鄂西宜昌斜坡区寒武系页岩储层发育特征——以鄂宜页1井为例

以获得重大突破的鄂宜页1井为研究对象,对寒武系水井沱组黑色页岩进行了有机地球化学、矿物X射线衍射、场发射扫描电镜及核磁共振分析等测试,研究了鄂西宜昌斜坡区页岩储层的发育特征。该区页岩主要由黏土矿物、石英和碳酸盐矿物组成,由浅至深表现出黏土矿物和碳酸盐矿物逐渐减少、石英含量逐渐增加的趋势,总体上显示出"高钙低硅"特征;页岩的孔隙度与有机碳含量表现出正相关性,尤其有机碳含量大于2.0%的层段,页岩孔隙度随有机碳升高而增大明显;页岩孔隙以微孔和小孔为主,小孔和中孔对孔隙度贡献明显;页岩中脆性矿物内的孔隙对页岩基质孔隙的贡献稳定,而有机质孔和黏土矿物层间孔隙的贡献与其各自含量变化相关,随深度的增加有机质孔贡献逐渐升高,而黏土矿物层间孔隙贡献逐渐降低。

鄂西宜昌斜坡带五峰组—龙马溪组页岩优势岩相及其生气潜力

【研究目的】不同页岩岩相的矿物组分、含气性和可压性等的差异,决定不同岩相的开发潜力不同,页岩岩相的划分及评价对找寻页岩气勘探开发甜点具有重要指导意义。【研究方法】基于钻井、岩心和分析测试资料,综合利用地质理论结合硅质矿物-黏土矿物-碳酸盐矿物含量三端元图解,对鄂西宜昌斜坡带上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下段含气页岩岩相进行划分,结合有机碳含量、含气量、岩心镜下特征等划分优势岩相。优选有机质丰度、硅质矿物含量、黏土矿物含量3项指标与页岩含气量进行相关性分析,建立了五峰组—龙马溪组含气页岩优势岩相的分级标准。【研究结果】研究区优势岩相均为Ⅱ类优势岩相,Ⅱ_(1)类(最优)优势岩相为S-2混合硅质页岩相和S-3含黏土硅质页岩相,位于龙马溪组一亚段和五峰组上段,厚6 m;Ⅱ_(2)类(次优)优势岩相为S硅质页岩相,位于五峰组下段,厚4 m。【结论】宜昌斜坡带和涪陵地区具有相似的岩相垂向演化序列,优势岩相均位于五峰组—龙马溪组一亚段,但同一岩相组合的页岩厚度和品质差异较大,发生在鲁丹阶早期的湘鄂西水下隆起和鲁丹阶晚期的水下隆起是造成宜昌地区优势岩相的厚度和品质均要差于涪陵地区的主要原因。

宜昌城区长江岸坡稳定性预测评价

三峡水库修建与蓄水后,由于清水下泄,长江宜昌城区河段发生明显冲刷,深泓普遍下切,河段内出现了多处新的崩岸险情,为此,国家启动三峡后规长江崩岸治理工程.在工程勘察的基础上,对岸坡地形地貌、地质结构以及岸坡稳定影响因素进行了综合分析,对宜昌城区长江岸坡的稳定性进行了工程地质分类评价,并采用河岸地质结构预测法对岸坡发展趋势进行了预测.分析和预测表明,护岸工程岸坡不存在稳定(A)类岸坡;基本稳定(B)类岸坡约占23%;稳定性较差(C)类岸坡约占48.5%;稳定性差(D)类约占28.5%.

宜昌城区长江岸坡破坏型式分析及处理措施研究

宜昌市城区长江岸坡由于受地质、地形,以及江水冲刷、地下水和人类活动的影响,其稳定性堪忧,防洪形势相当严峻,只要长江水位超过52.50 m(黄海高程),城区则会受到外洪内涝的威胁,需对岸线进行综合整治。详细分析了岸坡破坏型式及影响岸坡稳定的因素,以"以人为本,人水和谐"的宗旨,提出了将岸线整治与城市景观相结合的加固处理建议。

渝宜高速铁路宜昌——恩施段线路走向及坡度方案研究

渝宜高速铁路宜昌—恩施段地质条件复杂,岩溶发育,经济据点少,环境敏感点遍布,是渝宜高速铁路建设的重点和难点。根据宜昌—恩施段地形、地质条件及经济据点分布特点,结合高速铁路大通道选线顺直性、安全性原则,从路网覆盖、岩溶地质、工程设置、环境敏感区影响、运营、工程投资等方面对线路走向进行研究,最终推荐经建始北方案为合理线路走向方案,同时对宜昌—恩施段困难地段进行坡度方案研究,推荐合理的最大坡度方案。合理确定宜昌—恩施段线路走向及坡度方案可以为建设安全可靠、技术可行、经济合理的高标准线路提供技术参考。

宜昌斜坡区南华系-震旦系断坳结构发现及其地质意义

宜昌斜坡区钻获南方复杂构造区下寒武统水井沱组、下震旦统陡山沱组高含气页岩,首次实现了古老层系页岩气重大发现,南华系-震旦系构造-沉积格局是认识盆地构造属性及古老页岩气富集的关键。基于前人的研究成果,开展了宜昌地区南华系-震旦系沉积岩石特征、地震资料分析。结果表明:宜昌及周缘存在克拉通内Ⅰ型(宜昌型)、克拉通边缘过渡区Ⅱ型(长阳型)断坳结构控制的沉积区类型。在经历了早期断陷、中期成冰、断坳转换及晚期坳陷4个演化阶段,断坳结构控制了陡山沱组及灯影组-水井沱组ⅠⅠ型台地边缘-斜坡和ⅠⅡ型台内洼地及Ⅱ型陆棚相沉积区,富有机质页岩相对发育。结论认为:Ⅰ型、Ⅱ型断坳结构发育区是陡山沱组-水井沱组自生自储页岩气的规模聚集区;Ⅰ型控制下灯影组旁生侧储边缘滩也是天然气聚集的有利场所。

宜昌磷矿地质灾害现状及岩质边坡稳定性影响因素探讨

通过对宜昌磷矿矿区内崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害等影响区内岩质边坡稳定性的因素的发育现状及现有防治的调查研究,并分析了地震、降雨、露天和地下开挖对边坡稳定性的影响。得出结论有:1崩塌及其隐患(危岩)是宜昌磷矿最主要的地质灾害,其次为地面塌陷和地裂缝,滑坡和泥石流较少。2地下采空区变形是引发地面塌陷和地裂缝的主要原因,也是引发崩塌危岩的重要原因;泥石流以沟谷型泥石流为主,采矿产生的固体废弃物可作为泥石流的物源,采空区回填、修建拦渣坝是预防其充当物源的主要措施。3影响岩质边坡稳定的因素包括地质因素、自然因素和人为因素等。4露天开挖时,在坡角不变时,稳定性系数随坡高的增大而减小;开挖高陡边坡所能形成的最大坡高约为460m。5当巷道位于边坡内部时,随着开挖范围的扩大,稳定性系数逐渐减小。

宜万线隧道口边仰坡隐患分析及整治建议

宜万铁路开通运营以来发生过多次边坡溜塌、危岩落石、岩溶陷穴、隧道渗漏水等病害。对宜万线K1203+561红瓦屋隧道口边仰坡的隐患特征、病害成因进行了分析,分析认为自然风化、雨水冲刷及环境影响是造成红瓦屋隧道口边仰坡隐患的主要因素。针对隧道口边仰坡隐患提出了整治方案,现对此方案的可行性进行研讨,希望对宜万铁路以后的日常运营维护能够提供有益的参考价值。

宜万铁路高陡岩质边坡特点及整治技术

在建宜万铁路沿线高陡岩质边坡具有边坡高、陡、险、破坏作用大、稳定性影响因素多、勘察设计复杂、施工难度大等特点。分析了全线高陡岩质边坡的主要地质特征、类型和破坏模式,提出了适用于宜万铁路高陡岩质边坡稳定性分析评价的主要方法和整治技术,效果显著。

中扬子宜昌地区沉积—构造演化与寒武系页岩气富集规律

鄂西宜昌斜坡是四川盆地外寒武系页岩气勘探新区,与盆内勘探不同,宜昌斜坡发育于黄陵隆起之上,页岩气富集地质条件研究薄弱。利用最新的地震、钻探和测试资料,分析认为研究区沉积、构造演化具有特殊性,先后经历了印支期隆起雏形、燕山期快速抬升剥蚀、喜马拉雅期充填改造3个关键沉积—构造阶段。宜昌地区相对稳定的构造条件,对页岩气富集成藏有4个方面的影响:①桐湾运动末期形成早寒武世隆、凹相间的古地理格局直接影响宜昌地区寒武系水井沱组富有机质页岩的展布,对页岩气的形成分布有重要的源控作用,水井沱组页岩含气量与TOC含量具有较好正相关性,指示有机质丰度是影响页岩气富集的关键因素。②印支期开始隆升、燕山期迅速隆升的黄陵岩体控制宜昌斜坡区构造沉降,使下古生界页岩层埋藏深度适中、抬升早、有机质热成熟度相对低,在中、下扬子区下古生界页岩过成熟演化背景下尤为特殊。适宜的热演化条件下,水井沱组页岩有机质纳米孔发育,构成页岩气重要储集空间。③受黄陵隆起的砥柱作用,宜昌斜坡在南方中、新生代多期次强烈构造活动中免遭构造破坏和强改造,表现为隆升剥蚀为主、局限断裂活动为辅、整体构造变形弱的特点,构造保存条件较临区优越,加之页岩渗透性极低,使宜昌单斜构造上水井沱组页岩气仍有效保存,是当前该区勘探的主体。④寒武系页岩裂缝发育,早期构造作用形成的高角度裂缝、晚期由于重力顺层滑脱作用形成的低角度剪切缝,共同构成页岩气运移、储集的重要空间。宜昌地区页岩气的勘探突破表明,古隆起、古斜坡等稳定古构造周缘是中下扬子区古生界页岩气勘探的潜在有利区。

中扬子地块宜昌斜坡白垩系陆内挤压盆地的断-坳结构

宜昌斜坡残留的白垩系盆地是认识中扬子地块白垩纪构造演化的一个窗口.基于对白垩系露头的构造-沉积特征的观察,并结合二维地震剖面的构造-地层解释,厘定了宜昌斜坡白垩系盆地的构造属性和沉积充填特征,构建了白垩系陆内挤压盆地的挤压断-坳结构.宜昌斜坡白垩系盆地是由天阳坪逆冲断裂带控制的陆内挤压盆地.下白垩统盆地为同造山期的挤压断陷,充填有扇三角洲-湖泊沉积体系;上白垩统盆地为后造山期的挤压坳陷,充填了冲积扇-辫状河-风成-浅水含膏湖泊沉积体系.宜昌斜坡和湘鄂西弧形带的上白垩统盆地属于陆内挤压盆地的挤压坳陷,揭示中扬子地块由挤压向伸展构造体制转换的起始时间是新生代.

鄂西黄陵背斜南翼下寒武统水井沱组页岩孔隙结构与吸附能力

以鄂西黄陵背斜南翼秭地2井下寒武统水井沱组海相富有机质页岩为研究对象,在水井沱组一段和二段选取代表性页岩样品,利用CO2和N2物理吸附、高压压汞、氩离子抛光-场发射扫描电镜(FE-SEM)等多尺度孔隙结构测试技术和观察手段以及有机质孔统计分析方法,结合甲烷等温吸附实验以及其他测试手段,描述了页岩地球化学、矿物组成和岩相特征,研究了页岩孔隙类型、孔隙形态、孔径分布和比表面积等孔隙结构参数,分析了页岩甲烷吸附能力,讨论了页岩孔隙发育和孔隙结构的影响因素。研究表明:秭地2井水井沱组一段和二段富有机质黑色页岩成熟度Ro约为2.5%,页岩岩相主要有硅质页岩、混合质页岩和黏土质页岩;页岩有机质孔隙形状多样、边界不规则,孔径偏小,大多孔径<50nm;无机质孔/缝丰富,成因类型多,孔隙形状多变;页岩微孔(孔径为0.3~2.0nm)中的有机质微孔十分发育,孔径在2~5nm介孔中的有机质介孔占有较大比例;孔径>5nm的介孔+宏孔中的无机质孔隙占优势;页岩比表面积大、对甲烷的吸附能力强;硅质页岩的孔隙结构和吸附能力相对较好;页岩有机碳含量、碳酸盐矿物和黏土矿物含量以及页岩岩相等因素对页岩孔隙发育和孔隙结构有重要影响。