二维地震勘探在页岩气勘查空白区的应用效果：以下扬子巢湖地区五峰组-高家边组下段为例

下扬子巢湖地区五峰组-高家边组下段地层富有机质页岩厚度、有机地化、储集物性、岩石学以及含气性特征研究较为薄弱,为查明该地区五峰组-高家边下段页岩气地质条件,利用二维地震勘探方法指导井位部署,取得了较好的钻探地质效果。钻探结果表明,在页岩气空白区,表现为强反射特征的波组即为五峰组-高家边组下段黑色富有机质页岩。针对强反射波组部署的皖含地1井完整揭示了五峰组-高家边组地层,五峰组-高家边组下段实钻深度与预测深度相差156 m,富有机质页岩厚度为43.9 m,生气条件和储层条件较好,见页岩气显示。因此,二维地震勘探为页岩气空白区的有效勘查方法,利用该方法部署的钻井证实巢湖地区五峰组-高家边组下段具有较好的页岩气地质条件。     

湘东南拗陷二叠系—泥盆系泥页岩分布及地球化学特征

湘东南拗陷泥页岩主要发育层系为二叠系龙潭组、大隆组,石炭系大塘阶测水组,泥盆系佘田桥组、棋梓桥组。作者从泥页岩厚度分布、有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等方面研究了主要泥页岩发育层位的地球化学特征,结果表明:龙潭组、大隆组和测水组泥页岩厚度较大,有机质丰度高;二叠系泥页岩有机质以Ⅱ1型为主,部分为Ⅱ2型;石炭系泥页岩以Ⅱ1型为主;二叠系、石炭系泥页岩有机质演化程度高,均已达到高成熟-过成熟阶段,湘东南拗陷龙潭组、大隆组、测水组泥页岩具备页岩气富集的地质条件,是页岩气勘探的目标层系,有一定的资源潜力。     

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。     

四川盆地下志留统龙马溪组页岩气勘探前景

利用野外露头、岩心、薄片及相关测试分析对四川盆地南部龙马溪组页岩气勘探前景分析。页岩厚度可达700m,有机碳丰度为0.15%～8.75%、生烃潜力大;页岩裂缝较发育,为页岩气提供了充足的储集空间。页岩其本身具有较强的抗破坏能力,是良好的盖层。四川盆地南部龙马溪组页岩层与美国成功开采的页岩气盆地的成藏条件相似,展示了该套页岩层具有良好的勘探潜力。     

中国南方页岩气牛蹄塘组与龙马溪组成藏条件对比研究——以渝东南地区为例

下寒武统牛蹄塘组与下志留统龙马溪组页岩是我国南方下古生界发育的两套富有机质黑色页岩,由于其分布面积广、厚度大、有机质丰度高的特点而成为页岩气勘探的重点层位。涪陵礁石坝页岩气田的发现标志着龙马溪组页岩气已取得了重大突破,但是牛蹄塘组页岩气至今还未取得实质性的突破。通过对渝东南两套富有机质黑色页岩的沉积环境、厚度、埋深、有机质丰度、类型、成熟度、岩矿特征,孔渗物性等方面的对比分析,发现两套页岩的差别主要体现在三个方面——孔渗物性、伊/蒙混层黏土矿物(I/S)的相对含量和热成熟度,其中成熟度的高低起着决定性的作用。在漫长的地质历史过程中,过高的热演化程度已严重影响了牛蹄塘组的微观孔隙结构和成岩作用,出现孔隙体积和比表面积均明显小于龙马溪组页岩的情况,不利于页岩气的吸附富集,从而导致了牛蹄塘组页岩的富气程度不如龙马溪组的结果。     

川东南新元古界南华系大塘坡组页岩气勘探潜力分析

针对南华系大塘坡组页岩的厚度和分布范围、有机地化特征、矿物成分和页岩物性以及页岩的吸附性做了分析研究。该地区大塘坡组分布范围较广,评价区内厚度多大于100 m;分析证明页岩的有机质主要为Ⅰ型干酪根,原始有机碳含量多为1.00%左右,属于较好烃源岩。由于地质演化程度高,有机质已经达到高过成熟阶段。页岩的脆性矿物成分含量较高,孔渗特性较好,页岩的吸附特性较好,有利于页岩气的储集。总结相关参数的分析大塘坡组页岩具有较好的页岩气勘探前景。     

四川盆地外复杂构造区页岩气地质条件及含气性特征:以湘西北五峰组—龙马溪组为例

以永页2井页岩气地质条件分析为基础,结合其他钻井及前人成果,对比国内外页岩气田地质特征,系统研究四川盆地外复杂构造区湘西北五峰组—龙马溪组页岩气地质特征及含气性,指出未来勘探方向。研究结果表明湘西北五峰组—龙马溪组与四川盆地涪陵地区的页岩气聚集条件相近,具有4个显著特征:1)深水陆棚相发育富有机质页岩厚度超过20 m,富含有机质、硅质、黄铁矿以及笔石化石;2)有机质属于Ⅰ型干酪根,有机碳质量分数w(TOC)普遍大于2.0%,自西向东逐渐减小,镜体反射率Ro主要在2.0%~3.0%之间,热演化达到过成熟阶段;3)矿物成分以石英为主,平均质量分数为47.9%,黏土矿物(主要是伊/蒙混层)次之,平均质量分数为26.9%,碳酸盐岩矿物质量分数低于10%,页岩普遍发育微孔隙(主要为有机质孔、晶间孔、溶蚀孔)和微裂缝,储层吸附能力强;4)五峰组—龙马溪组页岩含气量为1.0~3.5 m3/t,以解吸气为主,甲烷体积分数超过90%。深水陆棚相发育丰富有机质,奠定了五峰组—龙马溪组页岩气聚集基础,但含气性受控于盖层、埋深及断裂等保存条件。未来勘探方向应集中于桑植—石门复向斜内龙山—永顺一带向斜核部。     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气藏形成条件与资源潜力

在野外地质露头观察和样品测试数据综合分析的基础上,对湘西北地区下寒武统牛蹄塘组暗色泥页岩的区域分布、有机质丰度、有机质类型、成熟度以及储层特征等页岩气藏形成条件进行研究。研究结果表明:研究区下寒武统牛蹄塘组页岩具有区域分布广、厚度大、埋藏深度适中,有机质丰度高、热演化程度高、脆性矿物丰富、物性良好、储渗空间发育等特点,具备页岩气聚集成藏的有利地质条件。认为吉首—花垣—龙山一带和桑植石门复向斜南翼斜坡带是研究区牛蹄塘组页岩气发育最有利区;采用体积法对研究区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源储量进行估算,资源储量区间值为(0.5~2.1)×1012 m3,中值为1.3×1012 m3。     

川西——川北地区千佛崖组页岩气勘探潜力与方向

川西—川北地区侏罗系千佛崖组广泛发育富有机质页岩,且埋藏相对浅,可作为四川盆地陆相页岩气的有利勘探层位。作者结合取心资料与测井资料进行岩电关系分析,并确定了单井划分富有机质页岩的电性标准;依据单井富有机质页岩段的划分和统计结果及沉积背景所编制的厚度分布图表明,该套页岩分布相对稳定,一般达到70m左右,且埋深主要为2km左右,具有较好的页岩气储层形成和赋存条件。千佛崖组页岩有机质类型以Ⅱ型、Ⅲ型为主,局部存在Ⅰ型;有机质丰度普遍偏低,但在研究区中部的阆中、南充、成都之间的区域及西南部大竹至梁平区域有机质丰度高,其质量分数普遍超过了1.5%。有机质演化(Ro)在北部相对适中,一般为1.0%～1.2%;南部偏低,一般为0.6%～0.8%。勘探有利区及方向主要为绵阳—阆中—巴中—南充之间呈"L"形展布的区域。     

富有机质页岩有机质孔发育差异性探讨——以四川盆地五峰组-龙马溪组笔石页岩为例

探讨富有机质页岩有机质孔发育的差异性,为页岩气勘探开发提供理论依据。在1 500倍和25 000倍电镜下,对四川盆地南部上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组富有机质笔石页岩进行观察。结果表明,页岩中笔石、干酪根、固体沥青等有机显微组分丰富,有机质孔总体发育;但不同有机显微组分、同一有机显微组分的有机质孔发育均存在差异,个体较大的固体沥青有机质孔最为发育,干酪根有机质孔较为发育,笔石碎片有机质孔不发育。有机质孔是随着有机碳向烃类和碳质残渣转化而形成的,笔石富碳贫氢的特征导致其有机质孔不发育;不同母质来源的干酪根生烃潜力存在差异决定了其有机质孔发育存在差异;固体沥青有机质孔是在原油裂解过程中形成的,其发育程度可能主要与原油赋存的粒间孔隙空间大小相关。     

四川盆地周缘筇竹寺组泥页岩储层特征

通过地表地质和井下地质相结合,运用岩石学和岩石物理学方法,探讨了四川盆地周缘下寒武统筇竹寺组泥页岩储层特征.结果表明,四川盆地周缘下寒武统筇竹寺组厚40～400m,为一套黑色碳质泥页岩、灰色含粉砂泥岩、粉砂岩、细砂岩、灰岩及含泥灰岩建造.筇竹寺组下部岩性主要由富有机质(碳质)非纹层状泥页岩、泥岩、钙质泥岩、粉砂岩、纹层...     

四川盆地长宁示范区地质条件对页岩有机质的影响

以四川盆地长宁示范区志留系龙马溪组泥页岩层段为研究对象,在单井岩心观察、有机地球化学特征、地球物理测井和古生物标志等分析的基础上,根据该地区构造特征和沉积环境演化特征这两个方面,分析长宁示范区地质条件对其页岩段有机质的影响。结果表明:川东南地区虽经多期次构造运动,但总体构造格局未受明显破坏,页岩保存完好,为龙马溪组页岩展布广泛、厚度大、有机质保存提供环境保障。本区龙马溪组富含有机质,泥页岩累积厚度大,有机质类型以I型腐泥型为主,是川东南地区海相地层中的优质烃源岩,研究区的沉积环境和构造地质条件为龙马溪组页岩有机质富集保存提供了有利条件,龙马溪组的浅海陆棚闭塞缺氧的沉积环境和缓慢的沉积速率是其优质烃源岩发育主要影响因素。证明区域地质条件对泥页岩层段有机质含量、类型、成熟度、页岩有效厚度、保存条件具有重要意义。     

四川盆地周缘牛蹄塘组页岩微观孔隙结构特征

以四川盆地周缘地区下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩为研究对象,通过X衍射全岩分析、低温液氮吸/脱附等实验方法技术对研究区页岩储层微观孔隙结构进行了系统研究;并探讨了控制纳米尺度微观孔隙结构的主要原因。结果表明:四川盆地周缘牛蹄塘组富有机质页岩矿物组分中石英、长石等脆性矿物含量较高,其次是黏土矿物;页岩微孔结构复杂,多为开放型空隙,以管状孔和平行壁的狭缝状孔为主;微观孔隙孔径主要分布在2~10 nm,以微孔为主。通过分析控制该区页岩储层微观孔隙结构的主要因素,认为有机碳含量是控制纳米级孔隙发育的主要因素,同时也是页岩气赋存的重要物质基础。     

苏皖地区二叠系页岩气成藏地质条件

探讨苏皖地区二叠系页岩气成藏地质条件。通过对苏皖地区二叠系页岩的野外露头地质剖面及有机地球化学的综合研究,表明苏皖地区于海相深水环境条件下沉积的二叠系孤峰组、龙潭组和大隆组发育有3套优质高碳暗色页岩,此3套页岩出露范围广,厚度大,埋藏深度适度,有机质含量高、成熟度适中,孤峰组和大隆组页岩干酪根以ⅡB型和ⅠA型为主,龙潭组煤系地层暗色页岩干酪根以Ⅲ型为主,各层系页岩中的脆性矿物含量高(质量分数≥50%),微裂缝发育。孤峰组和大隆组具备优越的页岩气成藏条件;而龙潭组兼具页岩气和煤层气成藏条件,可列为近期非常规能源规划的首选勘探区之一。     

四川盆地J区块五峰组页岩储层及吸附气特征研究

中国页岩气资源丰富,借助美国页岩气勘探开发经验,中石油、中石化两大石油巨头在四川盆地率先取得突破,中石化在J区块已建成10×108m3/年页岩气产能。为深化认识J区块五峰组页岩储层特征与吸附气特征,通过岩心显微图像、CT扫描和3D FIB图像观察、矿物成分分析、压汞测试、解吸气和吸附气量测量实验及测录井资料进行分析研究。结果表明,页岩代表岩性为灰黑色富含有机质硅质炭质页岩,黏土矿物以伊蒙混层(I/S)为主,脆性矿物以石英、长石为主,含量介于67.5%~85.0%;孔隙度分布在2.0%~7.1%之间,水平渗透率介于0.005~0.545 m D,孔喉半径主要集中分布于4~16 nm;TOC介于1.3%~5.9%,Ro介于2.2%~2.8%;页岩解析气量不低于3.0 m3/t,甲烷饱和吸附体积为2.77 m3/t,总解析气以吸附为主,散失气校正量偏小。研究结果为今后在四川盆地及中上扬子地区寻找页岩气勘探有利区块提供了借鉴。     

四川盆地及周缘地区牛蹄塘组页岩气概况及前景评价

探讨四川盆地及周缘地区下寒武统牛蹄塘组页岩的基础地质概况,并对牛蹄塘组页岩气前景进行评价。通过野外露头和盆地内的钻井资料分析,结果表明牛蹄塘组页岩除川西有剥蚀外,其他地区都有分布,且黑色页岩段厚度大,主要集中在下段;由川中地区向北、向东和向南3个方向分布,厚度一般在40m以上;有机碳含量高,多数地区有机碳的质量分数>2%;页岩已达成熟晚期—过成熟早期。该套页岩埋藏较深,演化时间长,保存条件复杂,因此勘探开发均有难度。四川盆地的西部、北部和东部,牛蹄塘组页岩埋深超过7km,只能作为页岩气勘探潜力区;勘探最有利的地区是川南地区,其次有利的地区为鄂西渝东地区。     

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.     

贵州下志留统龙马溪组页岩气成藏条件分析

针对贵州地区页岩气成藏条件复杂的问题,从钻井、岩芯、露头样品等实验测试资料出发,以下志留统龙马溪组页岩为研究对象,对贵州地区龙马溪组海相页岩气成藏条件进行研究。研究结果表明:贵州地区龙马溪组潜质页岩主要形成于深水陆棚沉积环境,其特点为潜质页岩厚度大,有机碳质量分数高(潜质页岩段平均w(TOC)4%),有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ1型,有机质热演化程度处于成熟—过成熟阶段,页岩中脆性矿物质量分数高,孔隙度中等,含气量高。通过与成功勘探开发页岩气的北美以及四川盆地的成藏条件相比,认为贵州地区下志留统龙马溪组具有良好的页岩气成藏条件,且龙马溪底部炭质页岩段是页岩勘探的目标层系,并预测了其页岩气富集有利区。     

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。     

赣西北与焦石坝页岩气地质条件对比及启示

中上扬子地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩气勘探已获得了突破,下扬子地区上奥陶统新开岭组-下志留统梨树窝组同样也具备一定的页岩气勘探潜力。两套页岩在形成构造背景、沉积环境、有机地化参数、储层特征等方面具有一定的相似性,均形成于深水陆棚-浅水陆棚的沉积环境,均经历了多期构造运动与改造,具有有机质丰度高、以Ⅰ型-Ⅱ1型干酪根为主、有机质成熟度达到了高成熟-过成熟演化阶段的特点。两套页岩在埋深与沉积环境的变化具有一定的差异性,主要表现为新开岭组-梨树窝组在修水-武宁向斜埋深相对较浅,沉积环境由深水陆棚相快速过渡至浅水陆棚相,优质泥页岩厚度较小。通过两区的地质条件对比分析,认为赣西北地区九瑞复向斜的正向背斜构造具有较好的页岩气成藏前景。