渝东南地区龙潭组煤层气高效压裂及排采工艺探索

渝东南地区面临煤层改造不充分、排采见气周期长、产量低等问题。为提高气井开发效率,以该地区D1井龙潭组开发为例,采用以“远支撑”为核心理念的大排量、大规模、多轮次压裂技术体系进行储层改造试验,并辅以“快排上产、达产稳压”排采工作制度。研究结果表明,此压裂技术的应用可显著改善储层导流能力,压完即见气,且在快速返排过程中气量日趋上涨,直至稳定于5000 m^(3)/d以上。

渝东南地区龙马溪组页岩储层非均质性控制因素

非均质性是页岩储层内在的、固有的属性,根据测量尺度和方法的不同可进步划分为微观和宏观非均质性。微观非均质性主要是指借助于实验手段所测量的页岩储层微—纳米尺度的非均质性,例如孔隙大小、分布、连通性等,而宏观非均质性般表现为厘米及以上尺度,主要依赖于地震、测井和岩心观察等手段。尽管前人已经对页岩储层岩相、含气性、沉积环境、孔隙结构等宏微观性质开展了研究(王玉满等,2016).

渝东南地区龙马溪组页岩含气量及其主控因素分析

页岩含气量的确定对于页岩气资源量的评价以及前景优势区块的选择意义重大。为此,以地质理论为指导,选取可能影响含气量的因素进行相关性分析。渝东南地区下志留统龙马溪组页岩含气量的影响因素包括孔隙度、渗透率、含水饱和度、有机质丰度、镜质体反射率、黏土总量、石英含量、碳酸盐岩含量、黄铁矿含量等,首先进行相关性单因素拟合,再将与含气量相关系数较高的参数进行系统聚类(采用欧式距离进行快速迭代聚类),确定出该区页岩含气量的主控因素为有机质丰度、石英含量、黄铁矿含量和孔隙度。在此基础上,采用逐步回归方法得到含气量与主控因素之间的拟合方程,并将其与该区其他钻井岩心资料和野外剖面样品分析资料作拟合论证。结果表明,该方程拟合效果良好。最后,通过该方法确定了该区龙马溪组页岩气的资源量为1.77×1012 m3,表明渝东南地区是未来我国页岩气发展的远景区。

渝东南地区下志留统龙马溪组富有机质页岩储层裂缝分布预测

渝东南地区作为上扬子区下古生界发育海相富有机质页岩主要地区之一,该区页岩气的研究已进入战略选区与评价阶段。为更好地评价渝东南地区页岩气的现实有利区和前景区提供依据,采用应力场模拟中的薄板弯曲模型趋势面分析法对该区下古生界具有海相富有机质页岩的龙马溪组地层进行裂缝发育程度和分布特征的预测,最终将裂缝有利区划分为3类:一类裂缝有利区多位于大型断裂发育区域和背斜的轴部;二类裂缝有利区多处于某些次级断裂附近和向斜的轴部;三类裂缝有利区发育带多处于背斜和向斜的两翼,以及某些构造变形较弱的小型向斜和背斜附近。

渝东南地区黑色页岩中粘土矿物特征兼论其对储层物性的影响--以彭水县鹿角剖面为例

为探索渝东南地区下志留统龙马溪组黑色页岩中粘土矿物特征及其与储层物性的关系,在综合前人对含油气盆地粘土矿物分析的基础上,以重庆市彭水县鹿角剖面为例,深入分析了鹿角剖面黑色页岩粘土矿物组合与分布特征、粘土矿物的形成机理及其控制因素以及粘土矿物对孔隙度和渗透率的影响。结果表明,一方面根据古盐度的计算,龙马溪组上部古水介质含盐度较低,下部较高,具有上淡下咸的特点;另一方面该套黑色页岩属于晚成岩阶段B期。储层中粘土矿物的类型、数量及其分布特征等对储层孔渗条件具有一定的控制作用。伊利石(含伊/蒙有序混层矿物)含量与孔隙度有弱正相关关系,与渗透率呈负相关关系,原因可能是成岩伊利石不断生长,一方面由于其体积减小使得显微孔隙体积有所增加,但另一方面,由于自生伊利石晶体细小,使得页岩粒间孔隙遭到不同程度的破坏,致使平均孔隙半径变小,渗透率变差。绿泥石含量与孔隙度呈现微弱的正相关关系,而与渗透率呈现较好的正相关关系。这是由于成岩绿泥石主要来源于长石溶解或蚀变形成的高岭石的转化,因此,绿泥石与孔隙度和渗透率的关系可能反映其与页岩中长石矿物的含量有关。

渝东南地区隐伏铝土矿物探勘查技术试验研究——以车盘矿区试验结果为例

全国矿产资源潜力评价研究表明渝东南地区有着丰富的铝土矿资源,在此开展隐伏铝土矿的物探勘查技术试验研究对今后勘查工作的展开具有重要的指导意义。在充分了解渝东南地区铝土矿的成矿规律及矿体特征的基础上,总结了该地区铝土矿的储存模式;然后根据其成矿规律和储存模式,结合前人的经验及区域物性差异,提出了使用电磁测深法来确定该区唯一含矿层位——梁山组地层的空间分布形态,以达到间接寻找隐伏铝土矿的方案。选取重庆武隆车盘矿区作为试验场地,在同一剖面上同时展开了可控源(人工场源)音频大地电磁测深法(CSAMT)和高频大地电磁测深法(EH4)两种方法的试验工作,介绍了数据采集及数据质量评价等,对两种电磁测深数据分别进行了人机交互的二维连续介质反演,并结合钻孔资料对两个反演的频率-视电阻率剖面进行了对比分析,最后结合区域地质构造背景勾画出物探成果推断图。

渝东南地区龙马溪组页岩储层特征与主控因素

渝东南地区下志留统龙马溪组是中国重要的页岩气勘探开发层位,为研究其储层特征与主控因素,对该层位的页岩样品进行了全岩X衍射、岩石物性、有机碳含量、比表面和孔径、等温吸附等分析测试,总结出该层位的岩石矿物特征、储层物性特征以及孔隙结构特征。分析表明,孔隙体积是由TOC和矿物成分共同控制的,对于吸附量的控制,有机碳含量起主要作用,矿物成分只能在一定程度上影响饱和吸附量。该研究为渝东南地区该层位页岩气资源的勘探开发提供了储层地质依据。

基于贫困度与旅游资源耦合关系的旅游扶贫模式探讨——以渝东南地区为例

以重庆市渝东南地区为研究对象,从经济、资源、人口和社会四大子系统构建贫困度测度指标体系,基于旅游资源数量和质量构建旅游资源评价体系,对渝东南地区旅游资源禀赋进行测度,利用象限法将渝东南各区县贫困度与旅游资源禀赋分为四种耦合类型,分别为高资高贫型、高资低贫型、低资高贫型和低资低贫型。针对不同的耦合类型,结合渝东南地区区县的实际情况,提出以民族风情为特色的景区带动型旅游扶贫模式、自然资源旅游观光与休闲旅游扶贫模式、观光度假型与特色农业旅游扶贫模式、特色农业旅游与乡村体验扶贫模式。

基于地质异常理论的页岩气有利区块圈定与定量评价——以渝东南地区下志留统龙马溪组为例

目前国内有关页岩气的研究主要集中在页岩气的成藏机理、页岩气成藏的地质条件和远景区预测,而对页岩气勘探理论和方法的研究则相对比较薄弱,这在一定程度上制约了我国页岩气工业化进程。为此,以地质异常找矿理论为指导,结合页岩气的地质特征,提出了页岩气有利区块圈定与定量评价方法。利用渝东南地区下志留统龙马溪组71个露头剖面和渝页1井的数据,根据页岩埋深、厚度、有机质含量、黏土矿物含量、石英含量等5个页岩气有利区地质异常关键指标及其阈值,预测了渝东南地区大有、武隆、彭水、连湖、黔江、太极和酉阳7个龙马溪组页岩气有利区段。通过对有利区段进行有利度定量评价,圈定出渝东南地区武隆、黔江西、黔江东、太极西、连湖东、连湖西、连湖中、彭水鹿角西、彭水长滩、彭水高谷、彭水鹿角东、酉阳西、酉阳东、大有等14个区块为页岩气有利区块。进而在对上述有利区块进行找气绝对优度和相对优度定量评价的基础上,指出黔江西、武隆、太极西、连湖东、连湖西、连湖中等6个有利区块是渝东南地区页岩气勘探开发的优先靶区。

渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩岩石相及与页岩气富集关系

渝东南地区五峰组—龙马溪组一段发育了一套滞留盆地半深水—深水陆棚相暗色细粒页岩。通过岩石相精细研究,五峰组—龙一段纵向上划分出9种岩石相:富碳富硅富笔石页岩相、高碳高硅富笔石页岩相、中碳高硅高含笔石页岩相、低碳中硅含笔石纹层状页岩相、中碳中硅中含笔石页岩相、低碳低硅含笔石页岩相为6种主要岩石相,低碳低硅介壳灰岩相、低碳低硅白云质页岩相、低碳含灰泥质粉砂岩相为3种次要岩石相。富碳富硅富笔石页岩相和高碳高硅富笔石页岩相具有高有机碳含量、高孔隙度、高脆性、高含气性、微裂缝发育的特点,为最优岩石相,页岩气水平井在最优岩石相穿行时单井试气产量高。明确了不同区带水平井穿行最优靶窗,从而为更好地指导水平井穿行轨迹奠定基础。

基于协整理论的经济增长与生态环境变化关系分析——以重庆市渝东南地区为例

许多研究文献忽略了经济增长和生态环境质量的双向作用机制,从而导致了变量之间的内生性偏差。与以往研究相比,主要在以下几方面进行分析:1)采用脉冲响应函数来分别考察生态环境与经济增长这两类变量之间的动态冲击反应。2)运用预测方差分解技术来考察经济增长与生态环境变化在解释因素变动时的相对重要性。结论:经济增长与生态环境之间存在长期的均衡关系,非平稳序列的经济增长指标、生态环境因子经过一阶差分后变得平稳,均为一阶单整,存在协整统计关系。从长期来看,人均GDP与废气排放量、固废排放量呈现负相关,而与矿产开采总量、化肥使用强度呈现正相关。其高度正相关性实证了该地区主要靠资源开发拉动经济增长。脉冲响应分析表明,快速经济增长是影响生态环境质量的重要原因,生态环境质量变化对经济增长存在着反作用力。就响应效果而言,生态环境对经济增长的负向响应表明生态环境退化将导致人们对生态环境质量需求偏好的改变,从而对经济增长进程的变化产生外在压力,但生态环境对经济增长的反馈效应具有滞后性。

渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力——以渝科1井和酉科1井为例

为探究渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力,对渝科1井和酉科1井钻遇的牛蹄塘组富有机质页岩进行采样;根据场发射扫描电镜的观察结果,以及全岩X线衍射矿物、有机碳质量分数、有机质成熟度、比表面积和孔径等测试结果,分析页岩的储层特征;采用CH4等温吸附法测定页岩甲烷吸附饱和吸附量并讨论其主控因素,采用NLDFT法和BJH法计算页岩孔隙体积.实验测试结果表明：牛蹄塘组页岩硅质矿物质量分数平均为54.60%,黏土矿物质量分数平均为34.80%,主要为伊利石,有机碳质量分数平均为2.46%,等效镜质体反射率平均为3.12%.在页岩孔隙体积（0.614~400.000nm）中,中孔体积占61.7%,微孔体积占23.4%,微孔体积贡献主要的比表面积.微孔和宏孔主要存在于有机质,有机碳质量分数是影响页岩甲烷吸附能力的最主要因素.有机质成熟度大于2.7%以后,有机质中微孔体积、中孔体积和宏孔体积的比例相对稳定,对页岩甲烷吸附能力影响不大.硅质矿物质量分数的增加在一定程度上减弱页岩对甲烷的吸附能力.有机组分对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩吸附能力的评价至关重要,同时也应考虑无机矿物对页岩储层开发的影响.

渝东南地区下志留统底部黑色岩系沉积环境及有机质富集机制——以鹿角剖面为例

为恢复渝东南地区下志留统底部黑色岩系沉积环境,研究有机质富集机制,对重庆市彭水县鹿角剖面进行系统采样,并测试有机碳质量分数、全岩X线衍射、微量元素、比表面和孔径分析等.结果表明：鹿角剖面下志留统底部黑色岩系属于中成岩阶段B期,古盐度在11.1‰-35.4‰之间,平均为21.4‰,整体上属于多盐水.样品中w（V）/w（Cr）在1.62-3.72之间,w（V）/w（V＋ Ni）主体在0.80左右,并结合黑色岩系中V、Ni、Cu的富集程度与总有机碳质量分数的良好正相关性,说明沉积环境处于水体呈弱分层的缺氧环境.随着深度变浅沉积环境由次还原向次氧化、氧化过渡.上升洋流导致古生产力提高,到志留纪时期全球气候变暖,上升洋流随之减弱,古生产力也随之逐渐降低.高古生产力是有机质富集的首要条件,高水体盐度、缺氧环境是有机质保存的理想环境.有机碳质量分数与岩石的BET比表面和总孔体积呈良好的正相关性,说明沉积环境在一定程度上影响岩石的储集物性,从而影响页岩气的赋存空间.

渝东南地区页岩气富集区差异性分布成因

为了揭示我国南方海相页岩分布广泛,但含气性差异巨大的原因,选取渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩含气量不同的2个典型井区A井区和B井区进行对比分析,结果表明:含气量高的A井区页岩具有有机碳含量高、成熟度高的特点,而含气量低的B井区页岩具有有机碳含量低、成熟度相对低的特点;A井区页岩具有伊/蒙混层含量低、比表面积大、有机质孔十分发育的特点,而B井区页岩具有伊/蒙混层含量高、比表面积小、有机质孔发育较少、矿物溶蚀孔十分发育的特点;A井区页岩裂缝基本不发育,而B井区页岩裂缝十分发育。因此,A井区生烃条件、储集条件和保存条件均优于B井区,是页岩气富集于A井区而未富集于B井区的原因。预测页岩气地质甜点需综合考虑生烃条件、储集条件和保存条件,三者相匹配是页岩气成藏的关键。

渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石沉积特征及其对优质页岩气储层的指示意义

笔石是我国五峰组-龙马溪组页岩中的主要古生物大化石类型,以渝东南地区YC-4井、QQ-1井、YC-6井、YC-8井等为例,结合手标本观察、岩心研究、储层室内实验测试等手段,综合展开五峰组-龙马溪组页岩储层笔石沉积特征、笔石带序列、笔石沉积环境意义及储层意义研究。结果表明:渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石主要以薄膜状有机质保存于层理面间,五峰组页岩笔石动物群以叉笔石-双笔石动物群过渡至晚期对笔石动物群,龙马溪组沉积期则为单笔石动物群;通过钻孔研究,建立了渝东南地区笔石带序列,在五峰组、龙马溪组分别识别出3个以及6~8个笔石带,为储层精细对比与评价预测提供了时间框架;受控于沉积环境与沉积条件,五峰组-龙马溪组沉积期笔石经历灭绝→重新演化→结构复杂化的演化过程,其化石结构、演化、丰度、赋存状态、沉积方式发生转变,向上笔石定向性增强、丰度下降、结构保存完整程度下降,具有环境指示意义;笔石体有机质发育丰富的有机孔隙,其作为富笔石水平层理等沉积构造的一部分,也具有页岩气渗流通道的作用。综上,海相页岩中的笔石沉积特征与结构特征可以作为指示、预测优质页岩储层分布的重要依据,具有页岩气地质意义。

渝东南地区下志留统石牛栏组生物礁沉积特征

渝东南地区下志留统石牛栏组发育一定规模的生物礁。以重庆万盛机枪台剖面和贵州习水吼滩剖面为主要对象,利用野外观察、普通薄片、碳/氧同位素等手段,对研究区下志留统石牛栏组生物礁进行了详细研究。结果表明,研究区生物礁主要发育石牛栏组中上部,且具有一定规模;岩石结构及碳/氧同位素变化揭示了该时期海平面由缓慢上升到急剧下降的变化过程,沉积环境表现为早期浅水混积陆棚—中期生物礁滩沉积—晚期礁前斜坡沉积的演化过程,水体环境适合珊瑚礁及生物群落的大量繁殖。由此证实了渝东南地区下志留统石牛栏组生物礁发育主要受海平面变化及陆源碎屑物质注入的影响,海平面的缓慢变化是生物礁发育的基本条件,陆源碎屑物质的多少制约了生物礁的发育过程。

渝东南地区下志留统石牛栏组混合沉积作用及对生物礁发育的制约

渝东南地区下志留统石牛栏组广泛发育碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积。通过野外观察、薄片鉴定、同位素分析等手段,对研究区石牛栏组混合沉积作用及对生物礁的制约进行了研究。结果表明,渝东南地区石牛栏组主要发育泥质灰岩与砂质泥岩、泥晶灰岩与泥岩、生物灰岩与灰质泥岩3种混积层系和泥质灰岩、砂质/粉砂质灰岩、含粉砂生物礁灰岩(生物灰岩)、灰质粉砂岩、灰质泥岩6种混积岩。沉积环境的演化过程表现为早期浅水混积陆棚—中期生物礁滩—晚期礁前斜坡及浅水混积陆棚;陆源碎屑含量从底部到顶部总体为降低的过程,与海平面的演化规律存在一定的耦合。混合沉积主要发生于浅水混积陆棚及生物礁滩/斜坡2种沉积环境。在石牛栏组生物礁发育过程中,陆源碎屑的注入是制约生物礁及生物群落发育的根本原因。

渝东南地区五峰–龙马溪组层序地层特征及地质意义

在野外露头观察与实测的基础上,将钻井、录井及实测资料相结合,运用沉积学与层序地层学相关理论方法,对渝东南地区五峰–龙马溪组沉积特征和层序充填特征进行深入研究,并探索油气地质意义。五峰–龙马溪组页岩野外沉积特征明显,识别度高,厚度60～130m,下部为硅质页岩,向上砂质含量逐渐增加,岩性过渡为泥质粉砂岩。通过测井曲线特征、岩性、沉积构造响应及海平面升降,可将五峰–龙马溪组划分为4个三级层序,海侵体系域和高位体系域对称发育,横向上连续性较好,纵向上特征明显;Sq1海侵体系域在研究区内广泛发育,沉积一套硅质页岩,Sq2上部开始发育高位体系域沉积,对应为泥质粉砂岩沉积,Sq3下部发育海侵体系域泥岩沉积,Sq4以高位体系域为主,发育泥质陆棚相炭质页岩沉积。五峰–龙马溪组在整个层序充填过程中受到构造运动和海平面升降的控制,物源主要来自东南缘雪峰古隆起,早期的火山热事件为页岩中大范围硅化现象提供硅质来源的同时,为该时期浮游生物提供了生存条件,促进了五峰–龙马溪组页岩中有机质的发育,为页岩气富集成藏提供了充足的气源。

渝东南地区志留系龙马溪组页岩粘土矿物特征及其地质意义

渝东南地区地处上扬子前陆盆地川中隆起与黔中隆起之间,古生界发育多套厚层黑色页岩,其中下志留统龙马溪组黑色页岩分布极为广泛,为区内重要的烃源岩。根据探井岩心X-射线衍射测试结果,页岩中粘土矿物的组合类型为伊利石、有序的伊/蒙间层和绿泥石,其中伊利石相对含量最多,平均含量为54%,伊/蒙间层次之,平均含量为36%。在纵向上粘土矿物的组合类型没有变化,但随着埋深的增加,伊/蒙间层不断向伊利石进行成岩转化,绿泥石的含量逐渐降低,埋藏加热作用在成岩过程中起主导作用。粘土矿物的组合类型也反映了干旱的古气候和富含钾、镁、铁离子的古水介质特征,盐碱性水介质在成岩过程中起到了重要的控制作用。伊/蒙间层的间层比和镜质体反射率表明龙马溪组黑色页岩已达到晚成岩阶段,有机质演化属于过成熟期。

海相页岩有机质石墨化特征研究:以渝东南地区牛蹄塘组为例

我国南方上扬子地区广泛发育上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组2套烃源岩,为近年来的页岩气勘探事业提供了坚实的物质保障。四川盆地及周缘牛蹄塘组具有富有机质页岩厚度大、TOC丰度高、岩石脆性较好等特点,整体具备页岩气发育的有利条件,但其含气性明显不及上部的五峰组-龙马溪组。从渝东南地区YY1井牛蹄塘组的极低电阻率测井响应入手,基于干岩样岩电实验、全岩X射线衍射定量分析等测试成果的分析初步认为:在测井曲线和岩电数据中出现的极低电阻率值是由高演化有机质中的高导矿物——石墨引起;石墨为生烃进入高温生气阶段的标志性产物之一,预示着有机质炭化程度达到区域高值。另外,通过对比牛蹄塘组和五峰组-龙马溪组的电性参数、地球化学数据与测井曲线可知,YY1井牛蹄塘组富有机质泥页岩层已发生石墨化,其生气能力、基质孔隙发育等方面均不及上部五峰组-龙马溪组,属于研究区页岩气勘探相对不利层位;此外,电阻率测井可作为页岩气勘探前期预判的重要指标之一,极低电阻率可指示对应层位有机质演化成熟度过高,含气性和生烃能力欠佳,不利于后期页岩气的勘探开发。