四川盆地上二叠统大隆组页岩储层特征及其控制因素

四川盆地开江-梁平海槽内上二叠统大隆组发育海相黑色页岩。近期LY1,DY1和HY1井在大隆组勘探发现高产页岩气,显示川北大隆组海相页岩气勘探潜力巨大,研究其页岩储层特征与控制因素具有非常重要的意义。以DY1井为研究对象,开展了大隆组页岩有机地球化学、脆性矿物含量、孔隙类型和孔隙结构等方面研究,探讨其储层特征与控制因素。结果表明:①大隆组黑色页岩为深水陆棚沉积,主要发育硅质页岩和混合质页岩岩相,脆性矿物含量高;②黑色页岩有机质丰度高,总有机碳含量(TOC)平均可达7.84%,有机质类型为Ⅱ_(1)-Ⅱ_(2)型,孔隙度较高,平均可达5.78%,储集空间以有机质孔为主,微孔峰值高;③热演化程度、有机质类型和丰度控制黑色页岩孔隙发育程度,碳酸盐矿物对孔隙发育起破坏作用。

川东北地区二叠系大隆组页岩储层特征及其主控因素

川东北地区二叠系大隆组发育一套海相优质页岩,页岩储层控制了页岩气的富集。以大隆组深水陆棚相页岩为研究对象,利用氩离子抛光扫描电镜、低温氮气吸附脱附法和高压压汞等测试资料,通过地球化学和矿物组成特征研究,与志留系龙马溪组、二叠系茅口组三段和吴家坪组二段等海相页岩储层进行差异性对比分析,提出了大隆组储层发育主控因素。研究结果表明:①深水陆棚相和盆地相区优质页岩发育,沿开江-梁平陆棚呈环带状分布,厚度介于20~35 m。川东北地区大隆组深水陆棚相页岩发育混合硅质页岩相和含灰硅质页岩相。南江地区深水陆棚相页岩厚度介于20~30 m,以混合硅质页岩相为主;在普光地区深水陆棚相页岩厚度相对较大,介于30~35 m,以含灰硅质页岩相为主;而靠近陆棚中间位置深水陆棚相页岩厚度略有减薄,在20 m左右,以硅质页岩相为主。②大隆组页岩储层具有“高碳、高脆、高孔、高含气”的“四高”特征。页岩为有机质发育的孔隙型储层,总体具有高孔-特低渗、微孔占比高和孔隙连通性较好的特征。③沉积环境控制了大隆组页岩储层孔隙发育程度及类型,流体超压使孔隙后期得以保存。④相比其他层系,海相页岩储层大隆组岩性组合以灰黑色硅质页岩夹薄层泥质灰岩为主,纵向灰岩夹层多,岩性非均质性强。不同层系页岩主要储集空间总体相似,均以有机质孔为主,但大隆组储层龙马溪组页岩储层孔隙度较其他层系页岩总体偏低。

川东北地区二叠系大隆组深层页岩气储层孔隙结构及其分形特征

页岩储层特性是影响页岩气富集和开采的关键因素之一。四川盆地北部发育的上二叠统大隆组是重要的海相优质烃源岩,而针对川东北地区大隆组页岩储层的研究还有待深入。以川东北地区大隆组深层页岩为研究对象,利用高分辨率场发射扫描电镜、二氧化碳吸附、氮吸附及高压压汞等技术,开展大隆组深层页岩储层不同孔径孔隙结构的定性—定量研究,并运用基于二氧化碳吸附的V-S模型、氮吸附的FHH模型和高压压汞的分形几何模型对不同孔径的孔隙进行分形拟合,表征页岩孔隙结构的复杂程度和非均质性特征。结果表明,川东北地区大隆组深层页岩储层发育丰富的纳米级有机孔和少量的无机孔,有机孔发育特征随有机质显微组分不同和分布形式差异而显示强的非均质性。大隆组深层页岩孔隙结构与龙马溪组深层页岩相似,以介孔和微孔为主,占总孔体积的90%以上;页岩孔隙结构主要受有机质丰度的影响。分形特征研究结果显示,深层页岩宏孔非均质性强于介孔和微孔。其原因可能为深层页岩微孔孔径较小,分布集中,成因单一,受成岩作用影响较小,孔隙结构较为简单,具有较小分形维数;而宏孔孔径较大,分布范围较广,成因多样,易受成岩作用影响,表现出强非均质性。深层页岩微孔—介孔因其丰富的储集空间和较强的自相似性,有利于页岩气的赋存、渗流和开采。

川北地区大隆组页岩储层特征及勘探潜力

以川北地区朝天关口村大隆组典型野外剖面及邻区其他剖面为例,通过野外剖面观察、岩石薄片和微体古生物化石薄片观察鉴定等方法,分析其垂向及平面的岩相及沉积相展布及变化,结合区内已有钻井、地球化学主微量元素、总有机碳(TOC)、物性及微孔隙等参数来探讨其页岩的勘探潜力。研究结果表明:(1)大隆组地层纵向上自上而下发育一套灰色硅质灰岩、灰黑色灰质页岩、灰黑色碳质页岩、泥岩组合,其中大隆组二段硅质灰岩和泥质灰岩中含有大量的菊石、牙形石、放射虫化石,大隆组一段碳质页岩和钙质页岩中则含有少量有孔虫、介形虫、双壳类、腹足类以及腕足等化石;(2)大隆组页岩沉积环境属于缺氧—贫氧咸水环境,利于有机质的保存与富集;(3)大隆组页岩有机质类型为Ⅱ1型、有机质丰度高,处于成熟—高成熟演化阶段,孔隙主要发育粒间孔、粒内孔与有机质孔,大隆组二段黑色页岩孔隙度较高,脆性矿物质量占比高,页岩可压裂性好,具有良好的页岩气富集成藏地质条件。综上分析认为,川北地区大隆组页岩整体具有较好的页岩气资源潜力,可作为下一步页岩气勘探的后备层位。

鄂西地区二叠系大隆组含气页岩岩相类型及储层特征

为研究鄂西地区上二叠统大隆组含气页岩岩相类型和储层特征,本文以鄂西地区恩施市恩地2井钻井岩心为研究对象,利用X-射线衍射全岩矿物分析(XRD)、总有机碳(TOC)质量分数测定、镜质体反射率(R_(o))测定、干酪根镜检、场发射扫描电镜(FE-SEM)观察、CO_(2)和N2吸附实验、页岩含气量测定、微量元素测定等方法开展精细研究。结果显示:鄂西地区二叠系大隆组主要发育的岩相类型包括硅质岩相、黏土质硅质岩相和混合质硅质岩相,其中黏土质硅质岩相是大隆组有机碳质量分数最高的岩相类型;大隆组页岩孔隙类型多样,微孔和介孔贡献了页岩主要的孔隙体积和孔比表面积;高有机碳和高黏土矿物有利于页岩气的聚集和页岩中微小孔隙(孔径<50 nm)系统的建立,微孔和介孔中的吸附气是总含气量的重要组成部分。以含气量和有机碳质量分数为指标建立鄂西二叠系大隆组页岩评价标准,黏土质硅质岩相和混合质硅质岩相为Ⅱ_(1)类优势岩相类型,硅质岩为Ⅱ_(2)类页岩气优势岩相类型,恩地2井1 241.0~1 250.4 m井段为页岩气“甜点段”。页岩微量元素和有机碳质量分数关系表明大隆组高有机质含量是高古生产力和水体还原环境的共同结果,其中高古生产力是有机质富集的主要原因。

农村面源污染对三亚大隆水库水质的影响研究

在分析了库区面源污染源构成的基础上,通过输出系数法进行了主要污染物的负荷估算,评估了库区农村面源污染对水库水质的影响。结果表明:库区面源污染主要为农业生产活动、禽畜养殖和农村生活,其中,农业生产活动的污染贡献率最大,所产生的TN、TP和COD污染占比分别达到83.45%、59.79%和90.38%。库区面源污染所排放的TN、TP和COD对水库污染物浓度的贡献率分别为31.91%、40.63%和19.08%。就污染负荷来看,TN和COD的污染负荷占比明显小于全国平均水平,TP污染负荷占比较为接近,大隆水库库区面源污染的控制优于全国平均水平。

下扬子巢湖-泾县地区上二叠统大隆组泥页岩储层特征

基于实测剖面资料,对下扬子巢湖-泾县地区上二叠统大隆组泥页岩储层特征进行了研究。结果表明,研究区大隆组厚12～35m,沉积时期处于水体贫氧-厌氧的静水还原环境,为一套黑色碳质硅质泥页岩建造。页岩中钙硅质脆性矿物含量为65%～93%,粘土矿物含量5%～30%,总有机碳含量在2.05%～13.9%,有机质成熟度为1.45%～2%,属于成熟-过成熟演化阶段。大隆组泥页岩储层孔隙度为0.476%,渗透率为0.001×10-3μm2,主要发育四类微孔(裂)隙:残余原生孔隙、次生溶蚀孔隙、次生晶间孔和微裂隙(缝)。"高硅、高脆、高有机质丰度、孔隙发育"的四大储集特性表明大隆组海相黑色岩系具良好的勘探开发前景。

四川盆地及邻区上二叠统—下三叠统海槽的深水沉积特征

四川盆地及邻区广元-旺苍、城口-鄂西、开江-梁平海槽是上二叠统—下三叠统飞仙关组(P_3—T_(?))的深水碳酸盐沉积区。该区上二叠统上部大隆组是硅质岩、硅质泥岩、硅质灰岩组合,含放射虫、有孔虫等化石,厚12．5～29．0 m,为海槽裂陷期凝缩沉积。三叠系飞仙关组下部为远洋沉积的暗色泥岩、微晶碎屑灰岩和重力流沉积的浊积岩、角砾灰岩组成的深水碳酸盐沉积,厚50．0～300．0 m,是裂陷期后的海槽充填沉积。海槽相区沉积在晚二叠统世末达到最大海泛面沉积了大隆组。海平面缓慢下降期沉积了补偿充填性质的飞仙关组深水碳酸盐岩。海槽相区上二叠统一下三叠统飞仙关组构成了一个完整的三级层序。深水沉积物的有机碳平均值高达6．21%,是良好的烃源岩。但在海槽相区上二叠统不发育生物礁,飞仙关组缺乏鲕粒岩。

大隆水库施工期水情自动测报系统及洪水预报

三亚宁远河流域大洪水绝大多数由热带气旋雨产生,流域汇流迅速,洪水陡涨陡落。大隆水库在施工期采用水情自动测报系统收集雨情信息,使洪水预报更加及时。根据暴雨洪水特点,洪水预报采用主雨强结束后即开始预报,对于复峰过程则采取多次补报的方式修正。

湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气储层特征

为评价湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气的勘探潜力,分析其泥页岩的有机碳含量、矿物组成、孔隙及裂隙的微观特征、孔隙度和渗透率等,系统研究了页岩气的储层特征。研究区上二叠统大隆组岩石的有机碳含量与岩性关系密切,其中硅质泥岩的有机碳含量最高,平均质量分数大于3%,表明沉积环境是控制有机碳含量的最主要因素;硅质泥岩中石英等脆性矿物平均质量分数为67.7%,与美国Barnett硅质页岩基本相当,脆性矿物含量较高;硅质泥岩中构造裂缝较发育,其形成主要与其脆性矿物含量较高及地质构造较发育等因素有关;有机碳含量较高的硅质泥岩,其有机质微孔隙也是基质孔隙及裂隙的主要组成部分;硅质泥岩的孔隙度和渗透率均较低,分别小于5%和0.01 m D,构造裂缝发育程度是影响硅质泥岩孔隙度和渗透率的最主要因素。

大龙水库工程地质条件分析与坝址坝型比选

根据工程任务、地形地貌和工程地质条件拟定上下两个坝址,基于库区和2个坝址的工程地质条件,分别从建筑物规模、工程地质条件、交通、施工及运行管理等方面综合对比分析,推荐较优坝址,建议坝型为布置紧凑、便于常规施工的混凝土重力坝。

湖北鹤峰地区二叠系大隆组页岩气储层特征及评价

根据6条露头剖面和HD1井薄片的详细观测,并借助偏光显微镜、X射线衍射、场发射扫描电镜和有机碳含量(TOC)分析,常规孔隙度和渗透率分析,以及比表面积和孔径分析等,对湖北鹤峰地区二叠系大隆组黑色岩系的储层进行了研究。结果表明,研究区大隆组具备发育页岩气的基本地质条件:岩石类型以富有机质的泥页岩为主,局部夹碳酸盐岩和薄层状硅质岩,脆性矿物含量较高,这有利于后期成岩流体的改造和页岩气开发阶段的水力压裂改造;有机质含量多大于2%,热演化程度较高(Ro平均为2.38%),且为利于生成油裂解气的Ⅰ型干酪根,富有机质的黑色岩系沉积厚度较大(介于30.3～38.0 m),具有较高的生烃能力;储集性能在纵向上变化不大,总体表现为低孔—特低孔、特低渗特征,有机质孔隙和矿物基质孔中的微孔和中孔是页岩比表面积的主要贡献者,它们构成了气体吸附的主要场所。HD1井大隆组埋藏较浅,断裂复杂且较发育,这可能是造成大隆组生烃条件优异而含气量相对较少的原因。因此,保存条件应是控制鹤峰地区大隆组页岩气含气量的主要因素,保存条件较好的鹤峰向斜发育区应为页岩气有利区。

下扬子巢湖地区二叠系大隆组页岩特征及潜力分析

下扬子区页岩气潜力的问题一直没有较为明确的认识,其中最基本的一个问题是页岩层系保存条件复杂,有利区带评价难度大。以重点野外露头马家山剖面为研究对象,通过对岩相、烃源岩、储层性能等主要参数分析,对巢湖地区大隆组页岩发育特征及页岩气形成地质条件进行了初步研究。综合研究认为大隆组中下部气源条件良好(海进体系域),有望成为该区页岩气的潜在勘探目标。对大隆组页岩潜力分析不仅对我国下扬子巢湖地区页岩气储层潜力评价有重要价值,也为下扬子地区页岩气勘探开发提供了重要的借鉴。

下扬子地区宁国凹陷大隆组-孤峰组泥页岩储层特征

以皖宣页1井为对象,研究皖南宁国凹陷二叠系深水陆棚相黑色硅质页岩储层特征,探讨宁国凹陷二叠系页岩的成藏条件。对二叠系大隆组和孤峰组页岩开展有机地化特征、X射线衍射全岩矿物成分、含气性以及储层的测井响应特征等研究,结果表明:大隆组和孤峰组有机碳含量高,大隆组有机碳质量分数为1.71%～9.28%,平均为4.13%(29个样品),孤峰组有机碳质量分数平均为8.02%;有机质类型为Ⅱ_2-Ⅲ型;R_o值为1.23%～3.03%(大隆组平均为1.35%,孤峰组平均为2.83%);泥页岩中普遍发育原生矿物晶间孔、有机质孔等次生孔隙,以及微裂缝,内部孔隙连通性好,有利于页岩气的赋存;页岩内石英和黏土矿物等含量高,大隆组脆性矿物指数为37%～51%,孤峰组脆性矿物指数为71.8%～85.8%。宁国凹陷大隆组和孤峰组具备页岩气富集的基本条件,是勘探的有利区域。孤峰组在生烃条件、脆性矿物指数、含气性等方面都优于大隆组,应该是宁国凹陷的主探层位。

可溶有机质对泥页岩储集物性的影响

可溶有机质是有机质的重要组成部分,为了研究可溶有机质对泥页岩储集物性的影响,对川东北地区龙马溪组和大隆组页岩进行了TOC、岩石热解、扫描电镜、氩离子抛光+扫描电镜等分析,并对页岩进行可溶有机质萃取及开展氮气和甲烷吸附等对比实验。结果表明:(1)可溶有机质在页岩中,特别是在低成熟页岩中主要赋存于干酪根、黏土矿物和草莓体黄铁矿等颗粒的表面及大中孔中;(2)萃取可溶有机质后大隆组页岩比表面积和甲烷吸附量均明显增加,而龙马溪组页岩的比表面积和甲烷吸附量没有明显变化,说明低成熟页岩中可溶有机质能阻碍孔隙的连通和降低对气体的吸附能力,但在高—过成熟阶段可溶有机质很少,对比表面积和甲烷吸附量没有影响;(3)可溶有机质含量与大隆组页岩孔隙分形维数之间具有明显的负相关性,而与龙马溪组页岩孔隙分形维数之间具有正相关性,反映出可溶有机质对低成熟和高成熟页岩孔隙的均匀性方面起相反的作用;(4)萃取可溶有机质后,大隆组与龙马溪组2套页岩的孔隙分形维数均呈降低的趋势,说明可溶有机质被去除后,页岩的孔隙连通性和均匀性变好。通过本次研究,确定了可溶有机质是影响页岩储集物性的重要因素之一,特别是表征低成熟页岩储层物性时要充分考虑可溶有机质的影响。

鄂西建始地区大隆组页岩有机地球化学特征

为了评价鄂西建始地区大隆组黑色页岩的勘探开发潜力,采用场发射扫描电镜、X射线衍射、低温N_2吸脱附、甲烷等温吸附实验等手段,分析了其储层特征和有机地球化学特征。结果表明,大隆组页岩储集空间以矿物溶蚀孔、有机质孔为主,石英等脆性矿物含量较高,孔隙度为0.65%～2.79%,渗透率为0.000 8～0.462 1 mD,属于特低孔、特低渗储层。页岩有机质丰度较高,TOC质量分数为1.62%～13.60%,具有良好的形成页岩气的物质基础。有机质类型以Ⅱ型干酪根为主,处于过成熟晚期阶段。现场解析法测得富有机质页岩含气质量体积为0.741～3.703 m^3/t,平均为2.714 m^3/t。页岩吸附气含量与有机碳含量、孔隙度均呈正相关关系,与石英含量和有机成熟度均呈弱的正相关性。建始地区大隆组页岩具有较好的页岩气生烃和储集条件,具备一定的开采价值。

鄂西建始-长阳地区上二叠统大隆组储层特征及沉积环境

前人对鄂西地区大隆组页岩气资源潜力调查评价较少。本文通过研究区地层剖面测量及钻探等方法,对大隆组储层特征及沉积环境进行了分析。结果表明,大隆组纵向上可分为三段,横向上有由西向东厚度减薄的趋势。大隆组有机质类型主要为腐泥型,热演化处于过成熟阶段,TOC值含量较高且非均质性分布特征明显。大隆组矿物成分以长英质矿物为主,属于低孔-特低孔特低渗储层。微量元素分析显示大隆组下段处于厌氧环境,上段处于富氧环境。TOC变化曲线与V/(V+Ni)和Ni/Co所指示的氧化还原条件具明显相关性,厌氧环境TOC含量高。综合研究表明,西部建始一带为页岩气成藏有利区,大隆组下段为有利的勘探层位。

鄂西鹤峰地区上二叠统大隆组页岩储层特征及资源潜力

在野外地质调查基础上,通过有机地化测试、物性研究和扫描电镜等方法,对鄂西鹤峰地区泥页岩储层及资源潜力进行了研究。结果表明:(1)鹤峰地区大隆组形成于台盆相,岩性以硅质页岩、炭质页岩为主,厚度为47.5~53.9 m。(2)目的层泥页岩具有“有机质丰度高、热演化程度高”等特征,TOC含量平均为6.03%,Ro平均为2.40%,脆性矿物含量平均为81.0%。(3)岩石中吸附气含量较高,质量体积平均为2.08 m^3/t,埋深小于2000 m,具有良好的勘探前景。(4)采用叠合法预测出鹤峰茅坪-石灰窑和鹤峰太平-咸盈一带为页岩气勘探有利区,用概率体积法估算页岩气地质资源量(P50)分别约为303.56×108 m^3和533.33×108 m^3。该研究成果可为鄂西鹤峰地区大隆组页岩气勘探提供借鉴。