东北通化盆地群下白垩统页岩油气成藏地质条件

东北通化盆地群油气勘探程度低,非常规油气地质条件的研究少,资源潜力不清。以新钻获的3口地质调查井岩心为对象,采用岩心对比、烃源岩地球化学测试和岩矿鉴定等方法,结合野外地质调查成果,研究通化地区下白垩统泥页岩油气地质条件。结果表明:研究区泥页岩分布范围广,沉积厚度大,生油岩具有中等-好的有机质丰度,干酪根类型以Ⅱ型和Ⅰ型为主,局部为Ⅲ型,处于成熟-高成熟阶段;泥页岩脆性矿物质量分数分布在27.00%~85.00%之间,平均为51.73%,有利于压裂改造;属于特低孔特低渗致密储层,有机质孔隙、微裂缝、溶蚀孔较发育,颗粒间孔隙、颗粒内孔隙、晶间孔隙次之。生烃基础、存储空间和保存条件是页岩油气富集的主要控制因素。通化盆地群下白垩统具备页岩油气形成和富集的良好地质条件。该结果对东北通化盆地群下白垩统湖相页岩油气地质研究具有借鉴意义。

渝东南地区五峰–龙马溪组层序地层特征及地质意义

在野外露头观察与实测的基础上,将钻井、录井及实测资料相结合,运用沉积学与层序地层学相关理论方法,对渝东南地区五峰–龙马溪组沉积特征和层序充填特征进行深入研究,并探索油气地质意义。五峰–龙马溪组页岩野外沉积特征明显,识别度高,厚度60～130m,下部为硅质页岩,向上砂质含量逐渐增加,岩性过渡为泥质粉砂岩。通过测井曲线特征、岩性、沉积构造响应及海平面升降,可将五峰–龙马溪组划分为4个三级层序,海侵体系域和高位体系域对称发育,横向上连续性较好,纵向上特征明显;Sq1海侵体系域在研究区内广泛发育,沉积一套硅质页岩,Sq2上部开始发育高位体系域沉积,对应为泥质粉砂岩沉积,Sq3下部发育海侵体系域泥岩沉积,Sq4以高位体系域为主,发育泥质陆棚相炭质页岩沉积。五峰–龙马溪组在整个层序充填过程中受到构造运动和海平面升降的控制,物源主要来自东南缘雪峰古隆起,早期的火山热事件为页岩中大范围硅化现象提供硅质来源的同时,为该时期浮游生物提供了生存条件,促进了五峰–龙马溪组页岩中有机质的发育,为页岩气富集成藏提供了充足的气源。

安页1井志留系龙马溪组页岩有机质拉曼光谱特征及其地质意义

我国下古生界海相页岩有机质热演化程度普遍高、陆源植物镜质体缺乏,显微组分难以区分,现有镜质体反射率、岩石热解、Tm/Ts等生物标志化合物指标的测试方法难以有效评价泥页岩有机质成熟度。本文以贵州正安地区安页1井志留系龙马溪组页岩为研究对象,利用场发射扫描电镜观察和激光拉曼光谱检测相结合,不依赖于有机质显微组分类型,直接获取高演化页岩中不同赋存状态有机质的拉曼谱图,利用拉曼谱图衍生参数评价高演化页岩的有机质成熟度。结果表明:安页1井志留系龙马溪组页岩发育着生物结构型、脉状或团块状、自形边界填隙状、他形边界填隙状4种类型有机质,其中自形边界填隙状有机质孔径大于80nm,他形边界填隙状有机质孔径小于60nm,这两种填隙状占比在90%以上,是页岩储层的主体储集空间;4种形态的有机质热演化程度不一致。激光拉曼面扫描取谱方式获得大量数据计算的拉曼成熟度主体介于2. 8%～3. 0%,各类型有机质的拉曼成熟度数量占总数量的比例与场发射扫描电镜观测的半定量统计结果一致。该方法为刻画我国高-过成熟度页岩有机质成熟度提供了一种行之有效的手段。

塔里木库车坳陷北部提克买克油砂地质特征与成藏模式

野外调查和钻探工作证实库车坳陷北部提克买克地区地表出露大量的侏罗系克孜勒努尔组油砂,累计厚度达7.5 m;钻井油砂累计厚度达9.27 m,最大单层厚度3.5 m,埋深在40 m以浅。油砂主要赋存在中侏罗统克孜勒努尔组岩屑砂岩孔隙和裂隙之中。该油砂矿藏是在喜马拉雅造山运动的作用下,经构造抬升运移至侏罗系储层中,并遭受水洗氧化和生物降解形成,属于抬升运移型成藏模式。经初步资源量估算,研究区油砂油地质资源量为17.88万t。

思茅盆地羊八寨组页岩气地质条件分析及有利区预测

根据野外露头样品实验分析数据,分析了思茅盆地上二叠统羊八寨组富有机质页岩空间展布、有机地化特征、无机矿物组分和孔裂隙特征,考虑富有机质页岩TOC、Ro、厚度及埋深等因素,采用综合叠加法,预测了富有机质页岩有利区2处,作为下一步勘查研究重点方向。

南方公益性页岩气调查研究进展

2019—2021年期间,由中国地质调查局油气资源调查中心牵头组织实施的“南方页岩气地质调查工程”,以实现“新区、新层系、新类型、新认识”四新领域油气调查战略发现和突破,推动创建页岩气勘查开发新格局为目标,按照总体部署、分步实施、点上突破、面上评价原则,重点开展了南方复杂构造区页岩气地质调查与评价工作。圈定并优选了一批页岩气远景区和有利区,部署实施了二维地震、参数井和压裂试气工程,实现了长江上游新区新层系页岩气重大突破和发现,完成垭紫罗裂陷槽、皖江、川西南等重点地区页岩气资源潜力评价。这些成果大大提振了南方复杂构造区页岩气油气资源勘查的信心,推动了油气地质调查与科技创新的深度融合,形成了页岩气成藏理论新认识和调查评价新技术,发挥了公益性油气资源调查的引领和带动作用。

鄂西—渝东地区上二叠统大隆组页岩气富集条件与勘探有利区

近年来,鄂西—渝东地区多口井在二叠系大隆组获得页岩气重要发现和工业气流,展现出新层系海相页岩气良好的勘探开发前景,深化其地质认识对于指导下一步页岩气勘探具有重要意义。为此,基于岩心观察、薄片及扫描电镜观察、测/录井和有机地球化学数据分析,系统研究了该地区页岩沉积特征、储层特征、有机地球化学特征、含气性和保存条件,明确了大隆组海相页岩气勘探有利区。研究结果表明:①晚二叠世大隆期,该区发育深水台盆相沉积,富有机质页岩发育厚度10~60 m,现今埋深具有盆内埋深大、盆外埋深浅的特征;②大隆组自下而上划分为3段,一段以硅质页岩为主,二段岩性较为复杂,三段以混合质页岩为主,测井响应上表现为高自然伽马、高补偿中子、高声波时差、低电阻率、低密度、电阻率向底部逐渐降低的“三高两低一降”特征;③大隆组页岩脆性矿物以石英和方解石为主,平均值分别为40.58%和23.76%,储集空间分为孔隙(有机质孔、矿物颗粒间孔、粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔)和裂缝(矿物层间缝、有机质与矿物间缝、有机质内裂缝)2大类7种类型,以有机质孔为主,孔径分布呈现“四峰”特征,孔体积集中介于1~10 nm和500~5000 nm两个孔径区间;④大隆组有机质丰度高、储层非均质性强、热演化程度高、有机质类型以Ⅱ1型为主、Ⅱ2型为辅,有机质孔发育;⑤大隆组页岩具有较高的含气量,良好的顶底板条件发挥了重要的封闭作用;盆内受构造抬升剥蚀和断裂影响小,保存条件整体较好,盆外残留向斜核部保存条件较好。结论认为:①大隆组是四川盆地页岩气勘探的新领域,在盆地内发育5个勘探有利区,面积合计5500 km^(2),可加快勘探评价节奏;②在盆外发育7个勘探有利区,面积合计6700 km^(2),应优选残留面积大的有利区开展风险勘探,寻找新的突破和发现。

二叠系大隆组——一个页岩气勘探开发新层系

在百年未有之大变局的新形势下,我国能源发展面临复杂形势和严峻挑战,既要加快推进能源低碳转型实现碳中和目标,又要牢牢守住能源安全底线,这就迫切需要立足国内加大清洁能源勘探开发力度。近10年来,页岩气作为一种低碳清洁能源,成为世界天然气产量增长的主体,深刻改变了全球能源供给格局(赵文智等,2020;邹才能等,2022)。

贵州遵义地区安场向斜“四层楼”页岩油气成藏模式研究

中国南方地区从震旦纪到古近纪发育多套烃源岩,由于经历多期构造运动,油气保存条件欠佳。60多年来,除四川、江汉、苏北等盆地外,盆外复杂构造区油气调查始终未获重大发现。文章通过对野外地质调查、地球物理勘查和系统的油气成藏条件研究,认为黔北安场向斜五峰—龙马溪组富有机质页岩发育、热演化程度适中,石牛栏组储集性能较好,向斜翼部逆断层封挡,具备良好的页岩气、油气富集成藏条件。在向斜西翼部署实施的安页1井,在栖霞组、石牛栏组、五峰—龙马溪组和宝塔组获得"四层楼"式油气显示。其中,石牛栏组获得日产超过10×104m3高产工业气流,开辟了南方油气勘查的新区、新层系和新类型。安页1井的突破,证实了黔北—渝东南盆外复杂构造区具有常规、非常规油气同生共存的成藏条件,对邻区广泛发育的残留向斜油气勘探具有重要的指导意义。

松科二井轻烃组分垂向分布特征及其对深部油气的指示

松辽盆地深部油气已成为今后油气战略性接替领域的一个重要方向,松科二井连续取样的6042组103种单体的轻烃组分数据显示,轻烃组分垂向分布特征呈现明显的分段性,整体可划分为6个区段:Ⅰ段(井段470~1000 m)罐顶气峰面积小,出峰个数少,主要以甲烷为主,重烃较低,为浅层低熟油气段。Ⅱ段(井段1000~2800 m)罐顶气峰面积小,出峰个数多;甲烷含量中等,重烃含量普遍较高;有机质类型以Ⅰ型为主,处于成熟阶段,为常规油气段。Ⅲ段(井段2800~3320 m)罐顶气峰面积小,出峰个数较少、零散;甲烷含量整体较高,重烃含量与Ⅳ段相似,表明该段气源可能来源于Ⅳ段。Ⅳ段(井段3320~5940 m)罐顶气峰面积大,集中分布在3400~3800 m和5200~5400 m井段,明显高于Ⅲ段和Ⅴ段;为Ⅲ型烃源岩,处于高成熟-过成熟阶段。Ⅴ段(井段5940~6200 m)罐顶气峰面积、出峰个数低;甲烷和重烃含量较低。Ⅵ段(井段6200~7018 m)出峰个数、罐顶气峰面积低;甲烷含量较高,重烃含量中等,其总体特征与Ⅳ和Ⅴ段不同,推测深部可能存在气源。上述垂向分布特征反映了白垩系、侏罗系和前侏罗系在油气成因类型、成熟度和含气性及其油气来源等具有不同的特征,为松辽盆地深部非常规天然气探索拓展提供了重要依据。

黔北地区安场向斜常压页岩气储层特征与主控因素

黔北地区钻探揭示具有良好的页岩气勘探开发前景,已在正安地区安场向斜内取得重大突破,但表现出不同井间产量存在明显差异,储层发育及主控因素需进一步明确。基于黔北地区安场向斜6口直导眼井的测井、录井及分析化验资料,结合地震及生产数据对五峰组—龙马溪组页岩气储层特征和主控因素开展系统分析。研究认为,黔北地区安场向斜五峰组—龙马溪组一段岩石类型主要为碳质页岩。储层矿物组分主要为石英,平均为58.66%,黏土矿物次之。总体脆性矿物含量高,龙马溪组一段脆性矿物含量平均为77.19%,龙马溪组一段上部脆性矿物含量明显低于下部。五峰组—龙马溪组优质页岩气层储集类型丰富,主要为有机质孔、无机孔和微裂缝;实测孔隙度平均为3.46%,渗透率平均为0.0022mD,总体表现为中—低孔、特低渗储层;有机质类型为Ⅰ型,为高成熟度页岩;总有机碳含量平均为4.58%,总含气量平均为4.85m^(3)/t。进一步分析认为,黔北地区安场向斜五峰组—龙马溪组沉积时期有利的贫氧到缺氧的沉积环境,为有机质的富集奠定了基础,有机质孔的大量发育为储层发育提供了保障,良好的保存条件对页岩气的富集成藏起着关键性作用,压力系数是页岩气产量的决定性因素。

基于数据共享的油气钻井岩心数字分析系统

CT扫描和扫描电镜是获取油气钻井岩心内部结构和成分参数的主要技术。为减少数据获取成本,提升数据共享能力,根据不同分辨率CT扫描和扫描电镜等数据的综合分析功能需求,建立基础支撑环境层、数据资源层、分析服务层、应用层分层架构,设计岩心数据管理、可视化及综合分析模块,提出基于最大球算法的三维孔隙网络建模和UNet深度学习模型的岩心图像特征提取技术,研发基于B/S架构的油气钻井岩心数字分析系统。结果表明:岩心数字分析系统能够管理多类型数据,可以高效提供烃源岩评价、储层物性等关键参数,在一定程度上解决岩心重复分析和数据孤岛的现状,为油气勘探开发提供地质调查服务。

中国二叠系海陆交互相页岩气富集成藏特征及前景分析

我国二叠系海陆交互相富有机质泥页岩层系分布广泛,主要有以山西组、太原组和龙潭组为代表的形成于滨浅海环境的含煤建造型和以孤峰组、大隆组为代表的含硅质建造型。本文通过大量页岩气富集评价参数资料对比和综合评价,得出两种层系富有机质页岩具有"有机质含量高、热演化适中、含气量高、孔隙度高"等特点,可与四川盆地已经开发的志留系龙马溪组海相页岩参数相媲美。按照页岩气形成富集成藏"岩相控碳、成岩控烃、构造控藏"的三大主控因素,综合评价和优选了鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地、南华北盆地、开江-梁平裂陷槽、城口-鄂西裂陷槽、皖江裂陷槽及湘中、川南-黔西等页岩气勘查远景区,期待对我国二叠系海陆交互相页岩气勘查开发提供支持。

地表油气地球化学技术在油砂勘探中的应用:以松辽盆地西斜坡小太平山为例

通过实施土壤样品采集和实验测试,分析包括烃类、蚀变碳酸盐和热蚀汞等地球化学特征,统计异常值并获取异常下限。进行综合化探异常研究,识别出一套重烃、蚀变碳酸盐和热蚀汞的双峰式异常组合。依据异常组合优选了油砂勘探目标区,并实施钻探验证,钻获白垩统姚家组饱含油、油浸级别油砂岩芯,最高含油率达12.86%,平均含油率达5.40%,钻获单井油砂最大净厚度达12.40 m,钻探验证效果与异常特征吻合度良好,证实该方法有效应用于松辽盆地西斜坡小太平山地区油砂勘查工作,为类似油砂矿的地表油气地球化学勘探提供了案例。

分子模拟在油气地球化学中的应用研究进展

分子模拟采用计算机模拟技术测定分子微观结构、计算体系宏观性质,可以直观再现基于分子和原子水平的不同分子之间的相互作用及化学反应过程,具有研究变量可控、效率高、周期短和安全性高等优点,现已逐渐应用于油气地球化学研究领域。系统总结了分子模拟技术在煤层气吸附机理、页岩气和页岩油吸附、有机质热成熟度评价分子地球化学指标构建、石油运移方向示踪分子地球化学指标建立、有机质生烃及油藏中原油裂解机理等主要领域的研究进展。分子模拟技术具有广阔的应用前景,将在页岩油气等非常规油气勘探、深层-超深层有机质生烃机理、油气运移和成藏等研究领域发挥越来越重要的作用。

西藏尼玛盆地东部油气显示带的发现及其勘探意义

野外地质调查过程中,在尼玛盆地东部字康勒-康嘎勒一带发现长约55 km的油气显示带,在1∶25万尼玛县地质图上标注为白垩系竟柱山组。通过剖面实测及样品地球化学特征分析,采集的24件样品泥页岩有机碳含量较高,平均TOC含量为1.32%,平均生烃潜量为7.38 mg/g,有12件样品TOC大于1%,成熟度也较适中,属好-极好生油岩级别。由此认为,尼玛盆地东部赛布错坳陷生油条件好于达则错坳陷,可作为下一步盆地重点工作区域。油气显示带的发现为尼玛盆地与伦坡拉盆地的地层对比提供了依据,也为盆地下一步的重点工作开辟了新的方向。

新疆三塘湖盆地石头梅地区芦草沟组油页岩测井响应特征及识别模型

为了研究三塘湖盆地石头梅地区油页岩测井响应特征,建立油页岩测井识别模型,基于样品测试数据和钻井测井数据分析,开展了油页岩特征分析、测井响应特征和Δlog R模型搭建。研究表明,三塘湖盆地石头梅地区油页岩有机质丰度高,成熟度低,有机质类型为Ⅰ—Ⅱ_(1)型,含油率中等。与围岩相比,油页岩具有高电阻率、高声波时差、低密度、高自然伽马的特征。泥岩的总有机碳(TOC)与电阻率和声波时差具有很好的相关性,利用2条曲线的叠合,建立了Δlog R的计算公式。在此基础上,对TOC和Δlog R进行耦合,建立了TOC的测井识别模型。油页岩的含油率与TOC具有良好的相关性,根据含油率和TOC的相关公式及TOC和Δlog R的相关公式,建立了基于Δlog R的油页岩含油率测井识别模型。基于此模型获得的预测的含油率与实测含油率相关系数可达0.86,具有较好的相关性,可为研究区后续油页岩的识别和老井资料的使用提供依据。

滇东—黔西地区早石炭世岩关阶晚期—大塘阶早期沉积环境及古地理格局

下石炭统是滇黔桂地区页岩气勘查的重点层位,目前针对滇东—黔西地区下石炭统富有机质页岩展布的研究相对薄弱,开展沉积相与古地理研究能够明确页岩气勘查优势相带的展布。通过剖面沉积相划分、连井剖面对比、古地理图编制等工作,阐明了滇东—黔西地区早石炭世岩关阶晚期—大塘阶早期沉积环境特征,恢复了该地区古地理格局,确定了对页岩气勘查有利的半深水—深水相带。下石炭统打屋坝组可以划分为2个四级层序,富有机质页岩主要集中在下段海侵体系域。岩关阶晚期—大塘阶早期,滇东—黔西地区古地理格局呈现北西高、南东低,水体自北西向南东加深的特点,沉积相由潮坪相、台地相、斜坡相、半深水盆地相、深水盆地相自北东向南西渐变过渡,半深水—深水区位于盘县—普安—晴隆—关岭—六枝一带。

古隆起边缘成藏模式与湖北宜昌页岩气重大发现

在对四川盆地内威远古隆起、盆外雪峰古隆起和汉南古隆起等构造研究的基础上,创新提出"古老隆起边缘控藏模式"页岩气成藏模式,古老隆起边缘控藏模式认为古隆起周缘具有埋藏深度适中、抬升较早、构造变形较弱的特点,有利于页岩气的富集和保存,以此为指导,通过部署页岩气基础地质调查和二维地震勘探,优选了鄂西长阳页岩气有利区,通过实施鄂阳页1井,获得寒武系天河板组、牛蹄塘组和震旦系灯影组、陡山沱组页岩气与天然气"四层楼"式重大发现。开辟了南方古老层系页岩气勘查新领域。

鄂阳页1井陡山沱组页岩储层含气性及可压性评价

我国南方海相页岩气储层主要有奥陶系无缝组-志留系龙马溪组、寒武系牛蹄塘组和震旦系陡山沱组,其中震旦系陡山沱组页岩气是目前我国发现的我国最古老地层的页岩气层,通过鄂阳页1井钻探获得了陡山沱组良好的页岩气显示,优质页岩厚度141m,现场岩心解析气含量可达1.8t/m^3,通过对比发现陡山沱组页岩储层特征与龙马溪组储层特征差异性较大,本文通过对陡山沱组页岩储层的含气性及可压性进行评价,以期为今后陡山沱组页岩气储层勘探开发及压裂改造提供指导建议。