海相页岩有利储集条件分析-以四川盆地长宁区块龙马溪组为例

四川盆地长宁示范区志留系龙马溪组泥页岩层段是川东南地区重要的烃源岩和页岩气重点勘探层位。为综合评价其有利储层发育特性及影响因素,在单井岩心观察、矿物组分分析、有机地球化学特征和地球物理测井等分析的基础上,根据该地区沉积环境演化特征,比较分析龙马溪组龙一段和龙二段的的沉积环境、岩相组合、矿物组分、孔隙空间、储层压力等特性对储层发育的影响。研究表明:研究区龙一段和龙二段由于沉积环境不同导致其地层发育、岩性组合、矿物组分、孔隙空间及有机质富集程度上具有很强的差异性。与龙一段相比,龙二段具有成岩作用强、热演化程度高、游离气含量大等特性;并且主要发育有机孔储集空间。对研究区页岩气储集最有贡献的主要是有机质含量,其与孔隙度和含气量成正相关性。证明页岩的不同沉积环境发育不同岩相组合、矿物组分、有机质含量,其共同影响页岩储层储集性能;并且可根据其组合特性综合预测海相页岩气有利储层。     

上扬子地区南部志留系龙马溪组笔石页岩有机质特征

上扬子地区南部志留系龙马溪组黑色笔石页岩的有机质丰度高,有机质类型好,有机质成熟度高,具有显著地有机地球化学特征,黑色笔石页岩中笔石化石的保存方式多为聚集式,丰度较高,为页岩气形成提供了物质基础。研究区龙马溪组有机质处于成熟-过成熟阶段,且该区域龙马溪组的烃源岩有机质类型为Ⅰ型（腐泥型）,有利于生气。     

川南地区龙马溪组沉积亚相精细划分及地质意义

为查明川南地区下志留统龙马溪组富有机质页岩的沉积演化特征,通过岩性、岩相、沉积构造、有机质含量、矿物组成、生物化石和测井响应等特征,对龙马溪组页岩的岩相及沉积亚相类型进行精细划分,并建立四川盆地南部龙马溪组页岩沉积演化模式。结果表明:研究区龙马溪组页岩发育笔石页岩相、碳质页岩相、硅质页岩相、钙质页岩相、泥质灰岩相、粉砂质页岩相、黏土岩相7种岩石相类型;沉积亚相类型可划分为深水陆棚亚相、半深水陆棚亚相及浅水陆棚亚相3种类型;从笔石的生存环境来看,不同地质时代沉积水深存在差异;龙马溪组沉积时期从鲁丹阶到特列奇阶,沉积中心从长宁地区逐渐向北西方向迁移到威远地区,威远地区经历了3期沉积,长宁地区经历了2期沉积;川南地区受古沉积环境和古构造演化的影响,龙马溪组页岩在岩相、沉积亚相分布上具有较大差异,表现出极强的非均质性;深水陆棚亚相沉积为页岩气富集的最有利沉积相带。     

川东南地区龙马溪组页岩笔石与沉积环境的关系

通过总结研究川东南龙马溪组富笔石页岩沉积环境与笔石种类、结构、分布、分带特征来探讨页岩笔石与沉积环境的关系,进而分析笔石的页岩气地质意义。研究区龙马溪组划分8个笔石带,早期(G.persculptus-Pr.leei)主要发育局限的深水陆棚,晚期(D.triangulatus-M.sedgwicki)以较强水动力及开放性、富氧的浅水陆棚为主;笔石呈厚约10μm的薄细条状并发育微纳米级孔隙,高笔石丰度带与富有机质页岩层段对应良好;沉积环境影响笔石有机质赋存并控制其在层理面的叠加分布,富笔石纹层丰富的层间缝可以为储层提供渗流通道及一定储集空间。笔石、富笔石水平层理、笔石有机质、笔石沉积环境的进一步研究,将为龙马溪组优质页岩储层发育机理、成藏富集机理及页岩气勘探开发等提供科学依据。     

川东南地区龙马溪组页岩笔石与沉积环境关系的探讨

通过总结研究川东南龙马溪组富笔石页岩沉积环境与笔石种类、结构、分布、分带特征来探讨页岩笔石与沉积环境的关系,进而分析笔石的页岩气地质意义。研究区龙马溪组划分8个笔石带,早期(G.persculptus-Pr.leei)主要发育局限的深水陆棚,晚期(D.triangulatus-M.sedgwicki)以较强水动力及开放性、富氧的浅水陆棚为主;笔石呈厚约10μm的薄细条状并发育微纳米级孔隙,高笔石丰度带与富有机质页岩层段对应良好;沉积环境影响笔石有机质赋存并控制其在层理面的叠加分布,富笔石纹层丰富的层间缝可以为储层提供渗流通道及一定储集空间。笔石、富笔石水平层理、笔石有机质、笔石沉积环境的进一步研究,将为龙马溪组优质页岩储层发育机理、成藏富集机理及页岩气勘探开发等提供科学依据。     

武陵山地区普子向斜龙马溪组页岩气保存条件研究

普子向斜为槽档转换带上的残留向斜,保存条件优劣是该区页岩气能否富集成藏的关键因素.从地质情况、地震勘查、水化学特征等方面对龙马溪组页岩气保存条件进行分析,富有机质页岩厚度大,顶底板致密岩性决定了三种富集模式的存在、且以自生自储型为主;构造活动强度相对弱对页岩气藏破坏程度有限,构造改造关键时间较晚延长了干酪根持续生烃时间、延缓了气藏调整破坏时间,页岩埋藏深度适中、有效盖层厚度大、异常高压出现、衰减梯度大等多因素综合证明了普子向斜逆断层封堵的性能;地下水化学特征表明龙马溪组页岩处于交替停滞区.综合分析该区龙马溪组页岩具有立体的封闭的保存条件,西翼地层高压区至向斜轴部区域为该区有利勘探区带,是进一步勘探的重点地区.     

上扬子地区下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及有利区预测

上扬子地区下志留统龙马溪组页岩气具有较好的勘探前景。早志留世龙马溪期为浅水-深水陆棚沉积环境,笔石页岩尤为发育。利用最新的钻井资料以及野外露头等样品的分析测试资料,以龙马溪组富有机质页岩分布特征、有机地球化学特征、储集条件、保存条件及页岩含气性等为重点,研究龙马溪组页岩气的成藏条件与资源潜力。研究表明上扬子地区下志留统龙马溪组页岩底界深度2 000~8 000 m(一般在4 500 m以内),分布广泛,连续沉积厚度大(一般在50~500 m);机碳含量较高(0.15%~12.5%),有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1型,有机质成熟度达到高-过成熟阶段;富有机质页岩脆性矿物含量高,储层空间丰富;多处勘探井中龙马溪组显示气测异常。综合研究认为宜宾-习水-正安一带和彭水-咸丰-鹤峰一带是研究区最有利勘探区带。     

四川焦石坝地区页岩气沉积相带划分

焦石坝地区曾遭受多期复杂的构造变动,导致其先后经历不同沉积环境.综合分析岩性、生物化石等相标志及电测曲线特征,焦石坝地区五峰组-龙马溪组下部含气泥页岩段可细分为暗色富有机质泥页岩、暗色富硅质富有机质泥页岩、暗色富有机质砂泥质泥页岩和暗色富有机质灰云质泥页岩,多富含笔石化石.将焦页1井89m段主泥页岩层段自下而上划分出深水硅泥质陆棚、深水泥质陆棚、深水砂泥质陆棚、深水混积陆棚四类沉积微相.同时,从利于富有机质泥页岩发育的角度对研究区作出评价.     

四川长宁地区龙马溪组-五峰组页岩有机质热演化史

研究四川盆地长宁地区龙马溪组第一段下亚段-五峰组主力产气层的有机质演化历史.在15口钻井岩心薄片的沥青反射率测定和地层厚度趋势法估算喜马拉雅期的地层剥蚀厚度基础上,应用盆地模拟软件对20口完钻评价井和24口人工虚拟井的埋藏史和有机质的热演化史进行模拟计算,结果显示:(1)页岩的沥青反射率在2.15％～4.57％,平均等效镜质体反射率为2.41％;(2)页岩有机质在中二叠世-早三叠世达到生油高峰,中三叠世-早白垩世处于大量生气期;(3)古近纪以来,受喜马拉雅构造抬升与地层剥蚀作用影响,地层温度大幅度降低,页岩有机质生烃作用趋于停止.长宁地区龙马溪组第一段下亚段-五峰组页岩生气高峰较早,保存条件对页岩气富集具有重要影响.     

川南地区五峰-龙马溪组页岩沉积环境及风化作用对页岩含气性指标的影响

通过对四川盆地南部兴文县僰王山镇上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组露头剖面的61个样品进行有机碳质量分数w(TOC)、硫质量分数w(S)和有机质碳同位素(δ~(13)C_(org-PDB))组成分析,并与长宁剖面和长芯一井的分析结果进行对比,研究了w(TOC)、w(S)、δ~(13)C_(org-PDB)等页岩含气性评价指标受风化作用的影响程度.分析结果显示兴文地区五峰-龙马溪组底部约25 m的层段w(TOC)较高,达2.28%~5.06%,平均4.01%,向上残余w(TOC)变低(0.83%~1.93%)并趋于稳定.δ~(13)C_(org-PDB)=-31.5‰~-28.8‰,平均-30.3‰.w(TOC)的分布范围及垂向上的变化特征与长宁剖面和长芯一井有良好的可对比性,表明五峰-龙马溪组页岩中高演化的残余有机质芳构化程度高、抗风化能力强,基本没有受到风化作用的影响.兴文地区五峰-马溪组页岩w(S)=0.02%~3.15%,剖面底部20m层段的w(S)远低于长宁剖面,表明底部高有机质层段页岩中的黄铁矿受风化作用的影响已基本流失(0.1%),w(S)普遍很低,用于反演有机质沉积环境已失去了有效性.兴文地区五峰-龙马溪组页岩w(TOC)与δ~(13)C_(org-PDB)总体上呈负相关关系,随着w(TOC)增大,δ~(13)C_(org-PDB)变小,显示有利于有机质保存的还原条件增强.通过长宁剖面、长芯一井和兴文剖面对比研究,结合五峰组-龙马溪页岩的岩石学和地球化学特征,认为控制龙马溪组烃源岩有机质富集的主要原因是海平面升高和深水还原环境导致有机质保存较好.川南沉积中心五峰组和龙马溪组底部高有机质海相泥岩,是页岩气富集的最有利层段.     

柴达木盆地西部侏罗系油气勘探前景

柴达木盆地西部的侏罗系发育中、下侏罗统大、小煤沟组和上侏罗统采石岭组、红水沟组两套地层。中、下侏罗统以暗色含煤建造为主,暗色泥页岩发育;上侏罗统以氧化环境下沉积的红色碎屑岩建造为主,不具备生烃能力。区域地质调查及地震解释资料揭示中、下侏罗统湖相暗色泥页岩分布广、残留厚度大, 在清水沟和月牙山北分别发育了288m和256m厚的烃源岩。有机地球化学分析表明烃源岩有机碳含量平均达1.62%;有机质类型以Ⅱ2型为主,部分为Ⅲ型;正处于成熟阶段的生、排烃高峰期,具有较强的生烃能力。该区生储盖匹配良好,圈闭发育,具有较好的石油地质条件和良好的油气勘探前景。     

四川省兴文县志留系龙马溪组页岩有机质特征

为更好地评估四川盆地页岩气资源,结合野外调查和样品实验,研究了四川省兴文县地区志留系龙马溪组页（泥）岩的有机质特征及垂向变化规律。结果表明：研究区内出露的志留系龙马溪组岩层以黑色泥岩为主,厚度为262.91m,泥岩中残余有机碳丰度在地层中由底部至上部呈逐渐减少的趋势;有机质主要来自志留纪的海相笔石群,其丰度属于较好—最好的烃源岩,类型为Ⅰ型（腐泥型）。研究区具备页岩气形成的物质基础,为进一步开展页岩气调查提供了依据。     

川南长宁地区龙马溪组页岩裂缝发育特征

四川盆地南部下志留统龙马溪组黑色页岩广泛发育,通过对川南长宁地区龙马溪组页岩的系统观察、分析,发现该地区龙马溪组裂缝非常发育,并且多为中-高角度缝,裂缝的展布规律在不同的构造部位差别较大,同一地点的不同层段裂缝的发育特征也有所不同。根据川南地区区域构造背景、构造应力场及长宁构造几何学特征初步分析,控制长宁地区裂缝发育的主要因素为多期复合、联合的构造应力场和构造部位,岩石中脆性矿物的含量也是影响因素之一。长宁地区龙马溪组页岩裂缝发育特征的研究对于日后该地区页岩气的勘探开发具有借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩有机质特征及烃源岩研究

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组碳酸盐岩分布广,但有机质丰度较低,且成熟度高。通过对马家沟组碳酸盐岩中的有机质丰度、类型及成熟度在三维空间分布特征的研究,指出盆地中部马五段、马三段蒸发台地相碳酸盐岩为较好的烃源岩,盆地内其余地区和层位的碳酸盐岩为较差的烃源岩。烃源岩的分布受碳酸盐岩沉积相和盆地基底构造所控制。     

四川盆地北部大隆组页岩气地质条件及勘探潜力

以最新钻井LB1井、7个野外露头剖面及部分老井资料为依托,探讨了四川盆地北部大隆组优质页岩的平面及纵向展布规律,认为优质页岩的展布受沉积相控制,呈NW—SE走向。在广元—旺苍地区发育盆地相,泥页岩厚度较小（10~20 m）;盆地相两边发育深水陆棚相,泥页岩厚度较大（20~45 m）;外围依次发育浅水陆棚或斜坡相,泥页岩厚度逐渐变小（0~15 m）。从斜坡相到陆棚相,再到盆地相,呈现出灰质逐步减少,硅质含量逐渐增加的特征,泥页岩厚度呈先大（深水陆棚相）后小（盆地）的趋势。另外,对LB1井地化特征、储层微观特征开展研究,并与已突破的焦石坝、丁山、东溪地区志留系页岩对比,分析认为,四川盆地北部大隆组优质页岩具有高有机碳、高含气量、有机质类型好、成熟度适中及可压性好等特点。根据高有机碳的特点,认为无定形体有机质的广泛发育是高有机碳含量的基础,缺氧硫化环境是保存的关键。根据高含气量的特点,认为含气性和比表面积具有较好的相关性,而对比表面积贡献较大的主要是有机质含量。最后评价了中国石化矿权内大隆组勘探潜力,认为资源量较大,值得进一步开展工作。     

长宁地区优质页岩储层非均质性及主控因素

通过大量实验测试数据的统计分析,明确了川南地区长宁区块优质页岩各小层间存在较强的非均质性,分析了优质页岩储层发育的控制因素。五峰组-龙马溪组下部储层的脆性矿物含量高,黏土矿物含量相对较低（平均为24.5%）;储层的储集空间类型多样,以有机质孔隙为主,储层物性在纵向上具较强的非均质性,孔隙度主要在0.73%~10.25%,平均约为4.19%;五峰组和龙一₁亚段5个小层的总含气量在1.27~4.19 m³/t,平均达到2.74 m³/t,龙一₁亚段1小层含气量最高,其次为2小层和3小层,4小层含气量最低。沉积条件是优质页岩发育的物质基础,石英含量高和有机质发育有利于优质页岩储层的形成;压实作用与胶结作用是页岩储层发生致密化的主要机制,而溶蚀作用和有机质热成熟在一定程度上可改善页岩储层质量。     

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。     

四川盆地页岩气藏和连续型-非连续型气藏基本特征

四川盆地是一个多旋回叠合盆地,发育了两套海相优质烃源岩(下寒武统牛蹄塘组页岩,下志留统龙马溪组页岩),其有机质成熟度高(R_o=1.5%～6%),绝大多数地区普遍不利于页岩气藏的形成;另发育两套海陆过渡相(上二叠统龙潭组和上三叠统须家河组)优质烃源岩,其成熟度相对较低(R_o=0.7%～3%),在川西南-川南地区具有较有利的页岩气勘探前景.四川盆地页岩烃源岩排烃效率高, 为大规模油气藏提供了烃源;多存在晚期快速隆升调整过程, 为吸附气的解吸创造了条件.页岩气藏经历了早期地质条件优越、生物气高效成藏,中期深埋地腹、原油裂解气快速成藏,晚期快速隆升、脱溶气和解吸气调整成藏等过程.四川叠合盆地油气藏具有多样性特征, 发育了从非连续型到连续型完整序列的油气藏类型.典型的非连续型气藏主要是指构造圈闭(以及部分构造-岩性圈闭)气藏,其圈闭相对独立,非连续分布, 储集空间类型以孔隙型为主.震旦系威远气田、川东石炭系气田群及川东北下三叠统飞仙关组气藏群等具有相对典型的非连续型气藏特征.非连续型-连续型过渡气藏介于连续型气藏与非连续型气藏之间,呈分散状或连续状分布, 圈闭类型多以复合圈闭为主,可发育有裂缝圈闭(川东南二叠系阳新统气藏)及岩性圈闭(上三叠统须家河组气藏).储集空间以裂缝型或次生溶孔为主,非均质性强,普遍存在异常高压.四川盆地连续型气藏应以页岩气藏为主, 但现今未有成功勘探开发页岩气藏的实例.四川叠合盆地具有多旋回构造-沉积演化、优质烃源岩分布的区域性、储层的非均质性和天然气的活动性,及油气成藏经历了生物气、吸附气、裂解气、脱溶气和解吸气演替等多样性特征.因此,四川盆地的油气勘探和研究应形成常规与非常规、连续型与非连续型、原生与次生油气藏的立体勘探和研究局面, 尤其应加强非连续型-连续型过渡油气藏特征、形成机理和分布规律的研究.     

乌石凹陷流沙港组烃源岩地球化学特征

应用岩石热解实验、显微组成分析、元素分析、镜质体反射率和生物标志化合物等分析方法,研究有机质丰度、类型、成熟度及母质沉积环境,对乌石凹陷流沙港组不同层段烃源岩的地球化学特征进行综合评价和对比。结果表明流二段下部油页岩有机碳含量最高,类型为Ⅰ—Ⅱ1型,且普遍达到成熟水平,是研究区最有利的烃源岩层段,流二段上部油页岩次之,流三段烃源岩是好的烃源岩,而流一段烃源岩为中等烃源岩;流沙港组以弱还原—还原环境为主,除流一段以高等植物输入为主外,该组烃源岩既有丰富的水生生物输入,又有一定数量的陆生生物来源,尤其是流二段下部油页岩有机母源中藻类输入较多。