海陆过渡相页岩孔隙结构表征及页岩气渗流规律模拟

鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块海陆过渡相页岩储层非均质性强,碳质页岩和纯页岩的孔隙结构特征及页岩气渗流规律具有明显的差异,然而目前针对不同岩性孔隙结构下的页岩气渗流规律研究较为缺乏。文中以这2种岩性页岩为研究对象,基于CT扫描、扫描电镜物理实验技术,测定了二者的基质孔隙和层理缝特征参数,对比了二者的孔隙结构差异,构建了考虑吸附效应和滑脱效应的格子玻尔兹曼数值模拟方法,分析了二者孔隙结构对页岩气渗流规律的影响。研究结果表明:1)碳质页岩裂缝呈空间网状结构,纯页岩裂缝为平行层理方向裂缝。与纯页岩相比,碳质页岩孔隙尺度较大,但孔隙数量较少,孔隙度更低。2)页岩孔隙中存在明显的滑脱效应。滑脱效应提高了气相流动速度,页岩气从孔隙壁面解吸减缓了孔隙压力降低速率,延长了生产时间。建议在开发纯页岩层段时,适当降低生产压差,增强小孔隙中的滑脱效应;在开发碳质页岩层段时,适当增加生产压差,通过解吸作用提高页岩气产量。

海陆过渡相与海相页岩气储层特征差异性分析——以南川地区龙潭组与龙马溪组为例

南川地区发育海陆过渡相、海相2种沉积类型的页岩层系,以龙马溪组为代表的海相页岩气实现了商业开发,而对以龙潭组为代表的海陆过渡相页岩气的认识程度较低。利用野外露头、钻井岩芯、薄片及氩离子抛光扫描电镜等实验数据和地层微电阻率扫描成像(FMI)测井等资料,从沉积相、岩性组合、储集条件、矿物组分、可压性及含气性等方面,开展这2套页岩储层特征的差异性分析。结果表明,2套储层在以上方面都存在较大差异:①龙潭组岩性复杂,发育粉砂质页岩、炭质页岩、灰质页岩、灰岩及煤层,而龙马溪组主要以硅质页岩为主;②受岩性、有机质类型及热演化程度影响,龙潭组储集空间主要以微裂缝(粒缘缝和收缩缝)和无机孔为主,而龙马溪组主要以有机质孔和微裂缝为主;③龙潭组页岩黏土矿物含量高(47.6%),脆性矿物含量低(35.8%),杨氏模量低(32.3 GPa),泊松比高(0.3),塑性较强,可压性差于龙马溪组页岩;④龙潭组页岩含气量平均为2.2 m^(3)/t,吸附气占比54.5%,而龙马溪组页岩含气量平均为5.2 m^(3)/t,吸附气占比43.3%。通过2套页岩层系储层差异性分析,明确了龙潭组页岩储层具有岩性复杂、黏土矿物含量高、可压性差、吸附气占比高的特征。龙潭组谭一段页岩连续厚度大、含气量高、储集物性好,从整体性评价来看,是龙潭组的“甜点”段;但其黏土矿物含量也高,且地质“甜点”与工程“甜点”的耦合性较龙马溪组页岩差,建议优化压裂工艺,提高缝网改造体积和单井产量,实现勘探突破。

元素录井技术在海陆过渡相页岩气水平井地质导向中的应用

河南省页岩气资源主要发育于上古生界海陆过渡相沉积中,海陆过渡相页岩气层系具有多岩性频繁互层、单层厚度小、纵向变化快的特点,加上局部地区微幅构造发育,使得水平井地质导向中小层识别和水平段钻头方向的判断难度很大。为此,利用研究区优质页岩气层段的X射线荧光元素录井数据,通过统计分析对目的层各小层进行精细刻画,提出利用Si、Al、Na、Fe、S、K、Mn和Ti元素含量的变化关系分别建立砂岩、煤岩和泥岩元素交会图版,并利用Ba、Ti、Ca、S和Sr元素组合与深度的关系建立随钻元素定量模型。根据元素交会图版进行目的层小层识别,为水平井入窗提供准确依据;在水平段利用随钻元素定量模型判断钻头穿行方向。该技术在通许隆起中部中深层页岩气水平井钻井过程中进行了现场应用,取得了较好的效果。

海-陆过渡相与海相页岩气“甜点段”差异特征与形成机理

为了指导海-陆过渡相页岩气的勘探开发,以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区二叠系山西组2段3亚段(山2^(3)亚段)海-陆过渡相页岩气甜点段与四川盆地南部地区志留系龙马溪组一段1亚段(龙一1亚段)1小层海相页岩气甜点段作为研究对象,开展系统的岩心观察、薄片鉴定、全岩-黏土X射线衍射、有机地球化学分析、扫描电镜观察、N2低温吸附、CH_(4)等温吸附以及主、微量元素分析实验,系统对比研究了海-陆过渡相与海相页岩气甜点段的特征与形成机理。研究结果表明:①海相页岩气甜点段稳定分布与发育;海-陆过渡相页岩气甜点段横向不连续,纵向多层段发育。②海-陆过渡相页岩气甜点段总有机碳含量(TOC)高,处于中-高成熟阶段,有机质以Ⅱ_(2)-Ⅲ型为主;海相页岩气甜点段TOC较高,处于高-过成熟阶段,有机质以Ⅰ-Ⅱ_(1)型为主。③海-陆过渡相页岩气甜点段矿物组成以黏土矿物为主,黏土矿物孔隙以介孔和宏孔为主,它们控制游离气的赋存;有机质以发育微孔为主,它是比表面积的主要贡献者,控制吸附气的赋存。海相页岩气甜点段以石英矿物为主;页岩有机质同时发育微孔和介孔,它们是页岩气赋存的主要储存空间。④海-陆过渡相页岩气甜点段以吸附气为主,平均占66.06%;海相页岩气以游离气为主,吸附气占11.15%~43.75%。⑤海-陆过渡相和海相页岩气甜点段有机质富集均受到古气候、古环境以及地质事件控制,但陆源碎屑输入对海-陆过渡相页岩气甜点段有机质富集具有重要控制作用。⑥鄂尔多斯盆地海-陆过渡相页岩气单井最高产量达到7.9×10^(4)m^(3)/d,研究和勘探表明海-陆过渡相页岩气具有良好的勘探前景。

渤海湾盆地临清坳陷西部山西组—太原组海陆过渡相泥页岩沉积环境及有机质富集

海陆过渡相页岩气勘探开发处于初级阶段,而渤海湾盆地临清坳陷西部石炭—二叠系山西组—太原组泥页岩具有良好的生烃潜力,也是中国海陆过渡相页岩气开发的重要层位。为研究山西组—太原组泥页岩沉积环境与有机质富集关系,以XJ1井为研究对象,系统开展了岩石矿物、有机地球化学、元素地球化学以及数值分析等工作。研究表明:研究区山西组—太原组泥页岩脆性矿物含量低、黏土矿物含量高,压裂难度大,TOC含量平均值为4.03%,属于优质烃源岩,具备页岩气勘探开发潜力;太原组泥页岩沉积时期处于温暖湿润的气候条件,具有频繁变化的陆源碎屑输入、较低的沉积速率以及低—中等古生产力水平,沉积水体为海水沉积,处于缺氧还原和中等滞留环境;山西组泥页岩沉积时期,古气候条件复杂多变,具有稳定且较高的陆源碎屑输入、中等的沉积速率以及中—高等古生产力水平,沉积水体为微咸水—海水沉积,处于缺氧还原和中等—强滞留环境。根据古环境条件与TOC含量的线性相关性、灰色关联度以及稳健回归分析,认为太原组泥页岩有机质富集主要受控于古气候、古氧化还原以及古水体盐度条件,而山西组泥页岩有机质富集主要受控于古气候以及陆源碎屑输入条件。

海陆过渡相页岩储层液岩作用机理及钻井液体系构建

我国海陆过渡相页岩地质储量大、资源丰度高,开发前景广阔。但钻井过程中井壁极易发生掉块、坍塌,导致井壁失稳影响钻井安全。本文通过钻井岩心观察、电镜和CT扫描、X射线衍射分析等相关实验,得到储层岩样矿物组分及微观结构等特征,结果表明:页岩气储层全岩主要含石英和黏土矿物,地层黏土矿物含量高达45.7%,且黏土矿物中不含蒙脱石,高岭石含量为35%,伊/蒙混层含量为26%;岩样表面纳微米孔隙和微裂缝发育,裂缝宽度在微米级并连通多条窄裂缝;通过岩液作用后晶层间距、表面张力、线性膨胀率和裂缝扩展变化分析,海陆过渡相页岩仅发生表面水化,揭示了海陆过渡相页岩气储层岩液作用机理。优选了水基钻井液抑制剂、封堵剂与润滑剂,构建了一套海陆过渡相页岩气储层的高性能水基钻井液体系,并对其展开了室内评价。钻井液常规性能、抑制性、封堵性、润滑性评价实验结果表明,该钻井液体系抗温100℃,高温高压失水6 mL,泥页岩膨胀率为1.03%,钻井液润滑系数整体小于0.15,体系30 min的API滤失量较基浆降低40%,可对地层微裂缝实现有效封堵,且生物毒性EC50值为37260 mg/L,属于无毒级别,能够满足海陆过渡相页岩气钻井作业施工对钻井液性能的要求并进行了现场应用,封堵防塌效果良好,可有效解决海陆过渡相泥页岩井壁失稳的技术难题。

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。

海陆过渡相煤系页岩孔隙分形特征及影响因素——以沁水盆地北部太原组为例

【目的】为分析沁水盆地北部太原组海陆过渡相煤系页岩孔隙分形特征及影响因素。【方法】通过对阳泉区块太原组样品进行总有机碳(TOC)含量、成熟度测试及X射线衍射、低温氮气吸附实验,基于(Frenkel Halsey Hill,FHH)理论模型计算样品孔隙分形维数,分析矿物含量、有机地化特征及孔隙结构参数对孔隙分形维数的影响。【结果】太原组煤系页岩TOC含量介于0.57%~6.40%,平均为3.18%;有机质镜质体反射率(R_(o))介于1.96%~3.24%,平均为2.49%;煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点,其中表面分形维数(D_(1))介于2.507 9~2.663 9,结构分形维数(D_(2))介于2.527 1~2.809 4;有机质含量及成熟度与D_(1)、D_(2)均呈正相关关系,孔隙结构参数与D_(1)、D_(2)具有良好的正相关性,但与D_(2)相关系数高于D_(1),指示微孔对孔隙结构参数的影响更强;分选、磨圆度高的陆源碎屑石英多具规则孔隙形态,造成石英含量与D_(1)、D_(2)呈负相关关系;碳酸盐岩矿物及长石主要提供宏孔,其含量与页岩D_(1)及D_(2)均呈负相关关系;黏土矿物在长期压实作用下孔径减小,微孔数量增加,孔隙形态复杂,其含量与分形维数D_(1)及D_(2)呈正相关关系。【结论】海陆过渡相煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点,有机质含量、成熟度、孔隙结构参数和黏土矿物含量增大可导致其微观孔隙分形维数变大,陆源碎屑石英、长石和碳酸盐矿物含量增多可导致其微观孔隙分形维数变小。

基于嵌入式离散裂缝模型优化的海陆过渡相页岩气压裂水平井数值模拟

近年来,鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块海陆过渡相页岩气勘探开发取得了突破性进展,进一步展示了该领域良好的开发前景,但对该区页岩气水平井产能评价理论的认识还不够深入,从而制约了后续开发井生产方案的优化制订。为了模拟鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气压裂水平井生产动态,基于嵌入式离散裂缝模型理论,考虑了储层不同类型孔隙中流体流动差异,采用有限体积法建立了地质参数建模与压裂缝网表征相结合的数值模拟技术,并结合压裂改造后裂缝网络的展布特点,对现场实例井进行了生产动态分析。研究结果表明:①海陆过渡相页岩气藏压裂水平井整体产量偏低,压裂施工规模和单井产能之间相关性较弱,压裂裂缝的合理表征是生产动态预测的关键;②页岩储层渗透率极低,压力传播范围有限,未与井筒或水力裂缝沟通的天然裂缝在生产过程中贡献率较低;③天然裂缝为气体在低渗透致密储层提供了渗流通道,提升了水力裂缝网络的复杂度,应优选裂缝发育区对气井进行压裂改造。结论认为,优选压裂改造甜点位置和提高压裂井缝网改造程度是海陆过渡相页岩气藏压裂水平井产量提升的关键,该认识为我国海陆过渡相页岩气高效开发提供了理论支撑。

中国海陆过渡相页岩气地质开发特征——以鄂尔多斯盆地东缘山西组和四川盆地龙潭组页岩气为例

中国海陆过渡相页岩气地质资源量19.8×10^(12)m^(3),勘探潜力巨大。本文以鄂尔多斯盆地山西组、四川盆地龙潭组海陆过渡相页岩为例,介绍中国典型海陆过渡相页岩气的地质与开发特征。海陆过渡相页岩气地质特征与海相页岩气存在显著差异,主要体现在:(1)海陆过渡相页岩纵横向稳定性及连续性差,优质页岩储层呈纵向多层分布;(2)海陆过渡相页岩脆性矿物含量低,黏土矿物以高岭石为主;(3)海陆过渡相页岩有机质主要为Ⅱ2-Ⅲ型,有机孔相对不发育;(4)中国海陆过渡相页岩埋深相对较浅,储层压力系数相对较低。海陆过渡相页岩直井及水平井试气结果证实海陆过渡相页岩气具有工业产能。目前,海陆过渡相页岩气勘探开发仍处于探索阶段,亟需建立完善的海陆过渡相页岩气地质理论与评价方法、攻关海陆过渡相页岩气高效钻井与储层改造技术、建立海陆过渡相页岩气高效开发技术政策。

海陆过渡相页岩储层合层开采数值模拟研究

由于沉积环境的不同,海陆过渡相页岩与海相页岩存在较大差异。基于鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩储层的特点,建立了纵向多岩性叠置储层水平井产能数值模型,分析了不同岩性组合模式下的气井单段生产动态特征,研究了煤层渗透率、储层叠置关系等关键参数以及生产制度对生产特征的影响。研究结果表明:①富煤型页岩储层合层开采初期气水同产,采出气主要来自砂岩和页岩储层的游离气,采出水主要来自压裂液及煤层水。煤层的渗透率越高,合层开采的累计产气量越大,累计产水量也随之提升。②含煤叠置组合类型进行合层开采最理想的空间叠置顺序为页—砂—煤,在该叠置顺序下,煤层产水对合层开采干扰最小。③煤层产气量受应力敏感的影响最大。

鄂尔多斯盆地海陆过渡相页岩气勘探理论与技术研究新进展

鄂尔多斯盆地海陆过渡相页岩气资源丰富,是国内油气增储上产的重要战略接替新领域。为了探索形成海陆过渡相页岩气相关理论,促进技术进步,基于充分调研国内外海陆过渡相页岩气研究进展的基础上,明确了盆地海陆过渡相页岩气规模勘探所面临的理论与技术挑战,并以盆地东缘大吉区块作为先导试验区,形成了海陆过渡相页岩气勘探理论与技术。研究结果表明:①建立了四级层序约束下的2类海陆过渡相页岩发育模式,即“暖干、贫氧、地貌、海侵”四元耦合的“双源”模式和“潮湿”气候下的“单源”模式;②建立了海陆过渡相页岩“早生烃—长周期”双源宽幅生烃演化模式,并估算了先导区试验区海陆过渡相页岩气资源量约9×10^(12)m^(3);③形成了基于测井反褶积理论的海陆过渡相页岩岩性组合与富有机质页岩识别方法(U—SP曲线重叠法),建立了岩性约束下的页岩储层物性、地化参数、含气性测井定量评价模型;④创建了海陆过渡相多岩性组合页岩气甜点地球物理评价及预测技术体系,实现了海陆过渡相页岩气富有机质页岩发育特征空间定量表征及预测。结论认为,研究成果实现了地质—地球物理多信息融合的页岩气甜点预测与综合评价,并优选出了4个I类有利区,有力支撑了先导试验区井位部署和先导试验方案的编制,推动了我国海陆过渡相页岩气的勘探开发进程,拓展了天然气勘探开发新领域,有利于保障国家能源安全。

考虑段间SRV非均质性的海陆过渡相页岩气压裂水平井产出剖面预测模型

准确认识水平井压裂后各段产出贡献、返排规律及井底生产动态是判断压裂改造有效性和提升设计针对性的依据,对提高气井产能和降本增效具有重要意义。为此,针对海陆过渡相页岩气长水平井非均质性和差异化增产改造引起的各段改造程度差异性问题,建立了考虑页岩储层非均质性和各段改造体积与改造程度差异的5区不稳定线性流压裂水平井产出剖面预测模型,运用现代数学物理方法和Stehfest数值反演方法获得了气井产量及各压裂段流量产出贡献曲线,并分析了各段的天然气产出规律及其影响因素。研究结果表明:(1)压降双对数、产能递减和各段产出贡献曲线可划分为裂缝线性流、裂缝改造区流、改造区外流、系统拟径向流及边界控制流5个流动阶段;(2)改造区渗透率和面积对裂缝线性流动阶段、裂缝改造区流动阶段的产出贡献率影响为正相关关系;(3)改造区外渗透率增加,系统拟径向流阶段产出贡献率增长且持续时间增加;(4)实际页岩气井产出剖面预测与示踪剂监测结果吻合较好,验证了模型的实用性和可靠性。结论认为,考虑段间SRV非均质性的页岩气压裂水平井产出剖面预测模型,可以有效解决页岩气藏工程中产出剖面预测难的问题,对页岩气压裂工艺优化及效益开发具有重要的指导作用。

鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩岩相特征及储层差异

鄂尔多斯盆地东缘石炭系—二叠系发育海陆过渡相沉积岩系,其内也实现了煤层气和致密气等多种类型天然气的勘探突破和商业开发,是非常规天然气重要接替领域之一。为揭示海陆过渡相页岩岩相类型差异及分布规律,指导下一步油气勘探开发,基于野外露头、岩心以及全岩矿物,综合划分了石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组页岩岩相类型,并结合含气性、力学性质、孔隙度和渗透率测试等资料,明确了不同岩相类型下对储层发育特征的控制作用。研究结果表明:①海陆过渡相页岩以黏土类、硅质类和混合类为主,其中潮坪相以纹层状低有机质—混合页岩为主,潟湖相以纹层状高有机质—富黏土硅质页岩为主,三角洲相以块状低有机质—富硅质黏土质页岩为主;②海陆过渡相页岩开发潜力较好,有机碳含量中等(平均约2.26%),低孔隙度(约1.41%)低渗透率(约0.12 mD),含气量偏低(约1.23 m^(3)/t),具有低泊松比(约0.2)和高弹性模量特征(约22 GPa);③含气性和物性综合分析优势岩相为高有机质—富硅质黏土质页岩、中有机质—富硅质黏土质页岩等,在潮坪相和潟湖相更为发育。结论认为,海陆过渡相沉积环境多变,岩相类型差异明显,应立足“优势环境—优势层段—优势岩相”的勘探开发思路,寻找地质和工程甜点叠合区段进行勘探部署,该认识可为海陆过渡相页岩气和煤系多层系天然气规模效益开发提供技术支撑,有助于实现非常规海陆过渡相页岩气科学开发。

海陆过渡相页岩气层系元素地球化学特征及沉积环境演化——以通许隆起西部下二叠统为例

河南省通许隆起二叠系广泛发育海陆过渡相页岩气层系,以往对其沉积环境的研究较少利用元素地球化学分析资料。本文以通许隆起西部下二叠统页岩气层系为研究对象,对其中24块样品进行元素地球化学测试,分岩性分析了其常量元素、微量元素和稀土元素特征,并优选特征元素含量及其比值等参数研究其沉积环境。结果表明:各岩性样品的元素特征有一定差异,自下而上页岩气层系的沉积环境呈周期性变化,其中太原组上部至山西组下部层段沉积时期,w(Zr)/w(Al)、w(Rb)/w(K)和w(Mn)/w(Ti)值反映沉积物质的搬运距离相对较远、沉积水体相对较深,w(Sr)/w(Cu)值和w(Rb)/w(Sr)值反映气候相对温暖潮湿,w(Sr)/w(Ba)值反映沉积环境为过渡相咸水淡水环境,w(U)/w(Th)、w(Ni)/w(Co)、w(V)/w(Sc)、δCe和δU表明其处于弱还原氧化沉积环境中,w(P)、w(P)/w(Ti)、w(Ba)和Ba XS综合反映古生产力较高。总体上,太原组上部至山西组下部黑色泥岩和碳质泥岩发育的沉积环境更有利于有机质的富集,是海陆过渡相页岩气勘探的有利层位。

不同岩相海陆过渡相页岩孔隙结构及控制因素——以鄂东缘地区山西组山23亚段为例

鄂尔多斯盆地东缘山西组山23亚段等海陆过渡相页岩是我国下步页岩气勘探重点目标,具有岩相类型多、横向变化快、资源潜力大等特点。通过氮气吸附、核磁共振、图像识别和有机显微组分鉴定等系统性分析,划分出5类岩相(硅质页岩相、硅质黏土质页岩相、钙质硅质页岩相、硅质钙质页岩相、黏土质页岩相),分别研究不同岩相孔隙结构,探讨其主控因素。结果表明:1)有机孔形态、连通性和发育程度在钙质硅质(或硅质钙质)页岩相中表现最优,无机孔、微裂缝在各岩相均较发育;2)微孔和小孔径介孔贡献了比表面积、总孔容的主体,大孔径介孔与宏孔的贡献也十分明显;3)TOC和成熟度对孔隙结构的控制作用不明显;4)硅质与硅质黏土质页岩相中有机显微组分为镜质组,有机孔形态、连通性、发育程度均较差,钙质硅质(或硅质钙质)页岩相、黏土质页岩相中可观察到腐泥组,是发育有机孔的有效组分,有效有机显微组分是控制山23亚段海陆过渡相页岩孔隙结构的重要因素。

基于岩石薄片图像的海陆过渡相页岩纹层识别方法及应用

岩石薄片图像是识别页岩纹层最直接、有效的手段之一。常规方法利用图像色彩分割技术识别页岩纹层,应用于纹层形态复杂多样的海陆过渡相页岩时,识别效果依赖于图像的局部特征,且受纹层形态影响大。针对上述问题,运用二维离散傅立叶变换将岩石薄片图像转换为频域图像,并结合主成分分析技术提取频域图像特征,建立页岩纹层结构发育程度的表征参数,从而提出了一种海陆过渡相页岩纹层结构识别方法。将该方法应用于研究区目的层段的岩石薄片图像分析中,应用结果表明:该方法相比常规方法更适用于复杂多样的海陆过渡相页岩地层,纹层识别符合率达到90%以上。该方法可为页岩结构分析和各向异性评价等工作提供有力支持。

海陆过渡相优质页岩测井识别:以鄂尔多斯盆地大宁-吉县地区山2段为例

鄂尔多斯盆地东南缘海陆过渡相地层矿物组成复杂,页岩与砂岩、煤等岩性频繁交互,岩性纵向变化快。由于常规测井曲线分辨率较低,且扩径现象普遍,导致海相页岩气评价中常用的岩性识别与优质页岩识别方法效果较差。首先利用反褶积技术提高自然伽马、无铀伽马和铀测井曲线分辨率,然后通过测井交会图组合图版分别识别海陆过渡相地层岩性和页岩岩相,进一步通过新提出的铀-自然电位曲线重叠法识别海陆过渡相优质页岩。结果表明:反褶积技术能有效提高自然伽马、无铀伽马和铀曲线分辨率,利用自然伽马-密度测井交会图识别海陆过渡相地层岩性效果较好;铀-无铀伽马交会图能进一步识别3种岩相页岩(钙质硅质页岩、硅质黏土质页岩和黏土质页岩);在海陆过渡相地层中,新提出的铀-自然电位重叠法比传统Δlog R法识别优质页岩效果更好。本研究可为海陆过渡相页岩气储层测井评价提供理论支持,提高优质页岩识别准确率。

川东南二叠系龙潭组海-陆过渡相页岩气甜点评价及意义

川东南二叠系龙潭组海-陆过渡相沉积是一套潜在的页岩气勘探领域,但目前面临勘探方向不清等问题。综合岩石学、有机地球化学和储层地质学,基于X射线衍射、有机岩石学分析、氩离子抛光扫描电镜、氦气孔隙度测试和联测实验等,分析了川东南地区S1井等重点井龙潭组9个小层中泥页岩有机地化、储层和含气性及其纵向变化特征,优选了页岩气富集的有利层段。研究结果表明,川东南地区龙潭组海-陆过渡相泥页岩沉积厚度大(TOC>2%的泥页岩累计厚度50.11 m)、黏土矿物含量高(平均值42.69%),以煤层、炭质页岩、泥页岩、粉砂质泥岩、含灰/灰质泥岩和泥质灰岩为主。泥页岩TOC均值为4.63%,孔隙度均值大于2.0%,且都具有煤>炭质页岩>泥页岩>粉砂质泥岩>含灰/灰质泥岩的变化趋势。有机质类型以Ⅲ型为主,Ro平均为2.07%,储层以黏土矿物孔和微裂缝为主。②—④小层、⑥小层和⑧小层的煤层和泥页岩组合具有“厚度大、有机质丰度高、孔隙度高和含气性好”的特征,是海-陆过渡相页岩气勘探的有利目标层段。

海陆过渡相页岩气成藏特征初探:以湘中坳陷二叠系为例

通过对湘中坳陷邵阳市泉塘村、隆回县北山和邵阳市黄亭等地露头观察及涟源县龙场建新村和涟源县七星街龙潭组、大隆组页岩露头剖面实测、取样和测试分析,重点研究了二叠系页岩龙潭组和大隆组页岩的地化特征、储层特征、含气特征,建立了页岩岩性-岩矿-地化-物性-含气性综合剖面。研究区龙潭组和大隆组页岩干酪根显微组分以壳质组为主,镜质组和惰质组含量较少,有机碳含量大于2%的占样品总数的40%以上,纵向上主要分布在龙潭组上部和大隆组下部,成熟度分布在1.10%~2.22%,平均为1.42%,处在成熟-高成熟阶段。储层微观类型主要有矿物质孔和微裂缝,次要类型为有机质气孔,其中矿物质孔包括残留粒间孔隙、粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔和粒内孔隙。综合分析上二叠统龙潭组-大隆组泥页岩层系厚度、有机碳含量等指标,结合油气显示分析认为,页岩气有利的富集层段为大隆组下部-龙潭组上部厚约80m的优质泥页岩,具备良好的页岩气勘探潜力。值得注意的是,在四川盆地内部的二叠系页岩在地化指标、矿物组成、储层特征和含气量等页岩气成藏条件与湘中地区大致相同,且具有生烃高峰期晚,抬升幅度小等特征,发现了以二叠系泥页岩为源岩的普光等大气田,是海陆过渡相页岩气勘探研究需要注意的地区和领域。