临兴-神府区块深部煤层气地球化学特征及其影响因素

查明深部煤层气成因和地球化学特征对其勘探开发具有重要意义,以鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块深部煤层参数井解吸气为研究对象,系统测试了二叠系下统太原组8+9号煤层气体成分、含量和碳同位素等,结合热演化程度、含气性、煤层埋深、地质构造和水文地质条件等,分析深部煤层气地球化学特征及影响因素。结果表明,煤层气主要成分包括CH4、CO_(2)、N_(2)、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷,其中CH4含量最高,体积分数在75.98%~96.20%,平均86.49%;其他含量较高的为乙烷(平均5.97%)、CO_(2)(平均5.18%)及丙烷(平均1.24%),气体成分含量与浅部煤层气区块无明显差异。煤层气δ13C1(CH_(4))分布在-51.9‰~-38.2‰,平均-42.84‰;δ13CCO_(2)分布在-8.6‰~-0.63‰,平均-4.66‰;δ13C2分布在-27.36‰~-18.70‰,平均-25.27‰;δ13C3分布在-25.96‰~-14.69‰,平均-22.93‰,且煤层气主要为热成因气体;δ13C1(CH4)较浅部小,δ13CCO_(2)较浅部大。在平面上,从临兴地区东南向西北δ13C1呈增大趋势。从石炭纪起直到三叠纪末,研究区一直处于沉降状态;中侏罗世和早白垩世为主要生烃期,中侏罗世生烃持续时间较长,平均生烃速率较小,生烃产率一般;早白垩世生烃速率较大,生烃产率增加值较高,生气强度达到历史最大,是主要的生烃期。受气体分馏作用、储层孔裂隙发育特征、储层压力以及煤层顶底板密封性的控制,δ13C1随着镜质体最大反射率(Rmax)、含气量和埋深的增加而增加;在向斜核部区、断层应力集中区和褶皱两翼发育区的δ13C1值相对较大;在断层应力释放区和背斜核部δ13C1相对较大,这表明该区域的煤层气封存条件较差,不利于煤层气富集;受地下水溶解的影响,在水动力条件较强的地区δ13C1值较小;在弱流体动力学或滞流区δ13C1没有明显的变轻趋势。综合煤层气地球化学指标认为,临兴和神府地区东南部煤层气富集,且前者更有利,这对后期煤层气选区布井提供参考。

临兴低阻气藏高不动水饱和度成因及其对气层电阻率的影响

临兴气藏盒4段气层为具有工业产能的低阻气层,低阻气层的成因多样,气、水关系复杂,识别难度大。利用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、核磁共振等技术手段,结合低阻气层测井响应特征,从微观和宏观2方面入手,探讨盒4段低阻气层高不动水饱和度成因及其对气层电阻率的影响。结果表明,赋存在绿泥石薄膜内部的微孔水为盒4段低阻气层高不动水饱和度的主要来源,绿泥石薄膜内部连通性强、含量高的不动水可使气层电阻率大幅下降。

新疆三塘湖盆地马朗凹陷中二叠统芦草沟组泥页岩层系SiO2赋存状态与成因

为了弄清新疆三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩层系中SiO_2对储集层物性、脆性等特性的影响,通过全岩和黏土矿物X衍射、岩石力学性质、阴极发光、扫描电镜及电子能谱等实验手段对其中SiO_2的赋存状态进行了研究,初步探讨了SiO_2不同形态赋存的机理,并在此基础上探究了石英含量对储层的影响。研究表明:凝灰岩、泥页岩和粉砂质泥岩中二氧化硅多以非晶态形式存在。二氧化硅在凝灰岩中多呈不规则球粒状,而在泥页岩和粉砂质页岩中无固定形态。凝灰质泥岩、凝灰质白云岩和白云岩中二氧化硅呈现一定的晶体形态。在凝灰质泥岩中,二氧化硅以自生石英形态聚集呈条带状,在凝灰质白云岩中则以自生石英形态发育于孤立的孔、洞之中,而白云岩中二氧化硅只能生长成Opal-A/Opal-CT阶段。凝灰质成分及其脱玻化作用为自生石英的生长提供了二氧化硅和生长空间,是控制SiO_2赋存状态的根本因素。此外,储集层孔隙度、渗透率和抗压强度都与石英含量呈一定正相关性,泊松比则与其呈负相关性。

三塘湖盆地条湖组含沉积有机质凝灰岩致密储层特征

含沉积有机质凝灰岩是三塘湖盆地一种特殊类型的致密储层,对这套含沉积有机质凝灰岩致密储层的研究将为提高我们对非常规致密储层的认识提供一个很好的机会。文中通过凝灰岩样品岩石矿物组成、薄片、扫描电镜、石英结晶度和物性等的分析,阐述了三塘湖盆地二叠系条湖组含沉积有机质凝灰岩致密储层的特征。结果表明：条湖组凝灰岩致密储层的岩石类型主要有玻屑凝灰岩和晶屑玻屑凝灰岩,凝灰岩中最主要的矿物是石英,平均含量可以达到50%以上。凝灰岩致密储层的储集空间类型可以分为脱玻化作用形成的矿物粒间孔,溶蚀作用形成的粒内孔、无机矿物粒内孔和黏土矿物粒内孔,有机质孔以及裂缝。凝灰岩储层的物性具有高孔低渗的特点,孔隙度主要分布在10%-25%,空气渗透率主要分布在（0.01-0.5）×10-3μm2,凝灰岩火山玻璃质的脱玻化作用是导致凝灰岩储层高孔低渗的主要因素,脱玻化形成的粒间孔体积小但数量巨大造成了凝灰岩总孔隙度较高,孔隙喉道半径极小又导致渗透率很低。凝灰岩储层物性主要受原始火山灰的组分以及脱玻化程度的控制,玻屑凝灰岩比晶屑玻屑凝灰岩储层物性好,脱玻化程度越高储层物性越好,而脱玻化程度主要受凝灰岩的埋深（温度）、有机质（有机酸）含量等因素控制。

鄂尔多斯盆地延长组泥页岩储层SiO_2赋存状态研究

鄂尔多斯盆地泥页岩储层纯页岩段黏土矿物含量高,储集空间体积小。因此,黏土矿物转化释放的二氧化硅缺乏足够的空间,不能生长成自生石英,只能以非晶态存在于黏土矿物之间;而其粉砂质泥岩夹层中常见微米级孔洞。孔洞由长石溶蚀和黏土矿物转化形成,内部则发育晶形完好的自生石英、绿泥石及含铁方解石。此外,粉砂质泥岩的碎屑颗粒间常发育结块状非晶态二氧化硅,碎屑石英颗粒周围则以次生加大边的形式发育粒状和席状(或片状)非晶态二氧化硅。二氧化硅主要来源于黏土矿物转化与石英碎屑颗粒溶蚀。

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区海陆过渡相页岩气地质特征及成藏潜力

海陆过渡相页岩气是我国页岩气增储上产的重要接替领域,基于鄂尔多斯盆地东缘临兴地区海陆过渡相页岩实验和研究资料,选取山西组、太原组和本溪组页岩层系为研究对象,从沉积环境、页岩展布、有机地球化学特征、矿物学特征、物性特征和含气性特征等方面,系统总结解剖研究区海陆过渡相页岩气地质特征,分析其富集成藏潜力。结果表明:鄂尔多斯盆地在晚石炭世–早二叠世受区域内部构造活动影响,水体环境变化频繁,形成多期次的滨浅海–三角洲前缘–滨浅湖组合的沉积旋回,沉积多套海陆过渡相富有机质页岩;临兴地区位于鄂尔多斯盆地东部晋西挠折带的中北地区,区内沉积环境稳定,海陆过渡相富有机质页岩广泛分布;岩性主要为灰白色–浅灰色细粒砂岩和暗色泥页岩互层发育,垂向上页岩累计厚度大,为60~180m;页岩有机质类型为Ⅱ_(2)–Ⅲ型干酪根,总有机质碳含量较高,平均TOC质量分数为3.07%,处于成熟生气阶段;页岩矿物成分以石英和黏土类矿物为主,长石和碳酸盐岩类矿物含量较少;宏观上主要孔隙类型为无机孔隙和有机质孔隙,裂缝不发育,微观上孔隙受黏土矿物控制,孔隙形态多为开放狭缝状的微孔和介孔。研究区海陆过渡相页岩具有低孔低渗的物性特征,但平均含气量为1.15 m^(3)/t,具有较好的含气特征,确定研究区内山西组北部、太原组东北部、本溪组东部和北部为页岩气潜力区。研究认识为该区后期页岩气勘探开发提供理论据。

临兴地区石盒子组低阻气层成因分析

为阐明临兴地区石盒子组低阻气层的特征及成因,以铸体薄片、激光粒度、扫描电镜及高压压汞实验等数据为基础,对岩石物性、孔隙结构、束缚水饱和度、地层水矿化度及钻井液侵入、导电矿物和黏土矿物等6类电阻率的影响因素进行了逐一分析。结果表明:绿泥石薄膜是影响研究区低阻气层形成的关键因素,微晶高岭石对孔隙的充填、分割作用导致的高束缚水饱和度是该区低阻气层形成的背景因素。绿泥石薄膜的发育主要受沉积作用控制,分布范围与该时期河流方向一致,都呈近南北向展布;微晶高岭石的发育受成岩作用影响,主要在中成岩阶段A期,由长石和火成岩岩屑等碎屑颗粒受到有机酸的溶蚀作用而形成。

鄂尔多斯盆地神府地区太原组致密砂岩储层特征及成岩演化

为阐明鄂尔多斯盆地神府地区太原组砂岩储层特征及其致密化成因,利用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光及高压压汞等资料,分析胶结物及其与碎屑颗粒的胶结、交代作用,并研究了储层成岩序列、各类胶结物与孔隙的含量、孔隙度的演化过程等。结果表明:神府地区太原组储层以中—粗岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,孔隙度为0.20%~12.00%,平均为6.95%,渗透率为0.10~5.00 m D,平均为0.91 m D,属于典型的低孔—特低孔、特低渗的致密砂岩储层;孔隙结构主要为小孔细喉和小孔微喉型;在孔隙演化中压实作用使孔隙度减少约15.5%,胶结作用减少孔隙约10.4%,溶蚀作用增加孔隙约4.41%,计算现今平均孔隙度为7.17%,与实测平均孔隙度6.95%相当。早期压实作用与晚期碳酸盐胶结作用是研究区储层致密的主要原因,而溶蚀作用有利于各类次生孔隙的发育,是改善储层孔渗性的关键因素。

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块上古生界致密砂岩显微图像数据集

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块上古生界发育大型致密砂岩气藏,自下而上发育本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。致密砂岩储层具有低孔、低渗和非均质强的特点,且平面上砂体展布变化较大。鉴于国内对非常规致密砂岩储层的研究处于攻关阶段,临兴区块的致密砂岩数据共享显得尤为重要。本数据集使用偏光显微镜,对本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组6套上古生界碎屑岩地层样品,共计305块岩石薄片进行照片采集。岩石类型以长石石英砂岩为主,其次为岩屑石英砂岩和石英砂岩。本数据集包含临兴区块24口井,详细记录了样品的地层时代、岩石名称、岩石特征等信息。这些岩石显微图像数据集不仅可以为非常规油气勘探开发研究提供基础资料服务,也可广泛用于基础地质学研究中,还可应用于与计算机人工智能合作等学科交叉研究中。

致密砂岩岩电参数实验方法对比研究

岩电参数是电测井资料评价含水饱和度的重要参数,主要通过多种室内实验方法获取,但不同方法所得岩电参数具有差异性。针对岩电参数实验中的关键环节,实验研究了洗盐前与洗盐后、常规抽真空饱和与注CO_(2)置换抽真空饱和、自吸增水法与气驱法岩电参数的差异性。结果表明:洗盐后的岩样孔隙空间变大,模拟地层水赋存连续性增强,岩石的导电能力增强,岩石电阻率测定前需要对岩心进行清洗处理;注CO_(2)置换真空饱和对于特低渗、超低渗岩心饱和程度达标率高,更能反映真实的电阻率值;当岩样为超低渗时,自吸增水法较气驱法线性关系更好,测试点数分布均匀。选取某地区致密砂岩密闭取心井岩样,利用本文优选出的测试实验方法获取岩电参数,进而计算得到的含水饱和度与实测原始含水饱和度吻合度更高。本文研究可以为致密砂岩储层含水饱和度预测和精度保证提供有力支撑。

鄂尔多斯盆地临兴地区上石盒子组致密砂岩储层特征及优质储层形成机制

在铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞等实验资料的基础上,对临兴地区上石盒子组致密砂岩储层致密成因及优质储层发育机制进行分析。该地区上石盒子组砂岩类型主要为长石岩屑砂岩,砂岩储层物性整体差,储层以孔隙度小于10%、渗透率小于1 mD低孔特-低渗储层为主,局部为中孔低-中渗储层。储层物性受沉积相和成岩作用的双重影响,在沉积厚度大、沉积微相为分流河道和水下分流河道的砂体中,砂岩的储集物性好;早期压实作用和自生粘土矿物胶结作用是砂岩储层致密化的主要原因;绿泥石环边胶结对砂岩早期粒间孔隙起保护作用,长石颗粒强烈溶蚀形成的大量次生孔隙大大改善了砂岩的储层物性,是造成临兴地区上石盒子组盒2段、盒4段优质储层发育带的主要因素。

应用场发射扫描电镜技术表征芜湖地区二叠系页岩孔隙特征——以徽页1井为例

页岩储层的性质主要取决于其孔隙特征,本文运用场发射扫描电镜和能谱分析技术对芜湖地区二叠系徽页1井页岩孔隙进行表征。结果表明徽页1井中在有机质内部形成有机质孔,并常与生物硅或者黄铁矿伴生;残留粒间孔主要发育在石英和黄铁矿等脆性较好、抗压实作用强的矿物晶体间;粒间溶蚀孔主要发育在白云石、长石等溶蚀性较强的矿物颗粒间,孔隙可被石膏、黏土等胶结物充填,减小了粒间溶蚀孔的发育程度;粒内孔主要发育在石英、云母、黄铁矿和黏土矿物等晶形比较好、晶体粗大的矿物集合体中;粒内溶蚀孔隙主要发育在石膏、长石和白云石等易溶矿物颗粒内,较强的溶蚀作用甚至可将整个颗粒溶蚀殆尽形成铸膜孔,后期也可被有机质等充填;微裂缝主要发育在脆性矿物晶体间、石膏晶体内和高岭石等黏土矿物颗粒内。

渤海湾盆地M区块潜山上覆坡积岩发育控制因素及成因模式

文中以渤海湾盆地M区块潜山油藏为例,建立坡积岩层的发育模式。M区块是一个潜山–披覆背斜构造,储层岩性主要为区域变质的花岗片麻岩,坡积岩层发育在变质岩潜山和沙三段之间。潜山上覆坡积岩层主要为砂岩及泥岩,进一步可划分为坡积砂岩、坡积泥岩。坡积岩的形成控制因素包括构造因素及沉积因素。坡度太大不利于坡积岩的堆积,渤海湾的断裂活动促进了裂缝及节理的形成,并加剧了深部的淋滤作用,其为坡积岩的发育提供了基础物质。坡积物是一套近源堆积物,其分选、磨圆都很差,成分与基岩基本一致。坡积物的堆积过程中几乎没有水流作用,沿坡的重力分量是其主要的搬运动力。

多级模糊识别法在低对比度储层流体识别中的应用

充分考虑低对比度储层多相流体的模糊性特征,应用模糊理论和测井解释原理,开展鄂尔多斯XX区块砂砾岩油藏流体性质判别研究。研究认为,储层品质因子、侵入因子、视地层水电阻率、含水饱和度、可动油饱和度可作为研究区流体模糊识别的样本空间。根据这5项储层参数在多样本条件下符合正态分布的概念,构建了多相流体的模糊分布函数,通过定义的隶属函数和最大隶属度原则对储层参数赋予权值,并进行逐级选取或淘汰,最后建立了基于多级模糊识别的鄂尔多斯XX区块低对比度储层多相流体的判别模型。模型应用结果显示,研究区已试油的33层识别准确率达91%,效果较好。

提高页岩解吸气组分分析进样一次性成功率质量控制措施

基于页岩解吸气组分分析进样工艺开发,分析了提高进样一次性成功率工艺实施过程的质量控制。从质量控制的人、机、料、法、环、测等多个维度出发,讨论了影响进样一次性成功率质量的一些关键性因素,分析了该技术在应用过程中质量控制存在的问题,并从质量保证角度提出了一些建设性的改进意见与补救措施,旨在通过质量控制提高页岩气组分分析进样一次性成功率,实现降本增效。

鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界天然气成因及来源

天然气成因及来源研究对天然气勘探开发具有重要作用,可以为天然气的运移成藏提供理论依据。通过对鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界天然气组分、碳同位素、轻烃及烃源岩等特征进行综合分析研究,探讨该区上古生界天然气成因及来源。结果表明:临兴地区上古生界天然气组分含量以甲烷为主,重烃和非烃含量较低,主要属于干气;天然气δ^13C1值、δ^13C2值和δ^13C3值分别介于-45.6‰^-32.9‰、-28.9‰^-22.3‰和-26.2‰^-19.1‰之间,总体表现出正碳序列变化趋势,并且δ^13C1值均小于-30‰,具有典型的有机成因气特征。轻烃组成特征上具有一定的相似性,C7系列表现出甲基环己烷优势;C5-7系列主要表现出异构烷烃优势。该区上古生界天然气主要属于成熟煤成气,含有少量煤成气与油型气的混合气;石盒子组天然气藏主要是由山西组烃源岩生烃增压扩散运移至近源或远源储层内充注成藏;太原组天然气藏主要来自于太原组自身的烃源岩,在源岩内自生自储成藏。