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地质科学 2023年第4期58卷 1309-1324页

作者：余烨吴海东王莉黄俨然郭原草曹涛涛蔡灵慧湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为综合评价桂北地区中奥陶统升坪组页岩气储层特征,利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、碳硫分析仪、X射线衍射仪、稳定同位素质谱仪、孔渗分析仪和有机质成熟度分析等检测方法,对广西全州县文桥镇栗水村溪水源剖面黑色页岩的有机质丰度... 详细信息

为综合评价桂北地区中奥陶统升坪组页岩气储层特征,利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、碳硫分析仪、X射线衍射仪、稳定同位素质谱仪、孔渗分析仪和有机质成熟度分析等检测方法,对广西全州县文桥镇栗水村溪水源剖面黑色页岩的有机质丰度、无机矿物组成、储集空间及物性特征等进行了探讨分析。结果表明:升坪组碳质页岩累计厚度约81 m,以Ⅰ—Ⅱ型干酪根为主,TOC值介于0.63%~3.04%之间,平均为2.04%;Ro值为3.52%~3.68%,平均为3.60%;页岩矿物成分主要有石英、长石、黄铁矿、硬石膏、白云石和方解石,脆性指数介于52.70~89.00之间,平均为73.31;黏土矿物以伊利石为主,伊/蒙混层次之,不含蒙脱石,指示了明显的蒙脱石向伊利石转换过程;孔隙类型主要为有机质铸模孔、粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和微裂缝,孔隙度为1.0%~6.8%之间,平均为3.12%;渗透率介于0.001 3×10^(-3)μm^(2)~0.042 5×10^(-3)μm^(2)之间,平均为0.019 0×10^(-3)μm^(2)。通过与四川盆地和北美页岩气储层特征的对比分析,指出桂北地区中奥陶统升坪组中段页岩气勘探潜力较大。

关键词：页岩气储层特征溪水源剖面升坪组中奥陶统桂北地区

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湘西北牛蹄塘组探井页岩气富集要素的对比和启示

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中南大学学报（自然科学版） 2018年第9期49卷 2240-2248页

作者：黄俨然肖正辉焦鹏秦明阳余烨王玺凯曹涛涛湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

基于湘西北地区牛碲塘组是近年来南方页岩气勘探的重点目标,以该区井花页1井、慈页1井及常页1井为研究对象,根据目的层实钻地层及气显示特征,系统对比页岩气生烃、储集及保存等方面的富集条件。研究结果表明:慈页1井和常页1井的原牛牛... 详细信息

基于湘西北地区牛碲塘组是近年来南方页岩气勘探的重点目标,以该区井花页1井、慈页1井及常页1井为研究对象,根据目的层实钻地层及气显示特征,系统对比页岩气生烃、储集及保存等方面的富集条件。研究结果表明:慈页1井和常页1井的原牛牛蹄塘组可进一步划分为杷榔组和牛碲塘组,与花页1井一致;牛蹄塘组烃源岩具有良好的生烃条件,已经历大规模生烃的过程;各探井以吸附状态页岩气为主,且均含有一定的氮气,历史上牛蹄塘组含气层可能受到过破坏;牛蹄塘组基本表现出极低孔隙度及渗透率的物性特征,有较强的压裂改造能力;研究区具有生烃时期早、抬升时期早及幅度大的特征,大规模构造改造及断裂发育,总体上对页岩气保存不利;有机质丰度、成熟度、埋深、地层压力、储层物性、脆性矿物质量分数等因素与地层含气量的相关性均不明显,高吸附能力仅是牛蹄塘组页岩气富集的1个必要非充分条件;慈页1井及常页1井在局部较好的保存条件下有较高的含气性,常页1井高含气性反映出最后1次抬升的时间晚,对页岩气的保存非常有利,因此,保存条件是页岩气富集的关键指标,在勘探过程中需从构造样式、断裂空间分布特征、目的层产状和完整程度、埋藏深度及演化历史等方面进行综合分析和重点评价。

关键词：湘西北牛蹄塘组页岩气富集因素保存条件

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富钙长石-橄榄石包体与其他部分典型包体W-L边的成因

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岩石学报 2016年第1期32卷 64-70页

作者：戴德求周长生郝佳龙湖南科技大学地质研究所湘潭411201 页岩气资源利用湖南省重点实验室湘潭411201 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

球粒陨石中的富Ca、Al包体(简称CAI)形成于星云演化的最初始阶段,保存了大量星云形成和演化的各种信息。研究认为,包体的成因主要包括星云直接凝聚和熔融结晶,少部分甚至经历过高温蒸发过程。部分CAI最外层具有由一种或几种矿物组成的Wa... 详细信息

球粒陨石中的富Ca、Al包体(简称CAI)形成于星云演化的最初始阶段,保存了大量星云形成和演化的各种信息。研究认为,包体的成因主要包括星云直接凝聚和熔融结晶,少部分甚至经历过高温蒸发过程。部分CAI最外层具有由一种或几种矿物组成的Warking-Lovering边(简称为W-L边),CAI和其W-L边对于认识早期星云环境和界定CAI的形成时间等均具有重要意义。目前,对于W-L边的形成过程研究并不深入,且一直存在争议。本文主要介绍了三个典型包体:C#1(富钙长石-橄榄石包体)、GRV 022459-2RI5(A型包体)和GRV 021579-3RI5(富尖晶石球粒状包体)及其W-L边的矿物岩石学和氧同位素组成特征。C#1包体明显经历过熔融结晶过程,W-L边氧同位素组成具有与包体内部矿物相似的富^(16)O同位素特征,表明W-L边的成因与包体的形成过程密切相关,形成于同一富^(16)O同位素组成区域,且W-L边属于包体熔融结晶过程后期的产物。矿物岩石学特征表明,GRV 022459-2RI5属于星云直接凝聚形成,其W-L边为包体形成过程最晚期星云凝聚产物。GRV021579-3RI5经历过熔融结晶过程,其W-L边为包体结晶最后阶段的产物。

关键词： W-L边矿物岩石学特征氧同位素富Ca、Al包体球粒陨石

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四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组页岩储层特征及影响因素

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石油与天然气地质 2017年第5期38卷 922-932页

作者：秦明阳郭建华黄俨然焦鹏郑振华卿艳彬吴诗情中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 湖南省煤炭地质勘查院湖南长沙410014 湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组具有分布广、厚度大、埋藏适中、有机质丰度高以及热演化程度高等特点,资源前景广阔,是近年来南方页岩气勘探重点。文章以该区参数井——花页1井为研究对象,通过岩心、岩屑观察,采用薄片鉴定、X-衍射矿... 详细信息

四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组具有分布广、厚度大、埋藏适中、有机质丰度高以及热演化程度高等特点,资源前景广阔,是近年来南方页岩气勘探重点。文章以该区参数井——花页1井为研究对象,通过岩心、岩屑观察,采用薄片鉴定、X-衍射矿物分析、物性测试、扫描电镜、低温氮气吸/脱附实验等系统手段,研究储层特征,综合分析储层的影响因素。在深水陆棚相,牛蹄塘组发育黑色炭质页岩、硅质页岩,以富含炭质、硅质及黄铁矿,低黏土矿物(伊利石为主)含量为特征,页岩属特低孔、特低渗类型储层。SEM和低温氮气吸/脱附实验表明,储层主要发育圆筒孔(有机质孔)、狭窄平行板孔(粘土矿物层间孔)、四面开口的锥形管孔(粘土矿物粒间孔)以及锥形平板孔(微裂缝);中孔(2~50 nm)提供了平均60.3%的BJH体积。多种因素共同影响微观孔隙发育:深水泥质陆棚控制了孔隙发育物质基础;丰富TOC促进有机质孔(尤其是大孔)发育;矿物组成及含量控制了孔隙发育类型及程度;有机质热演化作用促进有机质孔、微裂缝发育。

关键词：页岩储层牛蹄塘组湘西北地区四川盆地

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重力梯度张量种植反演

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中国有色金属学报 2017年第5期27卷 997-1005页

作者：曹书锦朱自强鲁光银湖南科技大学页岩气资源利用湖南重点实验室湘潭411201 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湘潭411201

针对在重力梯度张量正演中计算耗时过长和核矩阵内存消耗过大等制约反演实施的瓶颈问题,在L1范数的基础上,引入种植反演,用累加求和分析替换迭代求解,避免计算或存储反演核矩阵,以减少内存占用和加快反演迭代;针对种植反演容易导致相邻... 详细信息

针对在重力梯度张量正演中计算耗时过长和核矩阵内存消耗过大等制约反演实施的瓶颈问题,在L1范数的基础上,引入种植反演,用累加求和分析替换迭代求解,避免计算或存储反演核矩阵,以减少内存占用和加快反演迭代;针对种植反演容易导致相邻异常源相互侵入的问题,引入一个基于位场水平衰减特性加权函数来限制密度吸引子的作用范围,以期使密度吸引子忽略较远的异常源,抑制相邻异常源相互干扰。反演结果及分析表明重力及重力梯度张量种植反演所需计算机内存小和水平衰减特性加权函数能有效的抑制相邻异常源的侵入。

关键词：种植反演水平加权特性函数重力梯度张量 L1范数

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元素地球化学在层序识别中的应用

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煤炭学报 2014年第A1期39卷 204-211页

作者：余烨张昌民李少华朱锐秦成岗张忠涛湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉430100 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东广州510240

为了探讨地球化学元素对层序界面及体系域识别方法的适用性,以珠江口盆地白云凹陷北坡地球化学元素为基础,讨论了在海平面变化周期内,Fe,Al,Mn及Mn/Fe,Th/U,Sr/Ca比值等参数的变化特征,它们与层序地层单元的发育有很好的对应关系。结果... 详细信息

为了探讨地球化学元素对层序界面及体系域识别方法的适用性,以珠江口盆地白云凹陷北坡地球化学元素为基础,讨论了在海平面变化周期内,Fe,Al,Mn及Mn/Fe,Th/U,Sr/Ca比值等参数的变化特征,它们与层序地层单元的发育有很好的对应关系。结果表明:层序界面上的Fe,Al元素含量相对较高,且以氧化物形式出现;微量元素Th/U比值很大,Sr/Ca比值则很小。Fe族元素、Th/U,Cr/V,Co/Ni,Sr/Ba及δ(Ce)等地球化学指标在低位体系域(LST)时期逐渐增高至最高,海侵体系域(TST)时期逐渐降低到最低,高位体系域时期(HST)再逐渐增高;而Mn族元素、Mn/Fe,Mn/Ti,Sr/Ca,∑REE,(La/Ce)N等地球化学指标则刚好相反,在低位体系域(LST)时期逐渐降低到最低,海侵体系域(TST)时期逐渐增高至最高,高位体系域时期(HST)再逐渐降低。

关键词：元素地球化学层序界面识别体系域识别珠江口盆地白云北坡

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湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气储集条件研究

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地质学报 2013年第10期87卷 1612-1623页

作者：肖正辉王朝晖杨荣丰冯涛王齐仁黄俨然陈新跃邓翼湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为客观评价湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探潜力，本研究利用x射线衍射仪（XRD）、高倍扫描电镜、扫描探针显微镜等系统研究了其页岩气储集条件。XRD分析结果表明，泥页岩中脆性矿物含量为53．8％～98．1％，平均77．9％，脆... 详细信息

为客观评价湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探潜力，本研究利用x射线衍射仪（XRD）、高倍扫描电镜、扫描探针显微镜等系统研究了其页岩气储集条件。XRD分析结果表明，泥页岩中脆性矿物含量为53．8％～98．1％，平均77．9％，脆性矿物含量丰富，其高值区主要分布在张家界柑子坪、三岔及其周边地区。高倍扫描电镜分析结果显示，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中发育残余原生孔隙、有机质微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、矿物层间微裂隙和构造裂缝，其中构造裂缝、有机质微孔隙和不稳定矿物溶蚀孔是研究区页岩基质孔裂隙的主要组成部分。扫描探针显微镜分析结果显示，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中蜂窝状的有机质丰富，主要呈分散状和条带状分布，其内部纳米级孔隙发育。Ultrapore-200A氦孔隙仪测试结果显示，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩孔隙度相对较低，为0．6％～11．7％，平均4．6％，其影响因素主要是构造裂缝，其次是泥页岩有机碳含量和长石含量。ULTRA—PERM200渗透率仪测试结果显示，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩渗透率度相对较低，为0．002-0．06mD，平均0．014mD，其影响因素主要是构造裂缝，其次是矿物层间微裂隙。等温吸附实验结果表明，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩具有较好的吸附气性能，其中有机碳含量可能是影响泥页岩吸附气含量的最主要因素。

关键词：湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气储集条件

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湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气储层特征

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岩性油气藏 2015年第4期27卷 17-24页

作者：肖正辉牛现强杨荣丰余烨黄俨然陈新跃湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为评价湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气的勘探潜力,分析其泥页岩的有机碳含量、矿物组成、孔隙及裂隙的微观特征、孔隙度和渗透率等,系统研究了页岩气的储层特征。研究区上二叠统大隆组岩石的有机碳含量与岩性关系密切,其中硅... 详细信息

为评价湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气的勘探潜力,分析其泥页岩的有机碳含量、矿物组成、孔隙及裂隙的微观特征、孔隙度和渗透率等,系统研究了页岩气的储层特征。研究区上二叠统大隆组岩石的有机碳含量与岩性关系密切,其中硅质泥岩的有机碳含量最高,平均质量分数大于3%,表明沉积环境是控制有机碳含量的最主要因素;硅质泥岩中石英等脆性矿物平均质量分数为67.7%,与美国Barnett硅质页岩基本相当,脆性矿物含量较高;硅质泥岩中构造裂缝较发育,其形成主要与其脆性矿物含量较高及地质构造较发育等因素有关;有机碳含量较高的硅质泥岩,其有机质微孔隙也是基质孔隙及裂隙的主要组成部分;硅质泥岩的孔隙度和渗透率均较低,分别小于5%和0.01 m D,构造裂缝发育程度是影响硅质泥岩孔隙度和渗透率的最主要因素。

关键词：页岩气储层特征上二叠统大隆组湘中涟源-邵阳凹陷

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复杂地质条件区页岩气聚集差异性及其意义：以湘西北古生界为例

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中南大学学报（自然科学版） 2020年第2期51卷 385-398页

作者：李智文郭建华秦明阳黄俨然曹铮中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 重庆科技学院石油与天然气工程学院重庆401331

针对湘西北地区寒武系牛蹄塘组和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组富有机质海相页岩勘探效果巨大差异,比较复杂地质条件区聚集特征,分析差异性原因,指出未来勘探方向。研究结果表明:1)牛蹄塘组页岩有机质质量分数w(TOC)及厚度异常高,明显... 详细信息

针对湘西北地区寒武系牛蹄塘组和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组富有机质海相页岩勘探效果巨大差异,比较复杂地质条件区聚集特征,分析差异性原因,指出未来勘探方向。研究结果表明:1)牛蹄塘组页岩有机质质量分数w(TOC)及厚度异常高,明显比五峰组—龙马溪组的高;2)牛蹄塘组以热水沉积作用下的硅质页岩为主,黏土矿物以伊利石为主,而五峰组—龙马溪组以生物作用下的硅质页岩和硅质岩为主,黏土矿物主要为伊/蒙混层;3)牛蹄塘组储层中孔(孔径为2~50 nm)和小孔(孔径<2 nm)更加发育,吸附能力比五峰组—龙马溪组的强;4)牛蹄塘组热演化程度高,主要生气期与燕山—喜山期构造运动时期相一致;5)牛蹄塘组含气量低,甲烷体积分数低,残余气体积分数超过65%;而五峰组—龙马溪组含气性较好,甲烷体积分数超过90%,解吸气体积分数超过50%。产生这种差异性的原因在于:不同的沉积环境影响页岩品质,尤其是w(TOC)及厚度;牛蹄塘组顶底板条件较差,影响页岩气保存;燕山—喜山期断裂与滑脱双重作用导致牛蹄塘组含气性较差。复杂地质条件区页岩气聚集的关键因素为:沉积条件控制页岩气聚集的物质基础,保存条件控制页岩气富集程度。未来牛蹄塘组勘探应该重视寻找“外源供给型”气藏,五峰组—龙马溪组应重视残留向斜内滑脱作用形成的“甜点区”。

关键词：古生界页岩气聚集条件差异性滑脱层外源供给型

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6块新回收沙漠陨石的矿物岩石学特征及类型划分

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地学前缘 2014年第6期21卷 92-101页

作者：戴德求杨荣丰陈新跃湖南科技大学地质研究所湖南湘潭411201 中国科学院地球化学研究所贵州贵阳550002 页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

干旱沙漠地区与南极冰盖均有利于陨石样品保存。2013年4—5月,通过首次新疆哈密沙漠陨石考察,回收了陨石样品47块。文中报导其中6块样品的矿物岩石学特征,并划分它们的化学-岩石类型。Arlatager004、006、0014、0022和TuzLeik001等5块... 详细信息

干旱沙漠地区与南极冰盖均有利于陨石样品保存。2013年4—5月,通过首次新疆哈密沙漠陨石考察,回收了陨石样品47块。文中报导其中6块样品的矿物岩石学特征,并划分它们的化学-岩石类型。Arlatager004、006、0014、0022和TuzLeik001等5块样品主要由橄榄石、辉石、长石、铁镍金属和陨硫铁组成,具有典型的普通球粒陨石岩石结构特征,其球粒结构不明显,表明经历过较强的热变质,岩石类型划分为5型;根据样品中橄榄石Fa值,低钙辉石Fs值和样品的金属含量等,将Arlatager004、006、0014、0022划分为L5型普通球粒陨石;TuzLeik001划分为H5型普通球粒陨石。Kumtag005具有典型的球粒结构,结合橄榄石Fa值和低钙辉石Fs值以及岩石学特征,将其划分为L3型普通球粒陨石。根据橄榄石Fa值与其百分标准平均方差(PMD)之间的关系,将Kumtag005的岩石类型亚型划分为L 3.4。这6块样品代表了3个化学群,结合该地区回收到的其他陨石分析结果,表明新疆哈密沙漠是一个新的陨石富集区,这些沙漠陨石的发现和研究,必将极大促进中国陨石学和天体化学的发展。

关键词：沙漠陨石岩石学特征矿物化学组成类型新疆

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