湘中拗陷海相页岩层系岩相古地理特征

湘中拗陷是一个以下古生界浅变质岩系为基底发展起来的晚古生代沉积拗陷区,发育有机质丰度高的海相页岩层系,具有形成页岩气藏的基本地质条件。以现代沉积学和层序地层学理论为指导,结合湘中拗陷区域构造背景,分析页岩层系沉积环境,恢复页岩层系的岩相古地理,确定富有机质页岩层系发育层段。湘中拗陷的泥页岩主要发育于下石炭统及中上泥盆统和上二叠统,分布在海侵体系域上部和高水位体系域下部,平面上多与凹槽台地相的发育和分布有关。最有利于泥页岩发育的主要沉积相带是台地海盆相和滨海(海湾)沼泽相。     

湘鄂—江南隆起区寒武系黑色页岩有机地球化学特征

我国南方页岩气藏发育的最有利区位于四川盆地、米仓山—大巴山前陆以及渝东、黔北、湘鄂—江南隆起北缘一线,寒武系地层普遍发育黑色泥页岩,这套黑色泥页岩是早寒武世早期全球性海平面上升时,在区域性深水滞留缺氧的陆棚到斜坡环境沉积的,具有单层厚度大、发育层位多、分布面积广、热演化程度高、后期改造强等特点,构成了中国南方页岩气发育的强大物质基础。以黑色碳质泥质岩类为重点,对其有机碳丰度、可溶沥青丰度与组成、干酪根特征等方面进行了较为系统的有机地球化学分析;结合有机质演化阶段,为页岩气藏的远景评价和地质勘探工作提供参考。     

页岩气成藏体系研究——以四川盆地及其周缘下寒武统为例

页岩气是非常规天然气藏的一种,属于"单源一位"成藏体系,在成藏特征上不同于常规油气,集烃源体、输导体和圈闭体等所有关键的成藏体系各要素于同一套页岩层.在成藏体系的划分上,页岩气藏不同于常规成藏体系的划分.综合考虑页岩层系发育时代、沉积特征、演化历史、所处现今大地构造位置、构造特征、页岩残留状况、分布特点、埋深和含气量等因素,提出了页岩气成藏体系划分的一般性原则.将四川盆地及其周缘下寒武统页岩气成藏体系划分为川南—川东南、黔北—黔中、渝东、湘鄂西、龙门山、米仓山—大巴山和川中7个成藏体系,并按战略展开区、战略突破区、战略准备区和战略远景区4个层次对成藏体系进行了评价,明确了勘探层次.     

页岩气藏数值模拟研究进展

页岩气开发越来越得到人们的重视。页岩气藏渗透率极低、孔隙结构复杂,并伴有天然裂缝、人工压裂裂缝等复杂网络结构,页岩气藏流体流动特征的高度非线性以及开采机理的复杂性对页岩气藏数值模拟提出了挑战。综述了目前用于页岩气数值模拟的地质物理模型,主要包括等效连续介质模型、离散裂缝网络模型、离散化基质模型和混合模型。总结了描述页岩气吸附解吸模型、页岩气藏基质和裂缝流动模型,以及流固耦合模型等研究现状。分析了目前已有代表性页岩气藏数值模拟方法。在此基础上,认为将来的商业化软件地质物理模型将趋向于采用综合考虑基质和裂缝系统特征的混合模型,同时具有局部网格加密和分区采用不同模型的功能。流动模型要既接近于页岩气藏实际特征又利于计算。在优化算法的同时,将解析和数值方法结合提高整体计算速度会是未来商业化软件发展的方向。     

长宁地区优质页岩储层非均质性及主控因素

通过大量实验测试数据的统计分析,明确了川南地区长宁区块优质页岩各小层间存在较强的非均质性,分析了优质页岩储层发育的控制因素。五峰组-龙马溪组下部储层的脆性矿物含量高,黏土矿物含量相对较低（平均为24.5%）;储层的储集空间类型多样,以有机质孔隙为主,储层物性在纵向上具较强的非均质性,孔隙度主要在0.73%~10.25%,平均约为4.19%;五峰组和龙一₁亚段5个小层的总含气量在1.27~4.19 m³/t,平均达到2.74 m³/t,龙一₁亚段1小层含气量最高,其次为2小层和3小层,4小层含气量最低。沉积条件是优质页岩发育的物质基础,石英含量高和有机质发育有利于优质页岩储层的形成;压实作用与胶结作用是页岩储层发生致密化的主要机制,而溶蚀作用和有机质热成熟在一定程度上可改善页岩储层质量。     

页岩纳米孔内超临界CO2、CH4传输行为实验研究

了解超临界CO₂、CH₄在页岩纳米孔内传输行为,是研究页岩储层超临界CO₂注入能力、注入后时空分布以及提高页岩气藏采收率的基础。选用渗透率小于100 nD的龙马溪组富有机质页岩基块岩样,利用岩芯流动实验装置,通过监测岩芯入/出口端气体压力与混合气体（CO₂、CH₄）浓度变化,对比了页岩纳米孔内超临界CO₂、CH₄传输能力,分析了传输能力差异的原因。结果表明：页岩纳米孔内超临界CO₂压力传递速率明显小于CH₄,实验结束后岩样入口端二元混合气体组分中CH₄百分含量显著降低,证实页岩纳米孔内超临界CO₂传输能力显著低于CH₄,主要原因是超临界CO₂吸附能力更强、扩散-渗流能力更小以及超高密度特性表现出的非混相、活塞式驱替行为。基于以上认识,选择某些压裂段注入超临界CO₂,而其他压裂段作为生产段,比单井"吞吐"方式（即注入-焖井-开井生产）更有利于驱替置换页岩纳米孔内游离态甲烷。     

絮凝菌处理页岩气压裂返排液的响应面优化

采用实验室已经筛选出的具有絮凝活性的菌株,考察发酵培养时间对絮凝效果的影响,并进行絮凝性能测定。测定结果表明,菌株H5为Acinetobacter baumannii strain,发酵培养36 h时,其絮凝率可达到65.7%。采用絮凝菌与PAC复配的方法处理页岩气压裂返排液,并且应用响应面分析法对处理过程进行了优化。设定响应值为COD去除率,根据响应值的分布情况确定最佳絮凝条件为：絮凝菌H5的投加量10 mg/L;PAC浓度30 mg/L;慢速搅拌速度73 r/min;沉降时间40 min。最佳絮凝条件下,联合处理对压裂返排液中COD去除率为85.1%,浊度去除率95%以上。     

江汉盆地西北部构造变形特征与油气勘探

针对江汉盆地西北侧宜昌斜坡页岩气的接替勘探领域尚不明确的问题,开展江汉盆地西北部页岩气成藏地质条件研究。对江汉盆地西北部最新的地震剖面进行了解释,分析了区域构造变形模式,探讨了晚侏罗世南、北向挤压和白垩纪伸展作用对盆地的改造过程。结果表明,在晚侏罗世挤压变形期,雪峰陆内变形系统前缘的构造变形以基底物质堆叠引起的地层倾伏为主要特征,秦岭-大别造山带前缘的变形叠加于雪峰陆内变形系统的变形之上,以形成上冲断裂和褶皱变形为主要特征;白垩纪江汉盆地西北部的伸展变形具有不连续性,在早白垩世晚期晚阶段、晚白垩世早期晚阶段、晚白垩世晚期晚阶段发生了伸展变形的停滞和构造反转。沿江汉盆地西北缘延伸至雪峰陆内变形系统前缘的广大区域,具有受构造变形影响小且连续分布的志留系泥页岩层,具有页岩气勘探的潜力。     

松辽盆地梨树断陷营城组一段页岩气成藏条件分析

松辽盆地梨树断陷下白垩统发育的泥页岩是页岩气成藏的有利物质基础;其中,苏家屯次洼以及桑树台洼陷东南部的营城组一段地层是含气泥页岩的有利勘探目标,目的层埋深较深,且泥页岩最大厚度超过200 m,具有有机质丰度、热演化程度较高、储集和保存条件较好的特点。通过对梨树断陷营一段的地质条件、地化条件、物性条件、保存条件及区域展布特征等几个方面来分析评价页岩气成藏条件,为该区页岩气资源的勘探提供依据。     

基于改进ΔlogR方法估算低阻海相页岩储层总有机碳含量——以桂中坳陷A地区B组为例

总有机碳含量(total organic carbon, TOC)是确定烃源岩质量的最重要参数。为解决传统ΔlogR方法应用于沉积环境较复杂的海相页岩气储层精度低的问题,以桂中坳陷A区B组海相页岩气储层为研究对象,在分析研究区低阻原因的基础上,对测井曲线按照扩径范围进行井径校正,并利用自然伽马能谱测井中Th/K数据,与ΔlogR建立多元拟合关系,提出基于井径校正和自然伽马能谱测井的改进ΔlogR方法。结果表明：声波时差曲线经过校正后,降低了井径扩径带来的测井数据失真的影响,同时结合自然伽马能谱测井,能够适应研究区复杂的地质背景和较强的非均质性,大大提高总有机碳质量分数的预测精度,具有较好的推广性和适用性。该方法可以为桂中坳陷A区B组海相页岩气储层评价提供参考。