鄂尔多斯盆地海陆过渡相页岩岩性组合特征及页岩气勘探潜力

中国海陆过渡相页岩气资源潜力大,是页岩气增储上产的重要接替领域,但海陆过渡相页岩沉积环境变化频繁,页岩、煤、砂岩以及石灰岩等岩性频繁互层,目前海陆过渡相页岩气勘探地质评价还处在初期阶段,有利页岩岩性组合及储层特征有待深入研究。为此,以鄂尔多斯盆地东南缘大吉区块下二叠统山西组二段三亚段(以下简称山23亚段)海陆过渡相页岩为研究对象,通过钻井岩心和野外露头观察,结合测井响应特征,划分了岩性组合类型,并基于扫描电镜、聚焦离子束扫描、气体吸附、高压压汞等实验技术手段,厘清了不同岩性组合页岩储层特征,明确了有利岩性组合类型和页岩气勘探意义。研究结果表明:①研究区山23亚段可划分为纯页岩型(S型)、富粉砂页岩型(SS型)、富砂页岩型(SSS型)以及富煤页岩型(CSS型)4种岩性组合类型;②S型组合页岩储层物性最优,总有机碳含量为6.87%,腐泥组含量可达50%,有机质类型兼具Ⅱ2型和Ⅲ型,含气性高,富含石英等脆性矿物,表现出“甜而脆”的特征;③S型组合页岩储集空间为有机孔+微裂缝,有机孔孔径介于10~300 nm,呈圆形或椭圆形;④山23亚段其余岩性组合页岩有机质类型为Ⅲ型,富含黏土矿物,有机孔发育程度低,微裂缝贡献对总孔隙体积最高为32%;⑤S型组合受海湾环境控制,海源与陆源的“双源”有机质以及非陆源石英等脆性矿物富集显著改善储层品质。结论认为,S型组合页岩具备连续型有效配置的烃源岩、储集层和聚集、保存的基础地质条件,且勘探开发实践已证实S型组合页岩是页岩气勘探开发的“黄金靶体”,并为下一步该区海陆过渡相页岩气的勘探指明了方向。

深部煤储层孔隙结构特征及其勘探意义——以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块为例

深部煤层气是煤层气勘探新领域,资源潜力巨大,2021年,鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块(大吉区块)2000 m以深的煤层气勘探开发取得重大突破,吉深6-7平01井初期产气量达10×10^(4)m^(3)/d,揭开了盆地深部煤层气规模勘探开发的序幕。缺少针对性孔隙特征的系统研究,制约了研究区深部煤层气的高效开发。基于岩心和扫描电镜、全直径CT扫描、储集物性测试、CO_(2)低压吸附、N2低压吸附、高压压汞等测试资料,系统分析了大吉区块太原组深部8号煤层的储层特征和孔隙结构,结果表明:①深部8号煤储层形成于潟湖相覆水森林沼泽,煤岩类型以光亮煤和半亮煤为主,有机质热演化程度高(Ro平均为2.81%),割理和裂隙较为发育,但多被次生矿物充填,有效裂缝占比低。②深部8号煤储层储集物性较差,基质孔隙度在3.60%~6.11%,平均为3.65%,基质渗透率在0.001~0.060 mD,平均为0.016 mD,属于特低孔、特低渗储层;孔隙类型以微孔为主,宏孔次之,介孔欠发育;微孔的比表面积占比达99%以上,是吸附态甲烷的主要赋存场所。③与盆地中—浅部8号煤储层和四川盆地龙马溪组页岩储层相比,研究区深部8号煤储层的渗透性更差,这主要是由于有效割理和裂隙较少、孔隙以微孔为主且连通性差。基于研究认识,转变储层改造思路,采用超大规模体积压裂工艺,显著提升了深部8号煤储层的产气量,有效指导了研究区深部煤层气的勘探开发。