鄂西宜昌地区寒武系水井沱组页岩储层地应力特征及成因

以四川盆地宜昌地区水井沱组页岩储层为对象,采用钻井实测、岩心测试分析及测井解释等技术,获取多井点现今地应力信息,研究地应力特征,探讨应力差异分布成因。结果表明:宜昌地区水井沱组现今最大水平主应力方向总体为NEE向,东、西部靠近边界断裂的区域呈多向性;现今地应力的离散性较强,平面上呈中部高、东西部低的主体分布特征,纵向上随深度增加而增大;埋藏深度是导致地应力纵向上分布差异的主要因素,三个主应力随埋深呈线性增加,主体区域的应力关系表现为水平最大主应力>垂向主应力>水平最小主应力,属于走滑断层应力状态;不同岩性层间的水平应力及方向变化,由灰岩、粉砂岩到页岩,应力总体上呈减小趋势;边界断裂的影响是地应力平面上分布差异的主要成因,造成地应力降低及最大水平主应力趋于平行断层走向的偏转,地应力降低与偏转幅度主要受断裂距离控制。该结果可为宜昌地区水井沱组页岩气藏后续勘探部署及压裂施工方案设计提供依据。

基于地层元素测井的鄂西宜昌地区下寒武统水井沱组页岩储层参数评价

鄂西宜昌地区下寒武统水井沱组页岩是近年来我国南方页岩气勘探的重点层位之一。为解决实验室储层测试资料相对有限的约束,本研究基于地层元素测井资料建立一套鄂西宜昌地区下寒武统水井沱组页岩储层参数解释方法,进而为储层评价提供依据。基于地层元素测井数据和实验室测试X射线衍射数据,建立了储层矿物组分类型及含量元素测井解释模型,误差性分析结果显示解释的岩石矿物含量与岩心测试矿物含量具有良好的相关性(黏土矿物R为0.7813,碳酸盐矿物R为0.7859,硅质矿物R为0.738),利用元素开展的矿物含量解释具有较高的准确度。基于矿物组分解释开展了水井沱组岩相类型划分,总体上岩相组合变化与相对海平面变化具有良好相关性,高灰质含量页岩类型对应于水体相对较浅环境。利用矿物组分解释模型,建立水井沱组页岩脆性矿物组分指数计算方法,对水井沱组页岩脆性进行了综合评价,结果与页岩弹性参数脆性评价结果具有良好一致性。总体上基于地层元素测井解释的矿物组分结果可为鄂西宜昌地区下寒武统水井沱组页岩储层岩相划分、储层甜点识别、压裂段优选等提供参照,对区域内储层评价与勘探开发具有良好指导意义。

宜昌地区第四纪沉积物重矿物特征及其与三峡贯通的关系

水系的变化导致物源区的变化,反映在相关沉积盆地中表现为沉积物中矿物组合的改变,以及特征矿物的出现。通过对三峡出口处宜昌地区第四纪沉积物中重矿物特征的研究,结合区域地质资料、野外沉积特征研究和样品ESR测年资料,认为0.73 Ma以前的冲积扇—扇三角洲沉积中重矿物特征明显不同于之后的阶地沉积及现代河床沉积物。这种重矿物组合的不同反映了0.7 Ma前后物源区的改变,同时也指示长江三峡贯通的时间。

湖北宜昌地区寒武系水井沱组探获页岩气

中扬子中部黄陵隆起东南缘宜昌斜坡带在太古宙结晶基底之上,发育有元古宙至第四纪各时代地层,保存有埃迪卡拉系陡山沱组、寒武系水井沱组,奥陶系五峰组—志留系龙马溪组等多套黑色富有机质泥岩。区域构造稳定,地层产状平缓,页岩气地质条件优越,但页岩气的勘探一直未获突破。本文的目的旨在查明宜昌斜坡带寒武系水井沱组页岩的分布和含气性,确定页岩气储层特点,为区域页岩气的勘探开发提供基础资料。

中扬子宜昌地区寒武系水井沱组页岩含气性及影响因素

中扬子宜昌地区作为南方海相页岩气勘探的有利目标区之一,多口井于寒武系水井沱组页岩中见页岩气显示,但含气性差异较大。基于区域地质背景与页岩气钻井资料,结合现场解析含气量测试数据,描述了宜昌地区水井沱组页岩气纵向分布特征,探讨了页岩气含量的主要影响因素。该区水井沱组黑色岩系主要为碳质页岩和灰质页岩,厚50～140 m,有机碳含量高,以Ⅰ型为主,处于过成熟热演化阶段,具良好的生烃潜力;现场解析含气量为0.32～5.48 m^3/t,含气量大于2 m^3/t的页岩累计厚度达到44.05 m,反映该区页岩具较好的整体含气性。水井沱组页岩含气性受沉积相带、有机碳含量、矿物组分、孔隙度、裂缝发育程度、地层压力等多种因素影响。陆棚相沉积的黑色碳质页岩含气量高于斜坡相灰色钙质页岩,而局限台地相泥灰岩含气量最低;含气量与页岩中有机碳含量、石英矿物含量均呈较好的正相关性,与碳酸盐矿物含量呈弱的负相关性,与黏土矿物含量关系不大,而有机碳含量对含气量的控制作用更为显著;页岩孔隙度大小和孔隙分布差异是导致含气量差异的重要因素,此外页岩含气量还与储层裂缝发育程度和地层压力密切相关。

宜昌地区砾石层的磁性特征与物源分析

分布于宜昌-宜都-鸦鹊岭-枝江一带的宜昌砾石层,是江汉平原边缘丘陵区厚度最大的第四纪沉积物,对地层划分、环境演化及长江形成等研究具有十分重要意义。通过对代表该砾石层完整沉积序列的善溪窑剖面(上段)、云池剖面(中段)与李家院剖面(下段)的磁学特征分析发现,从云池剖面距底部9m处向上,磁化率和磁化参数F_(300mT)等均明显高于其下部分,具体为:1)下部磁化率平均值为28×10^(-3)m^3/kg,而上部磁化率平均达到170×10^(-8)m^3/kg;2)云池剖面距底部9m处以上主导砾石层剖面磁性特征的物质以低矫顽力的亚磁铁性矿物为主,而以下却含有更多的高矫顽力磁性矿物(如赤铁矿);3)善溪窑和云池砾石层的亚磁性物质颗粒要粗于李家院样品。初步分析认为,上述磁性差异主要是物源变化引起的,距云池剖面底部9m以下的砾石层物源主要为鄂西山地,从云池剖面9m开始有四川以西的物质进入江汉平原,表明此时三峡已经贯通。根据已有的测年资料,推测长江贯通三峡的时间大约为1.0～1.1MaB.P.。

宜昌地区第四纪沉积物中玄武岩砾石特征及其与长江三峡贯通的关系

通过对宜昌地区第四纪沉积物中峨眉山玄武岩砾石的寻找和研究,可以确定三峡以西物质搬运至宜昌地区的时间,从而为长江三峡贯通时间的确定提供参考。在详细研究宜昌地区第四纪沉积物的沉积特征和沉积相基础上,分析不同沉积环境、不同时代沉积物中玄武岩质砾石的岩石学、稀土及微量元素特征,从而发现0.7Ma以前云池组和善溪窑组的扇三角洲及湖相沉积物中,不存在来自三峡西侧的峨眉山玄武岩,而在0.7 Ma以后的阶地沉积及现代河床中却可以找到该玄武岩砾石。结果表明,在0.7 Ma以前不存在贯通三峡的长江。

鄂西宜昌地区下古生界五峰组-龙马溪组页岩气储层发育特征与勘探潜力

近年来,鄂西宜昌地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩气勘探取得了一系列重要发现和突破。为进一步明确该区五峰组-龙马溪组页岩气勘探潜力,文章在前人研究的基础上,利用钻井及野外露头资料,结合地震、测井和分析测试数据,对宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩气储层发育特征、优质储层分布及勘探潜力等进行了深入研究。结果表明,宜昌地区五峰组-龙马溪组下部黑色富有机质页岩储层岩石类型丰富,普遍具有高硅(石英平均含量>50%)、高碳(TOC平均为2.47%)、高成熟度(Ro普遍大于2%)、低孔(普遍低于5%)和特低渗(平均为0.19×10^-3μm^2)特征,储层含气性较好,平均含气量超过2.0 m^3/t。优质储层主要集中在五峰组和龙马溪组黑色页岩下部,对应于凯迪阶WF2-WF3笔石带和鲁丹阶LM2-LM3笔石带,厚度约11 m,与四川焦石坝和长宁地区相比,该区优质储层厚度偏薄。最后通过保存条件和经济性评价分析,认为鄂西宜昌东部斜坡区五峰组-龙马溪组页岩气保存条件相对较好,埋藏较浅,地质资源量超过1200×10^8 m^3,具有良好的勘探潜力。

中扬子宜昌地区下寒武统水井沱组页岩气地球化学特征及其成因

中扬子宜昌地区下寒武统水井沱组页岩钻遇良好的页岩气显示,区内宜页1井水井沱组页岩经水力压裂后获得了高产工业气流,是四川盆地外下寒武统页岩气新的勘探区。采集压裂产气段的9个页岩气样品,测试气体组分、碳和氢同位素组成以及He同位素组成,分析水井沱组页岩气地球化学特征并探讨了页岩气成因。研究表明,页岩气组成中甲烷含量为87.17%~92.75%,乙烷含量为0.83%~0.94%,含微量的丙烷,页岩气干燥系数为0.99,为典型干气;非烃气体中氮气含量稍高,平均为7.73%,二氧化碳平均含量低于1%,不含H2S。甲烷碳同位素值为-33.8‰^-33.1‰,乙烷碳同位素值为-39.2‰^-36.0‰,丙烷碳同位素值为-39.4‰^-38.5‰,二氧化碳的碳同位素值为-16.8‰^-14.6‰。甲烷氢同位素值为-133.8‰^-128.5‰,乙烷氢同位素值为-168.0‰^-146.1‰。气态烃稳定同位素分布具有δ^13C1>δ^13C2>δ^13C3和δDCH4>δDC2H6的倒转特征。He同位素R/Ra为0.04~0.08,表明He为典型的壳源成因。综合页岩气分子组成和比值、碳氢同位素倒转分布以及页岩现今处于过成熟热演化阶段等特征,认为宜昌地区下寒武统页岩气为油型气,具有二次裂解成因的特点,且与四川盆地筇竹寺组页岩气具有相似的特征。

湖北宜昌地区第四纪沉积物中锆石的U-Pb年龄特征及其物源意义

对于长江三峡的贯通近年来基本认为是第四纪以来的事件,但在具体贯通时间的认识上仍存在差异。紧邻三峡出口、具有第四纪以来完整地层和较好出露层位的江汉盆地西缘宜昌地区的第四纪沉积物沉积特征及测年资料显示,该地区的云池组为冲积扇—扇三角洲相沉积,善溪窑组下部为扇三角洲沉积,上部为湖相沉积。对云池组、善溪窑组、长江5级和4级阶地的015,024,YC02,00B剖面等4个典型剖面砾石层中砂质填隙物的锆石进行矿物学研究和LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,发现015,024剖面中锆石主要来源于三峡以东的黄陵穹窿、武当地块,少量来自鄂陕边境的庙川地区和湘鄂交接的华容地区,均为三峡以东的物质来源。而长江第5,4级阶地沉积物中的锆石不仅存在上述三峡以东物源区的物质,同时出现三峡以西米仓山—大巴山地区、龙门山—攀枝花地区,以及川西巴塘—德格地区岩浆岩物源的物质,也具有来自峨眉山玄武岩的特征岩浆锆石的存在,从而证实了以015,024剖面为代表的沉积并非前人认为的长江阶地产物,同时也表明三峡的贯通应在024剖面沉积结束以后,YC02剖面沉积以前,即长江三峡贯通的时间应该在0.75 Ma以后。

湖北宜昌地区晚泥盆世黄家磴组植物化石新材料及其意义

报道了宜昌官庄一带晚泥盆世黄家磴组的植物化石,共计6属6种(其中包括1个相似种和1个未定种),即纤原始鳞木(相似种)Prorolepidodendron cf.scharyanum Krejci,大拟鳞木Lepidodendropsis arborescens(Sze)Sze,平圆印木Cyclostigma kiltorkense Haught.,亚鳞木(未定种)Sublepidodendron sp.,斜方薄皮木Leptophloeum rhombicum Dawson和脐根座Stigmaria ficoide(Sternberg)Brongn。这些植物化石的发现,不仅丰富了黄家磴组植物组合的内容,为确定该组的时代提供了充分的古生物证据而且表明以往归入中泥盆世的纤原始鳞木Prorolepidodendron scharyanum Krejci的地质时限可上延至晚泥盆世黄家磴期早、中期。

宜昌地区长山药高产栽培技术

长山药(Dioscorea batatas Decne.)是药食兼用植物,近几年受到越来越多消费者的青睐。通过几年的长山药栽培实践,总结出了一套适宜在宜昌地区推广应用的长山药优质高产栽培技术。

湖北宜昌地区寒武系碳酸盐岩岩石学特征及沉积环境

鄂西宜昌地区寒武系出露齐全、连续 ,且岩石类型多样、化石丰富 ,是我国寒武系的标准剖面之一 ,其沉积环境以潮下高能浅滩为主 ,其次为间歇能量的潮间带、滨岸的中小型浅滩 ,少数为开阔海较深处的静水灰泥沉积。石灰岩集中分布于下寒武统天河板组和水井沱组 ,其次在下寒武统的石牌组、中寒武统的磕膝包组、官山瑙组有少量夹层出现 ,其岩石类型有颗粒灰岩(鲕粒灰岩、核形石灰岩、砾屑灰岩及砂屑灰岩)、含颗粒泥粉晶灰岩 (含生屑泥粉晶灰岩、含生屑灰岩 )及泥晶灰岩。白云岩是本地区数量最多的岩石类型。从下寒武统石龙洞组开始都是白云岩沉积。白云岩可据白云石化作用的机理和时间分为准同生白云岩和准同生后白云岩两大类。准同生白云岩广泛出现于中上寒武统 ,岩石呈土黄色、砖红色 ,具纹层、鸟眼、干裂构造。准同生后白云岩根据残余颗粒的有无可分为残余颗粒白云岩和晶粒白云岩两大类。晶粒白云岩有两种成因 :一为回流渗透白云石化 ;二为深埋藏白云石化。根据本区寒武系的岩石学特征、生物组合特征和沉积构造特征重建了各组段的沉积环境。

鄂西宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组页岩沉积环境及其页岩气地质意义

基于鄂西宜昌黄陵隆起周缘不同古地理部位埃迪卡拉系陡山沱组剖面的野外调查，岩石矿物和碳同位素样品的成分分析，页岩地球化学分析和物性实验结果，系统研究宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组二段页岩地层格架与分布、形成环境、地球化学和页岩气储集层特征。结果表明峡东宜昌地区在埃迪卡拉系陡山沱组二段下部页岩沉积于氧化环境，而中上部黑色页岩沉积形成于还原环境，碳酸盐是甲烷泄漏的结果。陡山沱组二段暗色泥页岩地层厚度超过50 m ，有机碳含量(TOC)普遍大于1 % ，局部地区超过2 % ，有机质类型以I 型和II 1 型为主，成熟度(Ro)变化于1.58%?2.38%之间，平均1.98%;矿物成分主要为碎屑矿物。与美国和中国页岩气主产区的页岩指标相比较，宜昌地区陡山沱组二段泥页岩具有形成页岩气良好地质条件。

湖北宜昌地区晚奥陶世三叶虫动物群及分带序列

从湖北宜昌黄花场和普溪河桥宝塔组剖面获得的新材料,极大地丰富了华南晚奥陶世三叶虫动物群内容,包括22属、1亚属、31种之多。新材料保存完美,很大程度上完整了有关三叶虫的形态特征。RemopleuridesamphitryonoidesLu,1975一种由于新发现了活动颊、唇瓣、胸部及尾部,证明它确实是Remopleurides的成员,排除了对该种归属的怀疑。文中建立了1新属和2新种:Pentacopygepuxiheensisgen.etsp.nov.,Lamproscutellum?limbatumsp.nov.。同时,以桨肋虫类为基础在宝塔组Nankinolithus带之下进一步划分出4个三叶虫带,从下到上依次为Pentacopygepuxiheensis间隔带,Hexacopygeyichangensis间隔带,Remopleuridesamphitryonoides延限带(普溪河段,卡拉道克中期),和Dislobosaspisguizhouensis延限带(临湘段下部,卡拉道克晚期)。

鄂西宜昌地区寒武系常规、非常规天然气显示及勘探意义

鄂西寒武系具有良好的油气成藏条件,但由于地层时代早、经历构造运动次数多,勘探成果不理想。近期在宜昌地区寒武系水井沱组获得页岩气流,并在寒武系天河板组、石龙洞组等多套层系获得了天然气显示,表明鄂西宜昌地区是寒武系页岩气、天然气的有利勘探区。以储集层为核心划分出水井沱组页岩气、天河板组-石龙洞组常规天然气成藏组合。寒武系水井沱组页岩生烃潜力大、含气性高,以页岩中的有机质孔和微裂缝作为储集空间,构成自生自储的页岩气藏;水井沱组页岩气测试获工业气流,气体组分中甲烷含量超过90%。宜地2井天河板组发生井喷,气体成分以甲烷为主,储集空间主要为半充填状裂缝和溶孔,地层水为氯化镁型,保存条件中等。石龙洞组砂屑云岩储层具有累计厚度大、低孔中低渗并局部发育高孔渗段的特点。以水井沱组富有机质页岩为烃源岩,以天河板组灰岩裂缝和石龙洞组白云岩孔洞为储集空间,以覃家庙组含膏云岩和云质膏岩为盖层,组成垂向供烃的生储盖组合。油气成藏演化史分析表明,寒武系烃源岩在早志留世开始生油,早二叠世开始生气,晚三叠世达到生气高峰期,经历了多期次构造运动的改造,现全部转化为气态烃。宜昌地区为页岩气有利区,也是天河板组-石龙洞组常规天然气勘探的有利区。上述认识对鄂西地区寒武系天然气勘探领域的拓展具有重要指导意义。

三峡宜昌地区降水、土壤水、地表水的酸化研究

研究了三峡宜昌地区降水、土壤水、地表水的水质,从土壤的酸中和能力、水体的酸中和能力、主要离子组分着手,研究了受酸雨影响的土壤的酸化、水体的酸化。研究结果表明,宜昌地区的酸雨比较严重,土壤和水体都有轻微酸化的迹象。

宜昌地区山药覆膜和配方施肥技术初探

对山药进行覆膜和不同配方施肥处理试验。结果表明,单纯施氮肥或磷肥增产不明显,覆膜条件下混施复合肥和有机肥山药增产效果最明显。

宜昌地区早志留世(Llandoverian)腕足类一新科Spinochonetidae(fam.nov.)及其意义

腕足类新科Spinochonetidae(fam.nov.)建立在宜昌地区志留系兰多维列统罗惹坪组下段中部(上埃隆阶)的Spinochonetes Rong,Xu et Yang(1974)和Spinolella(gen.nov.)两个属,以及一个属、种未定的分类单元的基础上。新科成员仅有从腹壳喙部伸出一根直的腹喙刺,这与Chonetoidea超科内的Strophochonetidae科以及Chonestrophiidae科众成员的铰合缘刺都是从腹壳铰合缘上伸出来的有着本质差别。另外,本文还对Spinochonetes以及它的属型种S.notata Rong,Xu et Yang(1974)进行重要图解和补充描述。与此同时,对Spinolella(gen.nov),以及S.minuta(gen.et sp.nov.)进行系统描述和对比。据目前所知,新科成员只分布于我国鄂西、黔东北、陕南和川北等地,属于上扬子台地的土族居民。因为Spinochonetidae(fam.nov.)属于腕足类独特的一个类型,演化快,贝体极小,保存精美,因此具有分类学、地层对比,以及恢复古环境等方面的重要意义。

宜昌地区茶园地评价

宜昌地区是湖北省茶叶主产区之一,是著名的“宜红”茶产区。该地区出产的许多种青绿茶,在全国亦享有较高的声誉。如远安县出产的鹿苑茶,古今均被誉为茶中佳品;长阳县清江中游南岸出产的假山鹊舌茶,宜昌县莲沱公社金刚山茶场生产的金刚银针茶,五峰县水浕司天池河衅生产的水仙茶、冷后浑茶也颇受国内外茶叶市场的称颂。因此,宜昌地区目前被公认为是湖北省出产名茶最多的一个地区。 解放前,宜昌地区虽然生产许多名茶,但茶园面积不大,产量不高。