖相带;致密砂岩储层主要发育在北西方向靠物源一侧的三角洲前缘亚相。煤岩和泥页岩在相邻的黔北地区、四川泸州、重庆永川和云南的弥勒、普者黑等地延展分布,这些区域的龙潭组可能存在相应的致密储层和天然气藏。     

沁水盆地中东部热演化史模拟及油气成藏响应

为还原沁水盆地中东部热演化史,以某页岩气井山西组及太原组26件海陆过渡相泥页岩实测数据为基础,利用Petro Mod软件进行了热演化史模拟,依据模拟结果对油气生成及成藏进行了分析,结果表明:研究区内烃源岩干酪根类型以Ⅲ型为主,有机质演化成熟度高,具有良好的生烃潜力;热演化史与构造演化史存在耦合作用,受印支运动及燕山运动影响,地层温度经历了缓慢上升-缓慢冷却-异常高温-快速冷却四个阶段;太原组及山西组烃源岩有机质演化过程中镜质组反射率(Ro)值发生一次跃变,最终演化至2. 0%左右,于早白垩世烃源岩发生二次生烃作用进入产气阶段,加之上覆致密的盖层形成了良好的煤系气藏。     

海陆过渡相页岩气储层特殊性——以大城地区山西组为例*

随着南方海相页岩气开发取得突破,华北地区海陆过渡相~陆相页岩气也逐渐受到重视。通过实验测试分析,以大城地区山西组页岩气储层为例,分析海陆过渡相页岩气储层的特殊性。研究认为大城地区山西组沉积环境为下三角洲平原分流间湾;储层黏土矿物平均含量为56.24%,石英等脆性矿物平均含量为42.13%;TOC平均为1.85%,有机质类型主要为Ⅲ型干酪根为主,成熟度平均为1.09%;泥页岩发育两类不同类型的孔隙。对比海相焦石坝龙溪组和陆相鄂尔多斯延长组7段储层特征,表明海陆过渡相山西组泥页岩厚度小、层数多为特征,有机地化和矿物组成等均与海相与陆相页岩气储层存在显著差异。山西组页岩气储层发育基础、有机地化和物质组成条件均较为良好,页岩气保存条件较好。山西组页岩气、煤层气与致密砂岩气叠置成藏,具有丰富的资源潜力,具有联合开采的资源基础。     

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气成藏特征

鄂尔多斯盆地上古生界气藏为致密砂岩气藏。通过对盆地上古生界烃源岩、储集层、储层致密和成藏时间以及天然气运聚的分析,详细研究盆地上古生界致密砂岩气藏的成藏特征。本溪组-山西组煤层是主要的烃源岩,烃源岩有机质丰度高,干烙根为Ⅲ型干烙根,有机质成熟度高,以高-过成熟为主,为盆地天然气成藏提供充足的物质基础。储层岩性以岩屑石英砂岩、石英砂岩和岩屑砂岩为主,孔隙度主要分布在4%~8%,渗透率在0.1×10~(-3)~0.5×10~(-3)μm~2,为低孔低渗致密砂岩储层。储层具有"小孔隙、细喉道、微裂缝不发育、孔喉连通性差"的特点。致密气藏是先致密后成藏,储层在早-中侏罗世储层演化为致密砂岩储层;而后在晚侏罗世-早白垩世天然气大量充注形成气藏。天然气在气体膨胀力的作用下沿着微裂缝近距离运移聚集形成大面积连片分布的致密砂岩气藏。     

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。     

沁水盆地山西组致密气成藏条件分析

为了评价沁水盆地山西组的致密气勘探潜力,应用地球化学、流体包裹体、稀有气体和生排烃概念模型等实验技术方法,综合分析了山西组致密气的成藏地质条件。研究结果表明,山西组泥岩和煤岩的总有机碳(total organic carbon, TOC)较大,有机质为Ⅲ型干酪根且达到高-过成熟阶段,以生气为主。泥岩和煤岩的生气潜力巨大,生气量分别达到11.44×10~(12)、39.33×10~(12) m~3,山西组致密气资源量为0.14×10~(12) m~3。稀有气体Ar同位素比值表明泥岩是致密气的主力气源岩,其生成的天然气对致密气的贡献率为70.1%,煤岩的贡献率为29.9%。根据盆地的埋藏-热演化史和流体包裹体的均一温度测试结果,确定山西组致密气存在2个成藏期,对应的成藏时间分别为中-晚三叠世和晚侏罗世-早白垩世。此次研究定量评价了沁水盆地山西组致密气的成藏条件,可为该区致密气的勘探提供有利方向。     

湘中拗陷泥盆-石炭系海相泥页岩地球化学特征及等温吸附性能

利用湘中地区泥盆-石炭系野外剖面泥页岩有机地球化学参数及泥页岩等温吸附特征参数,评价页岩气富集的关键地质参数特征。海相泥页岩有机地球化学参数表明,其有机碳含量高,泥盆系泥页岩有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型,石炭系大塘阶测水段为Ⅱ1—Ⅲ型;泥盆—石炭系有机质的成熟度高,基本都达到高成熟—过成熟阶段。泥页岩等温吸附曲线表明,泥页岩吸附容量较大。这些参数表明,湘中拗陷页岩气的基础地质条件好,具备页岩气富集成藏的地化条件,泥盆系棋梓桥组、佘田桥组及石炭系大塘阶测水段3套海相泥页岩厚度大、分布范围广、有机质丰度高。     

鄂尔多斯盆地大牛地复式气田基本地质特征

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,主要含气层位为石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组。气田具有石炭系太原组和二叠系山西组二套烃源岩,源岩类型有煤层、暗色泥岩和灰岩;气田具有石炭系太原组障壁砂坝、二叠系山西组三角洲平原分流河道砂和下石盒子组河流相河道砂三套储集体,储集体为低孔、低渗、致密性储层;上石盒子组沉积的湖相厚层泥岩为气田区域盖层,局部盖层有太原组、山西组、下石盒子组沉积的泥质岩,具有多封盖体系;生储盖组合有下生上储式和自生自储式;气田主要发育岩性圈闭;各种的地质特征表明大牛气田为一典型的复式气田。     

青海省木里煤田煤系页岩气生烃条件分析

结合大地构造背景和沉积相分析,基于钻孔资料进行暗色泥页岩及粉砂岩等的厚度统计,研究了青海省木里煤田聚乎更矿区泥页岩的空间展布特征。并通过木里煤田煤（岩）样热解实验、镜质体反射率实验,从有机质丰度、类型、成熟度等一系列地化特征方面,分析木里煤田生成页岩气的烃源岩的生烃能力。结果表明：木里煤田含煤岩系纯泥岩厚度百分比大于10％,细碎屑岩在地层中的百分比为31．98％～53．69％;该区泥页岩的有机质丰度为0．520％～86．060％,有机质成熟度0．740％～1．851％,有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型干酪根。该研究对评价页岩气资源和促进木里煤田资源综合开发具有重要意义。     

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。     

川东北地区三叠-侏罗系陆相烃源岩评价及油源对比

通过系统的有机地球化学分析, 对川东北陆相地层主力烃源岩进行了系统评价, 对油、源进行了精细对比, 查明了非常规油气的成藏特征。分析认为陆相地层须家河组、自流井组和千佛崖组发育大量有效烃源岩甚至优质烃源岩, 有机质丰度较高, 各地区各层系TOC平均值介于0.41%~2.99%之间, 有机质类型主要为Ⅱ, Ⅲ型, 处于成熟?过成熟阶段(Ro介于 1.3%~2.0%之间), 具有良好的生烃潜力, 可成为该区中、下侏罗统 非常规油气的主力烃源岩。经油源对比及成藏特征分析, 发现中、下侏罗统陆相非常规油气来源于陆相烃源岩, 未显示海相油气来源, 说明由于陆相储层异常致密, 导致油气运移困难而源内或近源成藏。其中, 元坝?阆中地区千佛崖组的油气来自于自流井组烃源岩, 自流井组的油气来自于自流井组及须家河组两套烃源岩。宣汉?达县地区的油气来自于须家河组烃源岩。下侏罗统泥页岩具备页岩气形成的条件, 中、下侏罗统致密砂岩具备致密砂岩油形成的条件。     

含煤盆地表生热液铀成矿理论及证据：以伊犁盆地南缘及鄂尔多斯盆地东北部侏罗系为例

基于伊犁盆地南缘及鄂尔多斯盆地东北部侏罗系砂岩铀矿露头剖面与岩心观察、扫描电镜及显微薄片测试与分析、有机质成熟度测试以及前人研究成果,认为砂岩铀矿中常见的红、褐色“氧化带”砂岩及“过渡带”白色砂岩属于烧变岩,提出表生热液的概念,由此将煤层自燃与砂岩铀矿的形成联系起来,提出中国北方含煤盆地煤层自燃促进铀的富集成矿的设想。即煤层在新生代干旱气候条件下自燃,在相对湿润气候条件下大气降雨影响煤的自燃,形成表生热液,携带从自燃煤层及附近高温烧烤岩层中释放的 U6＋沿渗透性岩层流动,在流动遇阻及温度降低条件下铀元素从（已经降温的）表生热流体中析出,并富集成矿。该成矿模式对中国北方陆相盆地“层间氧化带”、“潜水氧化带”砂岩型铀矿提出新的成因解释。其证据主要体现在：（1）烧变岩与铀矿在空间上的相关性;（2）“氧化-还原带”砂岩微观特征;（3）铀石激光原位同位素年龄测定数据;（4）伊犁盆地煤等有机质成熟度;（5）伊犁盆地及鄂尔多斯盆地方解石胶结物流体包裹体测试数据;（6）鄂尔多斯盆地北部同位素测试数据等。该模式合理解释了砂岩型铀矿主要分布于中国北方的原因,预示着煤层自燃形成的烧变岩及（近地表）表生热液疏导体系是陆相含煤盆地表生热液砂岩型铀矿主要的找矿标志。     

鄂尔多斯盆地非常规资源微孔隙储层测井评价

鄂尔多斯盆地处于中国中西部结合部位,是中国大型叠合含油气盆地之一,油气资源极为丰富.经过多年的勘探开发,鄂尔多斯盆地形成了"南油北气"的开发局面,建成了多个大型油气田.为了保持油气田的可持续开采,需要积极寻找可接替区域和层位.利用烃源岩资料、岩心资料及大量测井资料和试气资料对研究区潜在油气层位的储集性能、运移通道及测井响应特征进行了分析.结果 表明研究区太原组致密灰岩、本溪组铝土质泥岩、延长组长7"张家滩页岩"、太原组、山西组和延安组煤层普遍微孔隙发育,具备一定的储集能力,加之研究区烃源岩丰富,在油气运移的过程中,这些地层在适当的条件下能够形成不同于常规致密砂岩的非常规储层,具有成为可接替层位的潜力.