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沧东凹陷孔二段页岩岩相类型与储集空间差异性研究

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沧东凹陷孔二段页岩岩相类型与储集空间差异性研究

作者：张博杰中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

非常规油气资源的勘探开发近年来在全球受到了越来越大的重视。页岩油作为非常规油气资源的重要组成部分,影响着全球能源的分布格局以及世界油气资源的勘探方向。我国页岩油资源丰富,具有良好的发展前景,研究区沧东凹陷孔二段具备形成... 详细信息

非常规油气资源的勘探开发近年来在全球受到了越来越大的重视。页岩油作为非常规油气资源的重要组成部分,影响着全球能源的分布格局以及世界油气资源的勘探方向。我国页岩油资源丰富,具有良好的发展前景,研究区沧东凹陷孔二段具备形成页岩油资源的条件与勘探开发潜力,但由于其地层岩性变化快,非均质性强,缺乏对储层的精确刻画,影响了页岩油的勘探开发部署。因此,开展沧东凹陷孔二段湖相页岩的储层发育特征科学研究对于页岩油资源的勘探开发具有重要意义。本论文通过岩心观察、薄片鉴定、场发射扫描电子显微镜、高压压汞、核磁共振及低温氮气吸附实验,对沧东凹陷孔二段湖相页岩系统进行岩相及孔隙类型进行精细分类,并定性-定量表征不同岩相的储集空间差异性,优选优势岩相类型。1.沧东凹陷孔二段页岩主要由长英质矿物、碳酸盐矿物、黏土矿物和少量黄铁矿、菱铁矿等组成,整体上无明显优势矿物,且黏土含量低。依据有机质丰度、矿物组分和沉积构造特征将沧东凹陷孔二段页岩主要分为低有机质块状灰云质页岩相、中-高有机质纹层状含长英灰云质页岩相、低-中有机质层状混合灰云质页岩相、中-高有机质纹层状含灰云长英质页岩相、中-高有机质块状混合长英质页岩相、中-高有机质纹层状含黏土长英质页岩相、低-中有机质块状混合质页岩相、中-高有机质纹层状混合质页岩相这8种主要岩相。2.研究区主要发育有4种孔隙类型和4种裂缝,孔隙类型包括粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和有机质孔;裂缝包括构造缝、层间缝、异常高压缝和成岩收缩缝。其中粒间孔、晶间孔以及溶蚀程度高的溶蚀孔提供了主要的微观储集空间。3.在定性分析的基础上,联合应用核磁共振技术-高压压汞-低温氮气吸附分析技术探讨了不同岩相储集空间差异性。其中纹层状发育的岩相孔缝相对发育,具有良好的储集空间;黏土含量较高的岩相中,黏土矿物充填粒间孔等,破坏孔隙。纹层发育在页岩储集-运移体系中起重要作用。中-高有机质纹层状含长英灰云质页岩相(C1)、中-高有机质纹层状含灰云长英质页岩相(S1)可以作为优势岩相。

关键词：沧东凹陷孔二段页岩油页岩岩相储集空间优势岩相

川东-黔北地区龙潭组海陆过渡相页岩岩相与有机质特征

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川东-黔北地区龙潭组海陆过渡相页岩岩相与有机质特征

作者：何燚中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

海陆过渡相页岩气储量巨大,但页岩组成复杂、岩相多变、粘土矿物含量高,开发难度大。对海相页岩气的研究表明,基于矿物类型的岩相划分有助于页岩含油气性及开发性能评价,但基于主量矿物三端元的岩相划分方案并不适用于海陆过渡相页岩岩... 详细信息

海陆过渡相页岩气储量巨大,但页岩组成复杂、岩相多变、粘土矿物含量高,开发难度大。对海相页岩气的研究表明,基于矿物类型的岩相划分有助于页岩含油气性及开发性能评价,但基于主量矿物三端元的岩相划分方案并不适用于海陆过渡相页岩岩相划分。据此,论文以川东-黔北海陆过渡相DC1井、DY3井龙潭组页岩为研究对象,通过全岩矿物分析、扫描电镜分析、油?物镜分析、普通薄片观察和低温氮气吸附实验,对无机矿物、有机质特征、储层特征和沉积环境进行分析,通过与研究区内海相(M1井)龙潭组页岩进行对比研究,提出一套适用于海陆过渡相的页岩岩相划分方案。研究取得了以下认识和结论:(1)黔北DC1井发育三角洲-潮坪-泻湖沉积体系,发育分流河道、分流间湾、泥潭沼泽、天然堤和泻湖亚相,在纵向上沉积亚相交替出现,变化快,粘土矿物平均含量53.10%,石英平均含量34.60%,方解石平均含量9.70%,黄铁矿平均含量3.50%,TOC平均含量19.90%,镜质体反射率平均为1.62%,属于高成熟阶段,为Ⅱ型干酪根;重庆地区DY3井为潮坪-泻湖沉积体系,粘土矿物平均含量68.80%,石英平均含量13.00%,方解石平均含量1.10%,白云石平均含量0.90%,黄铁矿平均含量5.10%,TOC平均含量15.64%,镜质体反射率平均为2.25%,属于过成熟阶段,为Ⅲ型干酪根。相对照,川东地区海相M1井为台盆沉积体系,发育碳酸盐台地和深水陆棚沉积亚相,碳酸盐台地和陆棚沉积交替出现,粘土矿物平均含量46.44%,底部高于顶部,石英平均含量28.00%,方解石平均含量11.70%,白云石平均含量8.70%,黄铁矿平均含量6.90%,TOC平均含量4.60%,有机质属于过成熟阶段,有机质类型上部为Ⅱ型干酪根,下部分为Ⅲ型干酪根;(2)依据粘土矿物构成,建立了一套海陆过渡相页岩岩相划分标准:分别将蒙脱石+高岭石、伊蒙混层+绿蒙混层、伊利石+绿泥石作为粘土矿物岩相划分的三个端元,将蒙脱石+高岭石含量超过50%的页岩称为蒙高粘土页岩相页岩,将伊蒙混层+绿蒙混层含量超过50%的页岩称为混层粘土页岩相页岩,将伊利石+绿泥石含量超过50%的页岩称为伊绿粘土页岩相页岩,如果三者含量都不超过50%,则称为混合粘土页岩相页岩。最终按照此标准对海相M1井划分出两种粘土页岩相:混层粘土页岩相页岩、伊绿粘土页岩相页岩;对海陆过渡相DC1井和DY3井划分出四种主要岩相:高蒙粘土页岩相页岩、混层粘土页岩相页岩、伊绿粘土页岩相页岩和混合粘土页岩相页岩。(3)开展不同岩相页岩有机质、黄铁矿、孔隙特征等对比研究,识别出优势储集岩相:海陆过渡相页岩优势岩相为两种,分别为伊绿粘土页岩相页岩和混合粘土页岩相页岩。两者黄铁矿含量变化较大,黄铁矿含量较多的页岩中黄铁矿多为草莓状分布,黄铁矿含量少的页岩中黄铁矿多为单体分布;分别发育在分流间湾与泥炭沼泽、潮坪-泻湖沉积;两者矿物粒间孔和粒内孔发育,伊绿粘土页岩相页岩有机质含量相对很高,但是有机质孔不发育,孔径分布为4nm、30nm、35nm,为单峰、双峰、多峰分布,平均TOC为17.16%;混合粘土页岩相页岩有机质相对高,有机质孔较为发育,孔径分布为5nm,为单峰,平均TOC为9.14%。(4)不同沉积相与岩相之间也有对应关系:对于海相沉积环境主要分布两种粘土矿物岩相,分别为混层粘土页岩相和伊绿粘土页岩相,而海相M1井龙潭组中,混层粘土页岩相对应硅质深水陆棚和泥质深水陆棚,伊绿粘土页岩相对应硅质深水陆棚和碳酸盐台地;海陆过渡相主要分布四种粘土矿物岩相,分别为高蒙粘土页岩相、混层粘土页岩相、伊绿粘土页岩相和混合粘土页岩相,高蒙粘土页岩相对应泻湖沉积,混层粘土页岩相、伊绿粘土页岩相和混合粘土页岩相对应分流间湾、泥潭沼泽和潮坪-泻湖沉积。

关键词：海陆过渡相页岩岩相粘土矿物黄铁矿优势岩相

四川盆地东缘五峰—龙马溪组页岩岩相特征研究

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四川盆地东缘五峰—龙马溪组页岩岩相特征研究

作者：邱嘉文成都理工大学

学位级别：硕士

页岩岩相的划分方式有按沉积构造划分,按矿物组成划分以及结合沉积构造和矿物组成划分三种方式。本文选取按沉积构造来划分页岩岩相。页岩沉积构造中又以纹层最为容易识别和分类。所以本文选取从四川盆地东缘巫溪1井,焦石坝地区的X井和Y... 详细信息

页岩岩相的划分方式有按沉积构造划分,按矿物组成划分以及结合沉积构造和矿物组成划分三种方式。本文选取按沉积构造来划分页岩岩相。页岩沉积构造中又以纹层最为容易识别和分类。所以本文选取从四川盆地东缘巫溪1井,焦石坝地区的X井和Y井,以及秀山溶溪地表剖面3处剖面的五峰-龙马溪组页岩样品进行显微镜观察分析,观察到块状页岩、平行纹层页岩、不平行纹层页岩3类主要的页岩岩相,以及斑状纹层页岩、透镜状纹层页岩和粒序纹层页岩这几种分布不太广泛的页岩岩相。薄片下观察到,块状页岩的纹层最不明显,平行纹层页岩的纹层细长而平直,不平行纹层页岩的纹层则粗壮且相互呈低角度相交。纹层中主要矿物为石英、白云母、长石、方解石、白云石等脆性矿物,周围基质中则以黏土矿物占多数。五峰-龙马溪组页岩3种主要的页岩岩相在矿物组成上有明显的区别。按照块状页岩、平行纹层页岩以及不平行纹层的页岩的顺序,平均石英含量依次降低,分别为61%、50%、32%,平均黏土矿物含量依次升高25.8%、29.1%、53.2%。石英含量与TOC呈正相关,黏土矿物含量与TOC呈负相关。就矿物组分来说,块状页岩和平行纹层页岩的页岩气储集物性要优于不平行纹层页岩。扫描电镜可以观察到纹层的细微特征,矿物的定向排列尤为明显。四川盆地东缘五峰-龙马溪组页岩主要发育粒间格架孔、黏土片间孔、粒缘孔、莓球状黄铁矿粒内晶间孔、黏土粒内孔、成岩溶孔、有机质孔以及微裂缝8类微观孔隙。虽然五峰-龙马溪组页岩不同页岩岩相所经历的成岩后生作用差别不是太大,演化程度也差不多。但其初始沉积条件的不同导致了他们的微孔分布特征有一定的差别。有机质孔和莓球状黄铁矿粒内晶间孔在块状页岩中最为发育,而不平行纹层页岩中粒间格架孔和黏土片间孔更占优势。就有机质类型而言,3类主要页岩岩相的有机质主要属于腐泥型(I)到腐殖-腐泥型(II1)。TOC的含量为块状页岩高于平行纹层页岩高于不平行纹层页岩。三条剖面所有样品统计显示,块状页岩TOC为3.7%,平行纹层页岩TOC为3.4%,不平行纹层TOC则只有1.1%。四川盆地东缘五峰-龙马溪组页岩样品的主微量数据显示,3类主要页岩岩相的脆性程度都与TOC呈正相关。微量数据显示,块状页岩和平行纹层页岩的水体环境主要为缺氧到贫氧,而不平行纹层页岩的水体环境主要为贫氧到氧化。不平行纹层页岩所反映的水动力环境要强于块状页岩和平行纹层页岩。3种主要岩相所反映的海水古盐度均为微咸水,但块状页岩和平行纹层页岩所代表的古水深是明显大于不平行纹层页岩的。块状页岩代表了一种稳定的沉积环境,沉积速率可快可慢,可以形成于水下峡谷或者陆棚上水体较深的区域这些沉积速率高的地方,也可以形成于水体相对安静,沉积速率低,悬浮作用沉积的地区,关键是没有明显的沉积间断。笔者认为页岩中纹层的出现代表了一种与河流周期性洪水有关(间歇性的悬浮沉积)的环境,平行纹层页岩代表了这种季节性(或周期性)洪水不太猛烈的环境,使得洪水期沉积的层和非洪水期沉积沉积层界限明显平直,侵蚀作用较轻。不平行纹层页岩的纹层较平行纹层的粗,可能反映了更加剧烈的周期性洪水。洪水带来的沉积物明显受到了底流、波浪或潮汐的改造。至于横向上三条剖面/井所反映的主要岩相分布的差异,可能与剖面在陆棚中的位置有关。因为较高的TOC,石英含量以及大量发育的有机质孔,块状页岩和平行纹层页岩对于页岩气勘探开发的意义明显大于不平行纹层页岩。

关键词：五峰-龙马溪组页岩岩相块状页岩平行纹层页岩不平行纹层页岩

蜀南地区龙马溪组优质页岩段岩相分布及其特征研究

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蜀南地区龙马溪组优质页岩段岩相分布及其特征研究

作者：李洁西南石油大学

学位级别：硕士

页岩岩相的研究是页岩地质特征的基础和重要组成部分。目前对于页岩岩相的划分越来越精细,有利于识别有利岩相组合及分布,为页岩气勘探评价提供重要地质依据。基于测井、钻井、岩心资料、薄片鉴定及X-射线衍射全岩矿物分析,对蜀南地区... 详细信息

页岩岩相的研究是页岩地质特征的基础和重要组成部分。目前对于页岩岩相的划分越来越精细,有利于识别有利岩相组合及分布,为页岩气勘探评价提供重要地质依据。基于测井、钻井、岩心资料、薄片鉴定及X-射线衍射全岩矿物分析,对蜀南地区龙马溪组优质页岩段的岩相进行了研究,将研究区目的层段龙一 1亚段自下而上细分为:1小层、2小层、3小层、4小层。以TOC含量、矿物组成为基础的“两步法”划分页岩岩相,共划分出19种岩相。本研究层位主要发育7种岩相:1.高碳硅质页岩相;2.高碳碳酸盐质-硅质页岩相;3.中碳硅质页岩相;4.中碳碳酸盐质-硅质页岩相;5.中碳硅质-碳酸盐质页岩相;6.中碳黏土质页岩相;7.低碳黏土质页岩相。通过对页岩岩相空间展布特征分析:（1）纵向上,从下向上,页岩岩相从高碳硅质页岩相向低碳黏土质页岩相逐渐过渡。（2）平面上,岩相类型变化较大,由北西至南东向,岩相类型逐渐向高碳硅质页岩相逐渐过渡。（3）从有机碳含量、矿物组分、物性特征、储集空间特征、含气性五方面对这7种岩相进行岩相综合评价,划分出3类有利页岩岩相:高碳硅质页岩相、高碳碳酸盐质-硅质页岩相为Ⅰ类有利岩相,中碳硅质页岩相、中碳碳酸盐质-硅质页岩相为Ⅱ1类有利岩相,中碳硅质-碳酸盐质页岩相、中碳黏土质页岩相为Ⅱ2类有利岩相,低碳黏土质页岩相为Ⅲ类有利岩相。Ⅰ类有利岩相主要分布在1小层是佳勘探层段。

关键词：蜀南地区龙马溪组优质页岩页岩岩相

长岭断陷沙河子组陆相页岩岩相对储层物性的控制

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长岭断陷沙河子组陆相页岩岩相对储层物性的控制

作者：梁志凯中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

陆相富有机质页岩沉积厚度大,生气潜力较高,页岩气勘探开发潜力巨大,但目前对陆相页岩储层的储集能力认识薄弱。本论文以松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相泥页岩为研究对象,以页岩地质特征为基础,以页岩岩相精细划分为切入点,采用有机碳含... 详细信息

陆相富有机质页岩沉积厚度大,生气潜力较高,页岩气勘探开发潜力巨大,但目前对陆相页岩储层的储集能力认识薄弱。本论文以松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相泥页岩为研究对象,以页岩地质特征为基础,以页岩岩相精细划分为切入点,采用有机碳含量（TOC）、全岩X-射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜图像大视域拼接技术、自发渗吸、气体吸附实验和核磁共振测试技术,研究不同岩相页岩的孔隙类型、孔隙结构、储层物性和润湿性及连通性特征,明确岩相对储集物性和孔隙结构的控制机理,进而优选和评价沙河子组陆相页岩储层优势岩相。结果表明:长岭断陷沙河子组陆相富有机质页岩沉积发育多米诺式半地堑型、滚动半地堑型和非对称地堑型三种模式。不同次凹发育泥页岩的矿物组成、生烃潜力差异较大;建立了“有机质+矿物组成”陆相页岩岩相分类方案,沙河子页岩岩相类型包括富有机质粘土质泥页岩、富有机质混合质页岩、富有机质硅质页岩、含有机质粘土质页岩、含有机质混合质页岩等7种类型,利用主成分分析法和BP人工神经网络模型明确了纵向岩相分布模式;沙河子组陆相页岩孔隙类型主要为有机质孔、粘土矿物粒内孔、溶蚀孔,其中有机质孔数量多、孔径小与圆度低,粘土矿物粒内孔的孔径分布范围最大、圆度较高;目的层泥页岩孔隙非均质性较强,孔径主要分布于0.5～0.9nm,3～6nm,10～40nm和200～2000nm区间,富有机质粘土质页岩微孔体积与微孔表面积占比最大。沙河子组泥页岩具有混合润湿特征,孔隙连通性有限。连通性大小遵循钙质页岩＞泥质页岩＞硅质页岩的规律。分析认为TOC和粘土矿物含量是沙河子组泥页岩孔隙结构及物性主控因素,富有机质粘土质页岩微孔比例高,对比表面积贡献高,孔体积和比表面积相对最大,有利于页岩气富集,是最有利储集的岩相类型。

关键词：长岭断陷下白垩统沙河子组陆相页岩页岩岩相孔隙结构

玛湖凹陷北缘风城组页岩岩相及其孔缝系统特征

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玛湖凹陷北缘风城组页岩岩相及其孔缝系统特征

作者：李兆丰中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

页岩油气是非常规油气中的研究热点。中国陆相含油气盆地普遍分布,陆相页岩岩性变化快,沉积构造多变,储层非均质性强。传统的岩相划分方案很难准确反映陆相页岩岩石学特征,不利于表征其复杂的沉积变化规律,制约了页岩油气的甜点优选及... 详细信息

页岩油气是非常规油气中的研究热点。中国陆相含油气盆地普遍分布,陆相页岩岩性变化快,沉积构造多变,储层非均质性强。传统的岩相划分方案很难准确反映陆相页岩岩石学特征,不利于表征其复杂的沉积变化规律,制约了页岩油气的甜点优选及有利区预测。因此需要建立有效的陆相页岩岩相划分方案,查明其微观储集空间特征。本次研究选取玛湖凹陷北缘风城组页岩作为研究对象,通过元素测井、有机地化测试、扫描电镜、高压压汞、氮气吸附等方法,建立风城组页岩岩相划分方案,明确风城组页岩储层发育特征,分析不同岩相对页岩储层微观孔缝系统的控制作用。玛湖凹陷北缘风城组页岩为半干旱气候,浅水高盐环境沉积;TOC普遍大于0.5%,整体处于低熟-成熟阶段,以Ⅱ型干酪根为主。基于矿物组成—沉积构造特征对玛湖凹陷北缘风城组页岩岩相进行划分,识别5种主要岩相:纹层状长英质页岩、块状含云长英质页岩、纹层状含长英云质页岩、纹层状含粘土长英质页岩以及块状粉砂岩夹层。通过MY1井岩心精细描述及测井响应特征,建立6种主要的岩相组合。长英质页岩多发育长英质条带、团块;含云长英质页岩、含长英云质页岩常见不规则云化,长英质与云质纹层、条带常伴生发育。玛湖凹陷北缘风城组页岩储层微观孔隙结构复杂多样,宏观裂缝、微裂缝均有发育。矿物组成是不同岩相页岩储层的孔缝系统差异发育的主要影响因素。长英质矿物的成孔能力相对较强,碳酸盐矿物次之,粘土矿物最差。粉砂岩和长英质页岩的宏孔孔隙、裂缝均发育,微裂缝与孔隙沟通较好,可形成宏观裂缝-微裂缝-宏孔的储集模式,是储集能力最好的两种岩相。

关键词：玛湖凹陷风城组页岩岩相沉积构造孔缝系统

渝南地区龙马溪组下部富有机质页岩岩相类型及储层特征

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工业技术创新 2020年第3期7卷 83-90页

作者：曹地陈雷蔡家兰王欣西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国石油西南油气田分公司重庆气矿重庆400021

以渝南地区龙马溪组下部富有机质页岩为研究对象,对岩相类型进行划分,对不同岩相下的储层品质进行系统分析。研究发现:渝南地区龙马溪组下部龙一1亚段发育9种页岩岩相,其中主要页岩岩相有4种,分别为混合硅质页岩、含粘土硅质页岩、含硅... 详细信息

以渝南地区龙马溪组下部富有机质页岩为研究对象,对岩相类型进行划分,对不同岩相下的储层品质进行系统分析。研究发现:渝南地区龙马溪组下部龙一1亚段发育9种页岩岩相,其中主要页岩岩相有4种,分别为混合硅质页岩、含粘土硅质页岩、含硅粘土质页岩和粘土质/硅质页岩;不同页岩岩相具有不同的储层特征,其中含粘土硅质页岩为最优势页岩岩相,集聚了高总有机碳含量(TOC)、高孔隙度、高含气性和高脆性等特征,其他三者为次优势页岩岩相。

关键词：页岩岩相龙马溪组渝南地区总有机碳含量(TOC) 含粘土硅质页岩

涪陵焦石坝地区五峰组-龙马溪组含气页岩岩相划分——以JY11-4井为例

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江汉石油职工大学学报 2015年第5期28卷 1-5页

作者：刘超陆亚秋梁榜张梦吟中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北武汉430223

针对目前焦石坝地区海相页岩气勘探开发需要,以JY11-4井岩心资料为基础,通过电子显微镜观察、矿物组分及有机碳含量分析,研究区五峰组-龙马溪组页岩矿物组分以石英和粘土矿物成分为主,含有长石、方解石、白云石、黄铁矿等,有机碳含量0.5... 详细信息

针对目前焦石坝地区海相页岩气勘探开发需要,以JY11-4井岩心资料为基础,通过电子显微镜观察、矿物组分及有机碳含量分析,研究区五峰组-龙马溪组页岩矿物组分以石英和粘土矿物成分为主,含有长石、方解石、白云石、黄铁矿等,有机碳含量0.55%~5.89%,具有自上而下逐渐增加趋势,结合U、TH测井解释结果,剖析五峰组-龙马溪组页岩岩相特征,划分为低有机质贫硅页岩相、中等有机质贫硅页岩相、低有机质富硅页岩相、中等有机质富硅页岩相和富有机质富硅页岩相等5种岩相,其中富有机质富硅页岩相为页岩气勘探开发最有利页岩相,对南方海相页岩气的勘探开发具有重要指导作用。

关键词：页岩岩相页岩气勘探开发五峰组-龙马溪组涪陵焦石坝地区四川盆地

松辽盆地青山口组一段泥页岩岩相对储集空间特征的影响

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松辽盆地青山口组一段泥页岩岩相对储集空间特征的影响