川东北地区五峰组–龙马溪组页岩地球化学特征及有机质富集模式

四川盆地是我国页岩气开发的主力产区,川东北地区作为四川盆地的页岩气开发的接替区,备受关注。为了探究川东北地区上奥陶统五峰组–下志留统龙马溪组富有机质页岩的控制因素及富集模式。采用电感耦合等离子体质谱(ICP–MS)方法对川东北地区五峰组–龙马溪组14件页岩进行元素分析,并结合测井曲线特征,探讨五峰组–龙马溪组沉积体系、氧化还原条件、陆源碎屑输入、初级生产力和古气候关系。识别出了3个三级层序(SSQ1,SSQ2和SSQ3),海平面经历了由高—低—高—低的过程,结合页岩元素的w(V)/w(Cr),w(V)/w(V+Ni),w(Ni)/w(Co),w(Sr)/w(Cu),w(Sr)/w(Ba),T(℃)等参数,指示了五峰组-龙马溪组,经历了氧化—贫氧—缺氧还原—贫氧—氧化的淡水环境;气候经历了温暖湿润—干旱寒冷—温润湿润—干旱寒冷—温暖湿润演化过程,温度经历了降低—升高—降低—升高的过程。川东北地区五峰组-龙马溪组有机质富集模式可划分为Ⅲ阶段模式,第Ⅰ阶段,五峰组到龙马溪组底部沉积时期,有机碳逐渐增高阶段;第Ⅱ阶段,龙马溪组中部,有机碳富集阶段(甜点段);第Ⅲ阶段,龙马溪组上部,有机碳逐渐降低阶段。期望为川东北地区页岩气的勘探提供依据,下一步,将开展研究区重大地质事件对有机质富集的资源响应研究,深化页岩气富集模式。

黔北正安地区五峰组–龙马溪组页岩气随钻C同位素特征及地质意义

C同位素分析已应用于钻探现场,可以实时连续监测随钻泥浆气及岩屑罐顶气C同位素值的变化情况,分析页岩气富集规律与勘探潜力。黔北正安地区3个平台(Ay1、Ay2、Ay4)随钻泥浆气与岩屑罐顶气的C同位素结果显示,泥浆气纵向上从石牛栏组至五峰组的C同位素总体由重变轻,C同位素倒转主要出现在龙马溪组,C同位素从S_(1)l^(4)→S_(1)l^(2)→O3w先变重后变轻,S_(1)l^(2)的C同位素倒转程度明显。根据岩屑罐顶气C同位素分馏特征将五峰组–新滩组划分为5段,第2、3段C同位素分馏程度均匀且较高(2.51‰~4.59‰,平均3.60‰),放气量及气测值具有相应的响应特征;第2段(S_(1)l^(1)~S_(1)l^(2))中上部响应特征更明显,具备良好的孔隙度及含气性。龙马溪组δ^(13)C_(1)主要分布在−36‰~−32‰之间,平均−33.47‰,δ^(13)C_(2)主要分布在−38‰~−34‰之间,平均−35.58‰,δ_(13)C_(1)和δ^(13)C_(2)的倒转主要开始于S_(1)l^(3),龙马溪组页岩气主要由原油裂解气贡献。各平台间湿度存在差异(Ay1平台>Ay2平台>Ay4平台),反映了不同构造位置热演化程度的差异,五峰组–龙马溪组的热演化程度高于威远地区,低于焦石坝及长宁地区,与富顺–永川、南川地区相近。通过C同位素分馏特征、放气量及孔隙压力指数结合储层评价相关参数,对Ay1-X井五峰组–龙马溪组纵向上甜点划分3类,进一步确定了龙马溪组最优甜点段为龙马溪组底部3.2 m,具有岩屑罐顶气C同位素重、分馏程度高、生烃能力强、总含气量高、可压裂性好、有机孔发育、空隙压力指数大等特点,为黔北正安地区五峰组–龙马溪组箱体选择提供了理论依据。

荆门探区五峰组–龙马溪组页岩储层特征及甜点层段评价

为进一步明确荆门探区五峰组—龙马溪组页岩气资源潜力,优选甜点层段,以X井五峰组-龙马溪组一段页岩为主要研究对象,利用干酪根薄片、X衍射、核磁共振、微纳米CT扫描及地化分析等多种测试手段,结合测井解释成果,从岩石学、有机地球化学、矿物组成、孔隙类型及结构、物性及含气性等方面,系统评价五峰组—龙一段各小层储层特征,以优选甜点层段。结果表明:五峰组—龙一段以硅质页岩为主,主要形成于深水陆棚相还原环境,优质页岩段页岩气品质较高,有机地化特征优越;多手段测试孔隙率与渗透率均具有正相关特征,饱和水页岩核磁共振T2谱可分为2类5型,不同类型T2谱所反映的页岩孔径分布特征具有差异性,孤立孔主要存在于小于2 nm的微孔中,占比非常小;基于储层特征评价,优选出龙一-(1)^(1)—龙一_(1)^(2)小层为一类储层,五峰组上段和龙一_(1)^(3)小层为二类储层,龙一_(1)^(4)小层为三类储层,富碳高硅页岩段的五峰组上段—龙一_(1)^(3)小层(厚度约17.7 m)为页岩气甜点层段,研究成果可为荆门探区页岩气勘探开发确定水平井的靶体层段提供参考依据。

川渝黔地区五峰组–龙马溪组页岩储层地质特征差异研究

上奥陶统五峰组–下志留统龙马溪组广泛分布于四川、重庆、湖北、贵州等中上扬子地区,是目前我国页岩气最主要的勘探开发地层。通过对比川渝黔地区五峰组–龙马溪组页岩储层地质背景、地球物理测井及岩心测试结果,分析了川渝黔地区五峰组–龙马溪组页岩地质特征、源岩品质、物性、测井响应及构造特征的差异及其原因,探索四川盆地盆内和盆外页岩气有效开发对策。结果表明:四川盆地五峰组–龙马溪组页岩厚度大,优质厚度达30米,而盆外地区页岩厚度逐渐减薄。页岩有机质含量以大于1%为主;涪陵地区有机碳含量最高,平均达2%以上。正安、涪陵、南川三个区块页岩孔隙度高频为2%~4%,但正安区块页岩的低频分布主要小于2%,而涪陵地区页岩孔隙度低频分布为5.5%~7.5%。涪陵地区页岩含气性最高,解析气分布主频约2 m3/t。正安、凤冈页岩的脆性指数高,达到60%以上,可能与陆源碎屑供给有关。地球物理测井响应方面,四川盆地内部页岩呈现高自然伽马、声波时差大、密度小,含气量高,盆外的正安、凤冈地区页岩则呈现电阻率高的特点,且含气量相对较低。四川盆地内部页岩地层普遍为“背斜”型正向构造,盆外则多为“向斜型”负向构造形态。盆外页岩地层产状陡,黔北地区龙马溪页岩地层倾角达20˚以上。通过对比分析,认为盆外页岩气勘探开发面临的主要问题是如何“效益开发”。“降本增效、提产提效”是四川盆地外部页岩气产业发展的攻关方向。

四川盆地南部地区五峰组—龙马溪组深层页岩气富集控制因素新认识

近年来,随着四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气勘探开发迈向深层(埋深介于3500~4500 m),在四川盆地南部(下文简称川南)地区的泸州、长宁和渝西等区块深层页岩气不断取得了重要突破,展现了深层页岩气良好的开发前景。为了准确认识川南地区深层页岩在局部地区出现的低电阻率、高含水饱和度、测试微气现象,分别从页岩有机质成熟演化、页岩气源内运移特征和区域多期断裂活动影响等3个方面系统地分析了页岩气富集控制因素。研究结果表明:①高—过成熟度有机质石墨化造成了页岩电阻率和含气量明显降低,在有机质成熟度(Ro)大于3.6%以后,有机质生气能力衰竭,颗粒孔隙度明显降低,含水饱和度明显升高;②页岩气存在“源内侧向运移”特征,含气性与现今构造区带构造位置相对高低相关,表现为相对海拔高部位含气饱和度高,相对海拔低部位含气饱和度低;③Ⅰ级断裂对天然气的散失有显著的控制作用,建议距离Ⅰ级断裂1.5 km范围内勿部署实施井位,Ⅱ级断裂对含气性影响范围有限,距离Ⅱ级断层700 m以外时对页岩气体积压裂的影响较小。结论认为,充分考虑页岩有机质热演化程度、构造位置相对高低关系以及断裂发育特征等因素对深层页岩气富集的影响,有利于完善深层页岩气评价标准,对认识深层页岩气资源潜力以及优选有利区,具有重要现实意义,并可为推动实现深层页岩气规模增储和效益开发提供理论支撑。

泸州地区五峰组——龙马溪组页岩气成藏特征

为寻找四川盆地泸州地区五峰组—龙马溪组页岩气有利区,在开展流体包裹体检测、页岩微观孔隙观测、气泡变孔模拟等研究基础上,查明了泸州地区构造埋藏过程和生烃热演化过程,总结了泸州地区页岩气成藏特征和成藏规律。研究结果表明:泸州地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度大,在二叠纪—早三叠世生油,经历了中三叠世和燕山运动期—喜马拉雅运动期2次构造抬升,中三叠世抬升幅度有限,未导致大规模烃散失,燕山运动期—喜马拉雅运动期构造抬升晚于川东南且幅度小,利于页岩气保存;泸州地区五峰组—龙马溪组页岩有机孔发育,是由于中三叠世隆升时间短,强度小,未发生大规模排烃,大量液态烃保留在储集层中,有利于后期有机孔的大量形成,同时在晚三叠世—中白垩世,地层深埋发生液态烃裂解产气,地层广泛超压,有利于有机孔的后期保存;泸州地区三叠纪隆升虽然时间短、强度小,但是从模拟实验结果来看,可以导致原油稠化和气孔形成,对页岩气富集成藏有利。因此,发生在印支运动期的泸州地区的隆升造成原油稠化,有利于页岩气富集成藏;泸州地区地层抬升时间晚,页岩气散失时间短,低角度层理缝发育,而纵向裂缝少,均有利于形成超压页岩气富集区。提出的泸州地区五峰组—龙马溪组页岩富集成藏规律,对于指导其他同类型油气勘探具有借鉴意义。

四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征

通过岩石力学实验、声发射实验和地震资料综合解释,利用有限元数值模拟方法,对涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组海相页岩古构造应力场进行了数值模拟,并结合岩心实测结果,预测了构造裂缝的发育特征。研究结果表明:①涪陵南地区裂缝主要形成期(燕山晚期)构造应力和裂缝的分布受断层、岩石力学性质和构造应力的影响,断层广泛发育的区域容易出现应力集中,并引起较大的应力梯度。②利用库伦-莫尔破裂准则预测了研究区构造裂缝的发育,同时引入剪切破裂指数R定量表征裂缝发育的强度,其值越大反映裂缝发育程度越高。窄陡断背斜和断层附近裂缝发育,以高角度剪切裂缝为主,而在宽缓向斜部位裂缝发育程度最弱,研究区五峰组—龙马溪组底部硅质页岩应力集中,裂缝最发育。③涪陵南地区海相页岩气保存有利区主要为3个区带:远离大断层的凤来向斜内部,主要构造变形期未遭受大的破坏作用,其位于应力低值区,具有良好的保存条件,为Ⅰ类有利区;白马向斜内部小断层发育,应力值位于中等水平,保存条件中等,为Ⅱ类较有利区;石门—金坪断背斜遭受到强烈改造作用,容易产生大规模剪切裂缝,破坏了保存条件,为Ⅲ类不利区。

基于构造样式的页岩气富集模式分类-以四川盆地五峰-龙马溪组为例

【研究目的】四川盆地及周缘五峰-龙马溪组页岩经历的构造活动复杂且改造作用强,构造改造程度与页岩气的聚集有着直接的影响,根据构造样式对页岩气富集模式进行划分具有重要意义。【研究方法】本文以构造分区及改造强度变化趋势为主线,整体研究四川盆地及周缘奥陶系上统五峰组-志留系下统龙马溪组页岩层系的构造分区、不同区块构造抬升时间差异,总结不同构造区的页岩气富集模式。【研究结果】通过研究不同地区五峰-龙马溪组页岩目的层系构造改造强度、构造形态、埋藏深度、埋藏抬升时间等的差异性,将四川盆地及周缘下古生界主力海相页岩层系划分为9个一级构造区和20个二级构造区。进一步研究了不同构造区典型井的构造埋藏史及生烃史,结合构造形态、保存条件及产气情况,将四川盆地及周缘划分为9种典型的页岩构造样式及页岩气富集模式:盆内大型斜坡型(威远型)、盆内低陡构造与宽缓向斜型(泸州型)、盆缘向斜型(长宁型)、盆缘复杂构造型(昭通型)、盆缘宽缓断背斜型(焦石坝型)、盆缘斜坡逆断层封堵型(丁山型)、盆外复杂背斜型(巫溪型)、盆外残留向斜型(彭水型)、盆外残留向斜逆断层封堵型(正安型),其页岩气富集及保存条件整体上依次变差。【结论】总结出的9种页岩气富集模式,概况了四川盆地内部到盆地外缘的整体构造演化及页岩气保存富集规律,可以为进一步的页岩气有利区优选提供范围和目标,更好地指导四川盆地及周缘的页岩气勘探。

深层页岩气水平井天然裂缝发育特征及其对精细开发的启示——以川南泸州区块五峰组—龙马溪组为例

天然裂缝发育特征分析是深层页岩气勘探开发评价的重要环节,对储层品质综合评价、压裂差异化设计具有指导意义。以四川盆地南部(以下简称川南)泸州区块五峰组—龙马溪组深层页岩为研究对象,综合利用岩心分析化验、水平井成像测井和地震等资料,从岩心天然裂缝描述、水平井成像测井发育特征、水平井天然裂缝与地震预测裂缝带之间的匹配关系等方面进行了系统研究。结果表明:水平井成像测井可准确识别3种天然裂缝类型,即高导缝、高阻缝和微断层;水平井识别裂缝走向与现今最大水平主应力方向一致,裂缝倾角分布规律与处于相同构造部位的评价井直井段总体相似;地震预测裂缝带控制成像测井岩心尺度天然裂缝发育,中强度曲率体裂缝带、低强度曲率体裂缝带、蚂蚁体裂缝带对岩心尺度天然裂缝的影响距离分别为110、80、30~50 m。泸州区块岩心尺度天然裂缝具“双高”特征(倾角高、方解石充填程度高),揭示的水平井岩心尺度天然裂缝发育特征与直井段、地震预测裂缝带之间的对应匹配关系,可为川南地区海相页岩天然裂缝精细表征、储层分类评价和差异化压裂工艺试验攻关方向提供借鉴。

论海相页岩气富集机理——以四川盆地五峰组—龙马溪组为例

深入探究页岩气富集机理是保障勘探开发高效推进的基础。本研究通过对四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气勘探开发实践的系统分析,梳理总结前人研究成果,从生成机理、运移机理、赋存机理和保存机理四个方面对海相页岩气富集机理进行了深入分析,并讨论了深层和常压页岩气的勘探开发潜力。结果表明:在生成机理方面,埋藏史和热演化史控制了页岩生排烃史、生排烃量和现今含气量;页岩气运移机理涉及运移动力、运移相态、运移方式和运移通道四方面内容,页岩气运移主要是烃源岩内的初次运移,同时讨论了初次运移的影响因素;在赋存机理方面,甲烷—页岩间表现出单/多分子层吸附和微孔充填等多种赋存机制,组分润湿性和孔隙有效性是决定甲烷吸附赋存和解吸运移的关键;在保存机理方面,盖层和物性自封闭是主要的保存机理,构造运动引起的裂缝—流体活动是页岩气保存条件遭到破坏的主要原因,流体活动时间和期次研究是页岩气保存条件和含气量定量评价的重要内容。页岩气富集机理的系统分析和创新认识为页岩气勘探开发评价提供了重要依据,建议加强页岩气演化历史全过程的动态评价。结合深层和常压页岩气勘探实践,分析了深层和常压页岩气的成因机制及主要特征,指出了下一步攻关内容及勘探方向。

川南地区五峰组—龙马溪组沉积环境演化及其对页岩发育的控制

基于岩心观察、薄片观察、电镜观察、XRF元素扫描以及全岩X-衍射、ICP-MS元素分析、总有机碳含量测试等手段,对川南地区五峰组—龙马溪组页岩岩相类型及其沉积环境演化进行分析,并探讨沉积环境高频演化对岩相的控制作用。将川南地区五峰组—龙马溪组页岩划分为富有机质层状生物硅质页岩、富有机质纹层状(长英质-钙质)粉砂页岩、富有机质(钙质)粉砂页岩、富有机质纹层状钙质页岩、中有机质纹层状(长英质-钙质)粉砂页岩、中有机质块状黏土质页岩6种岩相类型。在岩相识别基础上借助特征元素比值Sr/Ba、U/Th、V/Cr、V/Ni、Ni/Co、Sr/Cu及Mo、Cu、Sr含量变化进行古沉积环境恢复,划分出7个演化阶段。结果表明:五峰组沉积早期气候温暖潮湿、水体较为氧化、盐度较低;五峰组沉积中期水体还原性增强、古生产力提高;五峰组晚期气候干冷,水体较为氧化,经历了赫南特冰期;龙马溪组自下而上古气候经历了暖湿—相对干热—暖湿—相对干热的演化,同时古水体也经历了还原—相对氧化—还原—相对氧化的演化。沉积环境高频演化对页岩岩相发育以及有机质富集具有明显的控制作用,不同岩相有机质含量与海洋古生产力和水体还原性均呈现良好的正相关性,其中在古生产力较高、水体还原性较强的阶段沉积的富有机质层状生物硅质页岩和富有机质纹层状(长英质-钙质)粉砂页岩有机质最为富集,且石英含量最高,是页岩气勘探开发的优势岩相。

黔北地区五峰组—龙马溪组海相页岩储层非均质性特征及其控制因素

【研究目的】页岩非均质性是其自身固有属性,研究页岩的微观非均质性特征对明确页岩气富集机制研究及优质储层段优选具有重要的指导意义。【研究方法】本文以黔北地区五峰组—龙马溪组海相页岩为研究对象,通过XRD、低温N_(2)吸附、高压压汞等实验方法,重点分析了研究区海相页岩的宏观与微观孔隙结构非均质性特征。【研究结果】黔北地区五峰组—龙马溪组页岩主要发育硅质页岩岩相,其次为混合质页岩、黏质页岩岩相;不同岩相页岩在总有机碳含量、矿物组分、微观孔隙结构特征等方面具有较强的非均质性。采用N_(2)吸附曲线FHH分形模型,及高压压汞岩石多孔结构分形理论,计算得到N_(2)吸附低压分形维数D_(1)(0<P/P_(0)<0.45)为2.5351~2.6722,高压分形维数D_(2)(0.45<P/P_(0)<1)为2.8311~2.9113,另外,高压压汞分形维数D_(Hg)为2.0904~2.3736,表明黔北地区五峰组—龙马溪组不同孔径范围内孔隙结构均具有较强的非均质性,分形维数越大,则页岩储层孔隙结构越复杂,对页岩气的吸附作用越强。同时,不同类型孔隙分形维数与TOC、矿物组分、孔隙结构参数等影响因素之间的相关性存在明显差异。分形维数D_(Hg)与矿物含量之间相关性较强,表明宏孔孔隙分形特征主要受矿物组分的控制;分形维数D_(1)、D_(2)与页岩TOC含量及孔隙比表面积参数之间呈现良好相关性,表明微孔和中孔孔隙非均质性的主要影响因素为有机碳的富集程度与有机质孔的发育规模。【结论】综合分析发现,硅质页岩具有高TOC含量、高脆性矿物含量、高分形维数的特征,证明硅质页岩为黔北地区五峰组—龙马溪组优质页岩岩相,其次为混合质页岩岩相;同时有机质含量越高,则该岩相在具备优质生烃条件的同时,也具备良好的开发开采条件。该研究可为指导黔北地区海相页岩储层有利开发层段的优选提供理论和实践支撑。

低电阻率页岩气储层饱和度方程研究及应用——以川南长宁地区五峰组—龙马溪组为例

页岩气含水(含气)饱和度是游离气量评价至关重要的参数,由于高成熟有机质石墨化、黄铁矿、黏土矿物及地层水等多种导电因素的影响,川南长宁、泸州、渝西等多个区块页岩气勘探开发进程中相继一些页岩气井出现测井超低电阻率现象(R_(t)<5Ωm),造成基于传统电法的饱和度计算方法(Archie公式、Simandoux方程等)不具适用性.因此,为了明确不同导电因素对低电阻率页岩气储层的影响规律,进而建立合理的饱和度评价模型实现提高低电阻率页岩气储层饱和度计算的精度,以川南长宁地区五峰组—龙马溪组低电阻率页岩气储层为例,首先,利用X衍射、地化、激光拉曼、镜下薄片、饱和度测试及测井等资料,在确立低电阻率页岩气储层岩石体积物理模型的基础上,依据并联导电模型,推导了考虑石墨化有机质、黄铁矿等多因素的改进饱和度电性响应方程;其次,通过电阻率响应数值模拟,结合实际井黏土矿物含量、黄铁矿含量、有机质石墨化程度、地层水饱和度及矿化度资料,明确了长宁区块五峰组—龙马溪组页岩高演化有机质石墨化、高含水饱和度是形成超低电阻率页岩气储层的最核心因素;最后,依据建立的饱和度响应方程,利用最优化迭代方法计算了低电阻率页岩气储层的含水饱和度,计算结果与保压取心饱和度测试数据的相关系数达到了0.90以上,有效解决了低电阻率页岩气储层饱和度精确计算难度大的问题,为降低低电阻率页岩气勘探开发风险提供了依据.

川南长宁地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气储层低电阻率响应特征及主控因素

以川南长宁地区NX22井五峰组—龙马溪组低电阻率页岩气储层为例,利用岩心矿物组分、扫描电镜、总有机碳(TOC)含量、含水饱和度测试及测井曲线等资料,确立了低电阻率页岩气储层岩石体积物理模型,采用随机法构建了三维数字岩心模型,进而利用有限元数值模拟方法模拟计算各矿物组分含量、含水饱和度及有机质石墨化的电阻率响应特征,并分析其主控因素。研究结果表明:(1)长宁地区五峰组—龙马溪组低电阻率页岩气储层岩石体积物理模型由骨架(石英、长石、方解石和白云石等)、黏土矿物、黄铁矿、未石墨化有机质以及石墨化有机质、孔隙6个部分组成。(2)三维数字岩心模型的长、宽、高分别为100×100×100像素,融入了上述物理模型中的6个部分,并采用不同的颜色对导电组分进行标识,可以显示不同方向上的切片,表征低电阻率页岩气储层的组分特性。(3)黏土矿物含量、黄铁矿含量、含水饱和度以及有机质石墨化程度等4个参数增大都会造成页岩气储层的电阻率下降,而有机质的高石墨化程度(25%)和高含水饱和度(88.0%)使页岩气储层的电阻率从正常电阻率(大于15Ω·m)降到低阻甚至超低阻(小于5Ω·m),是导致研究区页岩气储层超低阻响应的2个核心因素。

黔北狮溪地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件及其勘探前景

【研究目的 】文章旨在通过分析狮溪地区狮溪1井五峰组—龙马溪组页岩成藏要素,揭示黔北地区复杂构造区页岩气成藏条件,查明黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏潜力。【研究方法 】本次研究基于黔北地区狮溪1井的系列钻井取心、测井曲线、地震资料、地化测试以及储层特征等综合实验分析,围绕“生—储—保”三个维度开展页岩气成藏综合研究。【研究结果 】狮溪1井五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度约25 m,TOC含量分布在2.79%~4.77%,等效镜质体反射率为2.01%~2.59%,有机质类型以I型为主,具有良好的生气基础;富有机质页岩层段脆性矿物含量较高,平均值约为61.05%,具有较高的脆性;发育大量微纳米级孔隙,主要为有机质孔、无机—有机质复合孔,孔体积以及比表面积参数表现良好,为页岩气的赋存提供了良好的储集空间;残留向斜内部富有机质页岩段顶底板具有较好的封闭能力,三者纵向上形成良好的生储盖组合;狮溪1井东部与西部发育两条通天断裂,距离断层较远的同时,得益于断层较好的封闭性以及平缓的地层产状,狮溪1井因而具有良好的含气显示。【结论 】黔北地区残留向斜内部五峰组—龙马溪组页岩同样具有页岩气高效、规模建产的油气地质条件,是下一步勘查与攻关研究的重点方向。该成果扩大了页岩气勘查范围,拓宽了四川盆地周缘页岩气勘探深度和广度,有望形成新的资源接替区。

奥陶纪/志留纪之交时期重大地质事件对沉积古环境及页岩有机质富集的影响——以中上扬子地区五峰组—龙马溪组页岩为例

奥陶纪/志留纪之交时期发生了火山活动、赫南特冰川事件、海平面波动以及生物大灭绝等多起重大地质事件,对古海洋环境产生巨大影响。以中上扬子地区五峰组—龙马溪组页岩为主要研究对象,通过地球化学特征分析,探讨了不同地质事件对古沉积环境和页岩有机质富集的影响机制。分析结果表明:火山活动向海洋输入适量的火山灰所释放的营养元素会引起海洋生物迅速繁盛,古海洋生产力升高,保障了有机质的来源,引起的海洋底部缺氧环境有利于有机质的埋藏保存。而剧烈的火山活动产生的有毒物质会对生物生存环境造成威胁。此外,火山灰在大气中形成的气溶胶使太阳辐射不到地表,引起气温下降。在赫南特冰期和火山活动的共同作用下,发生了奥陶纪末期的生物灭绝事件,有机质大量积累。

四川盆地宁西地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气富集主控因素

通过岩心观察、实验测试、地球物理解释及生产动态资料评价,对四川盆地宁西地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组烃源岩和储层特征进行了分析,结合构造-热演化-压力演化史、断层发育特征,探讨了页岩气富集的主控因素。研究结果表明:(1)宁西地区五峰组—龙马溪组一段1亚段(龙一1)发育深水陆棚相富有机质页岩,干酪根类型以Ⅰ型为主,有机质丰度较高,TOC平均值大于3.8%,Ro平均值高于3.0%,处于过成熟阶段;优质烃源岩分布于五峰组—龙一13小层,龙一14小层生烃潜力差。(2)研究区五峰组—龙一1亚段储集层条件优越,脆性指数高,平均值大于55%,自下而上呈下降趋势;储集空间有纳米级无机孔和有机孔、构造成因高角度剪切缝和垂直缝;孔隙度为2.20%~5.30%,平均值为3.84%,龙一11—龙一13小层孔隙度较大。(3)研究区页岩气成藏模式为层内自生自储,受控于源-储配置、构造-热演化、断层级别和裂缝发育程度,源-储配置控基础,脆性矿物含量和孔隙度值越高,TOC值越高;构造-热演化调气藏,晚二叠世(250 Ma)以前地层持续埋藏及峨眉山大火成岩省促进了五峰组—龙马溪组页岩气热解生烃,晚白垩世(66 Ma)至今,构造抬升使气藏发生调整与散失;断层控保存,层内发育的断层有利于页岩气的保存,断层规模越大,越不利于页岩气富集;裂缝系统控产能,向斜中部构造变形弱,断层密度低,裂缝发育程度中等,有利于页岩气的富集,而向斜周缘构造变形强度大,断层密度大,裂缝系统极为发育,不利于页岩气富集。

川南五峰组龙马溪组低阻页岩特征分析及启示

川南长宁和泸州地区五峰组龙马溪组页岩气储层存在低电阻率异常现象,且不同区域低电阻率井产气差异较大,利用物性、地球化学、X衍射、薄片、含气量、生产测试及测井曲线等资料,研究了低电阻率不同类型的特征、成因因素及其对含气性的影响。结果表明,低电阻率井和正常电阻率井的界限为15Ω·m,次低电阻率井的电阻率主要在10∼100Ω·m;低电阻率井的曲线形态特征主要有“持续下降型”(Rt<5Ω·m)和“先降低再回返增加型”(5∼15Ω·m)两种;低电阻率的成因因素主要包括有机质过成熟导致石墨化、高含水饱和度、高黄铁矿含量和高黏土矿物含量,对不同类型的电阻率降低起到不同程度的作用;“持续下降型”低电阻率井含气性普遍较差,而“先降低再回返增加型”含气性一般较好,向斜构造带底部且埋深较大的位置出现的低电阻率页岩通常为“持续下降型”,含气性和测试产能往往都不高,是低电阻率页岩气风险探勘开发特别需要注意的一种类型。

黔西北地区五峰组-龙马溪组页岩沉积环境与有机质富集关系

为研究黔西北地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩的沉积环境演化特征及有机质主控因素,系统采集黔西北地区水箐沟剖面的页岩样品,进行总有机碳(TOC)、主量元素、微量元素分析,探讨了五峰组-龙马溪组古环境演化特征及有机质富集机制。结果表明:氧化还原条件是黔西北地区五峰组-龙马溪组有机质富集的主控因素;黔西北地区整体表现出氧化-次氧化的沉积环境且波动变化较大,这与同期其他地区整体缺氧的沉积环境相区别;在古生产力指标上,黔西北地区古生产力指标均低于其他地区。研究成果揭示了黔西北地区五峰组-龙马溪组富有机质富集机制,为该区域勘探和开发具有重要指导意义。

勘探阶段页岩气资源与选区评价思路和方法——以五峰组—龙马溪组海相页岩气为例

勘探阶段由于钻井及其他相关资料较少,页岩气的资源评价和选区评价工作具有一定的特殊性,应根据阶段特点选择相适应的评价思路和评价方法。基于五峰组-龙马溪组海相页岩气勘探工作实践,系统梳理了勘探阶段页岩气资源评价和选区评价的内容和思路,明确了该阶段相适应的资源评价和选区评价方法。将页岩气勘探阶段划分为区带评价、目标评价和气藏评价等3个次一级评价阶段。资源评价中区带评价阶段的主要方法为含气量类比法、资源丰度类比法、成因法和综合法;目标评价阶段的主要方法为含气量体积法、含气量类比法、资源丰度类比法和综合法;气藏评价阶段的主要方法为含气量体积法、含气量体积法+含气饱和度容积法和综合法。以四川盆地焦石坝地区五峰组—龙马溪组作为类比标准区,建立了总含气量和资源丰度2个关键参数的类比参数体系。勘探阶段页岩气选区评价方法可归纳为2种:综合参数叠合分析法(叠图法)和参数归一化定量评价法。针对区带评价阶段建立了“地质条件-工程条件”双因素区带评价参数体系;针对目标评价阶段建立了“地质条件-工程条件-经济条件”3因素目标评价参数体系。建立的区带评价和目标评价参数体系更能体现评价阶段特点,很好地满足了相应的评价需求。