富有机质页岩中石英的成因及对储层品质的指示意义——以四川盆地东南部及周缘龙马溪组龙一_(1)亚段为例

石英是海相富有机质页岩中最常见、最重要的矿物之一,其成因及含量与总有机碳含量同页岩气储层的可压裂性之间存在着较大的相关性,但目前对于其成因机制及对页岩气储层品质影响的研究还不够深入,尚缺乏统一的认识。为此,以四川盆地东南部及周缘下志留统龙马溪组龙一_(1)亚段页岩气储层为研究对象,在对该区5个典型野外露头剖面37块页岩样品进行X射线衍射分析、扫描电镜观察、能谱分析、阴极发光分析以及主微量元素测试分析的基础上,进行石英显微形貌观察;结合地球化学元素分析,厘清石英的硅质来源;分析石英的成因机制,定量表征不同成因石英的占比及变化;进而探讨了石英对页岩气储层品质的指示意义。研究结果表明:①龙一_(1)亚段页岩发育陆源碎屑石英、生物遗骸转化形成的自生石英、黏土矿物转化形成的陆源石英次生加大部分和黏土矿物转化形成的微米级石英颗粒共4类石英。②其中陆源石英指示陆源碎屑输入;生物石英形成大量的粒间孔,同时构成坚硬的格架避免原生孔隙的压实,为有机质的注入提供空间,对有机质孔起到保护作用,增加储层的脆性与可压裂性,并且生物石英含量与总有机碳含量成正比;黏土矿物转化石英形成于成岩作用中期,通常成为胶结物减少储层孔隙,同时增加储层的硬度与密度。③生物成因石英在龙一_(1)亚段底部占总石英含量的50%~80%,并且向上生物成因石英数量逐渐减少,陆源石英与黏土矿物转化石英数量逐渐增多。结论认为,龙一_(1)亚段最底部厚度为2~4 m的页岩段生物石英含量高,含有丰富的有机质,页岩气储集能力与可压裂性最好,是最优质的页岩气储层层段。

油源断裂向砂体转换输导油气形式分布部位预测方法——以歧口地区港东断裂砂一下亚段为例

港东断裂是歧口凹陷北部的一条重要的控藏断裂。为了研究歧口凹陷港东断裂位置的沙一下亚段油气分布规律,根据转换输导油气形式分两种情况研究:通过港东断裂在沙一下亚段内输导部位、沙一中亚段区域性泥岩盖层封闭部位和沙一下亚段连通砂体分布部位,取三者重合部位预测港东断裂向沙一下亚段砂体完全转换输导油气形式的分布部位;通过港东断裂在沙一下亚段内输导部位、沙一中亚段区域性泥岩盖层不封闭部位、沙一下亚段连通砂体分布部位和上覆明化镇组区域性泥岩盖层封闭部位,取四者重合部位预测港东断裂向沙一下亚段砂体部分转换输导油气形式的分布部位。结果表明:港东断裂向沙一下亚段砂体完全转换输导油气形式分布部位主要为其东部和西部,而部分转换输导油气形式分布部位主要为其中部,少量分布在其东部局部。港东断裂向沙一下亚段砂体完全和部分转换油气形式分布部位控制了港东断裂位置的沙一下亚段内油气在整条断裂内的分布。

黄骅坳陷歧口凹陷沙一下亚段湖相白云岩形成环境

歧口凹陷沙一下亚段白云岩发育在整体湖扩背景下,通过对研究区白云岩镜下鉴定、扫描电镜分析、地球化学分析测试,发现了海绿石、胶磷矿和颗石藻等海相指相性化石,Sr/Ba比值、V/Ni比值及Th/U比值均指示海相环境特征,87Sr/86Sr比值也表明湖盆受到过同期海水作用,证实了海侵作用是歧口凹陷沙一下亚段湖盆咸化的主要影响因素。海侵不仅为近海湖盆白云岩的形成提供了部分Mg2+,更重要的是改变了湖盆水体性质,促进了白云岩化作用。结合研究区古地貌的"洼——隆"相间特征以及碳氧同位素呈线性条带分布表现出的非常好的相关性,表明研究区沙一下亚段时期湖盆水体循环较差,封闭性很好,从而使得海侵导致的湖盆咸化环境得以保持,形成了白云岩有利的发育环境。

歧口凹陷西南缘沙河街组一段下亚段古环境特征与沉积模式

沙河街组一段下亚段是歧口凹陷重要的页岩油发育层系,为进一步了解该段细粒沉积岩沉积环境、旋回特征和沉积模式,利用地震、测井、录井和系统取心分析资料对目的层位展开综合研究。研究区细粒沉积岩包括长英质页岩、碳酸盐质页岩(白云岩、灰质页岩、白云质页岩)、黏土质页岩和混合质页岩4种类型,混合质页岩、长英质页岩和碳酸盐质页岩占优势;总体为还原—强还原沉积环境,水体盐度较高,主要受陆源碎屑沉积和生物化学沉积作用控制;宽缓湖湾与歧口主凹之间形成高盐度带,受准同生期蒸发浓缩作用,滨—浅湖带高密度富Mg2+超咸水在重力作用下,沿着湖底向湖盆内部流动,早期形成的方解石发生白云石化,形成准同生白云岩;岩性组合受旋回控制作用明显,短期反—正旋回转换面之下位置发育一层稳定白云岩或白云质页岩,碳酸盐岩(甜点段)发育于长期旋回内的下降期半旋回,上升期长期旋回主要发育黏土质混合页岩和黏土质页岩(隔板层),进一步可以总结出强陆源碎屑供给区细粒沉积模式和弱陆源碎屑供给区细粒沉积模式。