鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系海陆过渡相页岩气的研究主要集中在山西组山2段泥页岩，山23亚段是山2段泥页岩中有机质最为丰富的层段。对柳林县成家庄剖面进行实测并采集山23亚段泥页岩样品，并通过系统的有机碳含量、全岩矿物组成，主量、微量元素分析测试，对鄂尔多斯盆地东缘山西组山23亚段海陆过渡相泥页岩沉积期的古气候、水体环境、古生产力及与富有机质泥页岩发育关系进行了研究。结果表明：研究区山西组山23亚段泥页岩矿物组成中石英和黏土矿物占绝对优势，TOC平均值为2.04%，属于TOC较高的泥页岩；Sr、Sr/Ba、δ18O分析结果揭示山23亚段水体沉积环境经历了从下至上由咸水—半咸水—淡水的变化；Ceanom、Ni/Co、V/（V+Ni）判别表明山23亚段主体为贫氧—缺氧的水体环境；CaO/Al2O3*MgO、CIA指数表明山23亚段沉积时期气温由下至上逐渐降低，风化程度减弱；V/Ni、Mn/Ti及δ13C揭示山23亚段沉积期水体深度自下而上呈先增大再逐渐减小趋势；P/Al和生物Ba在山23亚段变化趋势一致，表现为从下至上先增大再减小。山23亚段泥页岩有机质的富集主要受水体氧化还原条件与陆源碎屑输入的影响。
通过对鄂尔多斯盆地南部旬邑地区延长组砂岩进行主量元素、微量元素和稀土元素分析，明确了旬邑地区延长组沉积期的沉积环境、源区风化程度以及古气候条件等，进一步探讨了研究区砂岩的源区母岩岩性及构造背景等。微量元素比值及其相关图解表明，鄂尔多斯盆地南部地区延长组沉积时期属于氧化环境，能够反映古气候条件的重要指标均显示旬邑地区延长组沉积期属于典型的干旱型气候。砂岩样品的化学蚀变指数（CIA）值分布于10.93~86.17之间，平均值为45.38，化学风化指数（CIW）值分布于0.42~56.42之间，平均值为10.52，表明研究区砂岩从源区搬运至沉积盆地的过程中经历的风化作用较弱，该结论与A—CN—K三角图解所得出的结论相一致，而且Th—U图解与Sm—Ce图解表明沉积物经历了简单的沉积循环过程。砂岩样品稀土元素球粒陨石标准化模式总体显示轻稀土（LREE）相对富集，重稀土（HREE）相对平坦，铕具有“V”形负异常，铈异常不明显，曲线表现为明显右倾，与UCC和PAAS的分布形态类似，表明旬邑地区延长组砂岩物源来自上地壳酸性母岩区，该结论与F1—F2图解、Cr/V—Y/Ni图解、Th/Co—La/Sc图解、Th/Sc—Zr/Sc图解及La/Yb—∑REEs图解所得出的结论相一致。La—Th—Sc与Th—Sc—Zr/10图解表明研究区砂岩的源区大地构造背景属于大陆岛弧和活动大陆边缘环境。显著高的Fe、P等元素含量和较高的烧失量显示延长组沉积期富含营养物质，而且干旱炎热的气候条件和风化程度较低的酸性火成岩有利于研究区烃源岩有机质的保存和转化，有利的储层条件和优势储盖组合为研究区发育大型油气田提供了良好的条件。
鄂尔多斯盆地长7段页岩型页岩油可动性差，开采难度大，相关研究薄弱。基于宁县地区N228井延长组长73亚段全取心井资料，通过对荧光薄片扫描图件观察，结合单步岩石热解、可溶有机质分析、TOC含量和生物标志物等参数，综合分析研究区长73亚段页岩油的成熟度、沉积环境、母质类型及含油性特征，探讨它们对非常规油气勘探的指导意义。结果表明：泥页岩有机质类型为II1型，为倾油性母质，饱和烃具有明显的轻碳优势，生烃母质以低等水生生物为主，混有少量高等植物；有机质整体处于低—中等成熟演化阶段；Pr/Ph<1，γ?Ga/C30H平均值为0.04，C30*D H/C30H平均值为0.11，指示长73亚段泥页岩形成于贫氧还原淡水深湖沉积环境；在泥页岩层系中，含油饱和度指数OSI值较低（<70 mg/g），游离油含量占比低，说明游离烃类还未达到自身的容留状态，没有形成超越效应，可动性差。这些结果为加深认识鄂尔多斯盆地宁县地区长73亚段页岩型页岩油地球化学特征和含油性评价提供新的参考。
烃源岩有机相是有机质质量分数、有机质类型、有机地球化学特征和沉积环境的综合体现，利用有机相评价烃源岩特征是现今石油勘探中的有效方法。渤海海域庙西地区（黄河口东洼、庙西南洼）烃源岩有机相的研究相对薄弱，制约了该地区优质烃源岩的探寻，因此需要对该地区有机相纵向分布特征、平面展布特征及烃源岩形成机理展开研究。在对庙西地区东营组、沙河街组和孔店组烃源岩评价基础上，结合干酪根显微组分及生物标志物组成特征，综合考虑烃源岩沉积环境、沉积相及有机质生源特征等因素，进行有机相综合评价并预测优质烃源岩发育区。研究结果表明，庙西南洼、黄河口东洼中部沙三段及庙西南洼中南部沙一二段为优质烃源岩，其有机相类型为半深湖混源母质相（AB相）到滨浅湖陆源母质相（B相）。古水深和古气候是控制庙西地区沙河街组湖相烃源岩发育的主要环境因素，古水深影响输入湖泊的有机质生源母质类型和有机质的保存条件，古气候变化控制输入湖泊的沉积物含量和浮游生物的繁衍程度。
为明确准噶尔盆地玛湖地区深层致密砾岩储层发育规律及主要成因，利用已钻深井各项资料和数据对其进行系统研究，确定了储层的基本特征和有效储层成因。结果表明：储层以细砾岩和中细砾岩为主，属扇三角洲分流河道砾岩；储层为典型低—特低孔、渗深层致密砾岩储层；砾石成分主要为凝灰岩和中酸性火山熔岩构成的火山岩，胶结物主要为浊沸石和方解石；经历了压实、胶结和溶蚀3类成岩作用，前两者兼具破坏和建设双重作用，而溶蚀作用的结果是普遍发育由沸石类、碳酸盐类胶结物和泥质杂基溶蚀形成的粒间溶孔及长石和暗色矿物溶蚀形成的粒内溶孔构成的次生孔隙富集带；与中浅层不同，储集空间由次生孔隙和裂缝双重介质构成；有效储层成因主要为岩石成分、溶蚀作用、裂缝系统和异常高压：岩石成分是内因，提供充足物质基础；而溶蚀作用、裂缝系统和异常高压是外因，溶蚀作用形成次生孔隙富集带，裂缝系统提升储层渗流能力，异常高压实现孔隙的有效保持和增加。4个因素共同控制深层致密砾岩相对优质储层的形成与分布。
准噶尔盆地西北缘中佳地区佳木河组二段一砂组致密砾岩储层厚度大，分布范围广，试油气结果不理想，储层“甜点”区分布规律不清。基于录测井、分析化验以及叠前三维地震等多种资料，建立地质“甜点”与工程“甜点”判别参数，揭示“甜点”特征与采气能力相关关系，优选“甜点”表征参数，进行储层“甜点”预测及评价。研究结果表明：中佳地区佳木河组二段一砂组储层为低孔隙度、特低渗透率的致密砾岩储层，渗流条件整体偏差。致密砾岩储层脆性指数普遍大于60%，储层可压性好，更容易获得高产。“甜点”区储层具有低伽马值、高电阻率、低密度、低中子孔隙度、高声波时差值、较高孔渗，高含气饱和度，低纵横波速度比、低波阻抗以及脆性指数值较高的特征。依据储层综合评价分类特征结合纵横波速度比、孔隙度及脆性指数参数反演结果识别刻画2类“甜点”区分布范围，其中Ⅰ类“甜点”区分布在扇三角洲内前缘相带中的中佳7—新光1井区，总面积达50 km2；Ⅱ类“甜点”区主要分布于中佳7—新光1井区外围区，面积达48 km2。部署在Ⅰ类“甜点”区的ZJHW201井获得日产70×104 m3高产气流，推动了准噶尔盆地二叠系厚层致密砾岩气藏的勘探开发，对进一步助推新疆油田天然气业务加快发展具有重要意义。
为明确超深层储层断背斜内天然裂缝的分布特征，以库车坳陷克拉苏构造带克深地区白垩系巴什基奇克组为例，结合地质、地震、FMI成像测井、地应力以及岩石力学参数等资料，通过储层地质力学法明确了克深地区典型断背斜构造样式内天然裂缝的分布特征，为该区致密气的有利勘探提供了地质依据。结果表明：不同断背斜垂向上具有从顶部、中部到底部天然裂缝密度“高-低-高”的普遍特征；断背斜的翼间角越大，顶部和中部的裂缝分布越局限，底部裂缝分布越广泛；距断背斜轴部越远的部位，顶部和底部的裂缝分布越局限，中部的裂缝分布越广泛。断背斜顶部转折端相对中部与底部储层天然裂缝较发育，改善了储层的物性，为致密气提供储集空间和渗流通道。
为厘清准同生白云石化作用对储层的影响，基于实验室模拟合成白云石实验，利用实验得到的有序度和模拟时间并结合塔里木盆地塔北地区埋藏史和寒武系综合柱状图确定了塔北地区寒武系白云岩大约在521 Ma、480 m深度时已发生了较高程度的白云石化。通过对不同地区白云岩晶胞参数计算，发现晶胞体积大的白云石有序度低、晶胞体积小的有序度高，反映了白云石化过程中白云石有序度的调整会导致整体矿物体积的缩小，得出白云石有序度与晶胞体积呈负相关的指数关系。根据计算的晶胞体积数值得出方解石白云石化过程晶胞体积缩小量平均值为12.6%，即该过程产生12.6%的晶间孔隙。通过对灰岩—白云岩压实曲线和薄片观察得出白云石化后岩石物理化学性质改变，其抗压性使得准同生期产生的晶间孔隙得到保存，有利于后期深埋藏环境下热液流体在原始萨布哈白云岩晶间孔隙基础上进行溶蚀和重结晶，从而扩大了储积空间形成优质白云岩储层。
珠江口盆地白云凹陷裂陷期发育文昌组与恩平组2套烃源岩，湖盆沉积演化控制烃源岩的形成。通过三维地震资料及深部钻井分析，认为白云主洼裂陷期发育轴向辫状河三角洲体系、断控扇三角洲体系、北缘缓坡带辫状河三角洲体系以及盆内滨浅湖—中深湖体系。裂陷早期，发育多组NE向断阶且呈现多隆洼的地貌特征，物源主要从东西轴向进入凹陷内，形成多点供源水系，发育多洼成烃；裂陷中期，由于拆离断层的伸展作用，湖盆扩张，北部番禺低隆起被强烈抬升，形成缓坡大规模的三角洲体系及大型湖盆；裂陷晚期，湖盆以拗陷作用为主，受华南物源及由南往北的海侵影响，发育煤型及海侵烃源岩。通过沉积相、地球化学指标可将白云凹陷烃源岩划分为3种类型：文昌组中深湖相Ⅰ—Ⅱ1型烃源岩、文昌组浅湖相Ⅱ2型烃源岩以及恩平组浅湖相Ⅱ2—Ⅲ型烃源岩，不同类型烃源岩生烃潜力有差异，以文昌组中深湖相最优。元素地球化学指标揭示湖盆成烃环境整体表现为淡水—微咸水、还原—强还原的水体环境，而古生物揭示湖盆生油母质为湖相浮游藻类及陆源植物，优质烃源岩有机质来源以浮游藻类为主。总之，白云凹陷拆离断裂活动及沉积体系控制了烃源岩的发育厚度和规模，优质的水体环境控制了优质烃源岩的形成。因此，白云凹陷烃源岩具有厚度大、分布范围广的地质条件，具有大的资源和勘探潜力。
北部湾盆地海中凹陷渐新世涠三段是该凹陷最主要的储集层，因此对其沉积体系发育规律的研究对于该地区的油气勘探具有重要的意义。从研究区钻井岩心精细描述入手，结合测井相、地震相、地震属性特征，确定了涠三段的沉积相并建立了断陷湖盆背景下的沉积模式。研究表明：碟状—席状反射、前积反射、水道充填反射是涠三段最富砂的地震相。涠三段发育滨浅湖相、辫状河三角洲、扇三角洲、冲积扇4种沉积相类型。在滨浅湖背景下，受控于南缓北陡的半地堑湖盆结构，海中凹陷整体呈现出南北分异的沉积特征，表现为在南部缓坡带发育辫状河三角洲，在北部发育辫状河三角洲与扇三角洲；同时坡折带、断裂样式、沟渠古地貌等因素控制着来自三大不同方向物源的三角洲，南部企西隆起物源主要发育辫状河三角洲，并受坡折带控制在平面上划分出平原与前缘，中部涠西南低凸起物源受断裂控制在西侧发育辫状河三角洲与扇三角洲，西北部万山隆起物源的沉积物通过远距离搬运在研究区西北侧湖盆边缘形成辫状河三角洲。
页岩气资源落实是中国未来天然气产量增长的最现实领域，页岩气资源/储量作为页岩气开发的基础，是页岩气开发方案编制、规划战略制定等的重要依据之一。现行页岩气资源/储量计算方法中普遍采用体积法计算吸附气储量和容积法计算游离气储量，但2种方法都没有考虑到吸附气和游离气共同储集在页岩微观孔隙中的情景，因此在游离气计算过程中应该扣除吸附气所占的孔隙体积。在页岩储层孔隙结构与页岩气赋存状态分析的基础上，建立了新的页岩孔隙与页岩气赋存状态模型和页岩气储层岩石物理模型，并进一步据此建立了符合页岩气储集特征的资源/储量计算的新方法。以四川盆地南部泸州海相和鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气评价井为例，对比了新方法与现行常规方法计算结果的差异性，现行方法高估了页岩气地质储量20%以上。与海相页岩相比，海陆过渡相页岩总孔隙度偏低，扣除吸附气所占孔隙空间，游离气含量占比仅为12%，游离气含量偏低成为单井产量偏低的原因之一。
以川东南盆缘复杂构造区南川地区为研究对象，基于钻井、实验分析测试等资料，开展深层页岩气富集特征研究，重点讨论地层温度、地层压力等成藏环境变化对深层页岩气富集的影响作用。研究认为：①优势沉积相带是页岩气藏成烃的基础，研究区五峰组—龙马溪组一段形成于深水陆棚沉积环境，优质页岩发育，具备形成页岩气藏的良好物质条件。②有机碳含量控制纳米级有机质孔隙的发育程度，高压—超高压环境有利于孔隙的保持，对改善深层页岩物性发挥积极作用。③深层页岩气具有高温、高地应力的典型地质特征。温度较压力对页岩吸附能力的影响更为明显，深层页岩气赋存方式以游离气为主；高上覆地层压力导致页岩渗透率呈指数下降，页岩气运移能力显著减弱，逸散程度降低，有利于页岩气原位聚集。④温度、压力变化对气体扩散作用影响复杂，高温会增大气体的扩散系数，加剧气体的运移和逸散，而高压可以减缓或抑制气体的流动，有利于页岩气保存。⑤埋深与压力系数呈现一定的正相关性，埋深对向斜型页岩气藏压力系数的影响作用显著，表明深层向斜型页岩气保存条件趋好。埋深较大的残留向斜核部、凹中隆、有反向逆断层遮挡的斜坡区是复杂构造区页岩气勘探的有利目标。
川东北地区二叠系大隆组泥岩的硅质成因复杂，基于乐坝1井岩心、薄片和地球化学等资料，开展了泥岩岩相划分，分析了不同类型岩相泥岩矿物组成、储集特征、含气性和硅质成因，结合岩石力学参数，分析了不同硅质成因泥岩的可压裂性差异，优选了甜点层段并分析了勘探潜力。研究结果表明：研究区大隆组泥岩可以划分为3种岩相：其中下部的富碳—中硅—中钙泥岩和中部的富碳—高硅—低钙泥岩分别具有较高—最高的TOC、孔隙度和含气量，有机质孔相对发育且孔隙类型以介孔—微孔为主；泥岩的硅质主要来源于生物作用，热液有一定影响；其具有相对较小的抗压强度和泊松比、较大的杨氏模量，可压性相对较好。上部的中低碳—高硅—低钙泥岩具有低TOC、低孔隙度、低含气量的特征，其有机质孔不发育，孔隙类型以介孔为主；硅质主要来源于火山热液作用；其具有相对较大的抗压强度和泊松比、较小的杨氏模量，可压性相对较差。总之下部的富碳—中硅—中钙泥岩和中部的富碳—高硅—低钙泥岩是地质工程“双甜点”层段，其展布稳定，保存条件好，埋深适中，是下一步有望实现勘探突破的有利层系。
柴达木盆地三湖地区第四系七个泉组泥页岩处于成岩早期阶段，含水饱和度高，极大地影响到天然气的吸附以及流动能力，进而影响泥页岩层段含气性以及气井产能。为此选用三湖台南地区和察尔汗地区第四系七个泉组泥页岩样品，开展扫描电镜与气体吸附—压汞联测，明确七个泉组泥页岩孔隙发育特征；开展不同含水饱和度条件下的等温吸附及覆压渗透率实验，以揭示含水饱和度对泥页岩的甲烷吸附作用与气体流动能力的影响。研究结果表明：七个泉组泥页岩黏土矿物含量较高，平均为33.0%；储集空间包括矿物粒间孔和粒内孔2类，孔径分布为单峰型，主峰孔径在50~150 nm之间，宏孔对孔体积的贡献最大，占比可达66.8%；七个泉组泥页岩随着含水饱和度的上升吸附气量逐渐降低，当含水饱和度超过临界值10%~20%，吸附气量下降幅度减缓。吸附气量与黏土矿物具有较好的正相关关系，其中伊利石对吸附气量的贡献最大；七个泉组泥页岩气体流动方式以滑脱流动为主。含水使得气体流动能力减弱，2 MPa条件下，当含水饱和度从10%升至50%，泥页岩渗透率平均降低52.93%。在同沉积背斜构造外围平缓区域，泥页岩气能够滞留成藏，泥页岩气井具有较好的含气丰度，开发潜力较强，为勘探有利区。
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