陆相页岩气突破和建产的有利目标——以四川盆地下侏罗统为例
陆相页岩层系岩相类型、组合特征及其油气勘探意义--以四川盆地中
陆相页岩层系岩相类型、组合特征及其油气勘探意义——以四川盆地中下侏罗统为例刘忠宝1,2 刘光祥1,2 胡宗全1,2 冯动军2 朱彤2 边瑞康2 姜涛3 金治光41.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室2.中国石化石油勘探开发研究院3.北京大学地球与空间科学学院4.中国石油大学(北京)地球科学学院摘 要 页岩层系岩相类型的精细识别与划分是页岩气勘探开发潜力评价的重要基础,但目前关于页岩岩相的识别划分标准及分类方案尚未达成共识。
为此,以四川盆地中下侏罗统陆相页岩层系为研究对象,利用岩心观察、全岩矿物X射线衍射分析、薄片鉴定、总有机碳含量(TOC)及氦气孔隙度测试等多种手段,在页岩全岩矿物组成及特征分析的基础上,建立岩相划分方法,开展页岩层系岩相类型识别与划分,研究不同尺度下岩相组合特征,并探讨其对页岩气勘探的意义。
研究结果表明:①利用新建立的全岩矿物分区—TOC分级—矿物结构与沉积构造校正及完善的3步岩相划分方法,在该区陆相页岩层系共识别出6类20种页岩岩相类型,其中以中—高碳黏土质页岩岩相、纹层—薄层状黏土质页岩岩相及低—中碳粉砂质页岩岩相为主,次为低—中碳黏土质介壳灰质页岩岩相、含—低碳粉砂质黏土质页岩岩相;②黏土质页岩岩相和介壳灰质黏土质页岩岩相的平均TOC、平均孔隙度均高于粉砂质页岩岩相和粉砂质黏土质页岩岩相,页岩矿物成分及岩相类型对于页岩气源、储性能具有一定的影响;③该区陆相页岩层系可识别出泥灰沉积、泥砂沉积及泥灰砂混合沉积等3类组合,依次体现了湖泊相环境下远源区、近源区、过渡区的沉积特点,对于不同岩相组合的刻画有助于判识页岩沉积环境的差异;④对于高黏土矿物含量的陆相富有机质页岩中灰质介壳纹层与薄层的数量、频次的识别与统计,可以为富气层段储层可改造性评价、最佳勘探开发层段优选提供依据。
关键词 陆相页岩气 页岩岩相 三端元定量分区 岩相组合 沉积环境 侏罗纪 四川盆地DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.12.002Lithofacies types and assemblage features of continental shale strata and their sig-nificance for shale gas exploration: A case study of the Middle and Lower Jurassicstrata in the Sichuan BasinLiu Zhongbao1,2, Liu Guangxiang1,2, Hu Zongquan1,2, Feng Dongjun2, Zhu Tong2, Bian Ruikang2,Jiang Tao3 & Jin Zhiguang4(1. State Key Laboratory of Shale Oil & Gas Enrichment Mechanisms and Effective Development, Beijing 100083, China;2. Sinopec Exploration & Production Research Institute, Beijing 100083, China;3. School of Earth and Space Science, Peking University, Beijing 100871, China;4. College of Geosciences, China University of Petroleum, Beijing 102249, China)NATUR. GAS IND. VOLUME 39, ISSUE 12, pp.10-21, 12/25/2019. (ISSN 1000-0976; In Chinese) Abstract: Fine identification and division of lithofacies types of continental shale strata is an important basis for the evaluation of shale gas exploration and development potential. At present, however, there is no consensus on the identification standard and division scheme of shale lithofacies. Taking the continental shale strata of Middle and Lower Jurassic in the Sichuan Basin as an example, this paper es-tablished a lithofacies division method by means of core observation, whole-rock mineral X-ray diffraction analysis, thin section analysis, total organic carbon (TOC) measurement and helium porosity measurement after analyzing whole-rock mineral composition and shale characteristics. Then lithofacies types of shale strata were identified and divided, and characteristics of lithofacies assemblages in differ-ent scales were investigated. Finally, their significance for shale gas exploration was discussed. And the following research results were obtained. First, 20 shale lithofacies types of 6 categories are totally identified in this continental shale strata using the newly established three-step lithofacies division method (whole-rock mineral composition partition–TOC classification–correction and improvement of mineral structure and sedimentary structure). And among them, medium–high TOC clay shale lithofacies, lamina–thin layer clay shale lithofacies and low–medium TOC silty shale lithofacies are dominant, followed by low–medium TOC shell limy clay shale lithofacies, and TOC bearing and low TOC silty clay shale lithofacies. Second, the average TOC and the porosity of clay shale lithofacies and shell limestone clay shale lithofacies are higher than those of silty and silty clay shale lithofacies. It is indicated that mineral composition and lithofacies types of shale have a certain impact on gas source and reservoir performance. Third, three assemblages are identified in the continental shale strata, including mudstone–limestone assemblage, mudstone–sandstone assemblage and mudstone–limestone–sandstone assemblage, which reflect the sedimentary characteristics of distal region, proximal region and transition region in the lacustrine environ-ment, respectively; and that the characterization of different lithofacies assemblages is conducive to recognizing the differences between different shale sedimentary environments. Fourth, fine identification and statistic of the number and frequency of limy shell laminae and thin layers in the terrestrial organic rich shale with a high clay mineral content can provide a basis for the fracturability evaluation of gas rich zones and the selection of optimal exploration and development intervals.Keywords:Continental shale gas; Shale lithofacies; Three-end member quantitative partition; Lithofacies combination; Sedimentary en-vironment; Jurassic; Sichuan Basin基金项目:国家科技重大专项“陆相层系页岩气勘探潜力评价”(编号:2017ZX05036004)、中国石油化工股份有限公司技术开发项目“川东北地区自流井组页岩气富集主控因素与有利目标”(编号:P19017-2)。
四川盆地某工区构造解释及页岩气有利区域预测研究的开题报告
四川盆地某工区构造解释及页岩气有利区域预测研究的开题报告一、选题背景及意义页岩气,是指储存在页岩层中的天然气,又称致密天然气或页岩气藏。
近年来,随着能源需求的增加以及传统油气资源的逐渐减少,页岩气已成为国际上储量最为丰富的非传统油气资源之一。
我国页岩气资源型国家,盆地分布广、油气条件好、资源总量巨大,在实现能源安全、推动区域经济发展等方面具有重大意义。
四川盆地是我国重要的页岩气资源集聚区之一,具有优越的地质条件和巨大的页岩气资源潜力。
然而,由于四川盆地构造复杂,页岩气分布不均,因此对于四川盆地的构造解释和页岩气的有利区域预测具有重要的研究价值。
二、研究内容与目标本课题基于四川盆地某工区的地质资料,将依据盆地构造演化、页岩地层分布及其孔隙特征、气源条件等研究页岩气的构造解释和有利区域预测。
具体研究内容包括:1.四川盆地某工区页岩气藏地质特征及储层滞留方式分析。
2.四川盆地某工区孔隙式页岩气藏主控因素分析,包括构造、沉积环境、矿物组成等。
3.分析四川盆地某工区页岩气藏气源条件及有利条件,包括大地构造、生烃时期、运移成藏时期。
4.基于上述研究结果,对四川盆地某工区的页岩气有利区域进行预测,为进一步开发利用页岩气资源提供科学基础。
本课题的目标是对四川盆地某工区的页岩气构造解释和有利区域预测进行深入研究,为该地区的页岩气资源开发与利用提供科学依据。
三、研究方法和技术路线本课题采用综合研究方法,包括文献调研、地质调查、岩心分析、化验分析等。
具体技术路线如下:1.文献研究阶段。
收集有关四川盆地某工区的地质、构造、沉积和页岩气地质条件的文献资料,初步进行全区域gage分析。
2.地质调查阶段。
对四川盆地某工区进行地质调查,查明该区地质构造特征、沉积环境等,并采集代表性岩心样品。
3.岩心样品分析阶段。
根据采集的岩心样品进行孔隙度、渗透率、成分组成、有机质丰度以及页岩气干魔法系数等方面的物性分析。
4.数据处理阶段。
根据实验结果进行数据分析,评价岩石物理、地球化学、地质结构特征对页岩气运移成藏的影响。
中国页岩气勘探开发新突破及前景展望
中国页岩气勘探开发新突破及前景展望随着我国科技的日益发展与技术能力的逐步加强,这些年来,我国在页岩气开发理论的研究与方法创新上均取得了很大的突破。
本文主要阐述了近些年来我国页岩气的发展水平,深入剖析我国在取得这些成果所遇到的种种问题与困难,从中获取解决问题的方法,并对我国页岩气未来的发展进行一个综合展望。
标签:页岩气;勘探开发;技术突破;前景展望1 我国页岩气勘探开发工区分布我国的页岩气勘探工区分布各个地方,不仅仅有陆相的页岩气,海相、特殊地形的页岩气也慢慢的得到了深度开发,多种工区页岩气的开发对我国页岩气开发的发展具有很大的促进作用。
1.1 盆地页岩气的勘探开发我国的盆地页岩气开发成果丰硕,新世纪以来,四川省的页岩气开发产量呈逐年上升的趋势,在长宁、涪陵等地的盆地页岩气已经实现了规模化生产,为我国逐渐跃升为世界上第三大页岩气生产国做出了卓绝的贡献。
在开采中研究人员发现,四川盆地的五峰组——龙马溪组页岩气藏最为良好,经过勘探得知该区域页岩气平均埋深较为适中,其成分多为甲烷,硫化氢等有毒有害气体含量极少,是一个良好气藏。
1.2 海相页岩气的勘探开发我国的海相页岩气生产近来也具有极高的关注度,目前,我国的海相页岩气生产已经非常深入。
由于我国南方大部分地区的有机质页岩层相当丰富,并且从地理位置上来看布局也十分合理,其中我国贵州六盘水市发现的石炭页岩气日均产量已经高达5.6x104立方米。
但是相应的,一些地区的海相页岩气开采仍具有一定的风险,一些历史演化程度偏低且保存条件不好的地区也存在,从勘探角度来说,这些地区勘探程度较低,深入研究不够不过也有某些页岩气地区存在风险,像筇竹寺组页岩气蕴藏区域的整体风险就较高,这是因为它的历史演化程度偏低且保存条件良好。
不过从勘探开发角度上来讲,它还应该是未开发的“处女地”,富气且具有比较高的勘探开发价值。
1.3 陆相页岩气的勘探开发我国的陆相页岩气开发已经有了很长的一段时间,积累了丰富的经验以及深厚的技术积累。
川东北下侏罗统大安寨段陆相页岩方解石成因
第39卷第3期2021年6月Vol.39No.3Jun.2021沉积学报ACTA SEDIMENTOLOGICA SINICA川东北下侏罗统大安寨段陆相页岩方解石成因王昕尧1,金振奎1,郭芪恒1,王金艺1,任奕霖1,王凌1,王兆峰21.中国石油大学(北京)地球科学学院,北京1022492.中油国际PK 公司,北京100033摘要为分析陆相页岩中方解石的成因及其对储层的影响,以四川盆地下侏罗统大安寨段的介壳泥岩与灰岩夹层为主要研究对象,利用X -射线衍射、普通薄片、岩芯观察、阴极发光及电子探针测试手段,识别出文石转化方解石、胶结物方解石和重结晶作用形成的方解石。
在同生期和成岩早期,生物介壳中的文石转化为泥晶无铁方解石,阴极发光为橙黄色。
成岩早期,生物介壳边缘可形成纤维状第一世代无铁方解石胶结物。
在成岩晚期,岩石孔隙中形成颗粒状铁方解石胶结物,阴极发光为暗色。
同时,部分介壳中的泥晶方解石新生变形为斑块状细晶方解石或柱状方解石。
根据方解石的存在形式可知,方解石在成岩演化过程中,经历了转化、压实、溶解、胶结和重结晶作用。
其中,溶解作用改善储层的物性。
压实、胶结和重结晶作用破坏储集空间。
统计裂缝密度发现,元坝地区大安寨段层理缝最为发育,涪陵地区大安寨段以层理缝和溶蚀缝为主。
结果表明,方解石介壳有利于大安寨段内岩石层理缝和溶蚀缝的产生。
关键词陆相页岩;方解石;成岩作用;大安寨段;四川盆地第一作者简介王昕尧,男,1991年出生,博士,岩石学和储层地质学,E -mail:*****************通信作者金振奎,男,教授,E -mail:*****************中图分类号P618.13文献标志码A0引言随着非常规油气的成功勘探与开发,非常规油气沉积学取得了快速发展。
前人研究认为泥页岩组成矿物的成因分析,可为甜点区(段)的源岩、储集岩等特征分析及相关地质事件追溯提供基础信息[1]。
然而,陆相湖盆泥页岩成分复杂且储层非均质性强,对优质储层发育机制的研究提出了挑战。
页岩气开发技术与策略综述_李武广
综合国内外研究现状,我国在页岩气的基础研究 还很不成熟。 一是技术问题。 页岩气藏物性差,渗透率 极低,开发技术要求高,难度大。 而且我国页岩气普遍 埋藏较深,进一步增加了开发难度。 例如四川盆地下 寒武统页岩气层埋深在 2 000~3 500 m,而美国五大页 岩系统埋深在 800~2 600 m。 目前,我国在长距离多分 支水平井、 超致密储层分段压裂改造技术方面落后, 并且没有研制出有效保护页岩储层的低伤害压裂液 体系;不同页岩储层地质条件下水力压裂裂缝展布特 征不够清晰,页岩储层压裂方式有待于改进;对多分 支水平井页岩气生产过程中的页岩芯产出认识程度 较低,多分支水平井控制的影响关键因素及作用机制 不清等直接制约了我国页岩气的开发和增产。
建立页岩气资源战略调查和勘探开发先导试验 区。 同时,着力解决页岩气重大地质问题和关键技术 方法,形成页岩气资源技术标准和规范。 3.2 推进页岩气勘探开发
把落实资源并实现储量稳步增加放在首位。 南方 海相页岩地层、北方湖相页岩地层和广泛分布的海陆 交互相地层等将是今后页岩气勘探的主要领域。 四 川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽等八大盆地页岩气富集条 件优越,是未来页岩气勘探的主要对象,含油气盆地 之外广泛分布的页岩也是重要的勘察目标。 近期应以 川南、川东南、黔北、渝东南、渝东北、川东、渝东、鄂西 为重点,加大勘探力度,加快勘探步伐,争取获得重大 进展,提交页岩气储量,发现大气田,逐步加强页岩气 开 发 [8]。 3.3 加强页岩气地质理论和储层物性研究
水力压裂可以使储层产生密集的裂缝网络,进而 提高储层渗透率, 使地层中的天然气更容易流入井 筒。 进行压裂前,应先对井(竖直井或水平井)进行测 试,以确保井能够承受压裂的压力和注入泵率。 页岩 气开采过程中可采用多种压裂方式:重复压裂、多层 压裂、清水压裂、同步压裂。 重复压裂主要是在不同方 向上诱导产生新裂缝进而增加裂缝网络,可有效改进 单井产量与生产动态特征;多层压裂多用于垂直堆叠 的致密地层。 清水压裂采用添加一定减阻剂的清水作 为压裂液。 这种压裂液的主要成分是水,以及很少量
页岩气成藏体系研究——以四川盆地及其周缘下寒武统为例
西安石油大学 学报 ( 自然科学版)
Junl f i nSi uU i r t( aua S i c dt n o ra o hy n esy N trl c neE io ) Xa o v i e i
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西安石油大学学报(自然科学版 )
遭受剥 蚀 , 烃 过 程 停 止 , 支 期 以来 再 次 快 速 埋 生 印
成熟早 期演 化 阶段 , 白垩纪 中期 以后开 始快 速抬 升 , 生烃作 用停 止 ( 2 . 图 )
藏, 三叠纪为二次生烃阶段 , 至白垩纪中期寒武系底
通过 对 该 体 系威 2等井 的埋藏 史 研究 , 为该 认 体系页岩埋藏史具有长期浅埋一长期隆升一快速深 埋一 快速 抬 升的特 点 . 期 的 长期 浅 埋 和 长期 隆升 早 有利 于有 机质 的保 存 , 期 快 速深 埋 利 于 油气 的生 后 成, 快速 抬升 不 利 于 天 然 气 的 排 出 , 于 页 岩 气 聚 利
摘要 : 页岩 气是非 常规 天然 气藏 的一 种 , 于“ 源一 位 ” 藏体 系, 成 藏 特 征 上 不 同 于常 规 油 属 单 成 在 气 , 烃源体 、 集 输导 体和 圈闭体 等所 有 关键 的成 藏体 系各 要 素 于 同一套 页岩层 . 成 藏体 系的划 分 在 上, 页岩 气藏 不 同于 常规 成藏 体 系的划分 . 综合 考虑 页岩 层 系发 育 时代 、 沉积 特 征 、 演化 历 史、 处 所
第2 7卷第 3期
文章编 号 :6 3 6 X(0 2 0 - 0 - 17 - 4 2 1 ) 30 8 7 0 0 0
页岩气 成 藏 体 系研 究
四川盆地回龙地区下侏罗统自流井组大安寨段层序地层与沉积特征研究
四川盆地回龙地区下侏罗统自流井组大安寨段层序地层与沉积特征研究摘 要四川盆地侏罗系地层作为重要的油气勘探和开发层系,近年来在油气成藏以及富集规律方面取得了重要成果。
但四川盆地不同地区的勘探程度参差不齐。
四川盆地回龙地区侏罗系地层的研究对于明确川西探区侏罗系油气资源分布特征,总结其富集规律具有重要意义。
本次研究的目标层位是四川盆地回龙地区大安寨段,旨在结合层序地层与沉积学研究,进行层序地层划分对比,建立该区的层序划分方案,利用沉积岩心,野外露头,测井剖面等资料划分研究区沉积微相类型,建立研究区沉积模式,为该区勘探工作提供良好的理论和基础。
研究的主要内容如下:(1)早侏罗世,四川盆地进入了陆相湖盆沉积阶段,在该沉积背景下,四川盆地沉积了一套河湖相地层,其中目的层回龙地区大安寨段为陆相湖泊沉积。
(2)以陆相湖盆层序地层学为指导,利用层序界面露头标志和测井识别标志,结合前人对回龙地区的划分方案,综合测井、岩心、地球物理等资料,将四川盆地回龙地区大安寨段划分为1个Ⅲ级层序和4个Ⅳ级层序(SSC1~SSC4)。
详细描述了各级旋回特征,结合单井资料,建立了该研究层段的层序地层格架,为进一步的沉积相展布特征研究奠定了基础。
(3)川西回龙地区自流井组大安寨段发育湖相碳酸盐岩和碎屑岩的混合沉积,结合野外露头、钻井岩心、测井和显微组构等资料的综合分析,对该研究区混积岩沉积微相特征进行了精细刻画。
研究认为,回龙地区大安寨段属湖泊混合沉积相,划分为滨浅湖混合沉积和半深湖混合沉积两个亚相,并将滨浅湖划分为高能介壳滩,低能介壳滩,砂质浅滩,浅湖泥等混合沉积微相。
(4)按照“岩心相-单井相-连井相-沉积相展布”的研究流程,根据研究区砂岩,泥岩和灰岩的厚度分布图以及灰岩地震相的平面展布,编制了回龙地区大安寨各层段的沉积相平面分布图。
(5)基于所划分的混合沉积相的特征和四川盆地以及研究区回龙大安寨段在侏罗纪的沉积相演变过程,建立了回龙地区自流井组大安寨段混合沉积演化模式。
四川盆地下志留统龙马溪组页岩气勘探前景
成 一定 规 模 的 裂 缝 系 统 才 能 达 到 工业 开 采 价 值 。 通 过研 究 区 志 留系 龙 马溪 组 专 项 测
具 有深度 大、 热 演化 程 度高、 和生 烃潜 力
具 备 良好 的成 藏 条件 。 页 岩 中 孔 隙和 裂 E xp l o r e r , 2 0 0 l , 2 2 ( 3 ) : 2 4 -3 3 . 通 过岩心 样本分析 , 有 机 碳 含 量与 吸 附 气 大 , 有利 于天然裂缝 , 为 页岩 气成 [ 7 】孙 超 , 朱筱敏, 陈菁 , 等. 页 岩 气 与深 盆 气 含 量 呈线性 正相关关 系, 龙 马 溪 组 页 岩 有 缝 较 为 发 育, 页 岩 的 厚度 大 , 为 成 藏 的 相 似 与 相 关性 【 J 】 . 油 气 地 质与 采 机 碳 含 量 为 0. 1 5 %~8. 7 5 %, 较 高 的有 机 碳 藏 提 供 充 足 的 储 集 空 间 。
型
Q :
工 程 技 术
Sc i enc e e nd Tech n ol ogy I n n ova t i on He r a l d
黑 色页岩 是 良好 的 直 接 盖 层 。 直 接 通 过 四 川 盆 地 南 部 龙 马 溪 组 岩 心 样 部 灰 黑 、
品 测 试 结 果 显 示 ,龙 马 溪 组 页 岩 的 孔 隙 度 为 0. 8 4 %~7 . 3 7 %,同时 利 用ECS 及 常 规 曲 线 资 料 结 合 计 算 的 孔 隙 度 ,有 效 孔 隙 度 为 1 %~7 . 5 %, 主要 集 中 干在 3 %~5 %, 龙 马 溪
中国页岩气勘探开发新突破及前景展望
中国页岩气勘探开发新突破及前景展望近年来,随着中国国内能源需求的不断增长和天然气替代煤炭的政策倡导,页岩气成为中国能源领域备受关注的热点。
中国拥有丰富的页岩气资源,然而页岩气的勘探开发一直面临着技术挑战和成本压力。
随着技术的不断创新和成熟,中国页岩气勘探开发迎来了新的突破,展示出了巨大的潜力和前景。
本文将探讨中国页岩气勘探开发的新突破,并展望其未来的发展前景。
一、页岩气勘探开发的新突破1. 技术创新推动资源勘探开发中国页岩气资源分布广泛,但是地质构造复杂,储层条件较差,传统的勘探开发技术很难应对这些挑战。
近年来,随着国内外技术企业的不断研发和创新,一系列新技术在页岩气勘探开发领域得到了广泛应用,大大提升了勘探开发的效率和成功率。
水力压裂技术、水平井钻探技术、地震勘探技术等的进步和应用,极大地改善了页岩气地质储层的认知和开发能力,为资源勘探开发提供了有力支撑。
2. 政策扶持助力产业发展中国政府一直高度重视页岩气勘探开发,通过一系列政策扶持措施,为页岩气勘探开发提供了良好的政策环境和经济支持。
国家能源局和地方政府相继颁布了一系列鼓励页岩气勘探开发的文件和政策,包括财政补贴、税收优惠、土地使用权政策等,有力地推动了页岩气产业链的发展和壮大,为勘探开发提供了更多的经济支持和政策保障。
3. 国际合作促进技术交流中国页岩气勘探开发在国际合作方面取得了显著成果。
在美国页岩气革命的带动下,中国企业积极开展技术合作,引进国外先进技术和经验,加快了技术创新和进步。
国际合作还促进了中国页岩气勘探开发的国际化进程,提高了中国在全球页岩气领域的话语权和影响力,为中国页岩气的勘探开发提供了更广阔的国际舞台。
1. 资源基础雄厚,发展潜力巨大中国拥有丰富的页岩气资源储量,分布广泛,潜在资源基础雄厚。
根据国土资源部公布的数据,中国页岩气地质储量达到了38.6万亿立方米,是世界上仅次于美国的第二大页岩气资源国家。
有着如此巨大的资源储备,中国页岩气勘探开发有着巨大的发展潜力,将为满足国内天然气需求提供有力支撑。
四川盆地下志留统龙马溪组页岩气勘探前景
四川盆地下志留统龙马溪组页岩气勘探前景胡顺庆;王兴志;庞江平;李鑫;向海洋;杨佳玲【摘要】利用野外露头、岩心、薄片及相关测试分析对四川盆地南部龙马溪组页岩气勘探前景分析。
页岩厚度可达700m,有机碳丰度为0.15%~8.75%、生烃潜力大;页岩裂缝较发育,为页岩气提供了充足的储集空间。
页岩其本身具有较强的抗破坏能力,是良好的盖层。
四川盆地南部龙马溪组页岩层与美国成功开采的页岩气盆地的成藏条件相似,展示了该套页岩层具有良好的勘探潜力。
%Based on the outcrop, core, thin section and test, the exploration prospects of shale gas in Lower Silurian Longmaxi Formation in Sichuan Basin are analysed. This shale has a great thickness about 700m, high organic content with 0.15~8.75%,. As the reservoir, according to analyses of rock core and logging, there exit s great quantity of cracks, which offers sufficient accumulated space for shale gas. As the reason of its strong damage resistance, shale can also be capping formation. Reservoir-forming conditions of shale gas is similar to several basins in USA, which had been successfully produced, indicating the great potential of shale gas.【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2015(000)014【总页数】2页(P72-73)【关键词】四川盆地;龙马溪组;页岩气;勘探潜力【作者】胡顺庆;王兴志;庞江平;李鑫;向海洋;杨佳玲【作者单位】西南石油大学地球科学与技术学院四川成都 610500; 中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院四川成都 610500;西南石油大学地球科学与技术学院四川成都 610500;中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院四川成都 610500;成都北方石油勘探开发技术有限公司四川成都 610500;中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院四川成都 610500;中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院四川成都 610500【正文语种】中文【中图分类】P618.13页岩气已成为重要的非常规油气资源,由于其特殊的成藏条件和较强的保存能力,开辟了油气资源勘探的新领域,成为国内外学者研究的重点领域[1]。
四川盆地陆相页岩油气富集主控因素及类型
文章编号:1001-6112(2020)03-0345-10㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.11781/sysydz202003345四川盆地陆相页岩油气富集主控因素及类型朱㊀彤1,2(1.中国石化石油勘探开发研究院,北京㊀100083;2.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京㊀100083)摘要:四川盆地陆相页岩气勘探虽然已在涪陵㊁元坝等地区下侏罗统大安寨段获得工业气流,但与海相下志留统龙马溪组页岩气相比,富集条件存在较大的差异,勘探潜力尚待探索㊂通过X衍射矿物组分㊁有机地化㊁氩离子抛光 扫描电镜㊁压汞 吸附联合测定㊁脉冲渗透率㊁纳米CT㊁含气性测试等方法技术,对控制陆相页岩气富集的岩性组合㊁成熟度和压力3个关键因素进行了研究㊂湖相碳酸盐湖坡风暴滩沉积的页岩与介屑灰岩不等厚互层,具有良好页岩气生烃(有机质丰度大于1.4%)㊁储集(孔隙度大于3%)㊁渗透(水平缝发育)和可压裂(脆性指数大于0.6)的配置条件,为最有利的岩性组合类型;成熟度控制着页岩储层有机质孔的发育和页岩油气的生成(以成熟度1.3%为界);超压(压力系数大于1.2)是陆相页岩油气富集高产的关键㊂据此将陆相页岩油气富集类型划分为超高压高成熟页岩与灰岩互层页岩气型和超压低成熟页岩与灰岩互层页岩油气型;优选涪陵北东岳庙段和元坝大安寨段为页岩气有利目标,涪陵北和阆中 平昌大安寨段㊁建南东岳庙段㊁元坝千佛崖组二段为页岩油气较有利目标㊂关键词:岩性组合;成熟度;超压;富集类型;陆相页岩油气;四川盆地中图分类号:TE132.2㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:AMaincontrollingfactorsandtypesofcontinentalshaleoilandgasenrichmentinSichuanBasinZHUTong1,2(1.SINOPECPetroleumExploration&ProductionResearchInstitute,Beijing100083,China;2.StateKeyLaboratoryofShaleOilandGasEnrichmentMechanismsandEffectiveDevelopment,Beijing100083,China)Abstract:ContinentalshalegashasachievedcommercialproductionintheLowerJurassicDaanzhaiMemberintheFulingandYuanbaareasintheSichuanBasin;however,theaccumulationconditionsaredifferentfromthemarinefaciesLowerSilurianLongmaxishalegas,andtheexplorationpotentialremainstobeexplored.TheX⁃raydiffractionanalysisofmineralcomposition,geochemicalanalysis,argonionpolishing-scanningelectronmicroscopy,mercuryintrusion-adsorptioncombinedmeasurement,pulsepermeability,nano⁃CTandgascontentwereappliedtostudythreekeyfactorscontrollingtheenrichmentoflacustrineshalegas,includinglithologiccombination,maturityandpressureconditions.Theshalesdepositedonastormbeachofthecarbonatelakeslopeofthelakefaciesareinterbeddedwiththecoquinalimestoneofunequalthickness,whichisthemostfavorablelithologiccombinationwithfavorableconfigurationconditionsforshalegasgeneration(organicmatterabundancegreaterthan1.4%),reservoir(porositygreaterthan3%),permeability(horizontalfracturedeveloped)andfracturing(brittlenessindexgreaterthan0.6).Maturitycontrolsthedevelopmentoforganicporesandtheformationofshaleoilandgas(Ro=1.3%asthematurityboundary).Overpressure(pressurecoefficientgreaterthan1.2)isthekeytotheenrichmentandhighyieldofcontinentalshaleoilandgas.Theaccumulationofcontinentalshaleoilandgascanbedividedintotwotypes:ultra⁃highpressure,highmaturityshaleinterbeddedwithlimestoneandultra⁃highpressure,lowmaturityshaleinterbeddedwithlimestone.ThemostfavorabletargetforshalegasexplorationinthelacustrinefaciesoftheSichuanBasinincludestheDaanzhaiMemberinYuanbaandtheDongyuemiaosectioninFuling.TheDaanzhaiMemberinthenorthernFulingandLangzhong-Pingchang,theDongyuemiaoSectioninJiannan,andthesecondsectionofQianfoyaFormationinYuanbaaresecondaryfavorabletargetforshaleoilandgasexploration.Keywords:lithologiccombination;maturity;overpressure;enrichmenttype;continentalshaleoilandgas;SichuanBasin㊀㊀我国在多旋回的构造演化与沉积过程中,发育了海相㊁海陆过渡相和陆相多套富有机质泥页岩层系[1-2]㊂其中陆相页岩气可采资源量7.92ˑ1012m3,占31.6%,与海相页岩气可采资源量(8.97ˑ1012m3,收稿日期:2020-03-10;修订日期:2020-04-21㊂作者简介:朱彤(1968 ),女,硕士,高级工程师,从事页岩气沉积及储层地质研究㊂E⁃mail:zhutong.syky@sinopec.com㊂基金项目:国家科技重大专项(2017ZX05036-004-001)和页岩油气国家重点实验室基金项目(G5800-17-ZS-ZZGY002)联合资助㊂㊀第42卷第3期2020年5月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质PETROLEUMGEOLOGY&EXPERIMENT㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.42,No.3May,2020占35.8%)基本相当,主要分布于四川盆地上三叠统 下侏罗统㊁鄂尔多斯盆地上三叠统等[3-4]㊂四川盆地陆相页岩气勘探虽然在元坝㊁涪陵㊁建南地区下侏罗统自流井组大安寨段㊁东岳庙段获得良好页岩油气显示和工业气流[5-7],但随后探井试采和开发评价均未见到理想的效果㊂分析原因,除了陆相页岩复杂岩性适应性压裂工程技术尚待突破外,陆相与海相页岩气富集地质条件的差异,也是影响陆相页岩气勘探开发效果的重要因素㊂四川盆地下侏罗统陆相页岩气具有地层时代新(200Ma)㊁构造改造弱㊁压力系数高(>1.2)的特点[8-9]㊂特别是由于陆相湖盆分布范围较海相规模小,受周缘构造山系(物源)影响大,沉积相变快,泥页岩岩性组合类型多样(互层㊁夹层),有机质丰度相对海相低,储集非均质性强,因此陆相富有机质泥页岩沉积环境与海相深水陆棚沉积的优质页岩相比存在较大的差异[10-13],导致陆相页岩气形成的物质基础较海相差,陆相页岩气形成的源 储配置关系复杂,可压裂性差异大[14-17]㊂此外,四川盆地下侏罗统仅经历了燕山期和喜马拉雅期构造运动,富有机质泥页岩热演化程度相对海相页岩低,有机质孔的发育程度及页岩油气的生成状况也不相同,对陆相页岩油气富集的主控因素及类型还缺乏清晰的认识㊂本文通过对四川盆地元坝㊁涪陵㊁建南地区大安寨段和东岳庙段典型页岩油气区富集控制因素解剖研究,对影响该区下侏罗统陆相页岩油气富集的主控因素进行探讨㊂1㊀岩性组合对页岩源㊁储和可压性控制1.1㊀岩性组合类型四川盆地早侏罗世为印支晚幕运动后的扇三角洲 湖泊环境沉积,经历了东岳庙期㊁大安寨期2次不同规模的湖侵[18-19]㊂但由于不同时期构造活动的差异,受周缘山系物源的影响,湖侵范围存在较大的差异,导致不同时期的沉积相也不相同,主要发育了碳酸盐湖泊和陆源碎屑湖泊2种沉积模式[20-23]㊂碳酸盐湖泊沉积发育于盆缘构造相对稳定的大安寨湖侵期,沉积受陆源碎屑物源的影响较小,湖盆范围相对较大,主要分布于川中 川东北地区,以滨湖 碳酸盐岩浅湖 湖坡 半深湖沉积亚相为特征,微相及岩性组合主要包括介屑滩沉积的厚层介屑灰岩夹薄层泥页岩㊁湖坡风暴滩沉积的页岩与介屑灰岩不等厚互层㊁半深湖泥沉积的厚层页岩夹薄层介壳灰岩3种类型(表1,图1);而陆源碎屑湖泊沉积发育于盆缘构造相对活跃的东岳庙局限湖侵期,沉积受盆地西南缘陆源碎屑物源的影响较大,湖盆收缩于川东地区,以扇三角洲 滨湖 碎屑岩浅湖 半深湖沉积亚相为特征,微相及岩性组合主要包括滨湖砂坝沉积的厚层粉砂岩夹薄层泥岩㊁浅湖砂泥坪沉积的纹层状泥页岩与粉砂岩不等厚互层㊁半深湖泥沉积的厚层泥页岩夹薄层粉砂岩3种类型(表1)㊂1.2㊀不同泥页岩岩性组合的源、储和可压裂性特征泥页岩品质是页岩油气形成的物质基础,兼具表1㊀四川盆地下侏罗统岩性组合类型沉积特征对比Table1㊀ComparisonofsedimentarycharacteristicsoflithologiccombinationtypesofLowerJurassicinSichuanBasin㊃643㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷㊀㊀图1㊀四川盆地涪陵地区FY3井大安寨二段页岩气形成条件综合柱状图Fig.1㊀CompositestratigraphicsectionofshalegasgenerationconditionsofsecondsectionofDaanzhaiMember,wellFY3,Fulingarea,SichuanBasin生烃和储集的双重角色[24-27],并对页岩可压裂性的工程技术造成影响[28-30]㊂针对具有生烃条件的厚层页岩夹薄层介壳灰岩㊁页岩与介屑灰岩不等厚互层㊁厚层泥页岩夹薄层粉砂岩和纹层状泥页岩与粉砂岩不等厚互层4种岩性组合类型,采用X衍射矿物组分㊁有机地化㊁氩离子抛光 扫描电镜㊁压汞 吸附联合测定㊁脉冲渗透率㊁纳米CT㊁含气性测试等方法技术,对不同岩性组合的生烃㊁储集㊁含气性和可压裂性等地质特征进行对比(图2)㊂1.2.1㊀生烃条件对比以碳酸盐湖泊占主导的页岩与介屑灰岩不等厚互层和厚层页岩夹薄层介壳灰岩,因受陆源碎屑物源的影响较小,水体清澈,浮游生物丰富,富含黄铁矿㊁菱铁矿等还原性自生矿物,表明为较深水的还原环境,利于有机质的富集和保存,具有较好的生烃条件;TOC分布于0.6% 3.7%,平均值分别为1.4%和1.0%(图2),有机质类型主要为Ⅱ2型,兼有Ⅱ1型㊂而以陆源碎屑湖泊沉积占主导的厚层泥页岩夹薄层粉砂岩和纹层状泥页岩与粉砂岩不等厚互层,因受陆源碎屑物源的影响较大,入湖水系带入的含氧水体造成水体浑浊,为弱氧化环境,泥岩中有机质含量低且不易保存,TOC主要分布于0.5% 1.9%,平均值为0.8%和0.9%(图2);有机质类型主要为Ⅱ2和Ⅲ型,岩心中可见植物炭屑,生烃条件较差㊂图2㊀四川盆地涪陵㊁元坝地区下侏罗统不同岩性组合地质特征参数对比Fig.2㊀ComparisonofgeologicalcharacteristicsofdifferentlithologiccombinationsofLowerJurassicinFulingandYuanbaareas,SichuanBasin1.2.2㊀储集条件及含气性对比国内外海相页岩气研究均表明,有机质孔的大量发育是页岩气能够持续稳产的关键[31]㊂对于以碳酸盐湖泊沉积占主导的页岩与介屑灰岩不等厚互层和厚层页岩夹薄层介壳灰岩,虽然有机质丰度相对较高(TOC为0.6% 3.7%),但较海相龙马溪组优质页岩有机质丰度(TOC为2% 5%)偏低,因此氩离子抛光 扫描电镜下观察统计的孔隙类型以无机质孔为主,包括黏土矿物间线状孔隙㊁残余粒间孔隙㊁少量方解石相关溶蚀孔(图3a-d);有机质孔仅局部少量发育于无机矿物粒间沥青内和富氢㊁结构镜质体内,以及无结构镜质体边缘和内生缝(图3e);微裂缝普遍发育,多为机械成因,呈波状㊁微齿状(图3f),是潜在的储集空间和渗滤通道㊂基质孔隙度平均3.3%(图2),压汞 吸附联合测定孔径以中 大孔为主,中值孔径24.42nm,以中孔占比最高,为50% 70%;基质渗透率因岩性组合方式不同存在明显的差异㊂页岩与介屑灰岩不等厚互层页理㊁纹理较发育,有利于水平微裂隙的形成,岩心上在泥㊁灰岩性转换处可见水平微裂隙,扫描电镜下可观察到水平微缝和粒缘缝发育㊂据纳米CT实验分析结果对比,页岩与介屑灰岩不等厚互层孔隙连通体积为6.65ˑ1011nm3,基质渗透率为0.02ˑ10-3μm2,是厚层页岩夹薄层介壳灰岩孔隙连通体积(3.84ˑ1011nm3)的近2倍㊁基质渗透率(0.0027ˑ10-3μm2)的10倍,具有良好的连通性和渗透性㊂因此,页岩与介屑灰岩不等厚互层中介壳灰岩薄夹层虽未具备生烃能力,孔隙度也不高,但介壳灰岩薄夹层对与之相邻的页岩具有较好的封隔性,可形成良好的顶底板条件,有效遏制烃类运移,一定程度上保存了页岩中的流体和孔隙,录井气测多出现异常高值,基质含气量普遍较高,平均2.3% 2.6%(图2)㊂对于陆相以陆源碎屑湖泊沉积占主导的泥页岩夹薄层粉砂岩和纹层状泥页岩与粉砂岩不等厚互层,储集性较差,基质孔隙度平均2.6%,含气量较低,平均1.2% 1.4%㊂1.2.3㊀可压性对比页岩矿物组成中的硅质和钙质作为脆性矿物的主体,其含量跟压裂工程密切相关㊂不同的沉积环境沉积的页岩,其脆性矿物组成类型和岩石力学性质存在较大差异㊂据X衍射矿物组分分析和岩石力学性质测定表明,碳酸盐湖泊较碎屑岩湖泊沉积的岩性组合钙质含量高,黏土含量较低,特别是页岩与介屑灰岩不等厚互层脆性矿物硅质含量平均26%,钙质脆性矿物含量20.2% 47.16%,平均36%(图4),矿物脆性指数可达0.61,岩石力学测定计算的脆性指数可达0.67 0.76,具有较好的可压裂性㊂据任岚等[32]㊁赵文韬等[33]研究表明,该高频互层岩性组合,除了脆性矿物含量较高外,页理㊁纹理发育,层间岩性差异大,应力薄弱面增多,受外力作用易形成大量水平缝,从而促进了水力裂缝的径向延伸,工程上将互层发育频率作为表征页岩压裂形成缝网能力的重要因素之一㊂此外,在压裂过程中,对裂缝尖端施加应力,与层厚存在负幂指数关系,即层厚越小,层理越发育,越有利于裂缝的形成;对层理㊁层理缝相对较发育的储层进行改造,能获得较大SRV和较高产能㊂由此表明,高频互层中的薄层灰岩可压裂性好,可沿页理图3㊀四川盆地下侏罗统泥页岩与介壳灰岩孔隙类型特征Fig.3㊀PoretypesofshalesandcoquinalimestonesinLowerJurassic,SichuanBasin㊃843㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷㊀㊀图4㊀四川盆地涪陵㊁元坝地区下侏罗统不同岩性组合矿物组成对比Fig.4㊀ComparisonofmineralcompositionofdifferentlithologiccombinationsofLowerJurassicinFulingandYuanbaareas,SichuanBasin水平裂缝发育并延伸,较块状泥页岩更具良好的可压裂性[34-35]㊂而厚层页岩夹薄层介壳灰岩㊁薄层粉砂岩,黏土含量高,近于50%,矿物脆性指数仅为0.46 0.49,岩石力学测定计算的脆性指数为0.52,显示可压性较差㊂综上所述,页岩与介屑灰岩不等厚互层具有较好页岩气生烃㊁储集和可压裂的配置条件,含气性较好,有利于页岩气的形成和改造,为最有利的岩性组合;厚层页岩夹薄层介壳灰岩虽具有良好页岩气生烃和储集条件,但渗透性和可压裂性较差,为较有利岩性组合;泥页岩夹薄层粉砂岩和纹层状泥页岩与粉砂岩不等厚互层,页岩气生烃㊁储集和可压裂条件均差,为不利岩性组合㊂2㊀成熟度对有机孔和油气生成的控制2.1㊀成熟度对储层有机孔发育的控制前人[36]在海相页岩成熟度对有机质孔发育的控制研究表明,随着成熟度增大,有机质孔隙呈现出先逐渐增加㊁再逐步减少的趋势㊂针对有机质孔发育的成熟度下限,国内外学者虽开展了一些研究,但众说不一,如REED等[37]认为Barnett和Haynesville海相页岩中有机质孔形成始于成熟度Ro=0.8%,而CURTIS等[38]㊁HILL等[39]和薛莲花等[40]研究均发现,有机质Ro<0.90%时有机质孔不发育,进入生气窗以后液态烃开始裂解,有机质孔开始发育,孔体积开始增加㊂通过对四川盆地下侏罗统不同成熟度的页岩氩离子抛光 扫描电镜下有机质孔的发育特征研究表明,当泥页岩Ro=1.1%时,处于生气初期,有机质孔不发育(图5a);当Ro=1.3%时,处于生气阶段,有机质孔才开始发育(图5b);当Ro=1.6% 2%时,处于大量生气阶段,有机质孔较发育(图5c),由此有机质孔发育过程也表现随成熟度增加而逐渐发育的特点㊂但四川盆地下侏罗统有机质孔开始发育的成熟度下限要高于国外学者提出的Ro值,分析其原因,可能与陆相和海相有机质类型差异有关㊂四川盆地下侏罗统陆相泥页岩有机质类型主要为腐泥 腐殖型(Ⅱ2),兼有腐殖型(Ⅲ),而海相有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主㊂CHALMERS等[41-43]认为,Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根比图5㊀四川盆地涪陵地区下侏罗统不同成熟度泥页岩有机质孔发育情况Fig.5㊀OrganicporedevelopmentofLowerJurassicshalewithdifferentmaturitiesinFulingarea,SichuanBasin㊃943㊃㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀朱彤.四川盆地陆相页岩油气富集主控因素及类型㊀Ⅱ2㊁Ⅲ型干酪根更容易裂解生烃和产生有机质孔,主要原因是Ⅱ2㊁Ⅲ型干酪根转化为油气的能力远低于Ⅰ型和Ⅱ1型㊂2.2㊀成熟度对油气生成的控制四川盆地中下侏罗统泥页岩成熟度在平面和纵向上存在着较大差异㊂平面上,成熟度自西南向北东逐渐增大[44],油气类型也自西南向北东呈现出生油区 凝析油 凝析气+湿气 干气分布;纵向上,埋深分布于500 4500m,成熟度随着埋深的增加呈增加的趋势(图6),由此控制着川东涪陵和川东北元坝地区页岩油气的生成㊂川东涪陵地区凉高山组和大安寨段埋深较浅,多小于2300m,成熟度较低,Ro多为0.9% 1.3%,处于成熟阶段,以油为主,同时有凝析气,XL101井㊁FS1井在大一亚段测试获日产气11 12m3㊁日产油54 68m3,通过原油流体性质测定,原油密度(0.783g/cm3)㊁黏度(动力黏度2.952mPa㊃s)均较低,为高成熟到过成熟原油,气油比1751m3/m3,凝析油含量445.35g/m3,属高含油凝析气藏[45-46];东岳庙段泥页岩随着埋深增大,成熟度也增大,Ro在1.36% 1.6%,处于高成熟阶段,以干气为主㊂川东北元坝地区中下侏罗统(千佛崖组和大安寨段 东岳庙段)埋深更大(>3500m),处于高成熟度阶段,泥页岩成熟度Ro在1.38% 2.02%,平均1.62%,以干气为主,测试获日产(14 50)ˑ104m3工业气流㊂3㊀异常高压对页岩气富集高产的控制页岩气藏不仅具有自生自储㊁连续聚集的特点,其异常高压的形成也具有特殊性㊂页岩中有机质深埋生烃造成孔隙压力增大,以及页岩自身封闭性是泥页岩异常高压形成的关键㊂在异常压力和烃浓度差的作用下,烃类向外运移,如果气藏封闭性不好,页岩气排出过快造成压力大幅降低,甚至形成低压,反之则会保持较高的地层压力㊂因此地层压力对页岩气的保存和富集具有良好的指示作用㊂页岩气的高产层往往都具有较高的压力系数[47-50]㊂四川盆地下侏罗统泥页岩层段普遍为超压,总体保存条件较好,但在不同地区,地层压力变化较大㊂川东涪陵大安寨段和建南地区东岳庙段埋深较浅,多小于2300m,成熟度较低,以油为主,为超压,压力系数1.1 1.4;元坝地区千佛崖组和大安寨段埋深大于3500m,成熟度高,主要以生气为主,为超压 超高压,压力系数1.33 2.07㊂统计发现,压力系数与测试产量具有一定的正相关性,超压使岩石破裂产生大量微裂缝,增大储集空间,也为页岩气的高产提供了足够的能量,有利于陆相页岩气的富集高产㊂4㊀陆相页岩油气富集类型在陆相页岩气富集主控因素分析的基础上,从有利岩性组合㊁构造和生烃演化㊁孔隙演化㊁压力㊁油气生成相态等方面,将四川盆地下侏罗统页岩油气划分为超高压高成熟页岩与灰岩互层页岩气型和超压低成熟页岩与灰岩互层页岩油气型㊂这2种类型均形成于有利的碳酸盐湖坡风暴滩页岩与介屑灰岩不等厚互层组合,因经历的燕山期和喜马拉雅期构造运动的强弱差异,导致构造和生烃㊁孔隙㊁压力㊁油气生成相态的协同演化过程不同㊂4.1㊀超高压高成熟页岩与灰岩互层页岩气型以川东北元坝大安寨段为代表,受燕山期构造运动较强㊁喜马拉雅期构造运动较弱的影响,富集过程具早期快埋压实㊁中期深埋生烃㊁晚期微抬调图6㊀四川盆地涪陵(a)㊁元坝(b)地区中下侏罗统泥页岩成熟度与深度关系Fig.6㊀RelationshipbetweenmaturityanddepthofshaleinMiddleandLowerJurassic,Fuling(a)andYuanba(b)areas,SichuanBasin㊃053㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷㊀㊀图7㊀四川盆地下侏罗统超高压高成熟页岩与灰岩互层页岩气型富集模式Fig.7㊀Accumulationmodelofshalegasinultra⁃highpressure,highmaturityshaleinterbeddedwithlimestoneinLowerJurassic,SichuanBasin整的特点(图7)㊂特别是中期(早 中白垩世)深埋生烃阶段,川东北地区邻近燕山晚期米仓山 大巴山构造带,泥页岩层快速深埋至6000m[51],有机质成熟度随之增大,Ro最大可达2.0%高成熟阶段,液态烃逐渐向气态烃转化,直至大量干气生成㊂在上述成烃演化过程中,无机孔快速减少,有机质孔隙逐步发育,生烃增压作用明显,孔隙压力增高㊂晚白垩世 第四纪晚期,川东北地区受喜马拉雅期龙门山构造运动的影响较弱,整体抬升幅度较小,仅为1500 2000m,地层仍保持超高压状态(压力系数1.6 2.1),呈现出成熟度较高(Ro为1.5% 2%)㊁埋深较大(3800 4300m)㊁保存较好㊁以干气产出的特点㊂4.2㊀超压低成熟页岩与灰岩互层页岩油气型以川东南涪陵大安寨段为代表,受燕山期构造运动较弱㊁喜马拉雅期构造运动较强的影响,富集过程具早期快埋压实㊁中期缓埋生烃㊁晚期快抬调整的特点㊂中期(早 中白垩世)缓埋生烃阶段,川东南地区受燕山晚期构造运动的影响较弱,泥页岩层埋深幅度小,仅至4500m[51],有机质成熟度相对较低,Ro由0.7%仅增大至1.3%,处于凝析油气阶段,有机质孔隙不发育,生烃增压有限;晚白垩世 第四纪晚期,川东南地区受喜马拉雅期川东华蓥山高陡构造运动的影响,整体抬升幅度较大(2000 2500m),地层压力降低,呈现出成熟度较低(Ro为1.1% 1.4%,平均1.27%)㊁埋深较浅(2000 2500m)㊁超压(压力系数1.1 1.3)㊁油气同产的特点㊂4.3㊀页岩气有利目标优选在上述陆相页岩气富集控制因素和富集类型分析的基础上,依据有利目标优选原则,即有利的碳酸盐湖坡风暴滩(页岩与介屑灰岩不等厚互层)沉积相区㊁不同的成熟度区间(Ro>1.3%和Ro=1% 1.3%)㊁超压(Pi>1.2)三因素,对四川盆地中下侏罗统不同区块陆相页岩油气目标进行评价(表2),优选出元坝大安寨段和涪陵北东岳庙段为页岩气勘探有利目标;涪陵北和阆中 平昌大安寨段㊁建南东岳庙段㊁元坝千佛崖组二段为页岩油气勘探较有利目标㊂5㊀结论(1)四川盆地陆相页岩油气富集受控于泥页岩岩性组合㊁成熟度和压力3个主控因素㊂以碳酸盐湖泊沉积占主导的碳酸盐湖坡风暴滩沉积的页岩与介屑灰岩不等厚互层,具有良好页岩气生烃㊁储集㊁渗透和可压裂性配置条件,有利于页岩气的形成和改造,是最有利的岩性组合类型㊂成熟度控制着泥页岩储层有机质孔的发育和页岩油气的生成,有机质孔随成熟度增加而逐渐发育,油气产出自南西向北东随着成熟度增大呈现出生油区 凝㊃153㊃㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀朱彤.四川盆地陆相页岩油气富集主控因素及类型㊀表2㊀四川盆地下侏罗统页岩油气有利目标评价Table2㊀FavorabletargetsforshaleoilandgasexplorationinLowerJurassic,SichuanBasin富集类型区块目的层埋深/m岩性组合有机碳含量/%成熟度/%压力系数综合评价超高压高成熟页岩与灰岩互层页岩气型超压低成熟页岩与灰岩互层页岩油气型川东北元坝达县大安寨段3800 4300川东南涪陵北东岳庙段2300 3000渝东建南 利川东岳庙段600 640川东南涪陵北大安寨段2100 2500川中阆中 平昌大安寨段3300 3600川东北元坝千佛崖组二段3500 3800页岩与介屑灰岩不等厚互层0.40 3.64/1.381.44 1.83/1.671.61 2.07有利0.53 4.85/1.781.36 1.52/1.441.3 1.5有利0.51 2.87/1.440.8 1.33/1.01.0 1.12较有利0.64 3.28/1.331.1 1.5/1.271.1 1.4较有利0.43-2.19/1.090.53-1.87/1.081.2较有利0.74 2.05/1.151.38 1.82/1.521.88较有利㊀注:表中数值意义为最小值 最大值/平均值㊂析油 凝析气+湿气 干气的分布㊂超压有利于陆相页岩油气的富集高产,使岩石破裂产生大量微裂缝,增大储渗空间,为页岩气的高产提供足够的能量㊂(2)四川盆地下侏罗统页岩油气具有超高压高成熟页岩与灰岩互层页岩气型和超压低成熟页岩与灰岩互层页岩油气型2种富集类型㊂元坝大安寨段和涪陵北东岳庙段为页岩气勘探有利目标,涪陵北和阆中 平昌大安寨段㊁建南东岳庙段㊁元坝千佛崖组二段为页岩油气勘探较有利目标㊂参考文献:[1]㊀康玉柱.中国非常规泥页岩油气藏特征及勘探前景展望[J].天然气工业,2012,32(4):1-5.㊀㊀㊀KANGYuzhu.Characteristicsandexplorationprospectofuncon⁃ventionalshalegasreservoirsinChina[J].NaturalGasIndustry,2012,32(4):1-5.[2]㊀张金川,姜生玲,唐玄,等.我国页岩气富集类型及资源特点[J].天然气工业,2009,29(12):109-114.㊀㊀㊀ZHANGJinchuan,JIANGShengling,TANGXuan,etal.Accumula⁃tiontypesandresourcescharacteristicsofshalegasinChina[J].NaturalGasIndustry,2009,29(12):109-114.[3]㊀张金川,徐波,聂海宽,等.中国页岩气资源勘探潜力[J].天然气工业,2008,28(6):136-140.㊀㊀㊀ZHANGJinchuan,XUBo,NIEHaikuan,etal.ExplorationpotentialofshalegasresourcesinChina[J].NaturalGasIndustry,2008,28(6):136-140.[4]㊀李延钧,冯媛媛,刘欢,等.四川盆地湖相页岩气地质特征与资源潜力[J].石油勘探与开发,2013,40(4):423-428.㊀㊀㊀LIYanjun,FENGYuanyuan,LIUHuan,etal.Geologicalcharacte⁃risticsandresourcepotentialoflacustrineshalegasintheSichuanBasin,SWChina[J].PetroleumExplorationandDevelopment,2013,40(4):423-428.[5]㊀郭彤楼,李宇平,魏志红.四川盆地元坝地区自流井组页岩气成藏条件[J].天然气地球科学,2011,22(1):1-7.㊀㊀㊀GUOTonglou,LIYuping,WEIZhihong.Reservoir⁃formingcondi⁃tionsofshalegasinZiliujingFormationofYuanbaareainSichuanBasin[J].NaturalGasGeoscience,2011,22(1):1-7.[6]㊀王良军,王庆波.四川盆地涪陵自流井组页岩气形成条件与勘探方向[J].西北大学学报(自然科学版),2013,43(5):757-764.㊀㊀㊀WANGLiangjun,WANGQingbo.Formationconditionsandexplora⁃tivedirectionsofJurassicshalegasinFulingSichuanBasin[J].JournalofNorthwestUniversity(NaturalScienceEdition),2013,43(5):757-764.[7]㊀魏祥峰,黄静,李宇平,等.元坝地区大安寨段陆相页岩气富集高产主控因素[J].中国地质,2014,41(3):970-981.㊀㊀㊀WEIXiangfeng,HUANGJing,LIYuping,etal.ThemainfactorscontrollingtheenrichmentandhighproductionofDa 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四川盆地页岩气成藏条件分析
结论
丰富,为页岩气的开采提供了广阔的市场。温度和压力条件适宜,含气性好, 封盖条件优越,以及良好的水文地质和基础设施等条件进一步提高了四川盆地页 岩气成藏的潜力。
结论
然而,四川盆地页岩气成藏也存在一些不足。例如,该地区的陆相页岩虽然 含气性较高,但储层厚度较薄,且横向变化大,给开采带来一定难度。此外,海 相页岩虽然生气潜力较大,但成熟度较低,需要经历较长时间的地质演化才能形 成可供开采的页岩气资源。
三、结论
藏提供了良好的地质环境。但是,针对不同地区的具体条件,仍需进一步深 入研究,为页岩气的勘探和开发提供科学依据。
四、展望
四、展望
随着全球对清洁能源的需求不断增长,页岩气作为一种重要的清洁能源备受。 四川盆地作为我国页岩气资源丰富的地区之一,未来的研究重点应放在以下几个 方面:
四、展望
1、深入开展四川盆地页岩气成藏机理研究,探究地质条件对页岩气形成和储 集的影响机制;
结论
针对这些不足,今后应加强四川盆地页岩气成藏规律的研究,提高勘探和开 采技术水平,以充分挖掘该地区丰富的页岩气资源。同时,应重视环境保护和可 持续发展,合理规划和利用资源,推动页岩气开发的绿色发展。
参考内容
内容摘要
页岩气作为一种清洁、高效的能源,日益受到全球。我国对页岩气的勘探和 开发也给予了高度重视。四川盆地作为我国页岩气资源丰富的地区之一,其页岩 气成藏地质条件备受。本次演示将围绕四川盆地页岩气成藏地质条件展开分析, 以期为相关研究提供参考。
一、四川盆地的地理和历史背景
一、四川盆地的地理和历史背景
四川盆地位于我国西南地区,地处四川省和重庆市,是我国重要的石油和天 然气产区。盆地内地形复杂,山脉、丘陵和高原等地貌交错分布。四川盆地的形 成始于2亿年前的三叠纪,经历了多次构造运动和沉积作用,形成了丰富的油气 资源。
四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩关键矿物成岩演化及其控储作用
四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩关键矿物成岩演化及其控储作用一、本文概述Overview of this article本文旨在深入研究和探讨四川盆地上奥陶统五峰组至下志留统龙马溪组页岩的关键矿物成岩演化过程,以及这些过程如何控制储层的形成和分布。
四川盆地作为中国西南地区的一个重要沉积盆地,其页岩气资源的勘探和开发对于我国能源结构的优化和清洁能源的发展具有重要意义。
五峰组和龙马溪组页岩作为四川盆地页岩气勘探的主要目标层位,其成岩演化和储层特性研究对于提高页岩气勘探成功率和开发效益具有关键作用。
This article aims to conduct in-depth research and exploration on the key mineral diagenetic evolution processes of shale from the Upper Ordovician Wufeng Formation to the Lower Silurian Longmaxi Formation in the Sichuan Basin, and how these processes control the formation and distribution of reservoirs. As an important sedimentary basin in southwestern China, the exploration and development of shale gas resources in theSichuan Basin are of great significance for the optimization of China's energy structure and the development of clean energy. The Wufeng Formation and Longmaxi Formation shale are the main target layers for shale gas exploration in the Sichuan Basin. The study of their diagenetic evolution and reservoir characteristics plays a crucial role in improving the success rate and development efficiency of shale gas exploration.本文首先通过详细的野外地质调查和岩心观察,结合岩石学、矿物学、地球化学等多学科的理论和方法,对五峰组和龙马溪组页岩的岩性、岩石学特征、矿物组成和分布进行系统的分析。
四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式_郭彤楼
石油勘探与开发28 2014年2月PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT Vol.41 No.1 文章编号:1000-0747(2014)01-0028-09 DOI: 10.11698/PED.2014.01.03四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式郭彤楼,张汉荣(中国石化勘探南方分公司)基金项目:国土资源部油气专项(2009GYXQ15-06);中国石化油田部重大导向项目摘要:以四川盆地东南缘焦石坝构造龙马溪组页岩气田及邻区为例,探讨复杂构造区、高演化程度页岩层系成藏富集的关键控制因素。
焦石坝构造为经历多期构造运动改造的断背斜;龙马溪组页岩热演化程度高,R o值大于2.2%,下部发育厚35~45 m、TOC值大于2%的优质页岩层系;产层超压,地层压力系数为1.55,页岩气产量、压力稳定。
构造类型、构造演化及地球化学分析表明,龙马溪组存在多期生烃和天然气运聚过程,两组断裂体系与龙马溪组底部滑脱层的共同作用控制网状裂缝形成和超压的保持,是页岩气富集高产的关键,龙马溪组封闭的箱状体系保证了气藏的动态平衡。
焦石坝页岩气藏的高产富集模式为“阶梯运移、背斜汇聚、断-滑控缝、箱状成藏”;经历多期构造演化的复杂构造和高演化页岩层系发育区,要形成页岩气高产富集区,与常规气藏一样,需要有利的保存和构造条件。
图7表4参24关键词:焦石坝构造;龙马溪组;页岩气;焦页1井;网状裂缝;富集模式;箱状成藏中图分类号:TE122.1 文献标识码:AFormation and enrichment mode of Jiaoshiba shale gas field, Sichuan BasinGuo Tonglou, Zhang Hanrong(Exploration Southern Company, Sinopec, Chengdu 610041, China)Abstract:The Silurian Longmaxi shale gas play in the Jiaoshiba structure in the southeast margin of the Sichuan Basin is studied to discuss the key control factors of shale gas enrichment in complex tectonic and high evolution zone. The Jiaoshiba structure is a faulted anticline which experienced multiphase tectonic movement. The Longmaxi Formation has high thermal evolution degree with R o more than 2.2%, and has a 35-45 meters thick high-quality shale (TOC > 2%) in its lower part. The reservoir is overpressure with a pressure coefficient of 1.55, and the shale gas production and pressure are stable. Structure type, evolution and geochemical analysis show that there are several stages of hydrocarbon generation, migration and accumulation in the Longmaxi Formation. The joint action of two groups (two stages) of fault systems and the detachment surface at the bottom of the Longmaxi Formation controls the development of reticular cracks and overpressure preservation, and it is the key to the shale gas accumulation and high yield. The closed box system in the Longmaxi Formation ensures the gas reservoir dynamic balance. The model of high yield and enrichment of the Jiaoshiba shale gas play is “ladder migration, anticline accumulation, fault–slip plane controlling fractures, and box shape reservoir”. Like in conventional gas plays, good preservation and tectonic conditions are also required to form high yield shale plays in areas which have complex structures, experienced multi-stage tectonic movement, and have high evolution shale.Key words:Jiaoshiba; Silurian Longmaxi Formation; shale gas; Jiaoye 1 well; reticular cracks; enrichment model; box reservoir0 引言中国近年来针对四川盆地及周缘地区志留系龙马溪组沉积相、储集层、保存条件、页岩气富集因素等方面开展了大量研究[1-9],也加大了对页岩气的勘探开发力度,然而,经过近2~3年的勘探实践,仅在四川盆地南部地区取得实质性突破,其他地区勘探效果甚微。
论四川盆地页岩气资源勘探开发前景
论四川盆地页岩气资源勘探开发前景董大忠;高世葵;黄金亮;管全中;王淑芳;王玉满【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2014(034)012【摘要】四川盆地是目前中国页岩气勘探开发的重点地区,也是最成功的地区.四川盆地页岩气资源勘探开发前景,将在较大程度上反映和影响中国页岩气未来的发展前景.通过全面总结近年来该盆地页岩气勘探开发的新进展,得出了以下认识:①四川盆地经历了海相、陆相两大沉积演化,发育了海相、海陆过渡相、陆相三类富有机质页岩,形成了震旦系陡山沱组、寒武系筇竹寺组、奥陶系五峰组—志留系龙马溪组、二叠系龙潭组、三叠系须家河组、侏罗系自流井组6套有利的页岩气富集层系;②深水陆棚相、集中段厚度大、热演化程度适中、正向构造背景下裂缝发育、储层超压是五峰组—龙马溪组页岩气富集的“五大”关键要素;③该盆地页岩气勘探开发仍面临资源富集“甜点区”及资源潜力不清、深度超过3 500 m的深层页岩气勘探开发技术不成熟等两大挑战.结论认为:四川盆地已在侏罗系、三叠系和寒武系初步实现了页岩气发现,在奥陶系—志留系实现了工业化突破和初步规模生产,未来发展前景较好;该盆地页岩气资源可以实现经济有效勘探开发,预期可实现年产量300×108~600×108 m3;对该盆地页岩气资源勘探开发将为中国页岩气资源规模发展提供重要的理论与技术支撑.【总页数】15页(P1-15)【作者】董大忠;高世葵;黄金亮;管全中;王淑芳;王玉满【作者单位】中国石油勘探开发研究院;国家能源页岩气研发(实验)中心;中国地质大学北京;中国石油勘探开发研究院;国家能源页岩气研发(实验)中心;中国石油勘探开发研究院;国家能源页岩气研发(实验)中心;中国石油勘探开发研究院;国家能源页岩气研发(实验)中心;中国石油勘探开发研究院;国家能源页岩气研发(实验)中心【正文语种】中文【相关文献】1.我国页岩气资源勘探开发前景预测 [J], 卫伟2.页岩气高精度三维地震勘探技术的应用与探讨——以四川盆地焦石坝大型页岩气田勘探实践为例 [J], 陈祖庆;杨鸿飞;王静波;郑天发;敬朋贵;李苏光;陈超3.四川盆地陆相页岩气形成条件及勘探开发前景 [J], 朱彤;包书景;王烽4.页岩气资源潜力与勘探开发前景 [J], 董大忠;邹才能;李建忠;王社教;李新景;王玉满;李登华;黄金亮5.页岩气资源潜力与勘探开发前景分析 [J], 谢哲成因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
四川盆地及周缘下古生界页岩气深埋藏强改造独特地质作用
四川盆地及周缘下古生界页岩气深埋藏强改造独特地质作用一、本文概述Overview of this article《四川盆地及周缘下古生界页岩气深埋藏强改造独特地质作用》一文旨在深入探讨四川盆地及其周边地区下古生界页岩气藏在深埋藏和强改造地质环境下的独特地质作用。
四川盆地作为中国重要的能源生产基地,其页岩气资源的开发对保障国家能源安全和推动地方经济发展具有重要意义。
然而,该地区的页岩气藏经历了复杂的埋藏和改造过程,使得其地质特征、成藏机制和开发技术面临诸多挑战。
The article "Unique geological processes of deep burial and strong transformation of Lower Paleozoic shale gas in the Sichuan Basin and its surrounding areas" aims to explore in depth the unique geological processes of Lower Paleozoic shale gas reservoirs in the deep burial and strong transformation geological environment of the Sichuan Basin and its surrounding areas. As an important energy production base in China, the development of shale gas resources in the Sichuan Basin is ofgreat significance for ensuring national energy security and promoting local economic development. However, the shale gas reservoirs in the region have undergone complex burial and transformation processes, posing many challenges to their geological characteristics, reservoir formation mechanisms, and development technologies.本文首先概述了四川盆地及周缘地区的区域地质背景,包括地层结构、构造特征和沉积环境等。
四川盆地陆相页岩气形成条件及勘探开发前景
四川盆地陆相页岩气形成条件及勘探开发前景朱彤;包书景;王烽【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2012(032)009【摘要】与北美页岩气主要形成于海相富有机质泥页岩层系相比,我国主要含油气盆地页岩气具有赋存于陆相及海陆过渡相富有机质泥页岩层系的特点,是未来非常规油气资源勘探开发新的重要领域.为此,综合应用野外地质剖面勘测、岩心及其测试分析资料,对四川盆地陆相页岩气形成条件、含气特征及可采性等进行了分析.结果表明:四川盆地上三叠统须家河组和下侏罗统自流井组的河、湖相泥页岩具分布广、厚度大、有机质丰度较高、保存条件好、脆性矿物含量高的特点,有利于页岩气的成藏和压裂改造.通过老井复查和常规兼探,已在川东建南、涪陵地区和川东北元坝地区自流井组,川西新场地区须家河组泥页岩中获得良好的天然气显示和工业气流.结论认为:四川盆地陆相页岩气与北美海相页岩气形成条件相当,优于圣胡安盆地海陆过渡相Lewis页岩,具有良好的勘探开发前景.初步优选川中阆中—平昌、三台—广安,川东南涪陵—长寿为自流井组页岩气勘探的有利地区,川西孝泉—新场、川中三台—广安为须家河组(须五段)页岩气勘探的有利地区.【总页数】6页(P16-21)【作者】朱彤;包书景;王烽【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院;中国石化石油勘探开发研究院;中国石化石油勘探开发研究院【正文语种】中文【相关文献】1.论四川盆地页岩气资源勘探开发前景 [J], 董大忠;高世葵;黄金亮;管全中;王淑芳;王玉满2.四川盆地下古生界页岩气藏形成条件与勘探前景 [J], 王世谦;陈更生;董大忠;杨光;吕宗刚;徐云浩;黄永斌3.四川盆地涪陵自流井组页岩气形成条件与勘探方向 [J], 王良军;王庆波4.陆相页岩气形成条件及勘探开发潜力——以川东涪陵北地区侏罗系东岳庙段为例 [J], 刘皓天;李雄;万云强;刘忠宝;周林;车世琦5.四川盆地东部复兴地区侏罗系自流井组东岳庙段陆相页岩凝析气藏地质特征及勘探开发前景 [J], 舒志国;周林;李雄;刘皓天;曾勇;谢洪光;姚明君;王艳春因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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21 0 2年 5月
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泥页岩有机质丰度 、 滞留烃的厚度 和较好 的保存条件是下侏罗统页岩 气富集的主控 因素 ; 性矿物含量 给大型水力压 裂改造 创 脆
造 了较好条件 ; 合理的试采方式是下侏 罗统获得 页岩气工业气流和长期稳产的关键 ; 页岩气评价 、 压裂试验 、 测试证实 , 四川 盆地 下侏罗统页岩气是陆相页岩气突破和建产 的有利 目标 。 关键词 : 可采 ; 陆相 : 页岩气 ; 下侏罗统 ; 四川盆地
因此陆相层系也是页岩气勘探开发新 的重要领域 。但陆相与海相页岩 中的矿 物成分 、 沉积结构 存在一定 的差 别 , 与岩石 力学性 质有关的压裂特征是制约陆相 页岩气能否取得有效益的开发的关键。四川盆地下侏罗统陆相页岩气主要发育 于湖湘泥页岩 中。 通过老井复查和重新 评价. 已在川东建南 、 元坝地 区获得页岩气工业气流 , 展示 了下 侏罗统页岩气 良好的潜力 和可采性 。对 四川 盆地下侏罗统页岩气形成条件和富集关键控 制因素分 析认为 , 下侏 罗统湖 相泥页岩 分布广泛 , 自生 自储 连续型 气藏的特点 。 具
中 图分 类 号 :E 3 . T l 22 文 献标 识码 : A
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陆 相 页 岩 气 突 破 和 建 产 的 有 利 目标
以四川盆地下侏 罗统为例
何 发 岐 朱 , 彤
102 ; 009 108 ) 003
(. 1中国石油化工股份有 限公 司 油田勘探开发事业部 , 北京 2 中国石油化工股份有限公司 石岩 中成功开发 的页岩气相 比, 我国主要含油气盆地 中的页岩气是 以赋存于陆相沉积岩 中为基本特点 的,
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