沁水盆地石炭-二叠煤系地层烃源岩特征及生烃有利区评价

对山西沁水盆地石炭－二叠煤系地层烃源岩的有机地化资料进行分析总结。结果表明,山西组和太原组煤岩样品显微组分以镜质组为主,其次为惰质组,稳定组分（壳质组＋腐泥组）的质量分数一般低于11.2％;干酪根 H／C 原子比主要集中在0.20～0.85,O／C 原子比主要集中在0.02～0.10,属高演化Ⅲ型有机质;煤岩碳同位素普遍偏重,为－23‰～－25.6‰;沥青“A”中,饱和烃的质量分数大多数＜25％,芳烃为11％～58％,饱／芳比值一般为＜0.4。煤系泥岩显微组分以镜质组为主,其次是惰质组,壳质组较低;H／C 原子比主要在0.25～0.75,O／C 原子比主要在0.03～0.20,属高演化Ⅲ型有机质,小部分属于Ⅱ2型有机质;碳同位素偏重,为－23.5‰～－25.9‰,饱和烃质量分数＜25％,大部分＜20％。太原组灰岩以Ⅱ2型干酪根为主,碳同位素轻于山西组及太原组煤岩及泥岩,主要在－26.0‰～－30.0‰。制定了适合沁水盆地煤系地层中煤岩和泥岩的生烃潜力评价标准,对烃源岩有利生烃区进行评价。综合认为,沁水盆地山西组煤岩总体上是中等－好烃源岩,以盆地两翼为好,中部和南部为中等－差烃源岩;太原组煤岩总体上为中等－好烃源岩,两翼大部分为好烃源岩,沁县－祁县－榆次－榆社一带以及南部地区为差－中等烃源岩;沁水盆地山西组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,只有西部部分地区为好烃源岩,盆地中部地区烃源岩生烃潜力比两翼差;太原组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,西部局部地区为好烃源岩,盆地边缘比盆地中央的生烃潜力稍大一些。     

沁水盆地山西组煤岩的生气热模拟实验研究

热模拟实验是研究烃源岩有机质成烃演化的重要手段。为了客观了解沁水盆地高演化煤系烃源岩的生烃特征和生气性能,采用封闭高压釜体系对沁水盆地山西组煤岩样品进行了生气热模拟实验。结果表明:沁水盆地山西组煤岩样品可以生成大量的气态烃(其产率高达226m3/t),是良好的气源岩;随着热模拟温度的增加,气态烃产率增大,气态烃产率表现出"两急两缓"的增加模式,高演化阶段以产甲烷为主,主生气期为热模拟温度450~600℃(Ro=1.2%~2.7%);温度影响煤岩热解气组分碳同位素值的变化,总体上甲烷、乙烷、丙烷的碳同位素值随热模拟温度升高有逐渐变重的趋势,并且相同热模拟温度时具有δ13C1δ13C2δ13C3的特征,符合气态烃碳同位素正序系列。     

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。     

基于化学动力学和包裹体分析技术研究川东石炭系成藏史

川东石炭系油气藏的源岩生烃史及运聚史研究的不够充分,缺少定量化的动态指标依据,影响了川东石炭系新的接替区域的勘探。利用化学动力学方法对其主力烃源岩下志留系泥岩进行生烃史模拟,同时结合包裹体分析技术进行流体注入史研究,分析二者的匹配关系,模拟石炭系油气藏的动态调整过程。研究认为石炭系油气藏为三期成藏,第一期晚二叠世~晚三叠世,下志留统烃源岩早成熟阶段,开始初步生气,形成早期的小规模天然气藏;第二期晚三叠~早侏罗世时期,为烃源岩大量生油阶段,形成古油藏;第三期燕山时期,古油藏遭遇高温裂解生气阶段,并经历后期的调整改造,最终形成现今的气藏分布。显示化学动力学和包裹体分析技术可有效提高油气藏成藏史的模拟精度。     

沁水盆地煤岩顶板致密砂岩气充注过程及运移机理研究

沁水盆地石炭-二叠系煤岩中具有丰富的煤层气资源,测井显示煤岩顶板致密砂岩中亦赋存天然气。从沁水盆地煤岩生烃演化史入手,分析了煤岩顶板致密砂岩游离气的充注过程,探讨了游离气从煤岩到顶板砂岩的运移机理。煤岩为顶部砂岩提供气源,在浓度差的控制下,扩散是游离气运移的主要方式;煤岩生气关键时刻亦为砂岩气充注关键时刻,生烃增压作用为渗流提供了必要的压力差和微裂隙通道;当扩散和渗流同时产生时,孔隙大小的变化可使这两种运移方式相互转化。     

沁水盆地煤系天然气系统富集成藏的主控因素分析

沁水盆地是我国最大的构造聚煤盆地,也是国内首个实现煤系天然气商业化开采的区块。盆地内石炭-二叠系煤层厚度大、分布稳定、吸附能力强、含气量大,目前产能已超过20×108m3,具有良好的勘探开发潜力。以煤田、煤系天然气勘探阶段积累的资料为基础,系统探讨了沁水盆地煤系天然气富集成藏的主控因素,分析认为构造演化、埋藏史和热演化、沉积体系和水文地质条件是控制沁水盆地煤系天然气富集成藏的主要地质因素。沁水盆地两期生气都是在构造运动的影响下发生,煤系赋存状态为印支、燕山和喜山期构造运动叠加的结果,断裂及陷落柱发育区含气量低;区内煤层埋深呈现北部深南部浅,中部深东西部浅的特点,南部热演化程度高,煤系天然气含量大;沉积体系影响煤层的空间展布;水文地质条件关系着煤系天然气的形成和保存,弱水动力区为煤系天然气的有利区。     

东濮凹陷煤成气成藏主控因素定量分析

基于东濮凹陷典型煤成气区成藏条件对比分析,厘定煤成气成藏关键控制因素,结合权重赋值法、模糊评价法,提出断层输导效率系数、保存条件系数等参数,对单一因素进行定量化表征,最终利用多元线性回归法等建立东濮凹陷煤成气藏形成规模的多因素预测模型,并优选勘探潜力区。研究表明:煤成气的宏观展布受源岩生烃能力控制,主要围绕生气强度大于20×10~8 m~3/km~2的区域分布;通源断层活动期与烃源岩生排烃期的时空配置关系决定煤成气有效运聚;煤成气藏保存条件受断-盖组合关系控制,泥岩盖层有效厚度封闭下限为40 m;充足的源-储剩余压差是煤成气高效成藏的必要条件;煤成气藏形成规模受"供烃-动力-输导-保存"多元耦合控制,其中生气供给、封盖保存为首要控制因素,成藏动力条件和断层输导条件次之;基于成藏条件分析及气藏规模定量预测评价结果,优选中央隆起带文中地区、西南洼方里集地区为重点潜力区。     

模拟煤层气储层条件下煤岩渗透性实验研究

储层煤岩特有的割理结构使其渗透性与常规砂岩储层不尽相同,本文以山西沁水盆地3#煤作为实验煤心,实验研究了围压、孔隙压力对煤岩渗透率的综合影响规律,并得到3#煤岩的裂缝体积压缩系数范围。研究表明,流体介质不同,储层煤岩渗透率在压降过程中变化趋势不同;储层煤岩裂缝体积压缩系数在整个煤层气开采过程中并非一恒定值。     

川东小河坝砂岩天然气成藏地球化学研究

天然气成藏地球化学研究包括气源、生烃时期、烃源灶及圈闭形成时间等内容。从天然气组成、碳同位素分析入手,确定川东下志留统小河坝砂岩天然气气源为龙马溪组黑色页岩、深灰色泥岩;通过有机相分析、埋藏史分析、TTI计算,认为源岩生烃潜力大,晚三叠世至早侏罗世达到生烃高峰期,形成两个大面积的烃源灶,可提供充足的烃源;再利用构造演化史、流体包裹体均一温度确定关键时刻为晚三叠—早侏罗世。在天然气成藏地球化学分析的基础上,建立小河坝砂岩的天然气成藏体系。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段致密砂岩天然气成藏

为搞清鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段成藏与储层致密化关系,采用流体包裹体均一温度测试、激光拉曼光谱分析、伊利石测年分析对研究区盒8段的成藏时间进行了恢复,流体包裹体均一温度显示为双峰分布特征,主要分布在105~120℃之间和135~160℃之间,由捕获的包裹体内气体组分推算的R0介于0.6~1.0和大于1.2两个区间,伊利石测年分析显示峰值年龄分别为160和120 Ma,确定研究区主成藏时间为晚侏罗世和早白垩世。通过成岩作用及埋藏热演化史分析,三叠纪末时研究区盒8段储层孔隙度已小于12%,浮力无法克服毛管阻力,天然气将无法依靠浮力成藏,即储层已致密化。由此得出研究区气藏整体具有"先致密后成藏"的成藏特征,为在研究区寻找勘探有利区提供了理论基础。     

Study on kinetics of hydrocarbon generation from coals in the Qinshui Basin

Coal-bed gas is a new energy resource and studies on its genetic mechanism, coal source rock and the resource assessment have become the hot points in petroleum ge-ology field[1―3]. A new method for the quantitative as-sessment of hydrocarbon generative potential from coals by means of the chemical reaction kinetics has been de-veloped gradually over the recent years and so far some researchers in the field have been reported[4―13]. These works focused on the application of the kinetic model…     

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。     

河北省邯邢地区煤系气成藏特征及其共生组合模式

为揭示煤系气共生成藏作用,寻找分布有利区,实现共探共采,利用统计分析、测井分析、压汞实验、有机碳含量、有机质成熟度等实验方法,对河北省邯邢地区太原组和山西组煤系气成藏特征及其组合关系开展研究,并划分煤系气分布有利区.研究区煤层和暗色泥页岩为主要烃源岩,有机质类型为Ⅲ型,有机质成熟度介于0.61％ ～2.85％;致密砂岩孔隙度平均值为5.14％,渗透率平均值为0.03 mD,煤系气储层总体以砂-泥混合储层为主.煤层、泥页岩、致密砂岩和灰岩互为盖层,发育7种岩相组合类型.煤系气共生组合有3种类型,6种组合模式,包括自生共储型、自生自储型和共生共储型.山西组下部和太原组中下部为煤系气主要发育层段.研究区东部和南部构造简单,埋深较大,利于煤系气的成藏,西北部构造复杂,地层抬升,不利于煤系气的成藏.     

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.     

鄂尔多斯盆地山西区页岩气开发潜力分析

山西地处鄂尔多斯盆地东南缘,为分析鄂尔多斯盆地山西区页岩气潜力,通过野外地质勘查和取样,结合页岩沉积条件、有机质丰度、岩芯分析等实验结果,对鄂尔多斯盆地山西区页岩气资源储量进行了初步估算,结论认为山西省境内页岩气资源丰富,具有较强的开发潜力。     

沁水盆地南部煤层气藏特征

以油气、煤田和煤层气勘探阶段积累的资料为基础,系统探讨了沁南煤层气藏的特征。通过对气藏静态特征（包括煤层空间几何形态、煤层气成分和含量、储层物性、吸附特征、储层压力及封闭条件）和动态过程（包括煤层气形成、运移和聚集）的分析,指出晚古生代的煤层在经历了印支期和燕山期两次煤化作用生成的煤层气,在喜马拉雅期遭受了严重的调整与改造后逐渐形成现今的沁南煤层气藏。直接控制该煤层气藏中煤层气富集程度的因素为顶底板与边界断层。目前的高产煤层气井基本上都位于地下水滞流区。     

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.     

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.     

延安地区山西组泥页岩岩相及沉积相特征

目前世界能源发展由化石能源向新能源转化,天然气作为清洁的化石能源是两者过渡最好的选择。鄂尔多斯盆地延安地区山西组地层是中国陆相页岩气勘探潜力较大的层系,近年来已经获得了巨大的勘探开发成果。为进一步加深对该地区的地质认识,以鄂尔多斯盆地延安地区山西组泥页岩为研究对象,综合应用野外露头、岩心、测井等资料,开展山西组岩石类型、岩相类型、沉积相展布研究。结果表明：延安地区山西组泥页岩主要发育泥质硅质页岩（S-3）、黏土岩（CM）、含钙/硅质黏土页岩(CM-1)、含钙/黏土质硅质混合页岩(M-2)四种岩相类型。页岩、粉砂质泥岩、碳质泥岩、细粒砂岩4种岩石类型。发育滨浅湖亚相、三角洲前缘亚相和前三角洲亚相,研究区水下分流河道砂体呈南北条带状发育。通过有机质成熟度（Ro）、有机碳含量（TOC）、暗色泥岩厚度将岩相进一步划分为3种类型,其中Ⅰ型岩相为油气勘探有利岩相,在山1段主要分布在延长东部地区、北部地区,山2段主要分布在甘泉下寺湾地区。