黔东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构多尺度表征及其对页岩气富集的影响

[研究目的]研究黔东南地区牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及其对页岩气富集的影响,抛开不利因素,为黔东南地区页岩气勘探提供建议。[研究方法]通过聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和氮气吸附等手段,对页岩微纳米孔隙结构进行多尺度表征,并结合研究区牛蹄塘组页岩的生烃及埋藏史,研究构造运动与孔隙结构关系,进而分析对页岩气富集的影响。[研究结果]牛蹄塘组页岩主要发育毫米级微裂缝、微米级黄铁矿晶间孔以及纳米级有机质孔隙,以墨水瓶状孔隙和平板结构的狭缝孔为主,孔隙结构复杂;结合FIB-SEM三维重构结果,有机质在页岩中占比较高,其孔隙度在0.04%~2.48%,对总孔隙的贡献率介于14%~96%,与有机质共生的黄铁矿晶间孔是沟通裂缝的主要孔隙类型;该地区页岩气赋存状态以欠饱和的吸附气为主,游离气含量偏低。[结论]牛蹄塘组页岩大量构造裂缝,沟通了有机质孔及黄铁矿晶间孔,改变了原有孔隙结构,致使原位聚集的页岩气沿裂缝逸散,是牛蹄塘组页岩含气量低的关键因素。热演化程度适中、构造保存好的区域是古隆起周缘下一步页岩气勘探的有利方向。

祁连山哈拉湖坳陷地质构造特征及天然气水合物成藏地质条件研究

祁连山哈拉湖坳陷与已发现天然气水合物的木里坳陷同属于南祁连盆地次级坳陷,有相似的水合物成藏条件,但由于该区地质工作程度低,坳陷内第四系覆盖层下的地质构造信息不清,对该区的天然气水合物成藏条件缺乏认识。为查明哈拉湖坳陷的地质构造特征和天然气水合物成藏条件,在哈拉湖坳陷区内开展了物化探综合探测及研究,结果表明:(1)调查区内可划分出4个凹陷区、2个凸起区,调查区内可划分出26条断裂;(2)调查区永冻土层分布特征以新生界沉积区以大面积片状和基岩出露区以岛状分布为主,永冻土层发育与高程、地形、地表覆盖层及表层土壤水分等因素密切相关;(3)调查区发现了两处地球化学异常,以酸解烃重烃、酸解烃干燥系数、顶空气甲烷和荧光光谱为指标组合,显示了两种不同的异常特征类型,异常浓集中心明显,强度较高;(4)哈拉湖坳陷的烃原岩条件相对差,烃源岩的保存完整性和印支-燕山期圈闭构造是水合物成藏的关键,哈拉湖坳陷区北部和地球化学Ⅰ号异常区可为水合物成藏远景区。本文为南祁连盆地下一步天然气水合物资源调查与评价提供了依据。

羌塘盆地巴青地区上三叠统巴贡组沉积相及其对油气等资源的控制

羌塘盆地是青藏高原上最大的中生代海相沉积盆地,富含烃源岩和蒸发岩,也是中国油气勘探重要的场所之一。巴青地区的上三叠统巴贡组沉积相研究不仅能为特提斯洋的演化提供佐证,而且为羌塘盆地油气和钾盐资源勘探提供理论依据和实践指导。本文对巴青地区上三叠统巴贡组的古生物、沉积构造、岩石组合分析,结果表明:研究区主要发育障壁岛沉积体系下的潟湖相、潮坪相、三角洲相沉积相以及10种亚相。晚三叠世巴贡期,研究区是一个由北(巴青-索县)向南(班-怒缝合带)变深的伸展背景下的陆缘海沉积环境。

残留海湾环境有机质富集影响因素分析——以羌塘盆地早白垩世富有机质页岩为例

【研究目的】羌塘盆地从海相向陆相转换的过程中,形成了残留海湾盆地,该过渡沉积环境能够形成富有机质的页岩,由于其生物母源复杂,有机质富集机理尚不清楚。【研究方法】本文选择长梁山地区残留海湾环境沉积的页岩,开展有机质富集机理研究。EF值、Mn含量、U/Th等氧化还原指标揭示页岩沉积期水体为次还原—还原环境,生物钡含量指示水体具有较低的初始生产力。【研究结果】氧同位素、Mg/Ca、Fe/Mn等气候指标表明页岩沉积期发生了明显的气候变化,由泥灰岩沉积期的干燥寒冷转换为页岩沉积期的温暖潮湿。【结论】结合相对较快的沉积速率及页岩以Ⅱ型干酪根为主的情况,长梁山页岩的有机质富集可能与温暖潮湿的气候条件、相对较快的沉积速率和高的陆源有机质输入有关。

鄂尔多斯盆地延川南区块深部地应力状态及其对煤层气开发效果的影响

延川南区块煤储层埋深在700~1500 m,多数深于900 m。基于该区块压裂施工压降数据,计算最大、最小水平主应力和垂向应力,划分储层地应力类型,分析了地应力及其类型对渗透率和压裂效果的影响。结果表明,研究区整体处于拉张状态,最大、最小水平主应力和垂向应力与埋深呈正相关线性关系。地应力类型以Ⅰa类为主,Ⅲ类其次,Ⅱ类最少。Ⅰa类地应力储层以垂直裂缝为主,裂缝指数最低,但应力敏感性弱,应力敏感性系数仅为0.479,且压裂缝半长最短,产气量最低,产水量最高。Ⅱ类地应力储层主次裂缝宽分别为16μm和11μm,宽度最大,但储层应力敏感性最强。压裂以水平裂缝为主,裂缝指数最高,且压裂缝最长,改造效果最好,产气量最高。Ⅲ类地应力储层裂缝复杂,渗透性和应力敏感性居中,压裂缝长居中,但产量相对较低,不能实现效益开发。

滇东北DD1井五峰组—龙马溪组地层界线划分及沉积环境演变

DD1井上奥陶统临湘组泥灰岩之上发育大套粉砂质泥岩,笔石化石缺乏,也未发现观音桥段含赫南特贝灰岩标志层,O-S界线通过生物地层和岩石地层方法难以确定。微量、稀土元素分析表明,粉砂质泥岩中部(1288.3 m)的Th、Sr、Y、Th/U以及Cen、Eun、δCe、δEu曲线均呈现尖锐的异常峰,该处ΣREE含量显著高于上下地层,REE分布曲线右倾斜率更大。将DD1井与扬子地区其他O-S界线剖面的元素地球化学特征进行对比分析,可判断DD1井存在五峰组观音桥段,该标志层的厚度也小于1 m。微量元素地球化学氧化-还原判别图还表明,五峰期—龙马溪期早期沉积水介质主要处于弱氧化环境,观音桥期氧化性达到最强;根据沉积学标志分析,O-S之交沉积相演变过程为:潮下→潮间→潮上→潮间,在观音桥期水体最浅,为潮上带沉积。

鄂西宜昌斜坡带五峰组—龙马溪组页岩优势岩相及其生气潜力

【研究目的】不同页岩岩相的矿物组分、含气性和可压性等的差异,决定不同岩相的开发潜力不同,页岩岩相的划分及评价对找寻页岩气勘探开发甜点具有重要指导意义。【研究方法】基于钻井、岩心和分析测试资料,综合利用地质理论结合硅质矿物-黏土矿物-碳酸盐矿物含量三端元图解,对鄂西宜昌斜坡带上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下段含气页岩岩相进行划分,结合有机碳含量、含气量、岩心镜下特征等划分优势岩相。优选有机质丰度、硅质矿物含量、黏土矿物含量3项指标与页岩含气量进行相关性分析,建立了五峰组—龙马溪组含气页岩优势岩相的分级标准。【研究结果】研究区优势岩相均为Ⅱ类优势岩相,Ⅱ_(1)类(最优)优势岩相为S-2混合硅质页岩相和S-3含黏土硅质页岩相,位于龙马溪组一亚段和五峰组上段,厚6 m;Ⅱ_(2)类(次优)优势岩相为S硅质页岩相,位于五峰组下段,厚4 m。【结论】宜昌斜坡带和涪陵地区具有相似的岩相垂向演化序列,优势岩相均位于五峰组—龙马溪组一亚段,但同一岩相组合的页岩厚度和品质差异较大,发生在鲁丹阶早期的湘鄂西水下隆起和鲁丹阶晚期的水下隆起是造成宜昌地区优势岩相的厚度和品质均要差于涪陵地区的主要原因。

准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组油页岩地球化学特征与成矿条件

【研究目的】本文旨在通过对比准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组高品位和低品位油页岩的品质和成因差异,揭示高品位油页岩的特殊成矿条件。【研究方法】对吉木萨尔地区两个剖面采集的露头样品,进行TOC、热解、含油率、微量、稀土元素测试,从而开展高品位和低品位油页岩有机地球化学特征,微量稀土元素特征及成矿条件差异分析。【研究结果】研究区高品位油页岩有机质类型为I型;低品位油页岩有机质类型为I-II1型。高品位和低品位油页岩中B、Ba、Cr、Nb、Sr、V、Zr等微量元素含量差异明显,高品位油页岩中各稀土元素平均含量和各样品稀土元素分布区间都小于低品位油页岩,且外源元素富集程度也相对更低,显示了更少的陆源碎屑输入。微量元素比值显示,研究区油页岩形成于温暖湿润气候,淡水—半咸水,还原环境。高品位油页岩与低品位油页岩相比,形成时水体盐度值更大,有机质生产力更高。【结论】温暖湿润气候背景下,相对较少的陆源碎屑供给,减少了对有机质的稀释和氧化破坏,同时较高的水体盐度值更利于水体分层,从而形成一个长时间的还原环境,再加上更高的有机质生产力,从而形成了高品位油页岩。

黑龙江三江盆地早中生界大架山组硅质泥岩成烃潜力评价

近年来,中国老油田开发逐渐进入中后期,油气对外依存度也持续增高,亟需寻找新的油气区接替。三江盆地位于中国东北黑龙江省东部,是松辽盆地外围东部面积最大的盆地,迄今暂未取得油气勘探突破。笔者通过对三江盆地开展野外地质调查和钻井勘探,分析总结了该区早中生代沉积的大架山组含硅质岩层系的岩性与分布特征,认为这套早中生代硅质岩与暗色泥岩地层在盆地东部广泛发育并且厚度较大,并且相关测试结果表明其中的暗色泥岩有机质丰度可达0.95%,有机质类型以Ⅱ1型为主,处于高成熟阶段,具有良好的生烃潜力,有望成为三江盆地油气勘探新层系,值得进一步开展油气勘探工作。

银额盆地巴隆乌拉白垩系巴音戈壁组黑色页岩沉积环境及有机质富集模式

银额盆地早白垩世沉积的巴音戈壁组湖相页岩是一套重要的烃源岩。通过对巴隆乌拉剖面黑色页岩进行地球化学分析,研究其主量、微量和稀土元素特征,以及黑色页岩沉积的古环境及有机质富集模式。结果表明,Sr/Ba值为0.14~0.24,平均值为0.18,B/Ga值为3.89~6.51,平均值为5.03,相当B含量为230.88×10^(-6)~375.99×10^(-6),平均值为294.95×10^(-6),古盐度为11.97‰~15.83‰,平均值为14.70‰;V/(V+Ni)值为0.67~0.84,平均值为0.74,Ce_(anom)值为-0.113~0.018,平均值为-0.055;古气候指数(C)为0.80~1.34,平均值为1.06,化学蚀变指数(CIA)为75~81,平均值为79;古水深为4.16~88.04 m,平均值为33.40 m;P/Ti值为0.10~0.22,平均值为0.15,过剩钡(Ba_(XS))为-46.5×10^(-6)~144.5×10^(-6),平均值为38.85×10^(-6)。综合各参数特征,研究区黑色页岩沉积于温暖、湿润、半咸水、缺氧的还原环境,沉积水体较深,具有低的古生产力条件。有机碳含量与沉积环境间相关性的研究表明,巴音戈壁组黑色页岩有机质富集是古盐度、氧化-还原条件、古气候、古生产力等因素共同作用的结果。研究结果可为银额盆地中生界沉积演化和油气资源评价提供理论支撑。

华北北部中元古界洪水庄组物源和沉积环境分析

为探讨华北地区中元古界洪水庄组黑色泥页岩物源和沉积环境,采集了燕辽地区清河剖面洪水庄组样品,进行元素地球化学测试和分析。结果表明:洪水庄组沉积物来源不仅有陆源碎屑物质,还有海水沉积物贡献。Y/Ho和ΣREE交会图版分析认为海水沉积物来源占比为10%~20%。此外,稀土元素分布模式以及Ce和Eu异常表明沉积物来源有火山热液活动的参与。Mo-EF/U-EF分析结果表明洪水庄为海洋非滞留海盆沉积环境,氧化还原条件在沉积期发生了演变:在洪一段沉积时期,水体还原程度强,为厌氧-硫化环境;洪二段沉积时期,水体还原程度降低,为贫氧-厌氧环境。分析认为洪水庄组物源组成和沉积环境演变与沉积构造背景密切相关。