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四川盆地下寒武统筇竹寺组海相页岩气高产井突破与富集模式

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中国石油勘探 2024年第1期29卷 142-155页

作者：何骁梁峰李海郑马嘉赵群刘勇刘文平中国石油西南油气田公司中国石油勘探开发研究院国家能源页岩气研发(实验)中心

多年来下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发进展缓慢,资201井获高产气流大大增加了该套页岩气规模商业化开发的信心,不同区域及层段富集规律差异及下一步勘探开发方向是筇竹寺组页岩开发面临的首要问题。以四川盆地57口钻井资料为基础,对多... 详细信息

多年来下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发进展缓慢,资201井获高产气流大大增加了该套页岩气规模商业化开发的信心,不同区域及层段富集规律差异及下一步勘探开发方向是筇竹寺组页岩开发面临的首要问题。以四川盆地57口钻井资料为基础,对多口重点井的古生物、沉积、储层等特征进行分析,详细剖析资201井的部署理论依据、筇竹寺组页岩气富集条件及下一步勘探开发方向。从地层研究入手,建立了筇竹寺组地层划分标准,明确筇竹寺组主体发育4套深水陆棚相的富有机质页岩(①至④号层段),其分布受裂陷槽发育控制,裂陷槽内厚度最大。分析了页岩储层发育特征,指出储层压力、孔隙度、含气饱和度从下向上、从裂陷槽外到内呈现增大趋势,储层超压对页岩孔隙保存起到重要作用;基于此结合保存条件等建立了“多层异相、超压保孔”的页岩气超压差异富集模式,指出远离散失通道的超压孔隙发育区(层段)是页岩气富集有利区(层段)。文章指出资201井及周边是未来筇竹寺组页岩气增储上产的主要区域,资源量为8.06×10^(12)m^(3);川西地区具有相当的开发潜力,资源量为0.72×10^(12)m^(3);川南长宁及黔北一带受石墨化及构造活动影响,以寻找远离风化壳及地表露头的超压孔隙发育区为主。

关键词：四川盆地筇竹寺组页岩展布主控因素富集模式前景展望

中国页岩气新区带、新层系和新类型勘探进展、挑战及对策

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石油与天然气地质 2024年第2期45卷 309-326页

作者：邹才能董大忠熊伟傅国友赵群刘雯孔维亮张琴蔡光银王玉满梁峰刘翰林邱振中国石油勘探开发研究院北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心北京100083 中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油天然气集团有限公司科技管理部北京100007

近年来,中国页岩气聚焦“三新”(尚未开展工作或工作程度低的新区带、新层系及新类型)领域,加大理论攻关与勘探力度,页岩气增储上产再上新台阶。基于中国页岩气“三新”领域理论与勘探新进展,分析其勘探特点、变化趋势和发展前景,探索... 详细信息

近年来,中国页岩气聚焦“三新”(尚未开展工作或工作程度低的新区带、新层系及新类型)领域,加大理论攻关与勘探力度,页岩气增储上产再上新台阶。基于中国页岩气“三新”领域理论与勘探新进展,分析其勘探特点、变化趋势和发展前景,探索中国特殊页岩气地质理论,明确页岩气发展挑战与对策。结果表明:中国在四川盆地及邻区创新建立了五峰组-龙马溪组特色的高-过成熟度海相页岩气富集理论,累计发现页岩气田9个,探明页岩气地质储量近3×10^(12)m^(3),形成了450×10^(8)m^(3)/a的页岩气产能,年产页岩气250×10^(8)m^(3)。明确了近年来中国页岩气“三新”领域勘探具三大特点:①四川盆地及邻区五峰组-龙马溪组在深层、极浅层勘探取得重大新发展;②四川盆地筇竹寺组和吴家坪组等多个新层系实现新突破;③鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组获得新发现,东缘山西组取得新突破。页岩气“三新”领域的勘探实现了三大战略性转变:①目标由单一类型、单一盆地和单一层系转变为多类型、多盆地和多层系;②选区由盆内或盆缘为主转变为盆内、盆缘兼顾盆外弱改造区;③思路由纯粹富有机质页岩转变为富有机质页岩系统。通过梳理中国页岩气“三新”领域勘探挑战,指出“三新”领域是中国页岩气可持续发展的方向,并提出了下一步发展对策。

关键词：勘探思路转变发展前景发展对策新区带新层系新类型页岩气中国

川北-鄂西地区中二叠统层序岩相古地理演化及页岩气勘探潜力

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地球科学 2024年第2期49卷 712-748页

作者：邱振窦立荣吴建发韦恒叶刘雯孔维亮张琴蔡光银张淦吴伟李世臻曲天泉高万里中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心北京100083 中国石油西南油气田分公司页岩气研究院四川成都610051 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国地质调查局油气资源调查中心北京100083

近两年我国南方川北-鄂西地区上二叠统吴家坪组-大隆组取得了页岩气重大勘探突破,并在中二叠统孤峰组发现了勘探新苗头,但其富有机质层段的分布规律及其页岩气资源潜力仍不清楚.通过对川北-鄂西地区中二叠统地层开展沉积相识别与层序地... 详细信息

近两年我国南方川北-鄂西地区上二叠统吴家坪组-大隆组取得了页岩气重大勘探突破,并在中二叠统孤峰组发现了勘探新苗头,但其富有机质层段的分布规律及其页岩气资源潜力仍不清楚.通过对川北-鄂西地区中二叠统地层开展沉积相识别与层序地层对比划分,分析不同层序的岩相古地理演化特征,进而探讨该区孤峰组富有机质层段的分布规律与页岩气资源潜力.研究结果表明:川北-鄂西地区中二叠统可划分为3个三级层序SQ1、SQ2和SQ3,其中层序SQ3对应于孤峰组,沉积于卡匹敦晚期;层序SQ3沉积时期,该区在碳酸盐岩台地(对应层序SQ1和SQ2)基础上发育了3个北西向展布的深水盆地,即鄂西盆地、开江-梁平台盆(海槽)和广旺台盆(海槽);孤峰组硅质岩与硅质页岩层段的有机碳TOC含量较高(平均TOC含量为3%~10%),且展布相对连续稳定;峨眉山地幔柱事件驱动了该区中二叠世晚期深水斜坡-盆地环境的形成,从而控制着孤峰组富有机质硅质岩与硅质页岩的大规模区域性沉积.基于上述分析,综合硅质岩及硅质页岩有效厚度、TOC含量、构造保存条件等页岩气地质评价要素,在川东北至湘鄂西地区优选出5个有利区,面积约为1.2×10^(4)km^(2),估算总资源量约1.75×10^(12)m^(3),展示了良好的页岩气勘探开发潜力.

关键词：页岩气三级层序沉积相孤峰组四川盆地鄂西盆地非常规油气沉积学石油地质

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深层海相页岩气立体开发“甜点”岩相及其成因机制——以四川盆地南部泸州区块龙马溪组一段一亚段为例

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石油学报 2024年第8期45卷 1219-1233页

作者：武瑾郭为郭伟赵圣贤苟其勇曾凡成刘宇邹晓品王玉满刘兆龙中国石油勘探开发研究院北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心北京100083 中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610051 中国石油吉林油田公司川南天然气开发事业部(一体化中心) 吉林松原138000

页岩岩相控制着页岩的生烃潜力、储集性能以及可压裂性。基于岩心观察结果,综合利用岩石薄片鉴定、X射线衍射(XRD)矿物分析、场发射扫描电镜(FE-SEM)成像、X射线荧光光谱(XRF)元素扫描、主量/微量元素测试等技术手段,对四川盆地南部泸... 详细信息

页岩岩相控制着页岩的生烃潜力、储集性能以及可压裂性。基于岩心观察结果,综合利用岩石薄片鉴定、X射线衍射(XRD)矿物分析、场发射扫描电镜(FE-SEM)成像、X射线荧光光谱(XRF)元素扫描、主量/微量元素测试等技术手段,对四川盆地南部泸州区块龙马溪组一段(龙一段)一亚段上部开发层系(上层系)页岩岩相进行了系统研究。研究结果表明,龙一段一亚段上层系主要发育高TOC含泥硅质页岩(S1)岩相、高TOC硅泥混合页岩(CM1)岩相、中TOC含泥硅质页岩(S2)岩相、中TOC硅泥混合页岩(CM2)岩相、中TOC混合页岩(M2)岩相和低TOC硅泥混合页岩(CM3)岩相6种岩相。其中,S1岩相和CM1岩相为龙一段一亚段上层系“甜点”岩相类型。S1岩相主要发育于龙一段一亚段4小层底部和龙一段一亚段6小层下部,有机质丰度高,有机孔及微裂缝发育,脆性矿物含量高,现场测试其含气量最高,为最优岩相类型;CM1岩相主要发育于龙一段一亚段6小层中—下部,有机质丰度高,黏土矿物晶间孔、有机孔及微裂缝发育,现场测试其含气量较高,为次优岩相类型。海平面升降、火山事件以及上升洋流共同控制着泸州区块龙一段一亚段上层系“甜点”岩相的形成。Ce元素含量异常表明,海平面小幅上升造成底层水中溶解的氧浓度降低,同时火山喷发的火山灰释放大量营养元素,以及上升洋流带来的深海富营养水体,共同促使表层海水中海洋生物生产力提高,形成了一套富有机质的硅质、硅泥混合页岩,并在成岩过程中发育了大量微孔隙和微裂缝。

关键词：深层页岩气立体开发 “甜点”岩相储层特征龙马溪组四川盆地

煤层气水平井开发的理论技术初探——兼论煤层气和页岩气开发条件对比

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煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 47-59页

作者：王红岩段瑶瑶刘洪林赵群陈尚斌卢海兵施振生孙钦平陈振宏周尚文杨明伟王聪中国石油国家卓越工程师学院北京102200 国家能源页岩气研发(实验)中心北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221008

经过30 a的不懈探索,我国煤层气开发井型逐渐由直井向水平井开发过渡,水平井开发煤层气的基础理论是制约当前煤层气开发的主要问题。和页岩相比,煤层页理和脆性矿物不发育,非均质性更强,不利于体积缝网的形成。但煤层顶底板封盖强,机械... 详细信息

经过30 a的不懈探索,我国煤层气开发井型逐渐由直井向水平井开发过渡,水平井开发煤层气的基础理论是制约当前煤层气开发的主要问题。和页岩相比,煤层页理和脆性矿物不发育,非均质性更强,不利于体积缝网的形成。但煤层顶底板封盖强,机械强度高,具备较好的水力压裂条件。部分煤层裂隙被方解石等填充,酸化有利于储层渗透率改善和复杂裂缝形成。因此,建立一套适合煤层气储层特征的水平井开发工艺尤为重要。针对煤层地质特征,从水平井长度优化、簇间距优化、压裂液选择、支撑剂选择、返排率、最终可采储量(EUR)特征6个方面,系统分析煤层气水平井开发技术经济政策,认为煤层气水平段长度一般不超过1000 m,簇间距15~30 m储层改造效果较好;深部煤层气压裂液中加入滑溜水破胶剂及少量低温辅助破胶剂可提高破胶效率;相比中浅部煤层气储层,深部煤层压裂支撑剂应提高大粒径(0.425/0.850 mm)比例;深部煤层(如大吉区块8号煤)达到最高产气时的压裂液返排率与威远-长宁页岩气相近;煤层气EUR偏低,但用液强度、加砂强度大,应提高煤层气开发效率及经济效益等。煤层气开发效果受地质特征和开发工程技术协同控制,从地质工程一体化角度,提出下步煤层气水平井开发的对策,指出应进一步优化煤层气水平井开发工艺;完善水平井钻完井与配套技术,降低单井钻完井成本;依据煤粉迁移规律,实现煤层气水平井控粉有序返排,提高排采效果;依据游离与吸附气赋存比例,优化生产控制技术提升单井EUR。

关键词：深部煤层气页岩气开发条件储层对比水平井

煤层微观孔隙特征及沉积环境对孔隙结构的控制作用-以鄂尔多斯盆地8号煤层为例

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 142-154页

作者：赵伟波刘洪林王怀厂刘德勋李晓波中国石油长庆油田勘探开发研究院陕西西安710021 中国石油非常规油气重点实验室北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083

寻找深部煤层气资源分布,亟待查明深部煤储层沉积环境和孔隙分布特征。为此,在开展鄂尔多斯盆地煤岩显微组分、核磁共振孔隙和电镜分析的基础上,查明了煤岩显微组分和孔隙分布特征,评价了鄂尔多斯盆地8号煤的煤沉积环境和孔隙结构特征... 详细信息

寻找深部煤层气资源分布,亟待查明深部煤储层沉积环境和孔隙分布特征。为此,在开展鄂尔多斯盆地煤岩显微组分、核磁共振孔隙和电镜分析的基础上,查明了煤岩显微组分和孔隙分布特征,评价了鄂尔多斯盆地8号煤的煤沉积环境和孔隙结构特征之间的关系。结果表明:①研究区8煤层煤岩有机显微组分以镜质组为主,成煤早期植物类型应主要为木本植物,后期随着覆水程度增大而逐渐转变为木本+草本混生植物为主;②本溪期8号煤由早期为湿地森林沼泽逐步演化为后期开阔水域沼泽,沼泽水体相对滞留,沼泽环境稳定,利于有机质富集和煤层结构稳定;③研究区8煤大孔占比与结构保存指数(TPI)两者呈正相关,而与凝胶化指数(GI)呈负相关;④基质镜质体发育密集气孔群或稀疏带状气孔群,团块镜质体中发育少量气孔,结构镜质体中发育原始组织孔,多为矿物充填,均质镜质体气孔不发育。研究认为榆林地区煤层孔隙分布受到煤沉积环境和显微组分控制,开阔水域沼泽相的煤层孔隙结构呈现三峰,其中微孔和大孔发育最好,湿地森林沼泽相煤层孔隙结构呈现双峰,微孔发育好,大孔发育较差。

关键词：深部煤层气煤相孔隙结构煤岩显微组分鄂尔多斯盆地

石炭纪-二叠纪转折期重大地质事件与鄂尔多斯盆地东缘页岩气富集主控因素探讨

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地球科学 2024年

作者：高万里张琴房强赵惊涛刘雯孔维亮李文煜彭弘杰曲天泉蔡光银鲁静邱振中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院国家能源页岩气研发(实验)中心中国地质大学(北京)海洋学院

随着非常规油气富集与多地质（生物）事件耦合作用研究的不断深入，逐步证实了黑色页岩层系中非常规油气“甜点区/段”的沉积过程常伴随着多种全球或区域地质（生物）事件，如火山喷发、热液活动、大洋缺氧、气候突变、生物繁盛与灭绝... 详细信息

随着非常规油气富集与多地质（生物）事件耦合作用研究的不断深入，逐步证实了黑色页岩层系中非常规油气“甜点区/段”的沉积过程常伴随着多种全球或区域地质（生物）事件，如火山喷发、热液活动、大洋缺氧、气候突变、生物繁盛与灭绝等。鄂尔多斯盆地东缘石炭系-二叠系发育多套海陆过渡相页岩层系，是目前我国页岩气勘探开发的重要目标层段之一。本文通过梳理石炭纪-二叠纪转折期区域（鄂尔多斯盆地）和全球性重大地质、气候和生物事件，讨论其对鄂尔多斯盆地东缘页岩气富集的潜在影响。研究表明：石炭纪-二叠纪转折期海平面、古气候以及植被面貌等变化，在不同程度上影响着有机质生成的水体表层初级生产力以及有机质保存的水体底部氧化还原状态等条件。由于鄂尔多斯盆地东缘石炭系晋祠段（招贤页岩）和二叠系山23亚段中页岩层段的含气量与TOC含量具有良好的正相关性，本文从有机质富集的角度探讨了古生产力和古水体氧化还原条件对海陆过渡相页岩气富集程度的影响，提出植物繁盛能够为有机质大量生成提供物质基础，相对海平面的上升易形成贫氧-缺氧水体环境，有利于有机质沉积富集，从而最终促进了该区页岩气“甜点段”形成。

关键词：有机质富集地质(生物)事件海陆过渡相页岩气冰期-间冰期晚古生代

鄂尔多斯盆地深部本溪组煤孔隙特征及成因探讨以榆林M172井8煤为例

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天然气地球科学 2024年第2期35卷 202-216页

作者：赵伟波刘洪林王怀厂刘德勋李晓波中国石油长庆油田勘探开发研究院陕西西安710018 中国石油非常规油气重点实验室北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083

寻找深部煤层气资源分布,亟待查明深部煤储层显微组分和孔隙分布特征。以M172井8#煤为例,开展鄂尔多斯盆地榆林地区煤岩显微组分、核磁共振孔隙和电镜成像,分析了榆林地区煤岩的孔裂隙类型、孔隙连通性、孔隙度和孔径结构分布等参数,探... 详细信息

寻找深部煤层气资源分布,亟待查明深部煤储层显微组分和孔隙分布特征。以M172井8#煤为例,开展鄂尔多斯盆地榆林地区煤岩显微组分、核磁共振孔隙和电镜成像,分析了榆林地区煤岩的孔裂隙类型、孔隙连通性、孔隙度和孔径结构分布等参数,探讨了孔隙结构与显微组分、煤气孔成因机制等影响煤层储集性能的主控因素。研究结果表明:①饱和水煤样核磁弛豫时间T2发育3个峰,峰值位于0.2ms、8ms和300ms处,分别对应吸附孔、过渡孔和游离孔,并以吸附孔为主。煤样总孔隙度、有效孔隙度都随着镜质组分的含量增加而增大;煤岩中气孔与液态烃产生有关,基质镜质体发育液态烃裂解产生的气孔群。③深层煤层存在游离气与吸附气2种赋存状态,煤层含气量更高,含气饱和度普遍超饱和,煤层气成藏主控因素更为复杂,发育断层遮挡、水动力圈闭、构造-岩性和微幅构造等多种成藏类型,成藏类型比中浅层更加丰富。通过对深部煤岩孔隙结构特征的研究与成因分析对于明确深部煤层气成藏规律具有一定地质意义。

关键词：深部煤层气气孔气泡变孔效应核磁共振技术鄂尔多斯盆地

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泸州地区五峰组——龙马溪组页岩气成藏特征

新疆石油地质 2024年第1期45卷 19-26页

作者：刘洪林王怀厂李晓波中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油非常规油气重点实验室北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710021

为寻找四川盆地泸州地区五峰组—龙马溪组页岩气有利区,在开展流体包裹体检测、页岩微观孔隙观测、气泡变孔模拟等研究基础上,查明了泸州地区构造埋藏过程和生烃热演化过程,总结了泸州地区页岩气成藏特征和成藏规律。研究结果表明:泸州... 详细信息

为寻找四川盆地泸州地区五峰组—龙马溪组页岩气有利区,在开展流体包裹体检测、页岩微观孔隙观测、气泡变孔模拟等研究基础上,查明了泸州地区构造埋藏过程和生烃热演化过程,总结了泸州地区页岩气成藏特征和成藏规律。研究结果表明:泸州地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度大,在二叠纪—早三叠世生油,经历了中三叠世和燕山运动期—喜马拉雅运动期2次构造抬升,中三叠世抬升幅度有限,未导致大规模烃散失,燕山运动期—喜马拉雅运动期构造抬升晚于川东南且幅度小,利于页岩气保存;泸州地区五峰组—龙马溪组页岩有机孔发育,是由于中三叠世隆升时间短,强度小,未发生大规模排烃,大量液态烃保留在储集层中,有利于后期有机孔的大量形成,同时在晚三叠世—中白垩世,地层深埋发生液态烃裂解产气,地层广泛超压,有利于有机孔的后期保存;泸州地区三叠纪隆升虽然时间短、强度小,但是从模拟实验结果来看,可以导致原油稠化和气孔形成,对页岩气富集成藏有利。因此,发生在印支运动期的泸州地区的隆升造成原油稠化,有利于页岩气富集成藏;泸州地区地层抬升时间晚,页岩气散失时间短,低角度层理缝发育,而纵向裂缝少,均有利于形成超压页岩气富集区。提出的泸州地区五峰组—龙马溪组页岩富集成藏规律,对于指导其他同类型油气勘探具有借鉴意义。

关键词：四川盆地泸州地区五峰组龙马溪组页岩储集层页岩气孔隙成因隆升成藏