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...     

南堡凹陷古近系泥页岩孔隙结构特征

对南堡凹陷古近系泥页岩采用岩石热解、X衍射矿物分析、扫描电镜观察、氮气吸附测试等实验方法,探讨主要目的层段泥页岩孔隙结构特征。结果表明,南堡凹陷古近系泥页岩具有低孔致密的储层特征,部分样品具有较高的脆性矿物含量,有利于形成裂缝网络;微观孔隙类型主要包括有机质孔隙、粒间孔、粒内孔和微裂缝;微孔和中孔提供了绝大部分比表面积与孔体积,是气体吸附和存储的主要场所;泥页岩孔隙结构主要有细颈长体的墨水瓶孔型、四面开放的平行板型,其中以有利于气体吸附存储的墨水瓶型为主;有机碳含量是控制南堡凹陷古近系泥页岩中纳米级孔隙体积及其比表面积的主要内在因素;石英含量与孔体积有较好的正相关性;脆性矿物对于孔隙有积极的建设作用;有机碳含量是影响页岩吸附气体能力的主要因素。     

黔北地区海陆交互相龙潭组泥页岩孔隙分形特征

基于分形理论和方法,以钻井岩心泥页岩样品低温液氮吸附试验数据为基础,分析黔北龙潭组泥页岩样品的孔隙分形特征,运用分析FHH模型计算了吸附孔分维值D,并探讨了分形维数与孔隙结构、有机碳含量(TOC)、岩矿物等之间的关系。研究表明:样品孔隙以中孔为主,孔径主要分布在20 nm以下;分维值介于2.683~2.912之间,吸附孔分形特征明显,反映了泥页岩孔隙结构复杂和非均质性强的特征;分维值与BET比表面积、平均孔直径、BJH中值半径呈较好的相关性,与最大吸附量、有机碳含量和石英亦有较好的相关性,而与黏土矿物相关性不明显。     

纳米级页岩孔隙吸附厚度计算方法及其对比分析

为解决页岩吸附层厚度的计算问题,通过对不同吸附方程推导获得3种吸附层厚度计算表达式。结合龙马溪组页岩资料的实例计算,得到吸附层厚度随温度、压力的变化规律,并对各种吸附层厚度计算式进行了适用性分析。结果表明:1Langmuir与Polanyi方法计算式可以计算不同压力下气体吸附厚度,而FHH方法仅适用较低压力(p10 MPa)情况;2吸附厚度随压力升高而增加,其敏感性随压力升高而降低;3吸附厚度随温度增加而减小,但Polanyi方法计算吸附层厚无明显变化;4Langmuir方法适合储层丰度较低、含气量不高的储层吸附层厚度计算,Polanyi方法适合储层丰度较大、含气量高的储层吸附层厚度计算,FHH方法适合埋深较浅的储层吸附厚度计算。     

南华北二叠系太原组泥页岩孔隙特征及其影响因素分析

以南华北盆地河南中牟页岩气勘查区二叠系太原组泥页岩为研究对象,联合运用氩离子剖光-扫描电镜技术、低温氮吸/脱附实验以及压汞-吸附联合法对研究区泥页岩孔隙特征进行系统研究,并分析孔隙发育特征的影响因素。结果表明:研究区泥页岩微观孔隙结构复杂,孔隙类型多样,以有机质收缩缝、黏土矿物粒间孔和微裂缝最为发育,对页岩气的渗流和赋存具有重要意义;泥页岩孔隙孔径分布形态多样,发育单峰型、双峰型、三峰型和多峰型,孔隙大小分布不均匀,但以中孔为主;孔隙形状多为两端开口的平行板状孔和狭缝形孔,也存在一定量墨水瓶状孔、锥形结构的平行板孔、两端开口的锥形管孔以及圆锥形孔隙和一端封闭的不透气性孔。通过分析研究区泥页岩孔隙特征影响因素,认为孔隙特征主要控制因素是有机质和黏土矿物,同时也受到其他因素的影响,是多因素共同作用的结果。     

四川盆地海相富有机质页岩孔隙特征及赋存状态特征

本文利用低温液氮吸附实验和扫描电子显微镜,基于分子动力学研究了龙马溪组页岩的孔隙特征和甲烷生成特征。根据低温液氮吸附的BET模型,龙马溪组页岩的比表面积为4.32-29.50 m² / g,平均为13.78 m² / g。计算得出的页岩总孔隙体积为6.12-30.47cm³ / g,平均孔径分布范围为3.83-4.52nm,平均孔径为4.06nm。页岩气的吸附和生成也很容易与人工压裂产生的裂缝形成有效的连通。输送通道相对平滑,气体渗透条件良好,这有助于页岩气的开发。孔类型主要包括微裂纹,粒内孔和粒间孔。龙马溪组页岩储层中甲烷的吸附特性表明,随着孔径的变化,甲烷的吸附势能由正向负变化,并逐渐趋近于零。零点表示没有甲烷分子吸附在孔壁上。爆发从吸附变为自由。     

湘中南龙潭组页岩孔隙特征及其成藏意义

以湘中南龙潭组黑色页岩为研究对象,探明湘中南地区地区龙潭组黑色页岩孔隙发育特征及其影响因素,同时分析孔隙特征对于页岩气成藏的作用。压汞实验可以测试微米级孔径发育情况,低温氮吸附试验可以研究纳米级孔径发育特征,通过压汞实验、低温氮吸附实验测试,对比分析了两种实验条件下的页岩孔隙结构特征,并且探讨了孔隙发育的发育控制因素及其对页岩气成藏的意义。研究认为,龙潭组黑色页岩孔隙结构复杂,主要由纳米孔组成;孔隙多呈开放性,以两端开口圆筒形和四边开放的平行板状的透气性孔为主要类型。退汞效率在31.45%~63.82%之间,平均51.94%,说明样品的孔隙和喉道的尺寸大小相对均匀,孔喉均一性比较好。纳米孔平均介于(5~30)nm,占总孔体积的94.74%,对比表面积的贡献达到98.08%。脆性矿物含量较高,为有机碳和粘土矿物之外控制页岩孔隙发育的重要因素。纳米孔隙对气体的吸附能力较强,甲烷分子以结构化方式存在其中。研究结果表明,研究区页岩孔渗发育较好,较高的脆性矿物含量有利于页岩气后期开采,湘中南龙潭组黑色页岩具备良好的页岩气勘探开发潜力。     

页岩储层纳米孔隙流动模拟研究

页岩气作为一种重要的非常规天然气资源已受到普遍关注,但页岩储层主要发育纳米孔隙,而针对页岩气在
纳米孔喉中运移的研究还相对滞后,这严重制约了页岩气藏的高效开发。针对纳米尺度孔隙,考虑页岩气的吸附解
吸及吸附相表面扩散,自由气的黏性流、滑脱效应及Knudsen 扩散等运移机制,建立了页岩气单相流动数学模型,并开
展了流动模拟研究。模拟结果表明：对于以纳米孔隙为主的页岩基质,甲烷在孔隙壁面的附着及表面扩散、气体滑脱
及Knudsen 扩散等均将影响气体流动,造成表观渗透率显著高于Darcy 渗透率,且孔喉越细小,压力越低,表观渗透率
与Darcy 渗透率相差越大。通过分析各运移机制对页岩气流动的影响,有助于深入了解页岩气运移产出过程,从而指
导页岩气藏的有效、高效开发。     

川西盆地上三叠统须家河组页岩纳米孔隙结构特征

页岩储层的纳米孔隙结构对页岩含气性评价和勘探开发具有重要意义,但目前关于国内沉积盆地页岩纳米孔隙结构的研究相对不足。本文利用低温氮气吸附和扫描电镜等方法,对川西盆地上三叠统须家河组页岩纳米级孔隙进行了分析。结果表明：①川西盆地须家河组页岩比表面积主要由过渡孔和微孔提供,比表面积范围6.588m2/g-9.476m2/g,平均为7.949m2/g,远大于致密砂岩储层比表面积;②页岩孔径平均为4.319nm-7.821nm,孔径范围具有从微孔到中孔等一系列连续性孔径。孔隙形状有多种类型,微孔以单边封闭型孔和墨水瓶型孔为主,过渡孔和中孔具有一定数量的两端开口型孔;③页岩广泛发育的有机质纳米孔、粘土矿物粒间孔主要提供了天然气吸附场所;矿物粒内孔隙和微裂隙为游离气主要赋存场所并提供了天然气渗流通道。     

四川盆地须家河组泥(页)岩储层孔隙特征

研究四川盆地上三叠统须家河组黑色泥(页)岩的微孔隙特征及其控制因素。对须家河组泥(页)岩储层的井下岩心进行系统采样,进行场发射扫描电镜/能谱分析、比表面积和孔径、总有机碳含量、有机质成熟度、生油岩热解分析、X射线全岩和黏土矿物含量等一系列分析测试。结果显示,须家河组泥(页)岩的主要孔隙类型为粒间孔、粒缘缝、有机质气孔、粒间溶孔、黏土矿物晶间隙以及微裂缝等。其中有少数粒间微孔、粒间溶孔和粒缘缝的孔径可达到微米级。比表面积和孔径分析的孔径主要分布在0.895～19.907nm,以微孔为主;微孔和中孔的体积占孔隙总体积的92.5%。影响孔隙发育的因素主要有埋深、成岩演化、矿物、有机质丰度和热演化。埋深增大会造成微孔和中孔的体积减小,但成岩演化的溶蚀作用和黏土矿物组合的变化有利于大孔的体积增加;总有机碳含量与微孔和中孔的体积、比表面积以及微米级孔径正相关,起到主控作用;有机质成熟度对孔径和孔体积的控制作用较弱。     

四川盆地关键构造变革期不整合特征及其油气地质意义

 随着震旦系-下寒武统天然气勘探取得重大发现,对古构造格局有了新的认识,该地质时期发育呈南北向展布的隆坳构造。桐湾期、加里东期、印支期为四川盆地3 期关键构造变革期,其不整合分析是构造演化研究的重要手段,因此有必要通过关键构造变革期不整合研究,分析构造变革对古构造演化的影响。基于钻井、野外露头、地震资料分析,并结合区域地质资料,探讨关键构造变革期不整合发育特征,研究震旦纪-早寒武世古构造演化及其对震旦系天然气成藏的影响。结果表明:1)3 期关键构造变革形成了震旦系-下寒武统(桐湾期)、中上寒武统-二叠系(加里东期)及上三叠统-侏罗系(印支期),7 个区域性不整合;2)不整合具有叠合性、迁移性特征,叠合性主要反映构造继承性,迁移性主要反映古构造的变迁过程,依据不整合发育特征,高石梯-磨溪构造区构造演化划分为发育期、调整期及稳定期3 个演化阶段;3)不整合与隆起区丘滩体叠加控制了震旦系岩溶储层发育,不整合面可作为油气运聚优势通道,不整合迁移性有助于分析古构造圈闭的形成与消亡。分析认为,关键构造变革期不整合特征分析对认识震旦纪-早寒武世隆坳构造后期演化及油气运聚具有重要意义。     

川中地区龙王庙组洞穴充填物特征及油气地质意义

依据洞穴充填物岩性、孢粉化石、主元素、痕量元素和稀土元素特征分析,结合区域构造演化资料,探讨了川中下寒武统龙王庙组大型洞穴的形成时期和充填过程。洞穴充填泥中孢粉化石时代为石炭纪—早白垩世,泥质岩具有高 B 含量、低 Sr／Ba、稀土元素配分模式差别大的元素地化特征。认为龙王庙组洞穴主要形成于石炭纪—早二叠世古隆起大规模隆升暴露期,为风化壳喀斯特作用和顺层喀斯特作用叠加形成的,并经历了石炭纪—早二叠世的沉积充填和潜流携带古隆起高部位物质充填,及中生代—新生代构造活动期地表水携带溶解残余物沿断裂下渗充填过程。邻近龙王庙组尖灭线,受石炭纪—早二叠世风化壳喀斯特作用和顺层喀斯特作用影响的颗粒滩发育带为川中龙王庙组储层发育最有利地区。     

川西须家河组火山岩夹层时代及其地质意义

四川盆地西部的上三叠统须家河组作为反演前陆盆地构造演化的物质基础，因缺少精确的同位素地层年龄阻碍了对盆山演化的进一步理解。作者在四川盆地西部须家河组中发现了一套火山（碎屑）岩夹层，通过 LA-ICP-MS U-Pb 同位素定量分析，获得1件凝灰岩样品中岩浆锆石的结晶年龄，其加权平均值为（214．7±1．6）Ma，属于晚三叠世诺利期。该年龄结果对四川盆地西部须家河组岩石地层单元的划分与对比可提供重要参考，同时为进一步约束龙门山隆升与川西前陆盆地的演化、古特提斯洋关闭等重大事件时限提供了新证据。基于四川盆地及周缘的区域火山活动对比结果，表明诺利期中期（210～222 Ma B．P．）是中国西部地区一次强烈的区域火山喷发阶段，其范围从羌塘地体延伸到东昆仑地体，所对应的构造事件并非传统的印支运动作用。     

四川盆地震旦系与中伊朗盆地第三系碳酸盐岩油气成藏比较性研究

中国叠合盆地深层碳酸盐岩储层和油气藏形成的特殊性是学术界和油气勘探部门十分关注的问题.四川盆地上震旦统灯影组是中国叠合盆地最老的碳酸盐岩储集层之一;中伊朗盆地第三系库姆组是世界上极具特色的含陆源碎屑火山碎屑的碳酸盐岩混积地层.四川盆地震旦系较古老,所经历构造演化、成岩过程复杂;而中伊朗盆地库姆组则时代较新,所经历构造演化、成岩过程相对简单.通过对四川盆地丁山1井灯影组碳酸盐岩和中伊朗盆地Arn 1井第三系库姆组碳酸盐岩的比较性研究,发现两者在碳酸盐岩储层和油气藏的形成演化方面,既有共性又有特殊性.就储层而言,共性表现在均为裂缝孔隙型,原生孔隙基本消失殆尽,基质孔隙度较低,非均质性较强;特殊性表现在使灯影组早期储层空间保留至今和使早已致密的碳酸盐岩再次变为优质储层的作用和机理.就油气成藏而言,碳酸盐岩油气藏的形成均需要基本的油气地质条件,同时也均较复杂;不同的是,四川盆地震旦系油气的成藏过程更加复杂,主要表现在四中心(生烃中心、生气中心、储气中心和保气中心)的变迁和耦合.在中国叠合盆地碳酸盐岩油气勘探中,应充分引用国外碳酸盐岩的有关成果,研究碳酸盐岩的共有特征;同时,还应重视中国叠合盆地碳酸盐岩储层发育和油气藏形成演化的特殊性.     

川东南龙马溪组埋深对页岩力学性质的影响试验研究

川东南埋深大于3500m的龙马溪组页岩分布范围广,页岩气资源量丰富,对其进行高效的压裂改造以获取高产和稳产页岩气具有重要的商业价值。通过设定不同埋深下温度和围压实验条件,对岩石进行三轴压缩试验测试,探讨了岩石在不同埋深条件下的应力-应变特征、峰值应变和峰值强度、脆性以及破裂模式。实验结果表明：埋深由2044m下降至4388m过程中,页岩的峰值应变和峰值强度分别由0.54%和173.0MP升高至1.14%和107.8MPa,相应的脆性指数下降趋势,同时岩石的破裂程度和破裂模式由复杂的劈裂型向单一的剪切型过渡。结合前人研究成果,认为脆性矿物含量介于60~65%的页岩层系的勘探开发埋深下限为4400~4500m,接近于深层页岩气藏的埋深下限和岩石力学延性带的上限,埋深小于此范围内的龙马溪组为目前技术条件下有利压裂目标。提出了采用经优化配比的预处理酸液对岩石进行酸化处理;压裂过程中利用液氮汽化压裂技术;充分钻遇天然裂缝发育的密集区域;同时采用多尺度粒径的支撑剂以便充填并支撑更多级别的裂缝等压裂技术方面的建议。     

Detection of 2-thiaadamantanes in the oil from Well TZ-83 in Tarim Basin and its geological implication

Thermochemical sulfate reduction （TSR） causes increasing of sulfur content in the oils, reduction of oil quality, and produces a toxic and corrosive H2S which may take great adverse effect on health and equipment. Although there are several ways to identify presence of TSR in gas field, yet in the case of oil with low H2S content, it is still very difficult to identify TSR. 2-thiaadamantanes is one of the most effective indicators of TSR. This paper for the first time discovers 2-thiaadamantanes in the oil from Well TZ-83 in Tarim Basin. A silver nitrate silica gel chromatography was used to enrich the oil from low 2-thiaadamantanes content to the level that GC/MS and GC/MS/MS can detect. 2-thiaadamantanes were assigned by comparison of mass spectra with published data, and the fragmental ions in mass spectra were confirmed by MRM mode of GC/MS/MS. H2S gas produced in Tazhong area is thought to be generated from TSR since 2-thiaadamantanes were present in the oil.     

川南地区龙马溪组页岩孔隙结构的分形特征

分形维数是多孔介质不规则程度的度量。对川南下志留统龙马溪组页岩的氮气吸附法测量结果分析,采用基于FHH模型的分形维数计算模型,得到龙马溪组页岩孔隙的分形维数。川南龙马溪组页岩具有明显的分形特征及较大的分形维数,分形维数变化范围在2.600 5~2.648,平均为2.625 2。页岩分形维数与页岩比表面积和孔容呈正相关,且页岩中的微孔对页岩分形维数有重要影响。有机质、石英和黏土矿物对页岩分形维数影响较大,长石和碳酸盐对页岩分形维数影响较小;页岩分形维数与有机碳含量和石英含量呈正相关,而与黏土矿物含量呈负相关,其中黏土矿物中伊利石和绿泥石对页岩孔隙结构影响不同。页岩分形维数越大,页岩孔隙结构越复杂或孔隙表面越粗糙,页岩的吸附气体能力越强,但页岩气的解吸、扩散及渗流变得越困难。     

南堡滩海潜山油藏储集空间类型厘定

根据钻井、测井、录井、岩心描述和化验分析资料,认识到潜山储层主要发育在深水碳酸盐岩开阔台地、局限台地环境,岩性单一,以泥晶灰岩为主.由于缺乏抗压的颗粒组分,压实甚至压溶导致原始粒间孔隙损失殆尽.后期破裂作用和古岩溶作用对储层孔隙发育起决定性作用,形成以裂缝+溶蚀孔洞为主的储集空间.荧光薄片含油显示特征、泥浆漏失、钻井放空、岩心与成像缝洞显示进一步表明有效储集空间主要为裂缝与溶蚀孔洞.相比之下,白云石化作用程度有限,其形成的晶间孔隙仅占次要地位.潜山油井普遍高产、稳产,是裂缝与溶蚀孔洞型储集空间的间接表现.