黔北凤冈地区下寒武统牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及油气地质意义

利用全岩X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、核磁共振(NMR)和低温氮气吸附实验方法多尺度定性-定量表征黔北凤冈地区永凤1井下寒武统牛蹄塘组页岩孔隙结构特征,并探讨其影响因素与油气地质意义。研究结果表明:(1)黔北凤冈地区下寒武统牛蹄塘组页岩矿物组成以石英、长石与黏土矿物为主,其次为碳酸盐矿物与黄铁矿;孔隙类型主要为有机质孔、粒间孔、粒内孔与微裂缝,有机质孔与黏土矿物粒间孔最为发育。(2)研究区牛蹄塘组页岩比表面积平均值为9.536 6 m^(2)/g,总孔体积平均值为0.009 02 cm^(3)/g,介孔体积平均值为0.007 95 cm^(3)/g,宏孔体积为0.000 37~0.004 58 cm^(3)/g,平均为0.001 07 cm^(3)/g,平均孔径为3.381~5.947 nm,介孔最为发育。页岩孔体积主要由介孔与宏孔贡献,比表面积主要由微孔与介孔贡献,微孔与介孔、宏孔连通性相对较差,介孔与宏孔连通性较好,孔隙形态主要为墨水瓶形、圆柱形和裂缝形。(3)研究区牛蹄塘组孔隙结构主要受TOC、黏土矿物与脆性矿物影响,TOC与黏土矿物对比表面积、总孔体积、介孔体积及孔隙度具有积极影响,脆性矿物则对比表面积、孔隙度、介孔体积具有消极影响。

贵州省凤冈半坡萤石-重晶石矿床地质特征及找矿前景分析

萤石作为我国战略性非金属矿产资源,是贵州新一轮找矿突破战略行动的目标矿种之一。与萤石共生的热液重晶石由于其矿石品质高于沉积重晶石,也成为贵州省在新一轮找矿行动中的重点勘查对象。凤冈半坡地区与务川-沿河地区萤石-重晶石具有相似地质和成矿背景,已发现萤石-重晶石矿脉,在以往勘查程度较低的情况下开展该区找矿具有一定前景。贵州省凤冈地区的萤石矿、重晶石矿属碳酸盐岩容矿的非岩浆热液矿床,主要产出在奥陶系桐梓组、红花园组地层中。矿床严格受地层和构造的控制,主要发育在北西向断层及节理、裂隙中。本文以贵州省凤冈半坡萤石-重晶石矿床为研究对象,分析了该区的矿床地质特征,进行了成矿条件分析和潜力研究,以期为该区开展进一步找矿工作提供一些建议。

黔北凤冈地区牛蹄塘组页岩气勘探与开发潜力

黔北凤冈地区为页岩气重要目的层——下寒武统牛蹄塘组的典型分布区块之一,为分析其页岩气储集与开采条件,以该组页岩样品为研究对象,采用X射线衍射、扫描电镜、液氮低温吸附和核磁共振等方法进行实验测试。结果表明：（1）黔北凤冈地区下寒武牛蹄塘组页岩矿物组成以石英为主,脆性矿物含量高,黏土矿物含量低,黏土矿物以伊利石为主;（2）页岩孔隙以有机质纳米级孔、矿物溶蚀孔、矿物晶间孔、铸模孔为主,大量发育闭合—半闭合微裂隙;（3）液氮吸附实验表明页岩的比表面积和孔体积都较大,吸附脱附曲线存在H2型滞后环,页岩内部存在大量“墨水瓶”形孔隙,微孔是页岩比表面积和孔体积的主要贡献者;（4）核磁共振实验反映页岩孔隙的连通性差,所测的页岩孔径分布与液氮吸附实验孔径分布具有一致性,即页岩孔径主要分布在3-10 nm之间。结论认为,黔北牛蹄塘组储层条件有利于页岩气储集与压裂,页岩气开采条件较好。

贵州凤冈地区牛蹄塘组页岩气储层特征及勘探前景

为明确贵州复杂地质条件下页岩气藏的储层特征及勘探前景,运用野外地质调查、实测地质剖面、系统采样等方法,采用有机碳含量测试、镜质组反射率测定、XRD、压汞、SEM及等温吸附测试等实验手段对所采样品进行测试分析。结果显示：区内广泛发育牛蹄塘组黑色页岩,TOC为2.15%~6.50%;干酪根以Ⅰ型为主,类镜质体岩心样最大反射率为3.16%~5.59%,矿物组分以石英、长石及黏土矿物为主;孔隙以nm级与μm级为主,宏观裂缝mm级,微观裂缝以μm级为主。

凤冈地区燕山期构造应力场数值模拟及裂缝预测

凤冈地区是黔北最富有基质的页岩气资源地区之一,燕山期又是该区内构造变动期中最强烈的构造运动时期。通过凤参1井页岩力学实验和声发射测试结果,应用有限元法对凤冈地区燕山期进行了构造应力场数值模拟。根据摩尔-库伦准则,进行裂缝预测。预测结果与声发射所测的燕山期古应力期次数值范围基本吻合。

贵州凤冈区牛蹄塘组页岩气成藏条件分析

对贵州凤冈区野外实地调研,测绘野外露头剖面,并对目的层黑色页岩进行系统采样,利用XRD、压汞、SEM、等温吸附等手段对所采露头样品进行测试分析。结合收集资料及本次测试结果综合研究认为,牛蹄塘组黑色页岩TOC大于2%,厚度为45.1 m,Ro为2.67%~3.13%,有机质类型为Ⅰ型,孔隙度为0.71%~1.09%,微孔隙比较发育且连通性较好,含气量达1.70 m3/t,埋深普遍为500~3 500 m,具有较好的页岩气成藏条件,并采用综合信息叠加法,预测马山—复兴—洗马一带为勘探有利区。

贵州凤冈地区龙马溪组黑色页岩孔隙特征

对贵州凤冈地区龙马溪组黑色页岩进行了野外实地调研和系统采样,利用扫描电镜、高压压汞、低温液氮吸附和二氧化碳吸附等方法对所采样品进行了实验测试。结果表明,目的层储集空间以晶间孔、粒间孔、溶蚀孔和微裂隙为主,孔径多在1~10μm,少数达10~20μm;压汞法测得主体孔径为5~800 nm,大于5 nm的孔径占90%以上,比表面积和孔体积分别为2.12 m2/g和0.012 8 m L/g,孔隙度为2.78%;低温液氮吸附和二氧化碳吸附试验得出的比表面积分别为12.8 m2/g和8.78 m2/g,孔体积分别为0.011 2 m L/g和0.002 5 m L/g,孔径分别为4.67 nm和0.495 nm.分析实验结果得出,目的层孔隙系统发育较为完善,且连通性好,同时具有较高的孔隙度,较大的比表面积和孔体积,有利于气体的吸附、运移和储集,是较好的储集层。

黔北凤冈地区牛蹄塘组黑色岩系及方解石脉地化特征及环境意义

利用电感耦合等离子体质谱仪,对黔北凤冈地区YF1井牛蹄塘组黑色岩系及方解石脉体的12件岩心样品,进行微量元素和稀土元素测试,分析牛蹄塘组微量元素和稀土元素特征,研究黑色岩系及方解石脉形成的氧化还原环境。结果表明:黑色岩系和方解石脉的微量元素分布特征形态相似,方解石脉中Sr元素较黑色岩系的富集;牛蹄塘组沉积过程中不仅存在海水沉积,还有热液流体的参与;微量元素指标及稀土元素Eu和Ce异常同步,指示牛蹄塘组沉积环境为缺氧—厌氧的还原环境;方解石脉的Eu和Ce异常指示形成环境为弱氧化性质。该结果揭示早寒武世牛蹄塘组黑色岩系的沉积环境特征,以及当时古海洋环境的化学条件及演化过程。

黔北凤冈地区下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝发育特征

依据岩心资料,对黔北凤冈地区下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝进行了较为详细的识别,统计了岩心裂缝基本参数并计算了裂缝密度,确定了用裂缝特征参数(裂缝基本参数和裂缝密度)描述裂缝发育特征;并以XY1井为例,综合镜下微观裂缝、岩心宏观裂缝、页岩裂缝基本参数以及裂缝密度,对黔北凤冈地区下寒武统牛蹄塘组海相富有机质黑色页岩裂缝发育特征进行了较为详细的描述。同时,对影响页岩裂缝发育程度的因素进行研究,分析了页岩裂缝发育特征与岩石脆性矿物含量的关系,富有机质海相页岩的裂缝发育程度与有机碳含量之间的关系。结果表明:一是石英、长石、方解石等脆性矿物含量较高且黏土含量较低的页岩裂缝较发育;二是有机碳含量在很大程度上与富有机质海相页岩裂缝发育程度存在正相关关系,并且有机碳含量越高,裂缝密度越大。

贵州凤冈地区早寒武世牛蹄塘组页岩孔隙结构特征

利用扫描电子显微镜观测、低温液氮实验、CO_(2)吸附实验及高压压汞实验等分析手段,对贵州凤冈地区早寒武世牛蹄塘组页岩钻孔岩心最优孔隙段进行了综合分析。牛蹄塘组页岩各种孔隙发育较齐全,连通性好,是良好的页岩气储集层。微孔及纳米级孔隙发育,孔隙形态为墨水瓶孔、圆锥状等无定型态孔隙,为吸附气提供了较大的比表面积;有机质孔、粒内孔、晶间孔、粒间孔较发育,连通性好,孔径多数为100 nm~5μm;大孔(>1000 nm)连通性好,有利于气体解吸、扩散及渗透,具有较大的孔隙体积和比表面积,为气体提供了较好的吸附空间。