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。     

涟源凹陷下石炭统测水组页岩有利层段优选

基于钻井资料及相关实验测试结果,对涟源凹陷测水组海陆过渡相页岩储层特征进行了深入研究,建立了研究区海陆过渡相页岩气有利层段评价标准,并据此优选了测水组的页岩气有利层段。结果表明:研究区测水组主要发育两个富有机质页岩层段,各层段厚度均超过25 m,总有机碳含量平均达到1. 84%,干酪根类型为Ⅲ型,镜质组反射率为2. 05%～3. 62%,达到过成熟阶段;页岩中脆性矿物含量高,微裂缝发育; 7个页岩样品平均含气量为0. 31 m~3/t,总体保存条件良好,显示出研究区测水组海陆过渡相页岩具有较好的勘探开发前景。根据建立的评价标准,优选出层段二为测水组页岩气的有利层段。     

羌塘盆地页岩气成藏地质条件初探*

页岩气作为一种前景巨大的清洁能源资源,近年来迅速成为油气地质领域研究的热点,而发育有多套优质泥页岩质烃源岩的羌塘盆地页岩气勘探还处于探索阶段。通过分析国内外主要页岩气盆地勘探开发关键地质参数,归纳总结了有利页岩气勘探区评价标准。在对羌塘盆地主要泥页岩质烃源岩层厚度、有机质成熟度、有机质类型、有机碳含量等已知关键页岩气地质参数进行综合评价的基础上,提出了羌塘盆地主要发育有两套有利页岩气勘探层：上三叠统泥页岩层、下侏罗统曲色组泥页岩层;遴选了5个有利页岩气勘探区：藏夏河有利区、沃若山有利区、土门格拉有利区、毕洛错有利区、木苟日王有利区。     

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。     

川西-川北地区T3x5页岩气成藏地质条件

在参考美国页岩气发育条件的基础上,结合露头剖面实测、测井解释、矿物分析等手段,对川西-川北地区上三叠统须家河组第五段(T3x5)的页岩气成藏地质条件作了详细分析。认为页岩气呈典型的"滞留成藏",主要以游离态和吸附态赋存于泥页岩中;研究区页岩气成藏地质条件优越。其中阆中-德阳-成都-大邑一带T3x5泥页岩主要为滨浅湖沉积,泥页岩层厚度为55~365m,埋深在2.0~3.5km之间,相对较浅;TOC质量分数为2.0%~6.7%,平均值超过3.0%;有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,热演化程度高,镜质体反射率(Ro)为1.0%~2.0%,脆性矿物的质量分数约为68.6%:为页岩气勘探开发的有利区块。     

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。     

下扬子地区下寒武统黑色页岩地球化学特征

 通过露头观测、样品采集、有机地化分析等方法,研究了下扬子地区下寒武统黑色页岩的地质特征与油气资源意义.研究表明,黑色页岩沉积厚度大,主要分布在皖南的石台-泾县-宁国、全椒、苏北的高邮-海安地区,厚度介于100~400 m;岩石矿物成分中石英含量较高,有利于页岩的压裂改造;有机碳含量主要分布在1.0%~4.0%,黑色页岩沉积厚度中心有机碳含量普遍大于2.0%;有机显微组成、干酪根碳同位素、Pr/Ph 比值和饱芳比表明,该页岩有机质类型为Ⅰ型,母质来源为低等浮游生物,具有较强生烃潜力;热演化程度较高,等效镜质体反射率主体分布在2.0%~4.0%,普遍处于高成熟-过成熟阶段.综合认为,该区黑色页岩沉积厚度大、有机碳含量较高、有机质类型好、热演化程度高,具备页岩气形成的地质条件,是中国南方页岩气有利勘探区块之一.     

中上扬子地区下古生界海相页岩气储层特征及勘探潜力

中上扬子地区下古生界海相地层中发育多套富有机质泥(页)岩,成为中国南方页岩气勘探开发的重点地区。作者在对油气藏成因类型进行划分的基础上,认为该类泥(页)岩油气藏属于源岩油气藏的一种。按照控制源岩型气藏分布的主要地质参数,分析了中上扬子地区下寒武统筇竹寺组/牛蹄塘组和下志留统龙马溪组2套富有机质页岩储层的有机碳含量、有机碳质量分数>2%的页岩层厚度及Ro分布特征。通过分析认为这2套地层有机质丰度高、热演化程度高、分布广泛,具备页岩气赋存的基本地质条件。根据这2套页岩气储层分布特征,确定筇竹寺组/牛蹄塘组泥(页)岩气藏有利勘探区块在川南、鄂西和黔北地区;龙马溪组泥(页)岩气藏勘探有利区块分布在川南-滇北区块、川东-鄂西区块和川北区块。     

康滇隆起东缘上三叠统页岩气有利区优选

基于康滇隆起东缘西昌盆地上三叠统大量露头剖面、钻井和测试资料综合分析,评价了西昌盆地米市拗陷及周缘白果湾组富有机质页岩的主要指标,进行页岩气选区评价。西昌盆地白果湾组第一至第四段均发育湖相或沼泽相富有机质页岩,其中,果湾组二段下部厚度一般为40～89m,果湾组三段下部厚度最大可达251 m。白果湾组页岩平均有机碳为1.0%～1.6%,干酪根有机碳同位素为-26.2‰～-23.2‰,有机质类型为Ⅱ₂—Ⅲ型,米市拗陷东部R。为1.1%～3.0%,演化程度适中。通过对比不同地区陆相页岩的各项指标,发现有机质含量、热演化程度是研究区页岩气形成的重要因素。采用成因法估算白果组页岩含气量为1.0～1.5 m³/t,利用多因素叠合法分段优选了页岩气有利区,分区评价了页岩气资源量,西昌盆地白果湾组有利区页岩气资源量共7 106×10⁸ m³,其中,白果湾组三段最有利,资源量为3 094×10⁸ m³。米市拗陷东部的特尔果和七里坝等有利区有望实现新区新层系的页岩气发现。     

青海省祁连盆地三叠系烃源岩地球化学特征分析

为了加快青海省页岩气资源的勘探与开发进程,形成多元化的天然气供应格局,青海省加大了页岩气资源潜力评价力度。文中通过路线调查、钻探施工及样品采集测试等系统地分析了祁连盆地三叠系南营儿组烃源岩有机质丰度、干酪根类型、有机质成熟度和热演化程度,研究结果表明:该套烃源岩中暗色泥页岩有机碳含量平均为1.63%,属于中等烃源岩,而油页岩有机碳含量平均为8.2%,有机质类型较好属腐泥腐植型-腐植型(Ⅱ2-Ⅲ型),具备生成油和气的条件;有机质成熟度Ro在0.61%~1.24%,平均为0.95%,成熟度达到低成熟—成熟阶段,处于有利于页岩气生成的成熟度范围内;沉积环境为湖泊沉积体系。因此,认为青海省祁连盆地三叠系南营儿组找页岩气藏前景良好。     

桂中盆地页岩气地质条件及潜力分析

研究桂中盆地页岩气发育的地质条件并分析其勘探潜力。对桂中盆地近期一口页岩气钻井的产气特征和岩心开展了TOC、Ro等测试分析。该井位于柳城县白芒村附近,钻进过程中在井深为248.33m的下石炭统寺门组泥页岩层系砂岩夹层中出现井涌及天然气喷漏,日产气量3 000~4 000m3,持续几天后无明显衰减迹象,揭示了良好的页岩气潜力。该井寺门组泥页岩TOC的质量分数为0.54%~1.59%,平均值为1.07%,为较好的烃源岩层;砂岩夹层中见丰富的沥青,其反射率Rb为1.64%~2.1%。寺门组泥页岩烃源岩和沥青热裂解生气保证了泥页岩层系充足的气源供应。桂中盆地中下泥盆统和下石炭统深灰色或黑色泥页岩层系广泛发育,为高演化的优质烃源岩层并且具有较大的厚度,构成页岩气大规模赋存的基础地质条件。经过长期的油气勘探,已在不少钻井揭示页岩气的显示,展示了较好的页岩气勘探前景。     

准噶尔盆地下侏罗统页岩气形成条件

准噶尔盆地是中国西部的大型含油气盆地之一,沉积了多套烃源岩层,其中,侏罗系是盆地最重要的气源岩, 蕴含巨大的页岩气资源。通过钻井、录井、露头、岩芯资料及样品分析结果,从泥页岩的展布及埋藏条件、有机地球化 学特征、储层条件和含气特征几方面,研究下侏罗统页岩气的形成条件并对页岩气有利的勘探层位和区带进行了预 测。准噶尔盆地下侏罗统泥页岩广泛发育,以盆地西北缘及南缘沉积厚度最大;埋藏深度1 000～9 000 m,整体上具有 自北向南逐渐增加趋势;泥页岩有机碳含量较高,有机质类型以III 和II2 为主,具有倾气特征,有机质演化处于未成 熟高成熟阶段。泥页岩储层具有孔隙度低、黏土含量高的特点,储集空间以微裂缝为主。实验测得下侏罗统泥页岩 平均吸附含气量为1.42 m3/t。泥页岩段气测显示活跃,通过现场解吸试验证实了泥页岩中有天然气赋存。综合对比研 究认为,准噶尔盆地下侏罗统八道湾组为页岩气最有利的勘探层位,达巴松中拐地区为页岩气勘探最有利目标区。     

煤系页岩有机质特征及有机碳含量预测：以宁武南区块为例

宁武盆地石炭-二叠系太原组-山西组地层广泛发育，但其煤系页岩气勘探程度尚低。本文基于宁武南区块多口钻井页岩样品的扫描电镜观测、有机碳含量测试、岩石热解测试及系列测井数据探讨了宁武南区块煤系页岩展布特征、有机质微观赋存特征和有机质丰度预测方法。结果表明：宁武南区块太原组-山西组煤系页岩连续泥岩厚度达到30m以上，有机质丰度平均达到2.6%，有机质类型以Ⅲ型干酪根为主，显微组分以惰质体与镜质体为主，有机质孔隙主要发育于固体沥青，镜质体与惰质体中零星可见。构建了基于改进ΔlogR法、多元线性回归和神经网络的有机碳含量预测模型，对比预测精度认为反向传播（back propogation, BP）神经网络模型更适用于研究区煤系页岩有机碳含量预测。利用构建的BP神经网络模型对宁武南区块太原组和山西组总有机碳(total organic carbon, TOC)进行预测，指出研究区东北部煤系页岩有机质丰度高（TOC > 3%），具有较好的勘探前景。     

鄂尔多斯盆地中生界页岩气形成条件及勘探潜力

为了研究鄂尔多斯盆地中生界页岩气的勘探潜力,对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段陆相泥页岩开展了有机地球化学测试、扫描电镜及X射线衍射分析、孔渗特征分析等测试工作。结果表明:长7段泥页岩中有机质类型以Ⅰ型~Ⅱ2型为主,有机碳含量分布在0.32%~18.40%,一般大于1.0%;镜质体平均反射率分布在0.54%~1.17%,平均值为0.88%,表明该区中生界泥页岩处于低成熟-成熟阶段,具备页岩气聚集成藏的地质条件。在泥页岩矿物组成方面,石英、长石等脆性矿物的含量介于29.1%~89.6%,平均含量为53.6%,而黏土矿物含量分布在9.1%~65.5%,含量一般低于50%,以伊利石占主导;储集空间包括粒间孔、粒内孔及有机质孔等多种基质孔隙以微裂缝,总体上,该区泥页岩表现为低孔隙度(平均为4.69%)、低微渗透率(平均为0.157×10~(-3)μm~2)的特点。通过与国内外典型页岩相比,鄂尔多斯盆地长7段具有良好的页岩气资源潜力。     

川东北侏罗系千佛崖组页岩气勘探潜力分析

通过对比国内外页岩气成藏的有利地质条件,分析测试发现川东北侏罗系千佛崖组暗色泥页岩具有埋藏深度适中(3 500～4 000 m),厚度较大,TOC平均质量分数大于1.0%,热演化程度在1.43%～1.62%之间,孔隙度平均为4.08%,渗透率平均为1.106 6×10-3μm2,并且脆性矿物质量分数高等特点,具有良好的页岩气成藏和开发条件,勘探潜力巨大.     

鄂尔多斯盆地中生界页岩气形成条件及勘探潜力研究

为了研究鄂尔多斯盆地中生界页岩气的勘探潜力,对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段陆相泥页岩开展了有机地球化学测试、扫描电镜及X射线衍射分析、孔渗特征分析等测试工作。结果表明：长7段泥页岩中有机质类型以Ⅰ型~Ⅱ2型为主,有机碳含量分布在0.32%~18.40%,一般大于1.0%;镜质体平均反射率分布在0.54%~1.17%,平均值为0.88%,表明该区中生界泥页岩处于低成熟-成熟阶段,具备页岩气聚集成藏的地质条件。在泥页岩矿物组成方面,石英、长石等脆性矿物的含量介于29.1%~89.6%,平均含量为53.6%,而粘土矿物含量分布在9.1%~65.5%,含量一般低于50%,以伊利石占主导;储集空间包括粒间孔、粒内孔及有机质孔等多种基质孔隙以微裂缝,总体上,该区泥页岩表现为低孔隙度(平均为4.69%)、低微渗透率(平均为0.157×10-3μm2)的特点。通过与国内外典型页岩相比,鄂尔多斯盆地长7段具有良好的页岩气资源潜力。     

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。     

渝东北城口北相区寒武系页岩储集层特征研究

以渝东北城口地区预探井A井寒武系鲁家坪组-巴山组泥页岩样品测试分析数据为基础,从页岩的地球化学特征、岩石矿物学特征、储层物性特征、储集空间特征和含气性特征等方面对泥页岩进行了初步研究。结果表明,城口地区寒武系鲁家坪组-巴山组泥页岩有机质含量高,TOC平均为5.6%;成熟度高,Ro平均为3.17%;有机质类型主要为Ⅰ型干酪根,页岩脆性矿物含量高。泥页岩储集空间类型多样,以矿物粒间孔隙为主。高压压汞、核磁共振、等温吸附数据都表明该套泥页岩大孔较发育,单位吸附量大。总含气量不高。通过对比北美Barnett页岩、焦石坝页岩和彭水区块页岩的特征,可以看出渝东北城口北相区寒武系鲁家坪组-巴山组的页岩气含气性较低,有机质孔隙较少,有机质成熟度过高等不利因素可能会加大后期开发的难度。     

桂中坳陷东部下石炭统鹿寨组泥页岩有机地球化学特征

基于对桂中坳陷东部下石炭统鹿寨组泥页岩总有机碳含量(TOC)、有机质成熟度(Ro)、显微组分、饱和烃色谱-质谱等有机地球化学特征分析,发现其TOC主体2.0%,Ro为0.84%~2.95%,有机质类型属于Ⅱ1-Ⅱ2型。通过对比国内外主要页岩气盆地富有机质泥页岩有机地球化学特征和分析研究区页岩气保存条件,判断下石炭统鹿寨组泥页岩具有较好生烃潜力。在此基础上,分析了鹿寨组泥页岩的沉积环境和有机质来源,发现:Pr/Ph1,伽马蜡烷/αβC30霍烷比值为0.72~0.75,具有升霍烷系列,C27重排甾烷/C27规则甾烷比值为0.13~0.15,孕甾烷/C29-20R规则甾烷比值为0.03~0.04,研究区属于高咸度贫氧-缺氧的强还原环境;正构烷烃分布范围宽,C、N原子比为42.23~50.89,三环萜烷中C21、C23、C24呈倒"V"形分布,αβC30霍烷/∑C29甾烷比值为0.48~0.51,C29具有明显优势,伽马蜡烷指数平均值为0.370.2,不同显微组分在剖面上对TOC贡献率不同,判断鹿寨组泥页岩有机质来源多样,以高等植物和水生生物为主,顶部和底部层位有机质来源以低等细菌、藻类为主,具有较好的生烃潜力。     

辽河东部凸起C—P页岩气聚集地质条件

通过对辽河坳陷东部凸起已钻探井的录井、测井及岩芯资料的系统分析,结合目的层段样品的有机地化及实验测试结果分析,认为东部凸起上古生界石炭—二叠系暗色泥岩单层厚度较大,空间分布广泛稳定,有机质类型以III型干酪根为主,丰度指标高(TOC>2.0%),热演化程度高(Ro=1.5%～2.6%),具备形成页岩气藏的源岩条件;暗色泥岩有机碳含量高为吸附态页岩气提供了丰富的载体,微裂缝的发育为游离态页岩气提供了良好储集空间;同时泥岩石英矿物含量高(平均SiO2>40%),岩性较脆易形成裂缝,符合工程压裂条件要求,部分已钻探井在石炭系—二叠系暗色泥岩段普遍存在气测全烃异常,预示东部凸起上古生界石炭—二叠系具有较大的页岩气勘探潜力。