煤层气水平井开发的理论技术初探——兼论煤层气和页岩气开发条件对比

经过30 a的不懈探索,我国煤层气开发井型逐渐由直井向水平井开发过渡,水平井开发煤层气的基础理论是制约当前煤层气开发的主要问题。和页岩相比,煤层页理和脆性矿物不发育,非均质性更强,不利于体积缝网的形成。但煤层顶底板封盖强,机械强度高,具备较好的水力压裂条件。部分煤层裂隙被方解石等填充,酸化有利于储层渗透率改善和复杂裂缝形成。因此,建立一套适合煤层气储层特征的水平井开发工艺尤为重要。针对煤层地质特征,从水平井长度优化、簇间距优化、压裂液选择、支撑剂选择、返排率、最终可采储量(EUR)特征6个方面,系统分析煤层气水平井开发技术经济政策,认为煤层气水平段长度一般不超过1000 m,簇间距15~30 m储层改造效果较好;深部煤层气压裂液中加入滑溜水破胶剂及少量低温辅助破胶剂可提高破胶效率;相比中浅部煤层气储层,深部煤层压裂支撑剂应提高大粒径(0.425/0.850 mm)比例;深部煤层(如大吉区块8号煤)达到最高产气时的压裂液返排率与威远-长宁页岩气相近;煤层气EUR偏低,但用液强度、加砂强度大,应提高煤层气开发效率及经济效益等。煤层气开发效果受地质特征和开发工程技术协同控制,从地质工程一体化角度,提出下步煤层气水平井开发的对策,指出应进一步优化煤层气水平井开发工艺;完善水平井钻完井与配套技术,降低单井钻完井成本;依据煤粉迁移规律,实现煤层气水平井控粉有序返排,提高排采效果;依据游离与吸附气赋存比例,优化生产控制技术提升单井EUR。

川南地区上奥陶统—下志留统五峰组—龙马溪组快速海进页岩特征及有机质分布

快速海进页岩的特征及形成机理是细粒储层地质学研究的重点之一。地震层位追踪、连井地层对比、X衍射全岩分析、总有机碳测试和场发射扫描电镜分析表明,川南地区五峰组—龙马溪组快速海进页岩位于龙马溪组最底部,对应于笔石带LM1。该页岩石英平均含量49.3%(其中黏土级石英含量85%),方解石平均含量10.5%,白云石平均含量8.4%,黏土矿物平均含量23.4%。向盆地方向,石英含量增加,黏土矿物含量降低。快速海进页岩形成于相对海平面快速上升阶段,页岩厚度0.5~2.8 m,由盆地边缘向盆地中心逐渐增厚。页岩平均TOC含量5.4%,由盆缘向盆地中心逐渐降低,纵向TOC含量剖面呈现4种叠置样式。该套页岩的矿物组成和厚度分布与沉积时期的快速海进、生物及火山作用密切相关。快速海进导致陆源供给减少,故页岩厚度较小;生物及火山作用导致页岩以微晶石英为主,盆地中心厚度较大。该套页岩的高TOC含量与水体缺氧、低沉降速率和高初级生产力有关。水体缺氧导致有机质保存能力增强,低沉积速率可减弱有机质的稀释,而初级生产力高可增加有机质的供给。该套页岩TOC含量平面变化及叠置样式与水深有关。随着水深增加,有机质沉降过程中的降解和再循环增加,故TOC含量降低。同时,随着水深增加,沉积物可容空间增大,从而形成不同的TOC含量叠置样式。

海相含气页岩水平层理类型、成因及其页岩气意义——以川南地区古生界五峰组-龙马溪组为例

页岩发育多种成因类型水平层理,不同类型水平层理渗透性存在差异。综合岩心观察、大薄片全直径成像和氩离子抛光片扫描电镜分析发现,川南地区古生界五峰组-龙马溪组含气页岩发育递变型、砂-泥递变型、砂-泥互层型和书页型4种水平层理。递变型水平层理由多个粉砂层水平叠置而成,粉砂和泥混杂堆积,粒序发育。砂-泥递变型水平层理中粉砂纹层和泥纹层水平互层,粉砂纹层呈颗粒支撑结构,整体正递变,其底部为突变界面,顶部与上覆泥纹层渐变接触。砂-泥互层型水平层理由粉砂纹层和泥纹层水平互层构成,层和纹层界面均突变接触,粒序不发育。书页型水平层理由极薄层状泥纹层构成,发育微弱的正粒序。4种水平层理具有不同的成因机制。递变型和砂-泥递变型水平层理均为相对低能的泥质浊流成因,递变型水平层理形成的水动力更弱;砂-泥互层型水平层理为陆棚相等深流成因;书页型水平层理为远洋悬浮沉降成因。水平层理类型直接影响页岩渗透性。书页型水平层理页岩富含有机质和有机孔,页岩渗透性最好;砂-泥互层型水平层理页岩颗粒分选性较好,页岩渗透性次之;递变型和砂-泥递变型水平层理页岩颗粒分选性差、有机质含量低,渗透性最差。

陆表海页岩沉积微相类型及微相分布模式——以川南地区五峰组—龙马溪组为例

针对黑色页岩纹层和层理难识别、粒度难测定、生物遗迹不发育等难题,以川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为例,综合大薄片全尺度成像、氩离子抛光片场发射扫描电镜分析和干酪根镜检等分析,揭示陆表海浑水沉积页岩的微相类型、特征及主要微相的沉积模式。结果表明:(1)陆表海浑水环境发育三角洲相、潮坪相和陆棚相,其中,三角洲前缘的水下分流河道和分流间湾微相,潮间坪的钙质坪和黏土坪微相,浅水陆棚亚相的钙质陆棚和黏土质陆棚微相,深水陆棚亚相的深水斜坡、深水平原和深水洼地微相,重力流沉积亚相的漫溢沉积微相均发育黑色页岩;(2)由近源端向盆地方向,页岩中粉砂纹层减少、泥纹层增加,颗粒粒度由以粗粉砂为主转变为以细粒泥为主,硅质含量由20%左右增加至大于55%,钙质和黏土矿物含量由大于40%降至10%左右,有机质类型由Ⅱ2型转变为Ⅱ1型和Ⅰ型;(3)物源和古地形控制页岩沉积微相类型与分布,物源供给充分区发育水下分流河道、分流间湾、黏土坪、黏土质陆棚、漫溢沉积等微相页岩,物源供给不足区发育钙质坪和钙质陆棚微相页岩,3级地形坡折将深水陆棚亚相页岩沉积区细分为深水斜坡、深水平原和深水洼地3种微相类型;(4)陆表海不同沉积微相页岩的形成与相对活跃的构造背景、温暖潮湿的古气候及快速上升的海平面密切相关,相对活跃的构造背景造成陆源碎屑供给增加,从而形成浑水细粒沉积,温暖潮湿的古气候有利于有机质的富集,快速上升的海平面有利于黑色页岩大面积分布。

川南地区深层页岩气富集特征、勘探开发进展及展望

深层页岩气是中国未来天然气产业发展的重要领域,目前已初步实现了工业化开发,成功获得一批高产井,落实了第二个万亿方储量、百亿方产量上产区,实现了深层页岩气富集规律与勘探开发技术创新突破,推动中国页岩气规模有效上产。美国4大深层页岩气区块已实现工业化开采,深层页岩气产量不断攀升,2021年产量达3132×108 m3,占美国天然气总产量的41%。系统总结提出了川南海相深层页岩气6大富集特征:①强还原环境的深水陆棚沉积,有利于有机质富集和保存;②优质储层厚度稳定,大面积连续分布;③断裂封闭性较好,普遍超高压;④有机孔和裂缝发育,储层物性较好;⑤深层页岩含气性好,页岩气资源落实度高;⑥深层页岩游离气比例高,单井初期产量高。结合中国深层页岩气富集特征及勘探开发进展,指出实现深层页岩气效益开发面临的3项挑战和对应攻关方向。展望提出四川盆地海相深层页岩气可探明页岩气地质储量(3~5)×10^(12)m^(3),具备上产(300~500)×10^(8)m^(3)的开发前景。建议坚持攻关,秉承“极限动用”理念,精准构建页岩储层“透明地质体”,采用最优工程技术手段,优化生产制度,最大限度提高EUR(单井评估最终可采储量),持续降低开发成本,不断突破页岩气开发极限,实现中国页岩气产业的进一步发展。

海相黑色页岩甜点类型、特征及页岩气勘探意义——以四川盆地南部五峰组—龙马溪组为例

黑色页岩甜点类型、识别标准及分布规律直接影响勘探层位优选及钻井靶点设计。为此,以四川盆地南部(以下简称川南地区)上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相黑色页岩为例,结合岩石学、层序地层学等理论,综合分析了相对海平面变化、裂缝类型与页岩储层品质之间的关系。研究结果表明:①川南地区五峰组—龙马溪组黑色页岩可划分出沉积型和裂缝型2类甜点,其中,沉积型甜点细分为早期海进型、快速海进型、晚期海进型和近滨海进型4类,裂缝型甜点分为网状微裂缝型和网状宏观裂缝型2类。②早期海进型和近滨海进型以半远洋沉积为主,粉砂和黏土混杂堆积,TOC较低;快速海进型以远洋沉积为主,微晶石英发育,TOC高,有机孔发育;晚期海进型以等深流沉积为主,TOC偏低,无机孔相对发育。③裂缝型甜点储层宏观裂缝和微裂缝发育,但基质孔隙度和渗透率不一定高。④早期海进型甜点分布于笔石带WF2—WF3,快速海进型甜点分布于笔石带LM1,晚期海进型甜点分布于笔石带LM2—LM4及LM5,近滨海进型甜点分布于笔石带LM1—LM4,网状微裂缝型甜点主要分布于笔石带LM1,网状宏观裂缝型甜点的分布受断层规模和构造转换带变形程度控制。⑤笔石带LM6—LM8黏土矿物含量高、成岩收缩缝发育的位置可形成网状微裂缝型甜点;构造转换带与调节带具有弱变形与弱改造特征,网状宏观裂缝发育,可形成网状宏观裂缝型甜点。结论认为,川南地区快速海进型和近滨海进型甜点勘探已取得重大突破,早期海进型和晚期海进型是下一步勘探的重要目标;以沉积学及裂缝特征为判识依据的甜点类型划分为页岩气深化勘探和效益开发提供了理论支撑。

四川盆地巫溪2井龙马溪组含气页岩细粒沉积纹层特征

基于多种分析测试资料,以四川盆地巫溪2井志留系龙马溪组为例,确定其含气页岩纹层组成、结构、构造及纹层类型。巫溪2井志留系龙马溪组共发育富有机质、含有机质、黏土质和粉砂质4类纹层,形成2类纹层组和5类层。随深度变浅,4类纹层TOC值依次降低、黏土矿物含量增加、脆性矿物含量轻微降低,这与沉积时期陆源碎屑供给逐渐增加、古水动力增强、水体含氧量增加有关。志留系龙马溪组一段1—3小层以富有机质纹层、富有机质+含有机质纹层组及富有机质层为主,沉积期水体缺氧,古水动力弱,龙马溪组一段4小层富有机质纹层、含有机质纹层和黏土质纹层均发育,水体含氧量增加,古水动力增强,龙马溪组一段1—3小层为目前页岩气勘探开发"甜点"井段及最佳钻井目标层位。

含气页岩不同纹层及组合储集层特征差异性及其成因——以四川盆地下志留统龙马溪组一段典型井为例

基于薄片、氩离子抛光大片成像和纳米CT扫描等实验分析资料,对四川盆地下志留统龙马溪组一段典型井含气页岩不同纹层及组合储集层特征差异性及其成因进行研究。结果表明,该套页岩发育泥纹层和粉砂纹层,二者的单层厚度、物质组成、孔隙类型及结构、面孔率和孔径分布均存在差异性。泥纹层单层厚约100μm,有机质含量大于15%,石英含量大于70%,有机孔占比和面孔率高,顺层缝发育,有机质和有机孔均相互连通构成网状。粉砂纹层单层厚约50μm,有机质含量为5%~15%,碳酸盐含量大于50%,无机孔占比高,顺层缝不发育,有机质和孔隙均相互不连通。泥纹层和粉砂纹层的形成可能与富硅生物的勃发有关,间歇期形成泥纹层,勃发期形成粉砂纹层。泥纹层和粉砂纹层可构成条带状粉砂、砂泥递变和砂泥薄互层3类纹层组合。条带状粉砂纹层组合的孔隙度和水平与垂直渗透率比值均最大,砂泥递变纹层组合次之,砂泥薄互层纹层组合最低,泥纹层与粉砂纹层含量比值造成水平与垂直渗透率比值差异。

塔里木盆地塔中地区志留系塔塔埃尔塔格组潮坪沉积中的遗迹化石

在塔里木盆地塔中地区志留系塔塔埃尔塔格组中共发现遗迹化石 11属 12种,包括Skolithoslinearis、Skolithosverticalis、Ophiomorphanodosa、Arenicolitesisp.、Cylindrichnusisp.、Thalassinoidessuevicus、Diplocraterionparallelum、Taenidi umsatanassi、Macaronichnussegregatis、Palaeophycustubularis、Planolitesbeverlegensis和Cochlichnusanguineus。这些遗迹化石主要是无脊椎动物的居住迹、进食迹和觅食迹,其中大部分呈全浮痕保存,少数呈上浮痕或下浮痕保存。按其古生态和沉积学特征,可划分出三个遗迹组合:①Skolithos-Thalassinoides遗迹组合,代表了平坦底型条件下的砂坪沉积环境;②Planolites-Palaeophycus遗迹组合,反映了潮间带砂泥坪沉积环境;③Cochlichnus-Planolites遗迹组合,代表了平均低潮线附近的泥坪沉积环境。

四川盆地晚三叠世碎屑组分对源区分析及印支运动的指示

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。四川盆地上三叠统的砾岩碎屑、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分显示,晚三叠世存在5大物源,它们分布于龙门山北段-中段、大巴山、龙门山南段、盆地东南和盆地南部。碎屑物源总体以"再旋回造山带"和"大陆板块"类型为主,其中,龙门山北段-中段和龙门山南段以"再旋回造山带"类型为主,而盆地东南部和南部以"大陆板块"类型为主。"再旋回造山带"类型可细分为"混合造山带"及"碰撞造山和褶皱冲断带"两种类型,龙门山北段和龙门山南段均以"混合造山带"及"碰撞造山和褶皱冲断带"类型为特征。盆地物源分布存在阶段性特征:早期,龙门山北段-中段、大巴山物源规模较大,盆地东南和南部规模较小;晚期,盆地东南和南部规模增大,各方向呈均衡分布格局,这与周缘板块构造活动的阶段性有关。晚三叠世,龙门山北段由西北向东南方向挤压,构造活动强度总体具有弱-强-弱的演变趋势。须二期,龙门山北段逆冲-推覆开始形成,并暴露水面遭受剥蚀,向盆地提供物源;须四期为盆地最活跃期,龙门山北段进一步挤压抬升剥蚀,盆内沉积中心也由西北向东南迁移;须四期后,龙门山北段剥蚀区继续向东南推进,但构造活动强度渐趋和缓。

川中—川南地区上三叠统沉积相研究

综合分析岩心、露头剖面和测井资料,认为川中—川南地区上三叠统发育三角洲相和湖泊相,其中,三角洲相可进一步划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个亚相,湖泊相则可细分为滨湖和浅湖两个亚相。不同时期三角洲相和湖泊相发育程度不同。须一段、须三段、须五段和须六段以湖泊沉积为主,由东向西,水体逐渐加深。须二段和须四段以三角洲沉积为主,湖泊沉积分布范围较小。须二段发育时期,研究区北部构造活动强烈,沉积物供给充分,三角洲相主要由北向南延伸;须四段沉积时期,由于北部构造活动逐渐减弱,东南部沉积物供给增加,三角洲相主要由东南向西北方向延伸。随着周缘构造活动的变化,研究区沉积范围逐渐扩大。早期沉积范围仅局限于宜宾—泸州以北地区,中晚期沉积范围扩大,宜宾—泸州以南地区开始接收沉积。

塔里木盆地志留纪沉积层序构成及充填响应特征

塔里木盆地志留系是由角度不整合面所限定的一个区域性(二级)的沉积层序,其内可划分出5个三级沉积层序。总体上显示一个从水进到水退的沉积旋回,可识别出曲流河三角洲—辫状河三角洲、滨外陆棚及较深水盆地、无障壁碎屑滨岸—无障壁碎屑潮坪沉积体系组合,它们代表了二级沉积层序中相对低位、海侵和高位的3个沉积体系组合。研究区构造、沉积、古生物和古气候资料表明,层序1底界面和层序5顶界面是塔里木周缘板块构造挤压、盆地隆升作用的结果;层序2底界面是周缘板块强烈挤压、盆地挠曲下降作用结果,同期全球海平面快速上升;层序3、层序4和层序5的底界面是在构造作用稳定、全球海平面下降背景之上由相对海平面次一级旋回变化形成的,是古气候变化、沉积物供给及构造沉降共同作用的结果。

四川盆地上三叠统小塘子组沉积特征及地质意义

利用四川盆地内750口单井资料和26条露头剖面资料,采用单因素编图、多因素综合分析的方法,重现了四川盆地小塘子组的岩相古地理,为正确评价其天然气资源状况和龙门山的演化过程奠定了基础。研究认为,川中和川南地区小塘子组发育障壁砂坝—潟湖沉积,川西坳陷北部和南部发育三角洲沉积,中部发育浅海陆棚沉积。晚三叠世早期,龙门山北段开始隆升,并为盆地提供物源,从而形成川西北部的三角洲沉积;川中和川南地区由于地势平缓,波浪和潮汐改造强烈,从而形成障壁砂坝—潟湖沉积;川西南部物源来自于康滇古陆。小塘子组烃源岩大面积分布,厚度较大,有机碳含量和成熟度均较高,以Ⅱ型至Ⅲ型干酪根为主,泥质烃源岩具有较高的成熟度且有机碳含量范围较宽,为小塘子组的大面积生烃提供了物质保障。

塔里木盆地志留系遗迹化石组合及其沉积环境

依据化石生态和沉积学特征 ,系统地研究了塔里木盆地志留系遗迹化石的组成、分类及其沉积环境 ,认为存在 4种遗迹化石组合 :①Palaeophycus Planolites遗迹组合 ,由进食潜穴、滤食居住潜穴和觅食迹组成 ,包括Planolites,Palaeophycus,Macaronichnus,Skolithos,Ophiomorpha和Taenidium等遗迹属 ,反映了潮间带混合坪沉积环境 ;②Skolithos遗迹组合 ,由居住潜穴组成 ,常见遗迹属有Skolithos,Ophiomorpha ,Arenicolites,Thalassinoides和Cylindrichnus,代表了前滨或潮下带砂坪沉积环境 ;③Planolites Taenidium遗迹组合 ,以进食潜穴和居住潜穴为特征 ,主要组成分子有Taenidium ,Planolites,Palaeophycus,Skolithos,Arenicolites和Thalassinoides等遗迹属 ,指示了具有周期性风暴影响的过渡带沉积环境 ;④Helminthopsis遗迹组合 ,主要由觅食迹组成 ,其中以Helminthopsis和Zoophycos遗迹属最为常见 。

四川盆地上三叠统须二段测井沉积相研究

四川盆地上三叠统已成为中国石油西南油气田分公司重要的勘探接替层系,其油气的分布受沉积相控制。测井相分析在研究沉积相和圈定砂体方面具有重要作用。利用测井曲线的形状、幅度、接触关系等基本要素,识别出钟形、漏斗形、箱形、指形和线形等5种基础测井相类型,并通过岩心标定测井,建立了测井相与沉积相之间的函数对应关系;在此基础上,通过单井测井相分析—剖面测井相对比—区域研究3个层次勾画出了上三叠统须二段沉积相的展布。认为四川盆地上三叠统须二段发育冲积扇、三角洲、湖泊3类沉积相,其分布受分别位于川西北部、川东北部、川中和川西南部方向的6大物源控制;由于物源区构造活动强烈,沉积物供应充分,冲积扇和三角洲发育,故滨浅湖沉积分布范围有限。

川南地区下古生界五峰组-龙马溪组含气页岩岩心裂缝特征及其页岩气意义

裂缝直接影响页岩储层特性和页岩气井单井测试产量。通过岩心和露头宏观裂缝描述、偏光显微镜和场发射扫描电镜微裂缝观察发现,川南地区五峰组-龙马溪组含气页岩宏观裂缝和微裂缝发育,可划分为顺层缝和非顺层缝。宏观裂缝中,顺层缝主要为页理缝和层间滑移缝,非顺层缝主要为斜交缝和垂直缝。微裂缝中,顺层缝主要为页理缝,非顺层主要为生烃增压缝、成岩收缩缝和溶蚀缝。含气页岩的裂缝以顺层缝为主,75%的宏观裂缝和87%的微裂缝均为顺层缝。裂缝密度和分布受埋深控制,埋深大于3500 m地区裂缝集中发育于龙一^(1(1-3))小层,而埋深小于3500 m地区裂缝集中发育于龙一^(1(1))小层。且随着埋深增加,宏观裂缝和微裂缝的密度均增大,部分井中埋深大于3500 m含气页岩井宏观裂缝密度是其他埋深小于3500 m同层含气页岩的10倍。页岩有机碳含量和层理类型也影响含气页岩的裂缝密度,高总有机碳含量的条带状粉砂型和砂-泥递变型水平层理页岩裂缝密度最大。裂缝发育有利于优质页岩段形成,埋深小于3500 m地区优质页岩段主要发育于龙一^(1(1))小层;埋深大于3500 m地区优质页岩段发育于龙一^(1(1-3))小层,部分井龙一~2亚段底部由于成岩收缩缝发育,也成为优质页岩段。

四川盆地五峰组—龙马溪组重点井含气页岩孔隙类型与孔径分布

针对四川盆地五峰组—龙马溪组过成熟海相页岩,开展普通薄片观察、SEM成像、X-衍射全岩组分和黏土矿物分析、TOC含量测定、N 2-CO 2联合吸附实验和RG测定。结果表明,海相页岩发育有机孔、无机孔和微裂缝。有机孔多呈气孔状或海绵孔状,大、小混杂;无机孔多呈三角状、棱角状或长方形状;微裂缝多呈条带状,能有效沟通有机孔和无机孔。过成熟海相中,有机孔数量个数>97%,无机孔和微裂缝数量<3%。孔隙以孔径<10 nm的微孔和介孔为主,孔隙数量和体积占比均大于80%,孔径>10 nm的孔隙数量和体积不足20%。在大于10 nm的介孔和宏孔中,有机孔数量超过97%,面孔率超过50%,无机孔和微裂缝数量不足3%,面孔率低于50%。介孔孔径以5~400 nm为主,孔径<20 nm的数量占比>70%。有机孔面孔率随着孔径增大而增大,孔径为100~400 nm的孔隙面孔率占比普遍超过50%。无机孔主要为石英晶间孔和碳酸盐溶蚀孔及少量长石溶蚀孔,孔径为100~400 nm的孔隙面孔率贡献最大,多数页岩均接近100%。随着TOC含量增高,有机孔孔径减小,其面孔率则先增大后减小,TOC为5.5%时常出现拐点。龙马溪和龙一段页岩孔隙由下至上,面孔率逐渐降低。平面上,龙一11小层不同地区面孔率大小及孔隙组成也存在差异,泸州地区面孔率最大,渝西地区最低。渝西地区无机孔含量最高,长宁地区无机孔含量最低。石英晶间孔隙度与石英含量呈正相关,溶蚀孔隙度与碳酸盐矿物含量呈正相关,这可能与石英抗压实能力强、碳酸盐矿物易于溶蚀有关。

致密砂岩储层成岩作用与孔隙演化:以川西南上三叠统为例

致密砂岩储层成岩作用控制孔隙演化,并进一步决定相对优质储层分布。川西南上三叠统砂岩储层整体孔隙度小于6%,基质渗透率小于0.1×10-3μm2,属于典型致密砂岩储层。铸体薄片和储层流体包裹体综合分析表明,砂岩储层经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用,储集空间以粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔为主。综合各成岩矿物共生组合关系,结合储层流体包裹体均一化温度,确定各成岩事件和成岩矿物形成相对顺序:压实作用→第Ⅰ期裂缝→第Ⅰ期伊利石胶结→第Ⅰ期石英加大→第Ⅰ期方解石胶结→第Ⅱ期石英加大、硅质充填→长石、岩屑溶蚀→绿泥石胶结或者伊利石胶结→第Ⅱ期方解石胶结→长石溶蚀作用→第Ⅱ期破裂作用→第Ⅲ期石英加大、硅质充填→第Ⅲ期碳酸盐胶结→碳酸盐交代长石和石英→第Ⅲ期构造破碎→晚期方解石和石英胶结成岩。镜质体反射率(Ro)及砂岩储层流体包裹体均一温度表明砂岩储层目前已达到中成岩A2期至B期,压实作用是储层致密化的最主要原因,造成孔隙度损失约27.5%,硅质和碳酸盐胶结作用仅损失孔隙度约5.3%。

济阳坳陷车镇凹陷古近系沙河街组深水沉积中的遗迹化石

通过岩心观察和标本鉴定,在济阳坳陷车镇凹陷古近系沙河街组沙一段深水沉积中识别出大量遗迹化石,包括Mermoides chezhenensis、Helminthopsis sp 、Gordia sp 、Helminthoidichnitessp 、Planolitesbeverlegensis、Neonereitesuniserialis和Planolites sp ,它们是无脊椎动物线虫、节肢动物、环节动物和腹足类等形成的牧食迹和进食迹。这些遗迹化石中的Neonereitesuniserialis为由一系列小球粒排成的蛇曲形痕迹,不分枝,长约7cm ,宽约2mm ,呈顶凸痕保存于灰色、深灰色页岩中。Mermoidesche zhenensis为微小简单、不规则弯曲的觅食拖迹,长1～3cm ,宽1～2mm ,近平行或略倾斜层面分布于灰色、深灰色薄层状泥岩中,内迹保存。根据遗迹化石的共生组合特征及沉积环境,可分出2个遗迹组合:Mermoidesche zhenensis遗迹组合和Neonereites uniserialis遗迹组合。Mer moidesche zhenensis遗迹组合丰度和分异度较高,组成分子有Mermoideschezhenensis、Helminthopsissp 、Gordiasp 、Helminthoidichnitessp 和Planolites beverlegensis,其中以Mermoides chezhenensis的大量出现为组合代表。该组合出现于灰色、深灰色泥岩中,反映了富氧的半深湖环境。Neonereites uniserialis遗迹组合组成分子为Neonereites

四川盆地上三叠统沉积储层研究进展与热点分析

四川盆地上三叠统天然气资源丰富,常规气藏和非常规气藏共存,等时地层格架下的沉积储层控制了天然气资源时空分布和富集。随着天然气勘探不断深入,沉积储层研究不仅体现了重要的科学意义和战略价值,而且取得了显著进展。在建立四川盆地上三叠统层序地层格架基础上,确定了前陆盆地对称型和不完全对称型结构层序地层样式及演化模式。四川盆地马鞍塘组—须家河组三段(须三段)为海相沉积,须家河组四段(须四段)—须家河组六段(须六段)为陆相沉积,但仍受到海侵作用的影响。马鞍塘组主要发育礁滩相、潟湖相、潮坪相和三角洲相,小塘子组主要发育障壁砂坝-潟湖沉积,盆地周缘发育小型三角洲。川西须家河组须二段、须四段和须六段主要发育冲积扇、扇三角洲和辫状河三角洲沉积,须三段主要发育滨海-三角洲沉积,须五段主要发育湖泊-三角洲沉积。晚三叠世四川盆地存在秦岭古陆、大巴山古陆、松潘-甘孜褶皱带(古龙门山)、康滇古陆和江南(雪峰)古陆等5大物源区,不同物源区的物源性质、影响范围和程度均存在巨大差异。整体上,须二段-须三段沉积时期,物源主要来自于盆地北部,其他方向物源影响范围相对较小。须家河组发育致密砂岩储层,压实作用造成本地区砂岩原生孔隙度大幅度减小,Ⅱ期和Ⅲ期石英加大进一步减小原生孔隙,封闭的地下流体环境是储层保持致密化的又一原因。须家河组甜点储层的形成受沉积微相、溶蚀作用,绿泥石衬边和裂缝控制,三角洲前缘水下分支河道砂体为有利沉积微相。近年来,浅水三角洲研究和页岩气勘探开发取得重大进展,四川盆地上三叠统浅水三角洲、细粒沉积学及沉积机理、沉积过程模拟、细粒沉积储层特征及其成因机制是目前研究的热点领域及未来发展方向。