湖南保靖下志留统龙马溪组页岩气成藏地质条件评价

通过对湖南保靖地区下志留统龙马溪组广泛发育的一套滞留相暗色页岩厚度、埋深,有机碳、成熟度、有机质类型等有机地化指标以及孔隙度、渗透率、裂缝等储层物性参数、运聚特征和保存条件进行研究分析,揭示了该区下志留统龙马溪组暗色页岩具有较好的页岩气成藏地质条件和勘探潜力。参照国内外页岩气有利选区标准,并结合该区实际情况,优选了页岩气有利勘探区。     

渝东地区龙马溪组页岩气成藏地质条件研究

针对渝东地区龙马溪组页岩气成藏条件问题,从野外露头、井下岩心及典型剖面等基础资料出发,通过有效页岩厚度、埋藏深度、有机碳含量、有机质成熟度以及物性特征等参数对该地区进行成藏条件研究。研究表明：该地区龙马溪组有效页岩厚度较大、埋藏深度较浅、有机碳含量较高、有机质成熟度较高,具有良好的物性特征以及较高的脆性指数,有利于页岩气的富集和开发。运用多因素叠加及综合地质分析技术,优选出渝东地区下志留统龙马溪组成藏有利区。有利区预测的结果对渝东地区探寻合理的页岩气勘探开发试验区具有一定的指导意义。     

川东南地区下志留统页岩气成藏条件分析

川东南地区下志留统龙马溪组黑色页岩为一套优质的海相烃源岩,通过对野外露头及井下样品的试验分析,获得了控制页岩气成藏的关键地质参数;并类比美国主要产气页岩发育特征,认为研究区下志留统龙马溪组页岩具备页岩气发育的物质基础。综合研究表明,沿着该区2个深水沉积中心黑色页岩沉积厚度大、有机碳含量较高、成熟度高、生烃强度大、储气能力强、埋深适中。采用综合信息叠合法预测研究,认为綦江南部地区和武隆-彭水地区是研究区页岩气发育有利区,并采用体积法初步估算了两个有利区的资源量,分别为1.2×1012 m3和0.70×1012 m3,显示出该区巨大的页岩气资源勘探潜力。     

湖南保靖区块龙马溪组页岩气成藏地质因素分析

为了研究湖南保靖区块龙马溪组储集层特征及页岩气富集成藏的地质因素,通过对已钻井岩心进行系统采样,开展有机地球化学、岩矿、物性、热解、含气量测试等实验,对龙马溪组页岩储集层特征及影响页岩气成藏的地质因素进行了分析。结果表明,龙马溪组黑色页岩较为发育,为深水陆棚-浅水陆棚过渡相的沉积产物,有机质含量丰富,优质页岩储集层位于龙马溪组底部,厚度为5～16 m,具有"高TOC、高成熟度、高脆性矿物含量、低孔隙度、低渗透率"特征,有机质类型以腐泥组为主,基本满足形成页岩气的"静态"参数条件,但能否富集形成页岩气藏,主要取决于埋深、构造及热演化、距剥蚀边界距离和保存条件等"动态"参数条件。研究认为,保靖区块主体向斜西翼的北部埋藏适中、后期改造较弱、有机质成熟度相对较低,为页岩气保存和富集成藏有利区带,是今后页岩气有利勘探区,通过水平井钻井和储集层压裂改造有望获得页岩气的突破。     

滇黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气富集条件及有利区预测

滇黔北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩具有较好的页岩气资源前景,但目前对于其复杂地质条件下的页岩气成藏富集规律仍不明确。为此,基于最新的钻井资料,结合野外露头剖面观察和样品测试结果,对该区五峰组—龙马溪组的沉积环境,优质页岩的分布与埋深、有机地球化学指标、储集性参数、含气性等页岩气富集条件进行了系统分析,预测了优质页岩有利区带并评价其勘探潜力。结果表明:(1)该区五峰组—龙马溪组为浅水陆棚—深水陆棚沉积,沉积环境控制了优质页岩的厚度与分布,地史沉积格局和后期构造运动改造控制了底界埋深——底界埋深介于0~4 000 m,优质页岩沉积厚度介于0~60 m;(2)该区优质页岩有机碳含量高(1.0%~4.0%),热演化程度高(过成熟),有机质类型稳定(腐泥型—偏腐泥混合型),生烃强度高(1.0×10~8~4.0×10~8m~3/km~2),生烃潜力较大;(3)优质页岩脆性矿物含量较高,破裂潜力较好,储层储集空间类型多、微裂缝发育;(4)区内局部保存条件较好,具备页岩气成藏的良好地质条件。结论认为:盐津西、筠连南、威信—叙永—古蔺、习水东等4个区域五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件优越,具备良好的页岩气勘探潜力,为该区最有利的页岩气勘探区带。     

威信凹陷页岩气成藏条件分析与有利区优选

根据页岩气区域地质调查研究、钻探和地震勘探成果,研究滇黔北坳陷威信凹陷页岩气成藏条件,优选页岩气勘探“甜点”。寒武系牛蹄塘组和志留系龙马溪组黑色页岩是威信凹陷页岩气两套重点勘探评价层系,单层厚度达50 m以上,有机质丰度高,具有低孔、低渗和富硅质特征,具备形成页岩气藏的有利地质条件并易于后期储集层压裂改造。上覆碎屑岩盖层、无通天断层、浅层整体封闭3大因素并存利于页岩气藏保存。岩心解吸显示页岩气成分以甲烷为主,页岩气含量随保存条件变好、页岩TOC丰度增大和地层压力加大而增加。页岩气勘探甜点综合评价优选认为,凹陷北部的筠连—罗布地区为龙马溪组和牛蹄塘组页岩气目的层叠合的最有利甜点勘探区,中部的花坭—威信地区为牛蹄塘组页岩气有利甜点区。建议重视下石炭统旧司组、上二叠统乐平组的页岩气勘探评价。图7表3参14     

滇黔北坳陷威信凹陷页岩气成藏条件分析与有利区优选

根据页岩气区域地质调查研究、钻探和地震勘探成果,研究滇黔北坳陷威信凹陷页岩气成藏条件,优选页岩气勘探甜点。寒武系牛蹄塘组和志留系龙马溪组黑色页岩是威信凹陷页岩气两套重点勘探评价层系,单层厚度达50 m以上,有机质丰度高,具有低孔、低渗和富硅质特征,具备形成页岩气藏的有利地质条件并易于后期储集层压裂改造。上覆碎屑岩盖层、无通天断层、浅层整体封闭3大因素并存利于页岩气藏保存。岩心解吸显示页岩气成分以甲烷为主,页岩气含量随保存条件变好、页岩TOC丰度增大和地层压力加大而增加。页岩气勘探甜点综合评价优选认为,凹陷北部的筠连—罗布地区为龙马溪组和牛蹄塘组页岩气目的层叠合的最有利甜点勘探区,中部的花坭—威信地区为牛蹄塘组页岩气有利甜点区。建议重视下石炭统旧司组、上二叠统乐平组的页岩气勘探评价。     

四川盆地下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及有利地区分析

四川盆地下志留统龙马溪组发育富含有机质页岩。作为页岩气的源岩,该套页岩在盆地内分布广泛,厚度大,有机质含量高,有机质类型好,热演化程度高,生气潜力大;作为储层,页岩中孔隙和裂缝发育,为页岩气提供了充足的储集空间,并且等温吸附实验也表明,页岩具有较强的气体吸附能力;由于页岩的致密性及抗构造破坏性,本地区构造条件满足页岩气成藏要求。多口井下志留统页岩的气测显示也为页岩气的存在提供了有利证据。根据页岩厚度、有机碳含量、热演化程度和生烃强度等信息,预测宜宾-自贡-泸州一带及达州-万县一带为页岩气的有利勘探区域。     

鄂西—渝东北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏地质条件分析

上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组是鄂西-渝东北地区页岩气勘探的重要层位，目前勘探尚未取得突破，页岩气富集成藏的主控因素不清。通过对鄂西建始地区JD1井及其邻区钻井岩心和野外露头资料的测试分析，研究了鄂西-渝东北地区五峰-龙马溪组深水陆棚相优质页岩时空分布、有机地化、储集物性以及含气性等特征。鄂西-渝东北地区五峰-龙马溪组富有机质页岩发育，深水陆棚相富有机质页岩主要分布在凯迪阶、赫南特阶和鲁丹阶3个层段，具有厚度大、有机碳含量高、热成熟度适中、储集条件好、埋藏深度适中等特点，具有良好的页岩气成藏地质条件。凯迪阶、赫南特阶和鲁丹阶3个层段深水陆棚相沉积的富有机质页岩、断裂欠发育的稳定构造、中下三叠统区域盖层发育是鄂西-渝东北地区五峰-龙马溪组页岩气富集成藏的主控因素。      

渝页1井地质背景及钻探效果

我国南方海相页岩分布广、厚度大,有机质丰度高、热演化程度高,由于地质及地形条件复杂、含气性变化大,页岩气资源潜力有待查明。位于重庆市彭水县境内的页岩气取心井——渝页1井揭示了高陡构造带上黑色页岩及其中的含气特点。该井钻揭下志留统龙马溪组黑色页岩层系地层厚度为225.78 m(未穿)。实验分析结果表明:该井龙马溪组黑色页岩具有有利的页岩气成藏条件及典型的浅层页岩气特点,有机碳含量平均达到了3.7%,有机质成熟度(Ro)平均为2.04%。黑色页岩中裂缝及微孔隙发育,储集空间包括了黏土矿物粒间微孔隙、页理间孔隙、溶蚀孔隙、成岩微裂缝及构造裂缝等。实验计算龙马溪组黑色页岩含气量介于1.0～3.0 m3/t。研究表明,渝页1井所揭示的下志留统龙马溪组和上奥陶统五峰组暗色页岩分布广泛,页岩气资源潜力大。     

页岩气成藏地质条件及中国上扬子区页岩气潜力

通过对北美页岩气藏地质特征进行调研,总结出页岩气藏的分布特征和形成地质条件,并对中国上扬子区海相页岩气资源潜力进行分析。热成因页岩气藏主要位于造山带边缘前陆盆地的前渊和前缘斜坡部位,生物成因页岩气藏主要位于克拉通盆地,二者在资源分布和成藏地质条件等方面均存在差异。页岩气藏形成的地质条件及评价要素包括页岩厚度、埋藏深度、有机碳及吸附气含量、有机质类型及成熟度、脆性矿物含量、地层压力与温度、储层物性、天然裂缝发育程度及含气量等。中国上扬子区古生界下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组的海相黑色页岩具有较好的页岩气潜力,是中国海相页岩气勘探最为有利的目标之一。     

扬子地块上二叠统龙潭组页岩气勘探前景

扬子地块是中国南方进行油气勘探研究较早的地区之一,在古生代,扬子地块发育了以下寒武统、上奥陶统-下志留统、上二叠统和下二叠统为代表的8套黑色泥页岩。近几年,人们对下寒武统筇竹寺组和上奥陶统-下志留统五峰组-龙马溪组海相泥页岩做了较多的基础性研究工作,而对上二叠统龙潭组海陆交互相泥页岩则尚缺乏评价。为此,根据前人的研究成果和野外地质调查资料,分析了扬子地块上二叠统龙潭组泥页岩的发育特征,探讨了龙潭组页岩气的勘探开发前景。结论认为：①龙潭组黑色页岩具有有机碳含量较高、热演化成熟度达高成熟度阶段、石英含量达40%左右、厚度介于20～200 m、吸附能力强等有利条件,与美国圣胡安盆地Lewis页岩很相似,具有较好的页岩气勘探开发潜力,但黏土含量高、非均质性强、后期改造作用强烈等又会对其页岩气富集产生不利的影响;②龙潭组页岩气成藏条件纵向上：中、上段优于下段,横向上页岩气勘探的有利地区为上扬子川中、川东、渝西北和下扬子苏南地区。     

湖北及周缘五峰组—龙马溪组页岩气资源潜力

奥陶世五峰期—志留世龙马溪期湖北地区处于浅海陆棚环境中,以泥页岩沉积为主。类比分析认为,该套泥页岩层与北美页岩气高产层具有相似的构造演化和地质条件,具备形成页岩气聚集的有利条件。分析研究区页岩气成藏条件,提出页岩气勘探有利区的优选原则,结合TOC、镜质体反射率、有效厚度与埋深等值线图交集结果以及沉积相平面展布,优选勘探有利区块。采用体积丰度类比法计算有利区资源量,初步估算五峰组—龙马溪组页岩气资源量为2.48×1012m3,显示出该区巨大的资源潜力。     

复杂构造区高演化程度海相页岩气富集高产地质主控因素分析——以涪陵地区龙马溪组为例

涪陵地区下志留统龙马溪组发育一套富有机质泥页岩,近年来勘探证实为一套优质含气页岩储层。该套含气页岩与北美主要页岩层存在明显的差异,具备热演化程度高、孔隙结构复杂,经历多期构造运动等特征,明确该套含气页岩层系的页岩气富集高产主控因素对于国内外同类型页岩层系的页岩气地质及开发评价工作具有十分重要的意义,研究重点从微观与宏观两个角度出发,对该套含气页岩层系页岩气富集高产主控因素进行了剖析,提出了"三元控藏"、"五元控产"的页岩气富集高产主控因素,初步明确有利的沉积相为页岩气富集高产提供了物质基础,适中的热演化为页岩气成藏提供了丰富的储集空间和充足的气源,良好的保存条件为页岩气的富集提供了有效保障,良好的改造条件为页岩气高产提供了有效的渗流体系。     

渝东南复杂地质区页岩气勘探潜力

页岩有效储层厚度大、富含有机质、含天然气量高、保存条件好和便于施工作业的地貌是国内外勘探开发页岩气的主要地质条件。重庆市东南部地区下志留统龙马溪组-上奥陶统五峰组页岩层已钻获页岩气,根据国内外勘探开发页岩气地质条件对比,该区位于四川盆地东南缘,历经多期构造运动,断层极其发育,地层遭受剥蚀严重,页岩层埋藏浅,保存条件差,有效页岩层薄,含气量低,为典型的复杂地质区。系统分析了页岩气地质条件,认为局部地区具有形成页岩气藏的地质条件,提出复杂地质区背斜两翼地层倾角不大、向斜、断层不发育区等地区仍具页岩气勘探潜力。     

四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气“源-盖控藏”富集

根据页岩气地质理论研究进展和勘探发现,基于"源-盖控烃"论分析了四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气富集的主控因素。1"源控"主要表现在优质页岩厚度、面积、有机碳含量等物质基础参数控制了页岩的生烃能力和储集能力,上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段下部页岩(WF2—LM4笔石页岩段)具有沉积速率低、有机质类型好、有机碳含量高和生烃能力强等特点,具备良好的页岩气发育生烃物质基础;浮游藻类来源的成烃生物有利于大量生烃和有机质孔大量发育,且高有机碳含量保证了发育大量有机质孔并形成三维连通的有机质孔孔隙网络,为天然气提供良好的赋存空间和渗流通道。2"盖控"的盖层包括直接盖层和间接盖层,直接盖层指龙马溪组一段中上部(LM5笔石页岩段及其以上)页岩对五峰组和龙马溪组一段下部页岩(WF2—LM4笔石页岩段)的封闭;中下三叠统膏盐岩、泥岩间接盖层(区域盖层)保证了一定的压力封闭,使得其下的五峰组和龙马溪组页岩气能有效富集,形成高压富集的页岩气藏(焦石坝、富顺—永川、长宁等地区);在中下三叠统缺失的地区,先存的高压封闭体系被破坏,页岩气保存失去有效性,形成低压—常压富集的页岩气藏(渝东南彭水、云南昭通等地区)。源-盖空间匹配关系的数量(静态匹配)和质量(动态匹配)控制着页岩气富集位置和富集程度。四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段下部页岩(WF2—LM4笔石页岩段)发育厚度大,中下三叠统膏盐岩、泥岩盖层发育,主成藏期在J3—K1以新的地区,是四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气富集的有利地区。     

蜀南地区龙马溪组页岩气成藏基础分析

蜀南地区早志留世处于较深水的陆棚沉积环境,广泛发育一套静水、缺氧环境下的黑色页岩,其中下志留统黑色笔石页岩十分发育。通过对以往研究资料分析处理、野外露头调查以及实验测试等手段,从页岩空间展布、埋藏与演化、有机地球化学等角度对龙马溪组黑色页岩进行了深入研究,结果表明:研究区龙马溪组黑色页岩有机质丰度高、成熟度较高、有机质类型好、演化程度高、厚度大、裂缝发育,具有形成页岩气藏的基础。该研究可加深对页岩气成藏基础条件认识,为其他有利区优选提供参考。     

中国南方海相页岩超低含水饱和度特征及超压核心区选择指标

中国南方古生界页岩成熟度高,大部分地区埋藏较深,经历了复杂的构造热演化历史,地层抬升对页岩的储集能力和含气饱和度有着重要的影响。为分析这一影响的程度和后果,选取南方海相下志留统龙马溪组页岩样品进行了含水饱和度实验、相对渗透率和流体包裹体分析,发现页岩含水性存在2种现象,即低含水饱和度和高含水饱和度现象,富气页岩含水饱和度一般较低,贫气页岩含水饱和度一般较高;最后一期的喜马拉雅构造抬升作用对龙马溪组页岩的含气性产生了重要影响,进而影响到页岩气富集成藏,导致部分页岩含水饱和度超高,页岩气藏遭到破坏。结论认为：中国与北美页岩气最大的差异在于成熟度的高低和构造运动强弱的差别,在中国南方海相页岩这种特殊的地质条件下,只有在超压地层条件下页岩气才能富集,而超低含水饱和度存在则是超压地层条件页岩气存在的基础。据此提出页岩地质评价选区新的标准,将页岩超压条件（超压系数、地层倾角）作为页岩气地质选区新的指标。     

四川盆地及其周缘上奥陶统—下志留统页岩气聚集条件

通过对25处野外露头的观测、采样以及吸附气含量、地化参数和物性参数等测试分析,研究了四川盆地及其周缘上奥陶统—下志留统黑色页岩的沉积相、厚度及分布、有机质类型及含量、成熟度、孔隙度和含气量等页岩气成藏条件。与美国主要产气页岩相比,研究区发育的页岩具有沉积相有利、厚度大、有机碳含量高、成熟度高、孔隙度高和含气量高等特点,具备页岩气藏发育的良好地质条件。此外,建立了预测页岩气藏发育有利区的参数模型,采用综合信息叠合法预测四川盆地及其周缘上奥陶统—下志留统页岩气藏的有利发育区位于川南-黔北、鄂西-渝东和川(渝)东北-鄂西北等地。在各个有利区的具体指标中,川南-黔北有利区具有较高页岩含气量,是目前勘探较为现实的地区。根据实测含气量,采用体积法计算研究区上奥陶统—下志留统页岩气资源量为(2.2～8.5)×1012m3,中值为5.3×1012m3。     

宜昌及周缘地区震旦系陡山沱组页岩气成藏地质条件

利用露头、地质浅钻等资料,对宜昌及周缘地区震旦系陡山沱组页岩气成藏地质条件进行研究,认为区内震旦纪陡山沱期广泛发育陆棚相沉积,暗色泥页岩发育,厚度一般在50~120m之间。与焦石坝地区龙马溪组泥页岩的各项指标比较,该区具有厚度较大、有机质丰度相对较低、热成熟度适中、脆性矿物含量高、粘土矿物含量低、低孔特低渗、保存条件较好等特征,具备页岩气形成的基本地质条件,是中扬子地区海相页岩气勘探的有利层系之一。综合国内外页岩气勘探选区评价经验分析,认为长阳至五峰一带是宜昌及周缘地区震旦系陡山沱组页岩气勘探最有利区带。