川东南五峰组-龙马溪组深层、超深层页岩储层特征及其页岩气勘探意义

四川盆地东南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组中深层领域页岩气勘探及页岩储层特征与主控因素的研究已经取得了丰硕成果,而作为当前页岩气勘探重点的深层、超深层领域,由于受钻井等因素的制约,对于其储层发育特征及与中深层页岩储层的差异等研究还不够深入。为了明确五峰组—龙马溪组深层、超深层页岩储层特征,为勘探部署提供依据,选取川东南地区4口埋深在2000~6000 m的典型页岩气钻井,系统开展了深层、超深层页岩储层发育特征及差异对比研究,探讨了储层孔隙发育的成因。研究表明:(1)埋深在6000 m以内,五峰组—龙马溪组页岩储层依然能够发育高孔有效储层,且随埋深的增大孔隙度无明显变化,但是有机质孔的形态、孔隙结构及连通性存在一定差异,即随着埋深的增大,有机质孔孔径相对变小,孔隙连通性变差;(2)明确了生物成因的硅质是孔隙发育的基础,流体超压是储层孔隙保持的关键,在两者联合作用下,深层、超深层页岩高孔隙优质储层得以发育和保持;(3)基于储层发育的研究,将页岩气勘探拓深至6000 m,明确了下一步页岩气勘探方向。初步评价四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组深层、超深层页岩气(埋深为4000~5000 m)资源量超2×10^(12)m^(3)。

四川盆地东北部雷页1井上二叠统大隆组页岩气勘探突破及其启示

2023年3月,四川盆地东北部(以下简称川东北地区)普光地区首口二叠系页岩气专探井——雷页1井在上二叠统大隆组页岩分段压裂后测试获日产42.66×104 m3的高产气流,实现了四川盆地二叠系大隆组新层系页岩气勘探突破。为了进一步推进二叠系页岩气的勘探开发,应用雷页1井钻探资料,系统分析了普光地区大隆组海相页岩气成藏条件和富集高产主控因素。研究结果表明:①普光地区雷页1井大隆组发育深水陆棚相优质页岩,岩性主要为硅质页岩、混合硅质页岩及含灰硅质页岩,具有优质页岩厚度大(33 m)、总有机碳含量高(5.82%)、孔隙度高(3.46%)、含气量高(5.37 m^(3)/t)、脆性指数高(90.7%)的“一大四高”特征;②雷页1井大隆组具有“高脆、低黏”和低水平应力差(9 MPa)特征,页岩可压性好;③研究区“厚层膏岩披覆+断层分层滑脱型”高陡构造区保存条件好,页岩气勘探潜力大。结论认为:①该区深水陆棚相优质页岩是大隆组页岩气富集的物质基础,“厚被子”膏岩披覆、顶底板条件及断层封闭性好是二叠系页岩气“超压富气”的关键;②开江—梁平陆棚大隆组、吴家坪组二段和茅口组三段3套优质页岩叠置连片发育,具备良好的立体勘探开发潜力;③基于雷页1井探索形成的二叠系海相深层页岩“穿层扩体”压裂技术,能产生大体积高导流的复杂裂缝系统,该技术可为复杂岩相页岩储层改造提供技术借鉴。

川东南地区龙马溪组页岩 “低电阻、低含气”成因及地质意义

为了明确五峰组—龙马溪组页岩“低电阻、低含气”成因,有效指导四川盆地下一步页岩气的勘探部署,依托全区大量钻井调查、解剖及分析化验测试结果,对问题开展了较为详细的研究。该区龙马溪组页岩低电阻率测井按其电性特征、地质特征的差异,可分为小于1Ω·m和1~10Ω·m两类。电阻率小于1Ω·m的页岩气井基本不含气,以干井为主,分布区域相对集中,主要位于川西南、长宁西等地区;其电阻率曲线形态具“细脖子”特征,拉曼反射率普遍在3.70%以上且出现高幅度石墨峰;另外不同状态下岩电实验电阻值变化范围小,且均呈现极低—低电阻特征,说明石墨化造成的岩石骨架导电是影响该类页岩的主要原因。页岩电阻率在1~10Ω·m范围的钻井分布区域较广,以微含气为主,在盆内、盆外均有分布,其电性、激光拉曼及岩电实验等表现出来的特征与电阻率小于1Ω·m的页岩差异明显,页岩电阻率曲线具“渐变”特征,激光拉曼实测反射率在3.50%左右,激光拉曼图谱也没有表现出明显的石墨峰特征。该类页岩进行烘干水及饱和水两种状态下的岩电实验变化范围大,即烘干前、后页岩电阻率变化在7~20倍,且呈现中—高电阻率特征,揭示页岩含水量对页岩电阻率有显著影响。结合实钻资料认为,页岩气保存条件变差、含水率增高是造成该类低阻井的主要原因。

四川盆地五峰组—龙马溪组深水陆棚相页岩生储机理探讨

针对上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组优质页岩生储机理不清的问题,以四川盆地五峰组—龙马溪组深水陆棚相优质页岩为研究对象,结合页岩气形成地质条件和实验分析模拟,从岩石学、矿物学、地球化学等多方面对页岩成烃、成储机制及内在耦合关系等进行分析。结果表明,四川盆地五峰组—龙马溪组优质页岩热演化程度高、生烃强度大、物质基础好,具有良好的顶底板条件;深水陆棚相优质页岩不仅具有高生物成因硅、高有机碳含量,而且具有相对高孔隙度耦合特征。研究认为:①四川盆地五峰组—龙马溪组高演化深水陆棚相优质页岩保存条件好,早期原油滞留效率高,其气源主要来自原油滞留裂解气。②深水陆棚相生物成因的硅质(蛋白石A),在埋藏成岩早期转化成高硬度晶态石英,伴生形成大量微米级粒间孔,而生物成因的硅质格架抗压性强,为优质页岩储集层早期原油充注及纳米级蜂窝状有机孔的发育和保持提供了空间和保护,是有机孔得以保存的关键因素。③五峰组—龙马溪组优质页岩脆性好,均质性强,微米级硅质粒间孔与纳米级有机孔共生,是压裂形成复杂缝网、硅质粒间纳米级有机孔实现高效连通的关键,有利于页岩气高产、稳产。

四川盆地二叠系海陆过渡相页岩气地质条件及勘探潜力

上二叠统龙潭组海陆过渡相泥页岩是四川盆地重要的烃源岩层系,前期的研究工作主要集中于烃源岩评价,而针对页岩气成藏方面的研究则较少。为此,通过对龙潭组取心井——东页深1井分析测试结果的解剖,结合邻区的钻探成果,对龙潭组富有机质泥页岩的分布特征、地化特征、储层特征、含气特征及顶底板条件等进行了研究,并与具有相似沉积背景且已获得良好页岩气显示的页岩层系展开了对比分析,明确了龙潭组页岩气形成的地质条件及勘探潜力。研究结果表明:(1)川东南地区龙潭组海陆过度相富有机质泥页岩发育,厚度大于40 m、脆性矿物含量较高、孔隙度较高、有机碳含量高、热演化程度适中、含气性较好,具备页岩气形成的有利地质条件;(2)较之于国内外其他已获得良好页岩气显示的海陆过渡相泥页岩,川东南地区龙潭组孔隙度、有机碳含量、有机质成熟度、含气量等关键参数更优;(3)有机质类型是影响龙潭组泥页岩中有机质孔隙发育程度的主要因素,页岩气勘探选层应避开煤层富集段。结论认为:在综合考虑富有机质泥页岩发育程度及夹层厚度、埋深、保存等条件下,綦江—赤水一带是四川盆地龙潭组海陆过渡相页岩气勘探的最有利地区。

豆浆加工工艺对全子叶豆腐品质影响的研究

为研究豆浆加工工艺对全子叶豆腐(Whole Cotyledon Tofu,WCT)品质的影响,以传统工艺作对照,选用去皮大豆为原料,比较研究两种豆浆加工工艺即湿法工艺(泡豆打浆)和干法工艺(制粉调浆)对制备WCT的组成成分、出品率、表观形态、色泽、质构特性的影响。结果表明:干法工艺和湿法工艺生产出的WCT的基本成分没有显著差异(p<0.05);与传统工艺相比,湿法工艺和干法工艺分别提高产量41.23%和46.67%,但后者比前者效率更高;干法工艺获得的WCT比湿法工艺外观更为顺滑细腻;两种工艺生产的WCT色泽无明显差异;干法工艺获得的WCT硬度、弹性、内聚性和咀嚼性均高于湿法工艺,且整体质构特性接近传统工艺豆腐。由此表明干法工艺比湿法工艺更适合生产品质优良的WCT,并能有效提高出品率。

CO_2爆破挤压改性麦麸理化特性的初步研究

利用单因素实验法探讨CO_2爆破挤压工艺参数(物料含水量、螺杆转速、终桶温度)对麸皮中的水溶性膳食纤维含量、色泽、持水力、持油力、膨胀力以及抗氧化活性的影响规律。结果表明:在物料含水量为25 g/100 g、螺杆转速为190 r/min、挤压螺桶温度为65-105-135-185℃的工艺条件下,经过CO_2爆破挤压改性后的麸皮中水溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)含量可从最初的2.50 g/100 g提升到9.97 g/100 g,并且其膳食纤维的持水力、持油力、膨胀力得到显著改善。与原料麸皮和传统挤压相比,CO_2爆破挤压处理对麸皮的多糖晶态结构以及热稳定性并未产生显著的影响,但使其抗氧化活性得到显著提高。

JY1井五峰组—龙马溪组钻井地质剖面分析

JY1井五峰组—龙马溪组钻井地质剖面是第一口较为系统的海相页岩气参数井剖面,JY1井取得勘探突破是涪陵页岩气田发现的标志,该井被重庆涪陵市政府命名为“页岩气开发功勋井”。以JY1井五峰组—龙马溪组钻井地质剖面为重点,阐述了该钻井剖面对页岩气勘探开发的重要意义,着重介绍了该剖面岩石地层、生物地层及笔石带划分及裂缝发育等特征,分析探讨了页岩气储层段“六性”特征及纵向分布规律,得出以下认识:(1)JY1井五峰组—龙马溪组地层厚度大、连续沉积、地层层序清晰、笔石门类齐全、区域可对比性好,可作为四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组分析研究的钻井地质基干剖面;(2)受沉积相带影响,不同页岩气层段地质特征差异明显,其中五峰组—龙马溪组一段一亚段((1)—(5)号小层)为深水陆棚相沉积,总体具有“高TOC、高孔隙度、高含气量、高硅质”的四高特征,是五峰组—龙马溪组勘探开发的主要页岩气“甜点”层段;(3)优质页岩气层中(1)—(3)号小层表现出地质、工程双“甜点”高度耦合的规律,是水平井“靶窗”优选的最佳层位。其中高伽马值的(2)号小层是保证水平轨迹、优质页岩钻遇率的最佳靶心位置。深水陆棚相的优质页岩及“靶窗”层位的确定是JY1井五峰组—龙马溪组页岩气勘探取得重大突破,实现持续稳产、高产的关键,也为后续页岩气勘探选区、选层提供了依据。

四川盆地及周缘上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩岩相划分

页岩岩相对页岩气勘探"甜点"的确定具有十分重要的意义,不同专家和学者提出了不同的页岩岩相划分方案,但目前还未形成明确统一的标准。在总结前人对四川盆地及周缘上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩岩相划分的基础上,从页岩品质和可压性的角度,开展了页岩硅质成因分析和岩相划分特征参数的研究,明确了五峰组-龙马溪组页岩岩相综合划分方案:(1)分别以钙质含量大于50%、硅质含量大于75%、黏土含量大于50%为界,划分出泥灰岩、硅质岩和黏土岩3大类岩相和页岩混合岩相区;(2)将页岩混合岩相区以页岩气储量申报标准有机质含量1%、2%和4%为界,形成了低碳、中碳、高碳和富碳页岩4种页岩岩相;以页岩常见硅、钙矿物组分含量25%和50%为界,形成了低硅/中硅/高硅+低钙/中钙页岩等5种页岩岩相。该套以有机碳-矿物组分为基础、结合硅质成因分析的岩相综合划分方案,在科学研究和实际应用中适用性强、可推广,为五峰组-龙马溪组页岩纵横向优势岩相展布规律的研究奠定了基础。

川东南涪陵地区五峰组—龙马溪组页岩气藏中的超压作用

中国南方海相上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组高产页岩气藏普遍发育超压,为分析超压对于页岩气藏的作用,选取川东南涪陵页岩气田典型钻井进行了系统解剖研究。超压是页岩气藏良好保存条件的直接表征,其中,有机质热演化生烃增压是造成该地区异常高压的主要因素;涪陵焦石坝主体龙马溪组页岩气高产层段地层均发育超压,页岩储层孔隙度高、含气量高。超压对页岩气藏的影响:一方面,超压能减缓作用在岩石骨架上的有效应力,使页岩储层保存相对较高的孔隙度,超压可形成页岩超压微裂缝,提高页岩储集层的渗流能力,同时超压意味着地层能量高,游离气含量高,页岩气藏含气性更好;另一方面,超压降低了作用在页岩储层的有效应力,同时超压微裂缝的发育有利于页岩压裂改造.

川东北地区二叠系大隆组泥岩硅质成因及对可压性影响

川东北地区二叠系大隆组泥岩的硅质成因复杂,基于乐坝1井岩心、薄片和地球化学等资料,开展了泥岩岩相划分,分析了不同类型岩相泥岩矿物组成、储集特征、含气性和硅质成因,结合岩石力学参数,分析了不同硅质成因泥岩的可压裂性差异,优选了甜点层段并分析了勘探潜力。研究结果表明:研究区大隆组泥岩可以划分为3种岩相:其中下部的富碳—中硅—中钙泥岩和中部的富碳—高硅—低钙泥岩分别具有较高—最高的TOC、孔隙度和含气量,有机质孔相对发育且孔隙类型以介孔—微孔为主;泥岩的硅质主要来源于生物作用,热液有一定影响;其具有相对较小的抗压强度和泊松比、较大的杨氏模量,可压性相对较好。上部的中低碳—高硅—低钙泥岩具有低TOC、低孔隙度、低含气量的特征,其有机质孔不发育,孔隙类型以介孔为主;硅质主要来源于火山热液作用;其具有相对较大的抗压强度和泊松比、较小的杨氏模量,可压性相对较差。总之下部的富碳—中硅—中钙泥岩和中部的富碳—高硅—低钙泥岩是地质工程“双甜点”层段,其展布稳定,保存条件好,埋深适中,是下一步有望实现勘探突破的有利层系。

川东南涪陵地区二叠系茅口组一段泥质灰岩储层特征及主控因素

四川盆地东南缘涪陵地区茅口组一段(简称茅一段)发育泥质灰岩储层。为明确其油气勘探潜力,运用实钻岩心、野外露头等地质资料,通过岩心观察、物性测试、X射线衍射、氩离子抛光扫描电镜、氮气吸附脱附等手段,探讨储层特征,并分析主控因素。研究认为:(1)茅一段储层岩性主要为泥质灰岩、微晶灰岩及瘤状灰岩,主要储集岩为灰黑色泥质灰岩;(2)储层孔隙度平均为2.8%,储集空间以纳米—微米级基质孔隙为主,亦见微米—毫米级裂缝;(3)茅一段储层储集空间类型多样,与碳酸盐岩相关的孔隙比例最高,约占总孔隙的3/5,与黏土矿物和有机质相关的孔隙各约占1/5;孔隙主要为成岩收缩缝(孔)和矿物粒缘缝(孔);孔径主要为2~50 nm,其次为大于50 nm者;(4)孔隙度与TOC含量呈正相关,与碳酸盐岩含量呈负相关,当岩石黏土矿物含量低于50%时孔隙度与其正相关、高于50%则呈负相关;(5)独特的瘤状构造使得储层内普遍发育大量裂缝,对储层物性有较大的提升作用。本次研究对涪陵地区茅一段泥质灰岩的勘探开发提供了依据,亦可为其它地区泥质灰岩储层评价提供参考。

四川盆地深层海相页岩气赋存机理与勘探潜力

深层—超深层页岩气是四川盆地天然气增储上产的战略接替领域。基于志留系页岩气的大量勘探开发实践、实验测试资料和前瞻性研究成果,探讨了深层海相页岩气的赋存状态与聚集机制,指出了四川盆地深层页岩气的有利勘探区。页岩的纳米孔喉系统决定了其内部聚集的天然气呈现吸附态,主要以单分子层在微孔—介孔中吸附聚集。页岩吸附气量除受控于孔、缝的比表面积,还受TOC含量、温度、压力和含水性的影响。深层高温条件下,页岩储层的最大吸附气量较低,随着温度降低页岩的吸附能力增强,最大吸附气量也逐渐增加。页岩气在深层超压条件下主要以游离气赋存,呈超临界状态高密度聚集,游离气含量受储集空间及孔喉结构、埋藏深度、地层温度和压力、超临界流体性质以及页岩含水性等诸多因素综合影响。在抬升过程中,因构造改造的强度、时间和方式不同,页岩气的赋存相态转化及散失机制不同。其中,抬升幅度小且改造强度弱时,页岩气层仍保持深层“游离气为主,超压富气”的特性;抬升至中—浅层时,受断裂开启、剥蚀露头和页岩自封闭性降低等游离气散失机制影响,页岩气层的含气量和游离气量降低、吸附气占比增加,因此,远离剥蚀区、大断裂带的深埋藏区是深层页岩气的最有利富集区。四川盆地内部构造相对稳定,深层海相页岩气普遍保持着“早期滞留,超压富气”的成藏特征,优选宜宾—泸州地区、綦江—涪陵地区、永川—大足地区和垫江—梁平地区为有利勘探区。

川东南丁山与焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩气富集条件差异分析与思考

四川盆地东南缘(川东南)丁山构造五峰组—龙马溪组页岩气勘探已取得突破,但相比涪陵页岩气田焦石坝构造,其富集高产因素又体现出其自身的特殊性。以四川盆地丁山和焦石坝地区五峰组—龙马溪组为研究对象,综合利用钻井、测井、地震及分析化验等资料,明确了两地区主要富集条件的差异性,建立了2种目标类型页岩气成藏富集模式,研究发现:(1)丁山优质页岩层段TOC≥3%的页岩仅发育于五峰组—龙马溪组一段①—③层,厚15~19 m,明显比焦石坝薄(焦页1井近38 m);(2)丁山构造保存条件明显受齐岳山断裂控制,平面上远离齐岳山断裂、埋深更大的斜坡带和深埋平缓带页岩气层压力系数、孔隙度和含气量明显增大,而焦石坝构造保存条件明显受周边控制构造的断裂影响,压力系数、孔隙度和含气量仅在断裂附近出现明显的降低;(3)丁山优质页岩层段在自身脆性方面与焦石坝无明显差异,但由于埋深变化较大,埋深处于3500~4500 m富集区的优质页岩层段的地应力、岩石破裂压力明显增大。研究认为沉积环境造成了两地区页岩原生品质具有一定的差异,其中丁山属于“较快速海退型”陆棚相沉积,而焦石坝属于“缓慢海退型”陆棚相沉积;而控制构造的断裂是造成页岩气逸散方式和程度不同的主要因素。根据以上特点,建立了丁山“齐岳山断裂带主体控制、浅埋藏区垂向、横向联合逸散、深埋藏区富集”的盆缘“鼻状断背斜富集型”、焦石坝盆内“控边断裂垂向逸散为主、横向逸散微弱、主体稳定区富集”的“断背斜富集型”成藏富集模式。

荷载β-胡萝卜素OS-葡聚糖酯胶束结肠靶向递送特性的研究

聚合物胶束因其增溶、靶向递送亲脂性活性成分的特性,使得其在医药、营养、食品加工等领域具有广阔的应用前景。本文以辛烯基琥珀酸燕麦β-葡聚糖酯(oatβ-glucan octenylsuccinate,OS-glucan)胶束为研究对象,初步探讨其对β-胡萝卜素的结肠靶向递送特性。研究结果表明:OS-葡聚糖酯胶束在模拟胃液环境条件下,其粒度和多分散性指数(polydispersity index,PDI)的变化较小,荷载的β-胡萝卜素的保留率有所下降;在模拟肠液环境条件下,OS-葡聚糖酯胶束结构部分被破坏,导致一定程度降解,胶束中β-胡萝卜素的含量有所减少、胶束的粒度显著增大、PDI也显著性增大。在体外结肠发酵试验中,OS-葡聚糖酯胶束发生快速解体,7 h内β-胡萝卜素被迅速释放。因此,OS-葡聚糖酯胶束可作为β-胡萝卜素的载体,有效调控其在模拟胃肠液中的释放行为,并在一定程度上实现其向结肠部位的递送。