湘中地区邵阳凹陷二叠系页岩储集物性特征研究

基于全岩、粘土矿物X射线衍射、低温氮气吸附实验等手段,结合有机地球化学等参数对邵阳凹陷二叠系页岩储层物性特征进行了深入的研究,并探讨了页岩储集物性的控制因素。分析结果表明:1)页岩矿物成分中普遍具较高的脆性矿物含量,这能提高页岩孔隙度,并有利于储层开发过程中的压裂,然而相对低的粘土矿物含量可能会降低页岩储层吸附性;2)页岩孔隙大小以微孔、中孔为主,两者贡献了绝大部分的比表面积、总孔体积,仅存在的少量大孔对于比表面积与总孔体积的影响较小。孔隙形态普遍为具平行板壁的狭缝形,且开放性良好。3)有机碳含量与粘土矿物含量是页岩比表面积、总孔体积的主要控制因素,平均孔径的分布特征与比表面积、总孔体积之间呈现一定反相关性,即越小平均孔径的页岩,能够提供的比表面积与总孔体积越大。热演化程度对于页岩孔隙发育的影响具正反两面性,在相关性分析并没有发现它们之间具明显的规律性。

湘中坳陷邵阳凹陷佘田桥组下段古气候变迁及其对海洋碳循环的影响

湘中坳陷泥盆系发育多套富有机质页岩,是华南重要的页岩气勘探目标层系。为揭示该层系有机质富集及海洋碳汇演化过程,本研究主要应用地球化学方法对邵阳凹陷上泥盆统佘田桥组下段沉积时期古气候变迁及其对古海洋环境碳循环的影响进行分析。结果显示,Rb/Sr、Ln(Al2O3/Na2O)和C值等3个指标在佘田桥组下段下部发育共轭相对高值段,指示该段早期存在较明显的向相对温暖潮湿条件的气候转化事件。化学风化作用指标CIA(Chemical index of alteration)、CIW(Chemical Index of Weathering)和PIA(Plagioclase Index of Alteration)在该段下部和上部呈现相对高值段,指示该段主要形成于干冷气候条件,其中早期和晚期属于两期温暖潮湿气候,而早期温湿事件更为显著。气候变化与TOC和碳同位素δ13C分布之间关系揭示了气候变迁驱动有机质的相对富集和δ13C的正偏,对海洋碳循环产生了广泛影响。

湘中邵阳凹陷泥盆系佘田桥组古流体特征及其页岩气保存意义

为研究湘中邵阳凹陷泥盆系佘田桥组古流体特征及其对页岩气保存条件的指示,系统采集双地1井裂缝中脉体样品开展了电子探针、同位素地球化学与包裹体分析。研究结果表明,方解石脉δ^(13)C、δ^(18)O与围岩相比较,有方解石脉的碳氧同位素与围岩无明显差异,方解石脉氧同位素值小于围岩且碳同位素值与围岩相当,方解石的碳氧同位素值均远小于围岩的3种情况,分别代表了低水/岩比例的封闭系统、跨层流体混入、大气水混入3种不同的封闭条件。古流体碳氧同位素指示的封闭层段为气显较强层段,表明其长期封闭性相对较好;大气水混入层段往往与构造破碎带相关,且方解石脉低Fe、Mn元素含量指示了破碎带多处于氧化环境。佘田桥组流体活动具有多期次特点,Sm—Nd同位素定年揭示了佘田桥组下部一期垂直脉的形成时间为149 Ma,形成深度为3.2 km,流体含气性差,表明在该阶段页岩气藏已经遭受到较强的破坏。综合研究表明燕山运动的强烈挤压抬升作用使湘中地区构造变形强烈,特别是凹陷边缘地区断裂发育、剥蚀时间早、强度大,构造保存条件不利;凹陷中部变形较弱,保存条件相对有利,但佘田桥组为台地相区,页岩不发育。因此结合邵阳凹陷沉积相和盖层展布,应将凹陷中部晚泥盆世晚期形成孟公坳组页岩作为勘探方向。

湘中坳陷邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相及其成因演化

泥盆系佘田桥组泥岩是南方页岩气勘探重点层位之一.为揭示湘中坳陷邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相特征及其发育控制因素,基于系统岩心描述、矿物组分和地球化学采样及测试,对邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相类型、沉积环境特征及其对岩相发育的控制进行了研究,探讨沉积环境演化对岩相类型发育的控制作用.结果表明,佘田桥组泥岩依据矿物组分含量主要识别出硅质泥岩、混合质泥岩、硅质岩、钙质泥岩4种岩相类型,进一步垂向上可划分为5个岩相组合段.岩相组合段Ⅰ和Ⅲ相对富硅质,而组合段Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ钙质含量相对较高.沉积环境分析表明佘田桥组泥岩形成于大陆边缘背景;主要处于相对干热气候条件,其中在早期和中期发育相对温湿气候,中期时相对最为温暖潮湿;海平面先上升后下降;中段泥岩中具有过量硅富集特征,主要为生物成因,而受热液作用影响较小;陆源碎屑输入相对较为稳定,在中期时相对最低.沉积环境演化和岩相发育之间的响应关系表明,岩相的发育主要受到古气候、陆源碎屑供给、海平面变化和生物作用等的综合控制,泥岩硅质组分主要来自陆源碎屑输入,生物作用富硅造成了中段硅质富集,而后期当气候向干热转化时,钙质组分增加,泥岩岩相向富钙方向演化.