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方解石双晶古温标基本原理及其利用--以川南上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组为例

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地质论评 2024年第2期70卷 643-653页

作者：杨雨然刘佳刘恣君何泽亮殷樱子王恒吴娟吴伟林家善邓宾中国石油西南油气田分公司页岩气研究院成都610051 页岩气评价与开采四川省重点实验室成都610051 成都理工大学“油气藏地质及开发工程”全国重点实验室成都610059 中国地质调查局成都地质调查中心成都610081

我国西部盆地深层—超深层古老碳酸盐岩层系由于缺少传统古温标/地质热温度计,其盆地热史演化与古地温场特征备受争议。笔者等介绍方解石机械双晶形成演化机制及其与变形温度相关性,以川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组脉体方... 详细信息

我国西部盆地深层—超深层古老碳酸盐岩层系由于缺少传统古温标/地质热温度计,其盆地热史演化与古地温场特征备受争议。笔者等介绍方解石机械双晶形成演化机制及其与变形温度相关性,以川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组脉体方解石为例,结合流体地球化学和埋深热史过程恢复,表明方解石机械双晶能有效揭示五峰组—龙马溪组热史特征。方解石机械双晶具有双晶位错形成、双晶增厚和合并生长增厚的3个演化过程,导致方解石不同双晶结构(薄片、板状、锥状弧形等)分别形成于低于170℃、170~200℃和大于200℃环境,且伴随温度增大具有双晶密度减小、宽度增大的趋势特征。川南威远地区五峰组—龙马溪组发育典型板状方解石双晶,双晶宽度为1~4μm、密度30~50条/mm;长宁五峰组—龙马溪组方解石双晶宽度较大(约为3μm)、密度较低(15~20条/mm)。包裹体均一温度和埋深热史综合表明,长宁地区包裹体均一温度峰值为120~140℃、160~180℃和200~220℃,其埋藏热史明显大于威远地区,它们共同揭示长宁地区五峰组—龙马溪组相对威远地区具有较高的机械双晶形成环境温度。因而,方解石机械双晶形态几何学能够作为典型的古温标应用于我国西部古老深层碳酸盐岩层系热史研究。

关键词：方解石机械双晶地质温度计上奥陶统五峰组下志留统龙马溪组川南页岩层

四川盆地及周缘上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组关键界面基本特征

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石油勘探与开发 2022年第1期49卷 32-44页

作者：王玉满王红岩邱振沈均均张琴张磊夫王灿辉李新景中国石油勘探开发研究院北京100083 长江大学武汉430100

以典型剖面详测和重点资料点解剖为基础,结合观音桥段介壳层典型特征分析,以特定斑脱岩层为重点,系统研究四川盆地及周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组内部关键界面基本特征及其与富有机质页岩沉积关系。研究区五峰组—龙马溪组发... 详细信息

以典型剖面详测和重点资料点解剖为基础,结合观音桥段介壳层典型特征分析,以特定斑脱岩层为重点,系统研究四川盆地及周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组内部关键界面基本特征及其与富有机质页岩沉积关系。研究区五峰组—龙马溪组发育特征笔石带、观音桥段介壳层、斑脱岩密集段、结核体等4种具有界面属性的标志层,可成为笔石页岩内地层划分与对比的关键界面:观音桥段介壳层是五峰组—龙马溪组内部最标准的关键界面,也可作为判断重点地区富有机质页岩沉积规模的重要标志;发育两种类型8个斑脱岩密集段,主要赋存于7个笔石带,与观音桥段介壳层在厚度、自然伽马响应等方面具有相似的界面特征,属构造界面(即事件性沉积),并具有全域、大区域和局部3种分布规模,可相应成为三级、四—五级层序界面,对富有机质页岩沉积具有差异控制作用;特征笔石带的首现层位即为等时界面,与富有机质页岩沉积并无直接关系;结核体仅在局部区域产出,且在纵向和横向分布的稳定性较差,与富有机质页岩沉积关系并不明显。

关键词：四川盆地上奥陶统五峰组下志留统龙马溪组观音桥段笔石带介壳层斑脱岩结核体富有机质页岩

碳酸盐矿物溶蚀对页岩孔隙的改造作用及其意义——以川东地区下志留统龙马溪组页岩为例

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天然气工业 2021年第1期41卷 93-101页

作者：梁运培陈强廖志伟林丹煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室·重庆大学重庆大学资源与安全学院成都大学

碳酸盐矿物与页岩气储层的孔隙结构密切相关,探讨二者之间的定量关系有助于深化对页岩岩石学定量表征与微米/纳米尺度孔隙改造等的认识。为此选取四川盆地东部彭水地区下志留统龙马溪组页岩,开展了稀盐酸—页岩酸岩反应实验;综合利用场... 详细信息

碳酸盐矿物与页岩气储层的孔隙结构密切相关,探讨二者之间的定量关系有助于深化对页岩岩石学定量表征与微米/纳米尺度孔隙改造等的认识。为此选取四川盆地东部彭水地区下志留统龙马溪组页岩,开展了稀盐酸—页岩酸岩反应实验;综合利用场发射电镜、微CT以及低压氮气吸附方法,表征溶蚀前后孔隙结构;研究碳酸盐矿物对页岩储层孔隙结构的影响,进而探讨溶蚀孔的地质、工程指示意义。研究结果表明:①常温下酸岩反应120 h,碳酸盐矿物完全溶蚀而其他矿物则无明显变化;②碳酸盐矿物完全溶蚀后,出现大量孔径介于3.9~62.5μm的溶蚀孔,溶蚀孔总体积分数占比为6.8%,与样品酸溶率数值6.9%接近,同时纳米孔的形态、体积、孔径、表面积等参数未发生明显的变化;③碳酸盐矿物完全酸溶后仅产生微米孔,而在纳米尺度未表现出增孔、扩孔现象,表明碳酸盐晶粒处于微米尺度。结论认为,基于微米级溶蚀孔的图像统计参数,可以有效反演碳酸盐矿物的微观分布、形貌、数量、粒径等特征参数,为页岩岩石学定量研究提供了一种新的方法,同时该溶蚀孔协同水力压裂缝网,有助于加速页岩气的产出。

关键词：碳酸盐矿物溶蚀改造作用页岩储集层孔隙结构酸岩反应溶蚀孔四川盆地东部下志留统龙马溪组

基于游离气为核心的页岩气层类型划分方法——以川南地区下志留统龙马溪组海相页岩气层为例

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天然气工业 2021年第2期41卷 37-46页

作者：石强蒋春碧陈鹏陈云天王秀芹刘凤新中国石油勘探开发研究院鹏城实验室

四川盆地南部下志留统龙马溪组存在着一套厚度介于30~50 m的富有机质页岩(TOC>2%),但在开发过程中不同层段的页岩气产量差异巨大,利用原有评价标准进行页岩气层划分的结果与实际产能之间存在着较大的矛盾。为此,通过分析大量的实验数据... 详细信息

四川盆地南部下志留统龙马溪组存在着一套厚度介于30~50 m的富有机质页岩(TOC>2%),但在开发过程中不同层段的页岩气产量差异巨大,利用原有评价标准进行页岩气层划分的结果与实际产能之间存在着较大的矛盾。为此,通过分析大量的实验数据,基于页岩气储层评价指标对比,探讨了原有评价标准与评价结果之间存在矛盾的原因,结合生产动态资料开展了页岩气层类型划分方法研究,建立了以游离气为核心参数的新页岩气层类型划分方法及标准,并在川南威远区块进行了页岩气开发实践验证。研究及实践结果表明:①存在上述矛盾的原因是没有充分考虑页岩气赋存方式对产气量的控制作用;②新标准主要由TOC、吸附气含量、脆性矿物含量、孔隙度、游离气饱和度等参数构成,新、旧标准的最大差异是前者将吸附气含量和游离气含量进行了区分,并利用容易获得的含气饱和度代替游离气含量参数;③研究区页岩气层可划分为游离型、吸附型、过渡型(混合型)共3种类型,其中游离型硅质页岩气层是该区龙马溪组页岩主要的高产层段,过渡型页岩气层是潜在的有利目的层段;④实践证实新分类标准具有很好的适用性。结论认为,新方法能够更有效地区分不同类型的页岩气层、准确界定页岩气高产层段。

关键词：页岩气气层类型页岩岩性游离气吸附气高产层段四川盆地南部威远地区下志留统龙马溪组

四川盆地深层页岩气钻井关键技术新进展及发展展望

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天然气工业 2024年第3期44卷 1-9,I0001页

作者：佘朝毅中国石油西南油气田公司

四川盆地页岩气资源丰富,目前深层页岩气已成为该盆地天然气增储上产的重点领域,但随着埋深增加和构造背景变化,地质工程条件将更加复杂,钻井过程中将面临井漏风险高、井下工具高温易失效、水平井轨迹控制难度大等技术难题。为此,在系... 详细信息

四川盆地页岩气资源丰富,目前深层页岩气已成为该盆地天然气增储上产的重点领域,但随着埋深增加和构造背景变化,地质工程条件将更加复杂,钻井过程中将面临井漏风险高、井下工具高温易失效、水平井轨迹控制难度大等技术难题。为此,在系统分析已完钻井实钻数据的基础上,依据深层页岩气区块地质工程特征,系统梳理了影响安全优快钻井的关键技术难点,形成了以地质工程一体化导向技术、钻井提速技术、防漏治漏与复杂防治技术为主体的深层页岩气安全优快钻井关键技术系列。研究结果表明:(1)以精细地质建模优选地质工程“双甜点”、实时靶体追踪为主的地质工程一体化导向技术,实现了地质目标的精准优选和精确追踪;(2)以“高效PDC钻头选型+个性化优化+大扭矩螺杆”高效破岩技术、“MSE+CCS”参数实时优化技术、油基钻井液地面降温+高温旋转导向技术为主的钻井提速技术,实现了页岩气钻井提速提效;(3)以井壁稳定性评价、裂缝性漏层识别、井漏与复杂防治为主的复杂防治技术,从源头降低了井下漏失和卡钻风险。结论认为:(1)形成的深层页岩气安全优快钻井技术,显著提高了机械钻速和铂金靶体钻遇率,在现场规模化推广应用200余口井,单井平均钻井周期降低42.7%,钻井提速效果显著,有力支撑了深层页岩气效益规模开发;(2)深层页岩气钻井将聚焦“地质工程一体化、水平段一趟钻、防漏治漏及智能钻井决策”等方面的技术攻关。

关键词：深层页岩气下志留统龙马溪组地质工程一体化钻井提速高温旋转导向钻井周期

黔北务川-正安-道真地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组沉积相分析

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矿物岩石 2020年第4期40卷 86-96页

作者：尚玥赵涵王强肖渊甫史少飞杨亚民成都理工大学地球科学学院四川成都610052

在充分收集、整理黔北务川-正安-道真地区区域地质背景基础上,通过野外多条露头剖面的实地观测、岩相信息的记录及样品镜下分析等方法研究该区沉积岩物质质组成、构造和结构,明确岩石类型。综合沉积物颜色、岩性、结构构造等相标志,识... 详细信息

在充分收集、整理黔北务川-正安-道真地区区域地质背景基础上,通过野外多条露头剖面的实地观测、岩相信息的记录及样品镜下分析等方法研究该区沉积岩物质质组成、构造和结构,明确岩石类型。综合沉积物颜色、岩性、结构构造等相标志,识别研究区上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪组的沉积相与亚相,进而精细划分其沉积微相。依据连进剖面对比,认为黔北务正道地区上奥陶五峰组至下志留龙马溪组沉积于局限浅海沉积环境,沉积相为陆棚相。在垂向上,自下而上水体逐渐变浅,从深水陆棚亚相向浅水陆棚亚相过渡;进一步细分,其自下而上依次发育微相有碳质泥棚、含粉砂碳质泥棚、钙质泥棚、含粉砂钙质泥棚和钙质粉砂质泥棚。在横向上,整体表现为由南向北的水体逐渐加深,由深水陆棚逐渐演化为浅水陆棚。最终确认了陆棚相沉积体系为黔北务正道地区五峰组-龙马溪组的沉积模式。

关键词：上奥陶统五峰组下志留统龙马溪组沉积相沉积模式

湘西北下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及勘探潜力分析

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西安石油大学学报（自然科学版） 2014年第4期29卷 18-23,30页

作者：范二平唐书恒姜文孙昌花张成龙中国地质大学(北京)能源学院北京100083

对湘西北地区下志留统龙马溪组进行野外地质勘查和样品采集,并进行相关实验分析。研究认为：龙马溪组黑色页岩厚度大,最厚可达150 m;有机碳含量高,平均1.02%;Ro值处于1.06%-4.28%之间,热演化程度高;页岩中微孔隙和微裂缝较发育,为页岩... 详细信息

对湘西北地区下志留统龙马溪组进行野外地质勘查和样品采集,并进行相关实验分析。研究认为：龙马溪组黑色页岩厚度大,最厚可达150 m;有机碳含量高,平均1.02%;Ro值处于1.06%-4.28%之间,热演化程度高;页岩中微孔隙和微裂缝较发育,为页岩气提供了足够的储集空间。等温吸附实验也表明,龙马溪组页岩具有较强的气体吸附能力,平均1.58 m3/t。因此,湘西北地区下志留统龙马溪组具有形成页岩气藏的良好潜力。根据研究区页岩厚度、有机碳含量、成熟度分布特征以及储层物性等方面的综合分析,认为桑植东北部、龙山—永顺一带为页岩气勘探有利区。

关键词：页岩储层特征成藏条件勘探有利区下志留统龙马溪组湘西北

四川盆地南缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩矿物组成与脆性特征

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油气地质与采收率 2015年第4期22卷 59-63,68页

作者：伍岳樊太亮蒋恕李一凡张俊鹏丁怀宇中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 美国犹他大学能源与地学研究院犹他州盐湖城84108 中国石油辽河油田分公司辽宁盘锦124010

通过X射线全岩衍射、光学薄片鉴定及扫描电镜等技术手段,对四川盆地南缘上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩野外露头及新钻井岩心样品进行测试分析.结果表明,五峰组-龙马溪组页岩矿物组分以石英和粘土矿物为主,其次为方解石和白云石,... 详细信息

通过X射线全岩衍射、光学薄片鉴定及扫描电镜等技术手段,对四川盆地南缘上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩野外露头及新钻井岩心样品进行测试分析.结果表明,五峰组-龙马溪组页岩矿物组分以石英和粘土矿物为主,其次为方解石和白云石,还有少量的钾长石、斜长石和黄铁矿.其中石英以陆源碎屑来源为主,部分为生物成因;伊利石与绿泥石组合是粘土矿物的特征组合类型;方解石和白云石多以亮晶胶结物和裂缝填充物的形式存在.以矿物组分为依据,将五峰组-龙马溪组页岩划分为富石英页岩、富粘土页岩及富碳酸盐页岩3类端元岩相,每类岩相在矿物组成、结构、构造及沉积背景等方面均表现出不同特征.经计算该页岩脆性指数为0.36-0.74,平均为0.51,表明该套页岩具备良好的脆性与可压裂性,有利于页岩气的开采.其中,底部页岩石英含量高,脆性指数大且富含有机质,有利于页岩气富集与储层压裂改造,是研究区页岩气勘探开发的重点层位.

关键词：页岩矿物组成岩相脆性指数上奥陶统五峰组下志留统龙马溪组四川盆地南缘

黔西北上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气聚集条件分析

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地质论评 2015年第1期61卷 155-162页

作者：张鹏张金川黄宇琪吕艳南尉菲菲邓恩德中国地质大学(北京)能源学院北京100083

根据野外露头地质调查、最新钻井及样品测试等基础资料,以富有机质页岩形成的地质背景及展布特征——页岩气聚集条件—勘探有利区预测为主线,对黔西北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气成藏条件进行分析,并采用综合信息叠合... 详细信息

根据野外露头地质调查、最新钻井及样品测试等基础资料,以富有机质页岩形成的地质背景及展布特征——页岩气聚集条件—勘探有利区预测为主线,对黔西北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气成藏条件进行分析,并采用综合信息叠合法对黔西北地区有利区进行预测。研究发现,页岩气发育的富有机质页岩段主要位于五峰组和龙马溪组底部,具有分布面积广、厚度大、有机质含量高、有机质类型好等特点,且具有充足的储集空间和运移通道。现场解吸实验表明,该套富有机质页岩具有良好的含气性能。总体分析,该区域与北美典型页岩气盆地具有良好的地质对比性,具有良好的页岩气聚集条件,是页岩气勘探研究以及后期页岩气开发的重要领域。

关键词：上奥陶统五峰组下志留统龙马溪组页岩气贵州