页岩气成藏机理和分布

对页岩气成藏机理进行了全面分析，获得了四个方面的认识。①页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征，体现出了复杂的多机理递变特点。②在页岩气的成藏过程中，天然气的赋存方式和成藏类型逐渐改变，含气丰度和富集程度逐渐增加。③完整的页岩气成藏与演化可分为3个主要的作用过程，自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移的机理序列。④相应的成藏条件和成藏机理变化对页岩气的成藏与分布产生了控制和影响作用，岩性特征变化和裂缝发育状况对页岩气藏中天然气的赋存特征和分布规律具有控制作用。研究了我国的情况，认为我国的许多盆地存在工业性页岩气藏发育的基本地质条件，其中，吐哈盆地吐鲁番坳陷的水西沟群是页岩气发育的重要区域之一。  

页岩气成藏控制因素及中国南方页岩气发育有利区预测

在系统研究美国页岩气成藏理论和成藏条件的基础上，分析了页岩气成藏的主要控制因素，分为内部因素和外部因素：前者指页岩本身的因素，包括有机质类型和含量、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、矿物组成、厚度、湿度等；后者主要包括深度、温度和压力等。其中，有机质类型和含量、成熟度、裂缝及孔隙度和渗透率是控制页岩气成藏的主要因素。结合主要影响参数，建立了预测页岩含气的种类、比例和页岩气藏发育有利区的参数模型。运用此模型类比研究发现，中国南方古生界海相页岩层中，寒武系和志留系是页岩气发育的最有利层系。寒武系页岩气藏发育最有利区位于四川盆地和米仓山—大巴山前陆以及渝东、黔北、湘西—江南隆起北缘一线；志留系页岩气藏发育最有利区位于上扬子的四川盆地和米仓山—大巴山前陆和渝东—鄂西一带、中扬子鄂北以及下扬子苏南等地。并对各有利区的泥页岩指标进行分析，以期为中国页岩气早期评价提供参考。  

北美裂缝性页岩气勘探开发的启示

北美实践证明，非常规油气资源——页岩气是现实的接替能源，勘探风险在于能否从低渗透的页岩储集层中获取经济可采储量，勘探目标是有机质和硅质含量高、裂缝发育的脆性优质烃源岩。页岩气生产机制复杂。涉及吸附气与游离气、天然裂缝与诱导裂缝系统之间的相互关系。在地质、地化、测井和地震综合评价基础上，通过水力压裂等增产措施提高储集层渗透能力是页岩气开采的关键。中国广泛分布海相和湖相细粒碎屑岩，有效烃源岩多富含炭质、灰质或硅质，已陆续发现裂缝性油气藏，有条件寻找丰富的页岩气资源，特别是液态烃在高成熟或过成熟阶段裂解产生的甲烷气滞留在烃源岩内形成的连续分布武非常规页岩气资源。图3表5参34  

论鄂尔多斯盆地长7段优质油源岩在低渗透油气成藏富集中的主导作用——强生排烃特征及机理分析

依据长，段油页岩段优质油源岩的地球化学测试资料、生烃热模拟实验结果，结合盆地石油地质特征，探讨了长，段优质油源岩排烃特征与机理，计算排烃率。长，段优质油源岩的总有机碳累计产油率达400kg／t左右，其生烃膨胀增压作用为石油初次运移（排烃）提供了充足的动力。油源岩中的“干酪根网络系统”与“孔、缝系统”共同构成了石油初次运移的立体网络系统。连续油相是最主要的石油初次运移相态。油页岩段在大量成熟生油阶段之前经受的强烈压实作用不会明显影响其排烃效率，其较低的残留孔隙度降低了滞留烃的能力，反而有助于排烃率的提高（计算的平均排烃率高达72％），并使得优质油源岩能够提供富烃、低含水的“优质流体”，从而为低渗透储集层的石油富集创造了十分有利的条件。图7表2参9  

中国页岩气形成机理、地质特征与资源前景

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我国页岩气富集类型及资源特点

根据页岩气聚集的机理条件和中、美页岩气地质条件的相似性对比结果认为：中国页岩气富集地质条件优越，具有与美国大致相同的页岩气资源前景及开发潜力。中国含气页岩具有高有机质丰度、高有机质热演化程度及高后期改造程度等“三高”特点，页岩气具有海陆相共存、沉积分区控制以及分布多样复杂等特点。以间接型和直接型页岩气划分方法为基础并结合中国区域地质特点，将中国的页岩气富集模式划分为南方型、北方型及西北型等3种，分别具有以下特点：①以扬子地台为核心的南方型页岩气聚集条件有利并以改造较为严重的海相古生界海相页岩聚气为主，具有单层厚度大、发育层位多、分布面积广、热演化程度高、后期改造强等特点；②以华北地台为主体的北方型页岩气具有古—中—新生界页岩发育齐全、沉积迁移特征明显、薄互层变化频率高、沉积相带分隔明显等特点；③以塔里木地台为基础的西北型页岩气储层以中—古生界为主，沉积类型多、有机碳丰度高、有机质热演化程度相对较低。结论认为：中国页岩气可采资源量约为26×10₁₂ m₃，大致与美国的28×10₁₂ m₃相当。  

页岩气储层的基本特征及其评价

页岩气独特的赋存状态，“连续成藏”的聚集模式，区别于常规天然气储层的特征以及评价内容等决定了页岩气储层研究的特殊性。目前，国内针对页岩气储层特征及评价的工作开展得相对较少，需要建立相应的评价标准。在大量调研国外文献的基础上，综合利用四川盆地最新的浅井钻探和野外露头取样资料，从常规储层研究思路入手，详细分析了页岩气储层的基本特征（有机质特征、矿物组成、物性特征、储渗空间特征），进而总结了页岩气储层评价的主要内容；同时，借鉴美国页岩气勘探成功经验，从实际资料出发，筛选出有机质丰度、热成熟度、含气性等8大关键地质因素，进而提出了一套较为适用的储层评价标准。据该标准评价后认为，四川盆地下古生界筇竹寺组和龙马溪组2套海相黑色页岩具有良好的勘探开发前景。  

曲线重构技术在测井约束反演中的应用

曲线重构是提高储集层与围岩速度差异不明显地区测井约束地震反演效果的有效技术。在胜利油田埕岛地区新近系测井约束反演处理和储集层综合描述中。经过曲线重构，由于更多的地质信息参与反演处理过程。提高了应用反演结果进行储集层描述的可靠性。利用该反演结果，结合地质认识和实际的钻井、测井资料，共综合描述主要含油层系的砂体6个、预测砂体2个。反演工区内的钻井及试油资料证实了其埋深、厚度及分布范围，说明曲线重构技术在反演处理中起了有效的作用。  

“连续型”油气藏及其在全球的重要性：成藏、分布与评价

分析国内外各种油气藏勘探和研究现状,基于油气分布共性本质特征的认识,阐述"连续型"非常规圈闭油气藏内涵与成藏特征."连续型"油气藏指在大范围非常规储集体系中油气连续分布的非常规圈闭油气藏,其地质特征是:在盆地中心、斜坡等大面积"连续"分布,且局部富集;以大规模非常规储集层为主,非常规圈闭,储集空间大,圈闭边界模糊;自生自储为主;多为一次运移;主要靠扩散方式聚集,浮力作用受限;非达西渗流为主;流体分异差,饱和度差异较大,油、气、水与干层易共存,无统一油气水界面与压力系统;资源丰度较低,储量主要按井控区块计算;开采工艺特殊,需针对性技术.论述了湖盆中心砂质碎屑流成因及其"连续型"油藏、大型浅水三角洲低--特低孔渗及致密砂岩油气藏、煤层气以及泥页岩裂缝型油气藏等典型实例.图8表5参33  

页岩气形成条件及成藏影响因素研究

美国5大页岩气盆地的勘探开发实践已证明,页岩气是一个很有潜力的非常规油气勘探新领域,资源丰富.页岩气与深盆气、煤层气一样属于"持续式"聚集的非常规天然气.在页岩气系统中,富含有机质的页岩既是系统的烃源层又是储层,也可能是盖层,各产层地质、地球化学条件迥异.页岩气存在形式主要以吸附气与游离气为主,形成机制可划分为生物成因、热成因及二者混合成因.页岩气的地质储量丰富,影响其成藏的因素主要有总有机碳、有机质类型和成熟度、产层孔隙度、地层压力及裂缝发育程度等,同时还要兼顾各参数之间的联系.四川盆地发育2套优质页岩(下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组),与美国5大页岩气盆地相比,具备形成裂缝性油气藏所需的优越的地质、地球化学务件,是一个天然气勘探开发值得高度重视的新领域.