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中扬子地台宜昌地区寒武系水井沱组优质页岩储层发育特征及天然气富集机理研究

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中国地质 2024年

作者：蔡宁波王琳霖鲍一遥李怡普万泽鑫康志梅罗胜元湖南省地质新能源勘探开发工程技术研究中心中国地质大学(武汉)高等研究院长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室中国石化石油勘探开发研究院中国地质调查局武汉地质调查中心

[研究目的]湖北省宜昌地区是中扬子地台页岩气勘探的重要前沿领域之一，近年来的野外调查与钻探工作表明该地区的寒武系水井沱组是极具潜在工业价值的页岩气勘探靶区。[研究方法]本文针对该地区最新的钻孔资料，利用多学科交叉手段，查... 详细信息

[研究目的]湖北省宜昌地区是中扬子地台页岩气勘探的重要前沿领域之一，近年来的野外调查与钻探工作表明该地区的寒武系水井沱组是极具潜在工业价值的页岩气勘探靶区。[研究方法]本文针对该地区最新的钻孔资料，利用多学科交叉手段，查明该地区水井沱组优质页岩储层的特征以及油气富集规律。[研究结果]水井沱组页岩有机质丰度高，有机碳含量(TOC)主要分布在0.56%～8.42%，干酪根以II1型和I型为主，Ro等效值分布在2.4%～3.2%。水井沱组页岩储层孔隙度主要分布在0.5%～9.1%，渗透率主要分布在0.019～0.540×10-3μm2。水井沱组页岩的储集空间主要包括有机孔隙、无机孔隙以及裂缝等类型。储集空间的发育程度主要与有机质富集程度、黏土矿物含量以及页理缝的发育程度有关。天然气主要以吸附气(45.21%～81.44%)和游离气(18.56%～54.79%)的状态附存于水井沱组页岩储层中，溶解气的比例相对较小。水井沱组页岩储层的含气性主要受有机碳含量、脆性矿物比例以及裂缝发育程度有关。有机碳比例、脆性矿物比例和裂缝发育程度越高，储层含气性越好。[结论]综合地球化学、岩石物理和现场实测数据，本研究认为宜昌地区水井沱组页岩气极具商业价值，是我国南方理想的页岩气勘探开发目标之一。

关键词：页岩储层页岩油气控制因素中扬子地台成藏机理油气勘查工程

黔北狮溪地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件及其勘探前景

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中国地质 2024年第3期51卷 728-742页

作者：林瑞钦石富伦王奕松张大权冯霞姜振学刘达东杨威张子亚赵福平孙钊陈祎卢树藩杜威自然资源部复杂构造区非常规天然气评价与开发重点实验室贵州贵阳550000 贵州省油气勘查开发工程研究院贵州贵阳550000 中国石油大学(北京)油气资源评价与探测国家重点实验室北京102200 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102200 贵州省地质调查院贵州贵阳550000

【研究目的】文章旨在通过分析狮溪地区狮溪1井五峰组—龙马溪组页岩成藏要素,揭示黔北地区复杂构造区页岩气成藏条件,查明黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏潜力。【研究方法】本次研究基于黔北地区狮溪1井的系列钻井取心、测井曲... 详细信息

【研究目的】文章旨在通过分析狮溪地区狮溪1井五峰组—龙马溪组页岩成藏要素,揭示黔北地区复杂构造区页岩气成藏条件,查明黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏潜力。【研究方法】本次研究基于黔北地区狮溪1井的系列钻井取心、测井曲线、地震资料、地化测试以及储层特征等综合实验分析,围绕“生—储—保”三个维度开展页岩气成藏综合研究。【研究结果】狮溪1井五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度约25 m,TOC含量分布在2.79%~4.77%,等效镜质体反射率为2.01%~2.59%,有机质类型以I型为主,具有良好的生气基础;富有机质页岩层段脆性矿物含量较高,平均值约为61.05%,具有较高的脆性;发育大量微纳米级孔隙,主要为有机质孔、无机—有机质复合孔,孔体积以及比表面积参数表现良好,为页岩气的赋存提供了良好的储集空间;残留向斜内部富有机质页岩段顶底板具有较好的封闭能力,三者纵向上形成良好的生储盖组合;狮溪1井东部与西部发育两条通天断裂,距离断层较远的同时,得益于断层较好的封闭性以及平缓的地层产状,狮溪1井因而具有良好的含气显示。【结论】黔北地区残留向斜内部五峰组—龙马溪组页岩同样具有页岩气高效、规模建产的油气地质条件,是下一步勘查与攻关研究的重点方向。该成果扩大了页岩气勘查范围,拓宽了四川盆地周缘页岩气勘探深度和广度,有望形成新的资源接替区。

关键词：页岩气五峰组—龙马溪组成藏条件油气勘查工程狮溪向斜黔北地区

松辽盆地齐家—古龙凹陷青山口组油层顶底板封闭性及对页岩油的保存作用

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天然气地球科学 2024年

作者：李军辉刘伟苏杨鑫曾旭付秀丽关铭李书现大庆油田有限责任公司勘探开发研究院多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室中国石油勘探开发研究院中国地质大学(北京)能源学院

保存条件对于页岩油气滞留聚集至关重要，是保障页岩地层蓄积充足能量和油气有效流动的关键。顶底板封闭性优劣直接影响着页岩气的富集和空间分布，但对页岩油层是否同样重要仍不清楚。论文以古龙页岩油作为研究对象，在顶底板矿物岩石... 详细信息

保存条件对于页岩油气滞留聚集至关重要，是保障页岩地层蓄积充足能量和油气有效流动的关键。顶底板封闭性优劣直接影响着页岩气的富集和空间分布，但对页岩油层是否同样重要仍不清楚。论文以古龙页岩油作为研究对象，在顶底板矿物岩石学、致密化过程、物性及孔隙结构等分析基础上，结合突破压力测试和测井预测结果，探讨了古龙页岩油顶底板封闭能力。结果显示：顶板主要为深湖—半深湖相泥页岩，渗透率更低、孔隙主体孔径更小、突破压力更高，平面上高值区主要分布在凹陷中部和南部地区，低值区与上覆高台子油藏储量区有较好的一致性；底板沉积三角洲相或浅湖相砂岩、粉砂岩和泥岩，孔、渗略高于顶板、孔隙主体孔径为介孔—大孔、突破压力更小，平面上高值区主要分布在凹陷中部地区，低值区与下覆扶余油藏储量区有较好的匹配性。古龙页岩油层顶底板突破压力高，具有较强封闭能力，突破压力高值分布区对应于页岩油高产区。优质顶底板是富含轻质组分古龙页岩油原位滞留富集的关键因素之一，研究成果预期能够为古龙页岩油的选区定井提供科学指导。

关键词：古龙页岩油顶底板岩相突破压力保存条件

新疆准噶尔盆地白家海凸起深部煤层气勘探开发进展及启示

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煤田地质与勘探 2024年第2期52卷 13-22页

作者：兰浩杨兆彪仇鹏王彬刘常青梁宇辉王钰强中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008

白家海凸起侏罗系煤是国内深部煤层气直井产量很早取得突破的地方,为准噶尔盆地的重要靶区。煤储层为特低灰、低水分、中高挥发性煤,孔渗系统较好。具有“古生新储”和“自生自储”两种成藏模式,煤层含气量高、游离气占比高、含气饱和度... 详细信息

白家海凸起侏罗系煤是国内深部煤层气直井产量很早取得突破的地方,为准噶尔盆地的重要靶区。煤储层为特低灰、低水分、中高挥发性煤,孔渗系统较好。具有“古生新储”和“自生自储”两种成藏模式,煤层含气量高、游离气占比高、含气饱和度高,为优质煤层气储层。历经多年的勘探开发证明:多数直井试采无需排水降压即可快速见气(2~5 d),排采初期日产气量较高(2100~9890 m^(3)),日产水量少甚至不产水(气试气效果,其中冻胶、胍胶体系优于活性水-清洁压裂液体系。最新施工的彩探1H水平井试采表现出压裂开井后即高产,试采最高日产气量5.7万m^(3),日产水量少(0.5~3.0 m^(3)),表现出常规天然气特征,随后衰减稳定,表现为吸附气与游离气共同产出;与直井对比,水平井产量高、稳产时间长、压降速率小。基于研究区储层特征和含气性特征,及勘探开发历程,得到3方面启示。一是深部多类型气藏富集规律再认识:需重视油气运聚圈闭的成藏演化研究,重视深部位气水空间分配和富集规律的研究。二是深部中低阶煤储层可压性评价:针对凸起高部位孔渗系统好的中低煤阶储层,需形成适合的压裂工艺体系。三是深部多类型气藏开发方式优化:针对游离气占比高的气藏,实现游离气-吸附气的接续产出,保持降压面积稳定扩展,排采控制尤为关键。

关键词：准噶尔盆地白家海凸起深部煤层气孔渗系统成藏特征勘探开发进展

新疆准噶尔盆地白家海凸起深部煤层气孔渗系统特征

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煤田地质与勘探 2024年第6期52卷 33-43页

作者：陈河青杨兆彪李道清徐苗苗梁宇辉刘常青王钰强中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008

【目的】新疆深部煤层气资源丰富,其中准噶尔盆地白家海凸起侏罗系煤层是深部煤层气勘探开发的有利目标区。深部煤层气孔渗系统直接决定了深部煤层气的可采性。【方法】以新疆油田2023年最新施工的彩煤2-004H评价井为基础,基于扫描电镜... 详细信息

【目的】新疆深部煤层气资源丰富,其中准噶尔盆地白家海凸起侏罗系煤层是深部煤层气勘探开发的有利目标区。深部煤层气孔渗系统直接决定了深部煤层气的可采性。【方法】以新疆油田2023年最新施工的彩煤2-004H评价井为基础,基于扫描电镜观察,压汞–低温液氮–二氧化碳吸附、低场核磁共振、CT扫描,变温压孔渗实验,结合数学建模,深入研究了本区侏罗系西山窑组煤的孔渗系统。【结果和结论】结果表明:(1)研究区深部煤储层孔隙类型以植物组织孔和气孔为主,孔裂隙发育,形态多为板状和狭缝状,孔裂隙连通性好,多为开放型孔。(2)全孔径表征结果显示,超微孔最为发育,其次为中孔和过渡孔,各类型孔隙发育较为均匀,总孔比表面积和总孔容较大,接近于贫煤和无烟煤,暗示了其吸附性和储集能力较强,其主要地质原因在于其煤层为特低灰分(平均灰分在5%左右)煤、煤岩显微组分中主要为丝质体和结构腐殖体,且处于构造高部位的煤储层断裂发育。(3)考虑温度和有效应力对孔隙率和渗透率的影响,建立了研究区孔隙率和渗透率与埋深的关系式。与鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块深部煤相比,不论是常规孔渗结果,还是模拟原位储层条件下的孔渗系统,白家海凸起深部煤储层孔隙率和渗透率均较大,原位储层条件下孔隙率介于8.60%~10.21%,渗透率介于(0.04~0.21)×10^(-3)μm^(2)。即本区深部煤储层孔渗系统,不仅储气能力较强,同时其导流能力也较好。

关键词：准噶尔盆地白家海凸起深部煤层气全孔径表征孔渗系统

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段优质白云岩储层发育特征及成因机制

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天然气工业 2024年第2期44卷 30-39页

作者：于洲罗晓容周进高胡子见魏柳斌李靖师平平曹斌风吕玉珍中国石油杭州地质研究院国家能源碳酸盐岩油气重点实验室西北大学中国石油长庆油田公司勘探事业部中国石油长庆油田公司勘探开发研究院

鄂尔多斯盆地米探1井在奥陶系马家沟组四段(以下简称马四段)白云岩获得天然气勘探新发现,展示出马四段良好的天然气勘探前景,但马四段白云岩储层发育特征及其分布规律不清,制约了该层系下一步的天然气勘探部署。为此,基于岩心、薄片、工... 详细信息

鄂尔多斯盆地米探1井在奥陶系马家沟组四段(以下简称马四段)白云岩获得天然气勘探新发现,展示出马四段良好的天然气勘探前景,但马四段白云岩储层发育特征及其分布规律不清,制约了该层系下一步的天然气勘探部署。为此,基于岩心、薄片、工业CT、U-Pb定年、物性分析及地球化学特征等资料,系统研究了马四段白云岩储层发育特征及成因机制,并预测了该盆地白云岩储层分布和天然气有利勘探区带。研究结果表明:(1)马四段主要发育丘滩相白云岩储层和斑状白云岩储层,其中丘滩相白云岩储层岩性为砂砾屑白云岩、细—中晶白云岩、粉—细晶白云岩和叠层石白云岩,斑状白云岩储层岩性为斑状粉—细晶白云岩、斑状粉晶白云岩和斑状灰质白云岩。(2)丘滩相白云岩储层储集空间主要为晶间(溶)孔,含少量溶蚀孔洞、残余粒间孔和微裂缝,平均孔隙度为5.06%;斑状白云岩储层储集空间以晶间孔为主,含少量晶间溶孔和微裂缝,平均孔隙度为2.46%。(3)丘滩相白云岩储层发育主要受微生物丘和颗粒滩控制,并经历了准同生白云石化作用和埋藏白云石化作用的改造,斑状白云岩储层发育主要受生物扰动作用、准同生白云石化作用和埋藏白云石化作用控制。(4)构造古地理格局和海平面升降变化共同控制了丘滩体发育、生物扰动作用程度和白云石化流体的形成。结论认为,马四段优质白云岩储层主要沿中央古隆起和神木—志丹低隆起规模分布,其中神木—志丹低隆起马四段白云岩储层位于岩性相变带上,其储盖配置关系好,是天然气富集区,预测有利区储层面积18 000 km^(2)。

关键词：鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段白云岩储层构造古地理格局海平面升降变化

页岩层系不同岩矿组合试样渗透率变化规律差异及其机理分析

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地质论评 2024年第3期70卷 1071-1082页

作者：尚春江康永尚袁晓蔷邓泽赵群王红岩中国地质调查局广州海洋地质调查局广州511458 自然资源部海底矿产资源重点实验室广州511458 中国石油大学(北京地球科学学院) 北京102249 油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083

页岩地层垂向岩矿组合变化大,页岩气开采需要对储层进行大规模人工水力压裂改造。笔者等基于样品的全岩X-射线衍射分析,通过对不同岩矿组合的3块页岩试样进行流—固耦合物理模拟实验,获得了3点认识,反映了不同岩矿成分的页岩在不同条件... 详细信息

页岩地层垂向岩矿组合变化大,页岩气开采需要对储层进行大规模人工水力压裂改造。笔者等基于样品的全岩X-射线衍射分析,通过对不同岩矿组合的3块页岩试样进行流—固耦合物理模拟实验,获得了3点认识,反映了不同岩矿成分的页岩在不同条件微裂缝与渗透率的变化特征,以及碳酸盐矿物含量高时的影响。这一实验对于研究页岩储层在压裂过程中的变化具有探索性,对于页岩气生产具有重要的参考意义。

关键词：页岩气流—固耦合不同岩矿组合渗透率形成机理力学脆性指数

塔里木盆地西北部震旦系奇格布拉克组层序地层划分——基于高分辨率相分析和Fischer图解的证据

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沉积学报 2024年

作者：汪远征葛小瞳唐攀杨钹陈代钊王斌邓模赵国伟中国石化页岩油气勘探开发重点实验室页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室中国石化石油勘探开发研究院长江大学录井技术与工程研究院中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室

【目的】塔里木盆地震旦系奇格布拉克组广泛发育微生物碳酸盐岩，是深层—超深层油气勘探的有利层位。然而，奇格布拉克组现有的层序地层划分方案存在明显分歧，不利于储层沉积演化分析和展布预测的开展，亟待进一步的深入研究和厘定。... 详细信息

【目的】塔里木盆地震旦系奇格布拉克组广泛发育微生物碳酸盐岩，是深层—超深层油气勘探的有利层位。然而，奇格布拉克组现有的层序地层划分方案存在明显分歧，不利于储层沉积演化分析和展布预测的开展，亟待进一步的深入研究和厘定。【方法】以塔西北阿克苏地区什艾日克剖面为对象，基于高分辨率的沉积相刻画和Fischer图解分析，明确奇格布拉克组沉积环境和海平面变化特征，进行层序地层的划分。【结果】奇格布拉克组共划分出10种主要的岩相类型，岩相组合特征指示其沉积背景为碳酸盐岩缓坡台地，发育内缓坡和中缓坡两种沉积亚相，其中内缓坡由潮坪、潟湖、潮道和颗粒滩等微相组成。奇格布拉克组共识别出8种潮缘旋回亚型、2种浅水潮下旋回亚型和2种中缓坡旋回亚型；根据Fischer图解反映的旋回叠加样式，结合沉积相序和潮下带占比分析结果，将奇格布拉克组划分为SQ1～SQ4等4个三级T-R层序，其中SQ1只有海退体系域记录在奇格布拉克组，而SQ4只保留了海侵体系域。【结论】（1）塔西北地区奇格布拉克组层序地层“四分”的划分方案是合理的；（2）奇格布拉克组顶部经历的百万年尺度的暴露剥蚀有利于规模化储层的形成。

关键词：高分辨率沉积相 Fischer图解奇格布拉克组塔里木盆地西北部

湘西前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系沉积环境与有机质富集机制:以TD2井为例

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地球科学 2024年第7期49卷 2330-2345页

作者：蔡全升胡明毅杨智邱小松张保民李海胡忠贵邓庆杰长江大学非常规油气省部共建协同创新中心湖北武汉430100 长江大学地球科学学院湖北武汉430100 中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430023 中国石油勘探开发研究院北京100083

受地层剥蚀和强烈构造活动的影响,对中扬子东南缘前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系关注较少,该区黑色岩系沉积特征与有机质富集规律尚不清楚.利用近年来新获取的常德TD2井岩心资料,基于岩石学、沉积学以及地球化学分析,对湘西前陆坳陷... 详细信息

受地层剥蚀和强烈构造活动的影响,对中扬子东南缘前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系关注较少,该区黑色岩系沉积特征与有机质富集规律尚不清楚.利用近年来新获取的常德TD2井岩心资料,基于岩石学、沉积学以及地球化学分析,对湘西前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系的发育特征、沉积环境及有机质富集机制开展了深入研究.结果表明,湘西前陆坳陷区TD2井五峰-龙马溪组黑色岩系厚度较大,TOC>2%的富有机质页岩厚约21 m,岩性以硅质页岩与碳质页岩为主,基于岩性差异自下而上可划分为四个沉积单元,富有机质页岩主要集中凯迪阶至鲁丹阶下部,而鲁丹阶上部-埃隆阶下部黑色岩系TOC含量普遍偏低且呈间断发育.综合研究认为,前陆坳陷区五峰-龙马溪组黑色岩系的形成主要受构造、海平面以及陆源碎屑供给等因素的综合控制.凯迪晚期-鲁丹早期,受区域构造挤压和全球海平面上升的影响,湘西地区经历了显著的构造沉降及相对海平面上升等事件,极大地促进了坳陷区强还原条件的形成以及古生产力的提高,使得该时期研究区黑色岩系中的有机质大量富集.然而,随着鲁丹晚期区域构造挤压活动的加剧,研究区由构造沉降向构造隆升转变,持续的构造抬升与风化作用增强,导致了研究区陆源碎屑供给大量增加和相对海平面不断下降,并最终使得研究区富有机质页岩的形成发育在埃隆早期被终结.值得注意的是,埃隆早期的全球冰川型海平面上升在研究区也有响应,促进了龙马溪组黑色页岩的二次发育.据此,提出了湘西前陆坳陷区奥陶-志留纪之交富有机质页岩的发育模式,以期为该区五峰-龙马溪组页岩气勘探及奥陶-志留纪之交重大地质事件沉积响应研究提供参考.

关键词：前陆坳陷五峰-龙马溪组黑色岩系沉积特征有机质富集湘西地区石油地质