松辽盆地油页岩勘探开发有利区预测

松辽盆地油页岩资源储量巨大且分布广泛,主要赋存于上白垩统青山口组一段和嫩江组一段、二段,含油率中等,一般为4.7%～5.1%左右。从松辽盆地油页岩地质特征及时空分布出发,选取主采层厚度和矿体埋深参数,建立油页岩段和盆地的优选标准,建立松辽盆地勘探开发有利区优选体系,将其划分为最有利、有利、较有利和一般有利4个级别的油页岩勘探开发区。其中,南起伏龙泉-农安,经增盛,北至肇源的地区为下一步勘探开发的靶区。     

松辽盆地长岭坳陷上白垩统页岩油有利区优选及资源潜力

松辽盆地长岭坳陷的页岩油勘探尚处于起步阶段,上白垩统页岩油资源潜力研究将为该坳陷页岩油勘探提供科学依据和理论支撑。从泥页岩空间展布特点和有机地球化学特点等方面对该区上白垩统嫩江组和青山口组富有机质页岩进行了系统的分析。研究结果表明:松辽盆地长岭坳陷嫩江组一、二段和青山口组一段整体具有泥页岩厚度大、分布面积广,高有机质丰度、演化程度适中和偏生油型干酪根的特点。在此基础上,对松辽盆地长岭坳陷上白垩统页岩油进行了有利区的预测并初步分析了勘探潜力。     

陕西铜川地区油页岩含油率测井评价方法

油页岩是一种重要的非常规油气资源,油页岩的含油率是油页岩工业品质评价中最重要的参数之一。目前,油页岩含油率主要是通过对岩芯的实验室测定来获取,受取芯和测试成本影响,可利用的含油率数据十分有限,且由离散样品获得的含油率数据难以准确反映强非均质性的有机质在地层中的准确分布。油页岩具有典型的测井曲线特征,利用测井资料估算油页岩含油率,可以在较低的经济成本基础上获得更多且连续性好的数据。通过铜川地区油页岩探井的测井与有机碳、含油率资料,结合ΔlogR方法,初步建立了油页岩有机碳(TOC)质量分数和含油率(ω)解释模型,对油页岩层段进行了识别和有机碳和含油率解释计算,通过对比验证取得了较好的效果,为利用研究区大量石油测井资料进行油页岩工业评价提供了方法和依据。     

松辽盆地茂206井青山口组一段有机地球化学特征

松辽盆地白垩纪青山口组下部分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩和油页岩沉积,是全盆地划分泉头组与青山口组的一级标志。茂206井青山口组黑色泥岩、页岩的地球化学特征研究表明：它具有相对高的有机碳、干酪根碳同位素正偏、重排甾烷含量低,普遍存在伽玛蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,表征为白垩纪温室效应时间窗内古湖泊缺氧事件的产物。而青山口组底部出现的一些具重要时代意义的被子植物花粉,也证实了青山口组底界已属Turonian期,而非Cenomanian期。     

油页岩的地震识别与评价技术

松辽盆地上白垩统青山口组和嫩江组沉积时期发育未成熟油页岩,为提高其勘探效率并降低其勘探成本,利用地震正演-反演方法识别与评价油页岩。通过油页岩的微观孔隙、岩石组分及其地球物理响应分析,建立油页岩的等效岩石物理模型和地震波阻抗响应方程;采用合成记录法正演模拟地震资料的油页岩分辨能力,建立油页岩的楔形收敛地质模型;利用测井约束地震反演与神经网络算法运算,获取波阻抗和有机质反演数据体。研究结果表明:有机质和孔隙发育程度影响油页岩的地震响应;地震资料可分辨最小油页岩厚度为6.4 m;波阻抗反演结果只能定性评价油页岩发育的空间展布特征,而有机质反演结果不仅能预测油页岩发育的空间展布特征,还可以评价油页岩发育的品质。     

腰英台油田青山口组储层裂缝特征研究

腰英台油田位于松辽盆地南部中央拗陷区,其中的1号区块～301号区块的上白垩统青山口组砂岩为裂缝性低渗储集层,裂缝较为发育。通过对岩芯的系统观测、薄片裂缝观察、测井资料解释、碳氧同位素测试等手段对裂缝进行了系统研究,结果表明:腰英台油田青山口组裂缝发育,其中发育程度最高的为青山口组一段II砂组;裂缝长度的主要分布在5～15 cm,宽度主要分布在0.1～1.0 mm,密度平均0.41条/米,大部分裂缝都被全充填,充填物以方解石为主,裂缝倾角主要分布于75?～90?,裂缝方位主要共有4组,分别是NWW(280?)向、NNW(345?)向、NNE(18?)向和NEE(76?)向;微裂缝以宽度小于0.5 mm为主,被方解石或者有机质充填或者半充填,裂缝性质以剪切缝为主,部分发育张性缝;裂缝发育期次主要分为两期,分别为嫩江末期和明水末期。     

松辽盆地月亮泡地区岩性油藏成藏规律研究

通过对研究区各成藏组合沉积微相的研究及典型油藏剖面的解剖,分析了在西部英台—白城沉积体系控制下的月亮泡地区垂向上不同含油气组合岩性油藏的成藏主控因素、成藏规律及相应的勘探思路,丰富和完善了松辽盆地斜坡区岩性油藏的研究。研究表明:三角洲前缘相变所造成的岩性变化是上白垩统姚二+三段成藏的主要控制因素,嫩江组区域性水进形成的稳定泥岩为姚二+三段的成藏提供了良好的区域盖层,一定厚度的直接盖层是姚一段、青山口组及泉四段成藏的主要控制因素,而三角洲前缘相带良好的储盖组合及沉积微相相变造成的砂体侧向尖灭是这3套油层发育岩性油藏的又一重要原因;青山口组大套泥岩中发育的超压为形成"源下成藏"的泉四段提供了油源及排烃动力条件。     

松辽盆地北部上白垩统嫩江组二 、三段物源分析

通过岩芯观察描述以及分析化验资料的综合分析, 从岩石矿物成分、砂体平面展布、重矿物组合以及锆石-电气石-金红石指数(ZTR 指数) 、泥岩颜色区域分布等方面对物源方向进行了判断。综合分析表明: 松辽盆地北部嫩江组二、三段沉积时期物源随时间变化有所变化, 但变化不大。嫩江组二段沉积时期物源主要来自东方; 嫩江组三段沉积时期物源除东部来的物源外, 东北部物源对盆地北部物源体系也参与贡献, 物源的变化可能是由于嫩二段晚期盆地北部地层隆起。松辽盆地北部在嫩江组二、三段时期主要存在着 3 个方向的物源: 东北、东部以及西部物源。嫩江组二、三段沉积时期, 东部物源为主要物源, 在嫩江组三段沉积的中后期, 东北向物源出现并与东部物源共同起主导作用。西部物源在嫩江组三段沉积的中晚期出现, 影响范围小。     

桦甸市三道岔矿区油页岩热解特性试验研究

选择桦甸市三道岔矿区第3层、第5层、第7层、第10层的4个不同层位的油页岩进行热解特性试验,在不同温度状态下,对不同层位的12组油页岩样品进行热解,得到DSC曲线热解率,分析得出在450~500℃之间时出现一个峰面积较大的吸热峰,这是页岩油的主要析出阶段;另外,桦甸市夹皮沟3道岔矿区第三层油页岩的含油率最高,其他层位油页岩的含油率相对较低,而第10层下部油页岩的含油率高于上部。     

杏北西斜坡区扶杨油层断裂系统特征

为了找出与杏北西斜坡区扶杨油层控油关系密切的断裂,在分析断裂形成的区域构造背景基础上,系统地研究了断裂的几何学特征及形成演化过程,并依据断裂的变形期次、变形性质划分了断裂系统,通过界定扶杨油层断裂系统的构成厘定了控油断裂类型及分布规律。研究结果表明:杏北西斜坡区断裂以平直断层为主,倾角陡、规模小,断层走向总体为北西向。断裂演化主要经历3期不同性质的变形:即青山口组沉积时期(Ⅰ期)的拉张变形、嫩一二段沉积时期(Ⅱ期)持续拉张变形和嫩三段~第四系时期(Ⅲ期)的反转变形。其中青山口组沉积过程中断裂活动最为强烈,致使断裂集中发育在T2y1和T2 2个界面,并形成了高密度的T2反射层(扶杨油层的顶面)断裂密集带。按照断裂不同时期的不同性质变形特征可将杏北西斜坡区划分出5套断裂系统,T2反射层主要发育Ⅰ型断裂系统、Ⅰ-Ⅱ型断裂系统和Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂系统,其中沟通青山口组源岩和扶杨油层且未断穿青山口组泥岩盖层的I型断裂系统的断裂密集带边部具有较好的油气富集。     

大安沿江地区葡萄花油层油气成藏模式

 大安沿江地区是近年吉林油田重要靶区,其油气成藏模式的剖析是精细地质研究的基础。本文运用源控含油气系统理论,对生、储、盖、圈静态要素及其生、排、运、聚、散动态过程进行了综合研究,初步建立了大安沿江地区葡萄花油层的成藏模式。研究了松辽盆地大安沿江地区葡萄花油层烃源岩埋藏史、油气运聚场,揭示了靶区油气成藏模式及控藏因素。研究表明,葡萄花油层油气主要来自靶区北部的齐家-古龙凹陷青山口组一段源岩,由青一段生成并排出的油,在浮力作用下,经沟通青一段和葡萄花油层的断裂进入葡萄花油层聚集成藏。     

长宁地区富有机质页岩脆性及与裂缝发育关系

页岩的脆性控制着裂缝的形成和演化,对页岩气层的体积改造和页岩气的增产极为关键。以川南长宁地区龙马溪组页岩为例,通过岩石矿物、地球化学和岩石力学等实验对龙一₁亚段的矿物组分、有机地球化学、孔隙-裂缝结构以及力学性质进行测试,分析不同脆性矿物、有机质以及埋深的页岩脆性特征及其与裂缝发育的关系。结果表明,龙一₁亚段脆性最高者为富有机质硅质页岩岩相,石英、长石和黄铁矿等脆性矿物的总含量大于50%,它们能够调节岩石断块的剪切滑移,所积累的能量大于完成岩石整体剪切破坏过程所需的能量;有机质及其在成熟过程中所产生的有机孔隙与微裂缝可促进裂缝的拓展、贯通以及连接,有机碳含量越高,裂缝系统越发育;随着埋深增加,页岩的脆性下降,岩石破裂模式由复杂的劈裂型向单一的剪切型转变;龙一₁¹、龙一₁²小层脆性矿物和有机碳含量最高,脆性指数分别达到了61.31%和60.70%,为压裂甜点层段。     

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。     

松辽盆地北部陆相泥页岩孔隙特征及其对页岩油赋存的影响

综合应用气体吸附、高压压汞和扫描电镜方法对松辽盆地白垩系陆相泥页岩内部微观孔隙特征进行刻画,进而结合岩石热解、全岩矿物分析等实验手段对泥页岩孔隙发育的控制因素及其对含油性的影响进行分析。结果表明:研究区泥页岩孔隙类型以片状黏土矿物的层间微孔隙为主,裂缝发育程度不高,孔隙级别以微孔和介孔为主,泥页岩孔隙发育总体受控于埋深和次生孔隙发育情况,有机孔隙对页岩油储层不具有重要意义;油源充足的情况下,泥页岩含油性明显受控于孔隙度,其中直径大于20 nm孔隙是页岩油的主要赋存空间,在进行页岩油勘探开发时应着力寻找较大孔隙发育的甜点区;龙虎泡阶地南部与齐家-古龙凹陷交界处青山口组含砂岩或砂质薄夹层的泥页岩层系中泥岩次生孔隙发育,含油性高,易于压裂,是松辽盆地北部页岩油勘探开发的首选区域。     

四川盆地富有机质页岩硅质生物成因及对页岩气开发的意义

通过岩石学、有机碳含量、主量元素和力学性质分析, 对四川盆地长宁双河剖面上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组页岩进行硅质成因研究。长宁双河剖面底部页岩过量硅含量为40%~62.7%, 具有高SiO₂, P₂O₅和Fe₂O₃, 低Al₂O₃, TiO₂, FeO和MgO的特征。Al/(Fe+Al+Mn)比值为0.67~0.71, Si/(Si+Al+Fe)比值为0.89~0.93, 在Al?Fe?Mn图解上落在生物成因区。五峰组有机碳含量(TOC)为2%~7.55%, 平均3.73%。龙马溪组页岩有机碳含量为0.23%~8.36%, 平均1.16%, TOC>2%段集中在剖面底部21 m, TOC与硅质含量具有正相关关系。页岩中发现大量放射虫、海绵骨针等微体化石, 证实硅质为生物成因, 指示页岩沉积环境为深水陆棚, 有利于形成自然裂缝和后期压裂改造, 对页岩气勘探开发具有重要意义。     

非稳态原位热解扶余油页岩热-流耦合模拟

采用热-流耦合分析模式,对水力压裂之后扶余油页岩储层的传热导流渗透能力进行数值模拟,发现流体主要沿油页岩层理方向形成地裂隙流出,但是随温度的增加,孔隙度增大也会有少许流体从油页岩的原生孔隙流出,渗流场压力在同一截面自裂隙垂直于油页岩层理向两端呈现下降趋势;流体对油页岩地层热量的传导主要是沿裂隙方向进行.加热时间增长,裂隙两侧油页岩裂解,孔隙度增加,氮气向油页岩储层的扩散速度也得到了提高,加热至40d之后,裂隙周围油页岩首先达到裂解温度,加热至60~100d,油页岩层的平均温度自500K提升至650K,整个油页岩能够被有效热解.     

淮南潘谢矿区石盒子组煤系页岩气储层孔隙结构特征及影响因素

页岩储层孔隙结构对于页岩气富集和开采具有重要影响。应用高压压汞、低温N2和CO2吸附实验结果,对淮南潘谢矿区石盒子组煤系页岩气储层的孔隙结构进行定量表征,并结合有机地球化学特征、矿物组成和成熟度探讨了其影响因素。结果表明:潘谢矿区石盒子组页岩孔隙度为1.21%~11.00%,平均3.58%;孔隙类型主要为平行板状孔、楔状半封闭孔及墨水瓶孔。潘谢矿区石盒子组页岩的总孔容为（12.77~36.66）×10-3 cm3/g,总比表面积为（10.27~26.01） m2/g,平均孔径为9.59 nm,介孔对孔隙结构的贡献最大,其次是微孔和宏孔。孔径为0.5~0.85 nm,2.1~3.5 nm及71~150 nm的孔隙对潘谢矿区石盒子组页岩孔容起主导作用,孔径为0.4~0.85 nm和2.5~5.0 nm 的孔隙提供了主要的比表面积。有机碳含量（TOC）、矿物组分和成熟度均会影响石盒子组页岩孔隙结构的发育。TOC的富集有利于拓展孔隙空间和孔隙结构的发育;黏土矿物含量的增加会抑制孔隙结构的发育,脆性矿物则相反;石盒子组页岩成熟度达成熟-高成熟,处于有机质第一次裂解后孔隙减小阶段。该研究成果为深入认识该区页岩气赋存富集提供基础资料。