页岩气成藏条件综述

页岩气成藏条件综述

【摘要】以美国典型页岩气盆地的页岩气成藏条件为基础,结合国内学者讨论,归纳出页岩气成藏条件包括:生烃条件(沉积环境、有机质类型、丰度、成熟度、单层厚度)、储集条件(孔隙度、渗透率、裂缝发育程度、矿物成分)、盖层及保存条件(构造运动强度、地层水条件)以及地层压力和埋深等,有利的页岩气成藏指标的下限

【关键词】页岩气;成藏条件;有机质含量;成熟度

0.引言

页岩气是指天然气在富有机质泥页岩中生成之后,在层内以吸附或游离状就近富集,表现为“原地成藏”特征[1]。页岩气勘探、开发始于美国,1821年在纽约Chautauqua县泥盆系Dunkirk页岩中钻下第一口页岩气井,产出可照明天然气[2]。近年来,国内学者对页岩气成藏条件也进行了一些讨论[3-4],但不够全面。本文通过对美国典型页岩气盆地的页岩气成藏条件进行分析,结合国内学者讨论,总结页岩气成藏条件、成藏控制因素及下限指标。

1.烃源条件

1.1沉积环境

沉积环境从根本上控制和决定了页岩发育的厚度、有机质类型和丰度,所以我们应该把它作为分析页岩烃源条件的前提。通常安静、缺氧还原的水体对有机质的保存有利,例如,在海相中,浅海陆棚环境最适合富有机质泥页岩的形成,四川盆地的寒武系筇竹寺组及志留系龙马溪组页岩均属深水陆棚相沉积[5],已发现大量页岩气资源。

1.2有机质类型

裂缝不仅可作为页岩气的聚集场所,还可作为页岩气的运移渠道。裂缝有助于吸附气的解析,增加游离气的含量[2]。李登华(2009)认为真正对页岩储层起到改善作用的是微裂缝,而不是宏观裂缝[3]。对热成因型的页岩气藏而言,宏观裂缝会导致页岩气的逸散,对其保存不利;对于生物成因气藏而言,断裂越多,地层水活动性越强,生成的生物气量反而越大[3]。

2.2岩石学特征

当页岩中脆性矿物含量越高时,越易形成天然裂缝和人工诱导裂缝。北美主要页岩气产层的石英含量一般在20%~75%之间(表1),对于具有商业开发价值页岩而言,脆性矿物含量一般高于40%,石英含量大于30%[8]。

3.盖层及保存条件

3.1盖层条件

页岩因具有低孔低渗的特性,本身就可以作为页岩气藏的盖层。当然,如果存在良好的封盖条件,页岩气自然可以得到更好的保存。

3.2保存条件

页岩气藏相比常规油气藏而言,对于保存条件的要求更低。不过,考虑到游离气逸散和随着压力减小导致吸附气解吸,较好的保存条件仍是必要成藏条件之一。

3.2.1构造运动强度

构造运动对页岩气藏的影响可分以下情况:a.构造运动形成大型开启性通天断层、节理或使得页岩地层暴露地表、遭受剥蚀,会导致页岩气逸散;如果该构造运动仅形成层内构造裂缝,或因地层压力释放形成顺层裂缝,反而增大储集空间。可见,在稳定的大背景下,适当强度的构造运动对于页岩气的聚集成藏是无害甚至是有利的。b.若大规模的构造运动发生在富有机质页岩大量生气之前,该构造运动形成的裂缝在后期可以作为页岩气的储集和聚集场所。当然对于生物成因型气藏而言,其形成与活跃的淡水交换紧密相关,因此,构造运动反而起到积极影响[3]。

3.2.2地层水条件

地层水条件可以综合反映油气保存条件好坏,主要受抬升幅度、盖层条件、断裂活动等影响。地层水活动性越强,页岩气的保存条件越差。

5.结论

页岩气的成藏条件包括生烃条件、储集条件、盖层、保存条件及地层压力和埋深条件等,页岩气富集主要取决于:有机碳含量、成熟度、厚度、裂缝发育程度、矿物组成及构造运动强度。同时,非通天型裂缝发育程度越高、构造运动强度适当性较强时,有利于页岩气聚集成藏。[科]

【参考文献】

[1]张金川,金之钧,袁明生.页岩气成藏机理和分布[J].天然气工业,2004,24(7):15-18.

[2]Curtis J B.Fractured shale-gas system[J].AAPG Bulletin,2002,86(11):1921-1938.

[3]李登华,李建忠,王社教,等.页岩气藏形成条件分析[J].天然气工业,2009,29(5):22-26.

[4]李建忠,李登华,董大忠,王社教.中美页岩气成藏条件、分布特征差异研究与启示[J].中国工程科学,2012,14(6):56-63.

[5]刘树根,曾祥亮,黄文明等.四川盆地页岩气藏和连续型—非连续型气藏基本特征[J].成都理工大学学报(自然科学版),2009,36(6):578-591.

[6]陈更生,董大忠,王世谦.页岩气藏形成机理与富集规律初探[J].天然气工业,2009,29(5):17-21.

[7]李新景,吕宗刚,董大忠,等.北美页岩气资源形成的地质条件[J].天然气工业,2009,29(5):27-32.

[8]DowWG.Kerogen studies andgeological interpretations[J].Journal of Geochemical Exploration,1977,7(2):79-99.

页岩气成藏条件综述

页岩气成藏条件综述 【摘要】以美国典型页岩气盆地的页岩气成藏条件为基础,结合国内学者讨论,归纳出页岩气成藏条件包括:生烃条件(沉积环境、有机质类型、丰度、成熟度、单层厚度)、储集条件(孔隙度、渗透率、裂缝发育程度、矿物成分)、盖层及保存条件(构造运动强度、地层水条件)以及地层压力和埋深等,有利的页岩气成藏指标的下限 【关键词】页岩气;成藏条件;有机质含量;成熟度 0.引言 页岩气是指天然气在富有机质泥页岩中生成之后,在层内以吸附或游离状就近富集,表现为“原地成藏”特征[1]。页岩气勘探、开发始于美国,1821年在纽约Chautauqua县泥盆系Dunkirk页岩中钻下第一口页岩气井,产出可照明天然气[2]。近年来,国内学者对页岩气成藏条件也进行了一些讨论[3-4],但不够全面。本文通过对美国典型页岩气盆地的页岩气成藏条件进行分析,结合国内学者讨论,总结页岩气成藏条件、成藏控制因素及下限指标。 1.烃源条件 1.1沉积环境 沉积环境从根本上控制和决定了页岩发育的厚度、有机质类型和丰度,所以我们应该把它作为分析页岩烃源条件的前提。通常安静、缺氧还原的水体对有机质的保存有利,例如,在海相中,浅海陆棚环境最适合富有机质泥页岩的形成,四川盆地的寒武系筇竹寺组及志留系龙马溪组页岩均属深水陆棚相沉积[5],已发现大量页岩气资源。 1.2有机质类型 裂缝不仅可作为页岩气的聚集场所,还可作为页岩气的运移渠道。裂缝有助于吸附气的解析,增加游离气的含量[2]。李登华(2009)认为真正对页岩储层起到改善作用的是微裂缝,而不是宏观裂缝[3]。对热成因型的页岩气藏而言,宏观裂缝会导致页岩气的逸散,对其保存不利;对于生物成因气藏而言,断裂越多,地层水活动性越强,生成的生物气量反而越大[3]。 2.2岩石学特征 当页岩中脆性矿物含量越高时,越易形成天然裂缝和人工诱导裂缝。北美主要页岩气产层的石英含量一般在20%~75%之间(表1),对于具有商业开发价值页岩而言,脆性矿物含量一般高于40%,石英含量大于30%[8]。

页岩气及其成藏条件概述

页岩气及其成藏条件概述 2010年7月,在四川川南地区中国石油集团公司第一口页岩气井(威201井)顺利完成加砂压裂施工任务,标志着中国石油集团公司进入了页岩气的实战阶段。页岩气是一种非常规天然气资源,其储量巨大,有关统计表明全球页岩气资源量约为456.24×1012m3。较早对页岩气进行研究的是美国和加拿大,这些国家在勘探和开发中都取得了丰富的成果,形成了较为完备的页岩气系统理论,进入了快速的发展阶段;而我国对页岩气的勘探开发还在初级阶段,研究相对程度相对落后,但我国页岩气资源量也十分丰富(预测为30-100×1012m3)。据有关专家介绍,随着我国经济发展对油气资源的需求,页岩气将是我国今后油气资源勘探和开发的重点。 1 页岩气及其特点 1.1 页岩气储量 从世界范围来看泥、页岩约占全部沉积岩的60%, 表1 世界较大页岩气储量地区表(×1012m3) 其资源量巨大。全球页岩气资源量为456.24×1012m3,主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、太平洋地区、拉美、前苏联等地区(表1) 在我国的松辽盆地白垩系、江汉盆地的第三系、渤海湾盆地、南华北、柴达木以及酒泉盆地均具有页岩气资源的分布。其中,四川盆地的古生代海相沉积环境形成的富有机碳页岩与美国东部的页岩气盆地发育相似。仅四川川南威远、泸州等地区的页岩气资源潜力(6.8-8.4×1012m3),相当于整个四川盆地的常规天然气资源的总量。 1.2 页岩气及特点 页岩是由固结的粘土级的颗粒物质组成,具有薄页状或薄片层状的一种广泛分布的沉积岩。页岩致密且含有大量的有机质故成暗色(如黑色、灰黑色等)。在大多数的含油气盆地中,页岩既是生成油气的烃原岩也是封存油气的盖层。在某些盆地中,如果在纵向上沉积较厚(几十米-几百米),横向上分布广泛(几百-几万平方公里)的页岩同时作为了烃原岩和储集岩,且在其内聚集了大量的天然气,那就是页岩气。 所谓页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩,因热作用和生物作用而形成了大量储集在页岩裂缝、孔隙中的且以吸附和游离赋存形式为主的天然气。与常规储层天然气相比,页岩气具有独特的特点(表2)。表2 常规储层天然气与页岩气对比表 成因类型热成因、生物成因及石油裂解气热成因、生物成因

页岩气成藏机理

页岩气成藏机理 1 前言 页岩气是指那些聚集在暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气。它与常规天然气的理化性质完全一样,只不过赋存于渗透率、孔隙度极低的泥页岩之中,气流的阻力比常规天然气大,很大程度上增加了页岩气的开采难度,因此被业界归为非常规油气资源。 在页岩气藏中,天然气不仅存在于泥页岩,也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂岩地层中。页岩气藏烃源岩多为沥青质或富含有机质的暗色泥页岩和高碳泥页岩,有机质含量一般为4% ~30%,是普通烃源岩的10~20倍。天然气的生成来源于生物作用、热成熟作用或两者的结合。页岩自身的有效孔隙度很低,页岩气藏主要是由于大范围发育的区域性裂缝,或热裂解生气阶段产生异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面或脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的最低限度的储集孔隙度和渗透率。通常孔隙度最高仅为4% ~5%,渗透率小于1×10-3μm。 2 页岩气的成藏机理 天然气以多种状态存在于页岩中。少数为溶解状态天然气,大部分为吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面,或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。吸附状天然气的赋存与有机质含量密切,它与游离状天然气含量之间呈彼消长关系,其中吸附状态天然气的含量变化于20% ~85%之间。 2.1 页岩气第一阶段-吸附状态(吸附与扩散) 天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离(图1①),具有与煤层气成藏大致相同的机理过程。在天然气的最初生成阶段,主要由生物作用所产生的天然气首先满足有机质和岩石颗粒表面吸附的需要,当吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱和时,富裕的天然气则以游离相或溶解相进行运移逃散,条件适宜时可为水溶气藏的形成提供丰富气源。此时所形成的页岩气藏分布限于页岩内部且以吸附状态为主要赋存方式,总体含气量有限。 2.2 页岩气第二阶段-游离状态(溶解与析出) 在热裂解气大量生成过程中,由于天然气的生成作用主要来自于热化学能的转化,它将较高密度的有机母质转换成较低密度的天然气。在相对密闭的系统中,物质密度的变小导致了体积的膨胀和压力的提高,天然气的大量生成作用使原有的地层压力得到不断提高,从而产生原始的高异常地层压力即“高压锅”原理。由于压力的升高作用,页岩内部沿应力集中面、岩性接触过渡面或脆性薄弱面产生裂缝,天然气聚集其中则易于形成以游离相为主的工业性页岩气藏,此时页岩气藏的形成在主体上表现为由生气膨胀力所促动的成藏过程,天然气原地或就近分布,构成了挤压造隙式的运聚成藏特征(图1②)。在该阶段,游离相的天然气以裂隙聚集为主,页岩地层的平均含气量丰度达到较高水平。 2.3 页岩气第三阶段-逃逸状态(活塞与置换) 随着更多天然气源源不断地生成,越来越多的游离相天然气无法全部保留于页岩内部,从而产生以生烃膨胀作用为基本动力的天然气“逃逸”作用在通常情况下,与页岩间互出现的储层主要为粉-细砂岩类,具有低孔低渗特点,它限定了天然气的运移方式为活塞式排水特点,这种气水排驱方式从页岩开始,从而在页岩边

页岩气成藏机理及气藏特征

页岩气成藏机理及气藏特征 页岩气是泛指赋存于富含有机质的暗色页岩或高碳泥页岩中,主要以吸附或游离状态存在的非常规天然气资源。在埋藏温度升高或有细菌侵入时,暗色泥页岩中的有机质,甚至包括已生成的液态烃,裂解或降解成气态烃,游离于基质孔隙和裂缝中,或吸附于有机质和矿物表面,在一定地质条件下就近聚集,形成页岩气藏。 从全球范围来看,页岩气拥有巨大的资源量。据统计,全世界的页岩气资源量约为456.24xl0i2m3,相当于致密砂岩气和煤层气资源量的总和,具有很大的开发潜力,是一种非常重要的非常规资源[1-6]。页岩气资源量占3种非常规天然气(煤层气、致密砂岩气、页岩气)总资源量的50%左右,主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区,与常规天然气相当。页岩气的资源潜力甚至还可能明显大于常规天然气。 1.1 页岩气成藏机理 1.1.1成藏气源 页岩气藏的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成,页岩既是烃源岩、储层,也是盖层。研究表明,烃源岩中生成的烃类能否排出,关键在于生烃量必须大于岩石和有机体对烃类的吸附量,同时必须克服页岩微孔隙强大的毛细管吸附等因素。因此,烃源岩所生成的烃类只有部分被排出,仍有大量烃类滞留于烃源岩中。 北美地区目前发现的页岩气藏存在3种气源,即生物成因、热成因以及两者的混合成因。其中以热成因为主,生物成因及混合成因仅存在于美国东部的个别盆地中,如Michigan盆地Antrim生物成因页岩气藏及Illinois盆地NewAlbany混合成因页岩气藏 [2l]。 1.1.2成藏特点 页岩气藏中气体的赋存形式多种多样,其中绝大部分是以吸附气的形式赋存于页岩内有机质和黏土颗粒的表面,这与煤层气相似。游离气则聚集在页岩基质孔隙或裂缝中,这与常规气藏中的天然气相似。因此,页岩气的形成机理兼具煤层吸附气和常规天然气两者特征,为不间断充注、连续聚集成藏(图l-l)。

页岩气

页岩气 页岩气,是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩气常分布在盆地内四川盆地的页岩气的积聚厚度最大,筇竹寺页岩TOC%含量大于2.0%,其周围的页岩气积聚厚度为80~100m,厚度最大的集中分布区为:度较大、分布广的页岩烃源岩地层中,分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。2012年3月中国公布发现可采资源潜力为25.1万亿立方米页岩气可供中国使用近200年。 页岩气- 概述 页岩气(shale gas)是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,与“煤层气”、“致密气”同属一类。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。页岩气很早就已经被人们所认知,但采集比传统天然气困难,随着资源能源日益匮乏,作为传统天然气的有益补充,人们逐渐意识到页岩气的重要性。 页岩气-主要特点 页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气,它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态(大约50%)存在于裂缝、孔隙及其它储集空间。 以吸附状态(大约50%)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面,极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后,在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成2009年云南和贵州北部页岩气资源所有权登记,四川盆地完钻页岩气信息井。模式,与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规储层气藏不同,页岩既是天然气生成的源岩,也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。 页岩亦属致密岩石,故也可归入致密气层气。它起始于阿巴拉契亚盆地的泥盆系页岩,为暗褐色和黑色,富有机质,可大量生气。储集空间以裂缝为主并可以吸附气和水溶气形式赋存,为低(负)压、低饱和度(30%左右),因而为低产。但在裂缝发育带可获较高产量,井下爆炸和压裂等改造措施效果也好。 页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点——大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低,开采难度较大。随着世界能源消费的不断攀升,包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视。美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发。 页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征,气流的阻力比常规天然气大,所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来,而我国还没有形成成熟的技术。另一方面,页岩气采收率比常规天然气低,常规天然气采收率在60%以上,而页岩气仅为5%~60%。低产影响着人们对它的热衷,但美国已经有一些先进技术可以提高页岩气井的产量。中国页岩气藏的储层与美国相比有所差异,如四川盆地的页岩气层埋深要比美国的大,美国的页岩气层深度在800~2600米,

页岩气及其成藏机理

页岩气及其成藏机理 页岩气是一种非常规天然气,其储量和开采技术引起了全球范围内的广泛。本文将介绍页岩气的形成机理、特点、开采方法和未来发展趋势,以加深对页岩气的认识和理解。 一、页岩气的定义与重要性 页岩气是指赋存在暗色泥页岩或高碳泥岩中的天然气,其主要成分为甲烷。页岩气的重要性在于其储量大、开采潜力大,有望成为未来能源的重要来源。全球页岩气资源丰富,但分布不均,开采技术要求较高,因此研究页岩气的成藏机理和开发技术对全球能源供应具有重要意义。 二、页岩气的形成 页岩气的形成主要受到生物作用和热力作用的影响。在生物作用方面,沉积时期有机质的分解和生物遗体的腐烂产生了大量的甲烷气体。在热力作用方面,地层深部的地热能将有机质和甲烷气体转化为天然气。这些天然气在页岩层中不断聚集,形成了页岩气藏。页岩气藏具有形成气量大的特点,但其开采难度也相对较大。 三、页岩气的特点

1、成分:页岩气的主要成分是甲烷,甲烷含量可高达90%以上。 2、物理性质:页岩气为气态,密度比空气略小,难溶于水,具有高度的可压缩性。 3、化学性质:页岩气具有低硫、低氮、低磷的特点,燃烧后产生的污染物较少。 4、地球化学特征:页岩气的地球化学特征与生物作用密切相关,不同地域的页岩气具有不同的生物成因和化学组成。 四、页岩气的开采 页岩气的开采主要包括两个阶段:钻探和压裂。钻探的目的是发现和评估页岩气藏,通过地球物理勘探技术进行。压裂则是将页岩气从岩石中释放出来并导入到井筒中的过程。目前,水力压裂是最常用的方法,通过将高压水流和沙子或其他支撑剂混合,使岩石产生裂缝,从而释放出页岩气。虽然这种方法的成本较高,但随着技术的进步,页岩气的开采成本也在逐渐降低。 五、页岩气的发展前景 随着科技的不断进步,页岩气开采的前景十分广阔。首先,新技术的

柴达木盆地北缘侏罗系页岩油气成藏条件地质地球化学分析

柴达木盆地北缘侏罗系页岩油气成藏条件地质地球化学分析付小东;邱楠生;饶丹;秦建中;申宝剑;许锦;陈迎宾 【摘要】In order to discuss shale oil and gas accumulation conditions and predict favorable prospect areas and exploration layers within the Lower-Middle Jurassic strata in the north margin of the Qaidam Basin, the thickness, organic geochemical characteristics, physical properties, oil and gas content of shale from the Huxishan Formation (J1h) and the Dameigou Formation (J2d) were studied systematically. The result showed that the thickness of organic-rich shale of J1h and J2d are large, and their TOC values are generally greater than 1.5%. The kerogen types of organic matters are mainly type Ⅱ and type Ⅲ. The maturity of organic matters varies from immature stage to over-mature stage. Brittle mineral content is approximately 50%, porosity mainly from 1%to 8%. Shales from J1h and J2d show strong adsorption capacity to gas, and abnormal total hydrocarbon were observed in many wells in gas logging of J1h and J2d shale layer. It indicates that J1h and J2d are essential for the formation of shale oil and gas reservoir. The Middle-Upper Group of J1h is the favorable layer for shale oil and gas, and the favorable prospect area should be mainly located in the Lenhu No.4-5 tectonic belt. The 5th Member of J2d is favorable layer for shale gas while the 7th Member is favorable layer for shale oil. The favorable prospect areas are mainly located in the Suganhu Depression, the Yuka Fault Depression, the Hongshan Fault Depression, the Ounan Sag, the eastern part and the southern part of the

页岩气成藏机理研究新进展

页岩(shale)是由粒径小于0. 0039 mm的细粒碎屑、粘土、有机质等组成,具页状或薄片状层理、易碎裂的一类沉积岩,亦即美国所称的粒径小于0. 0039 mm的细粒沉积岩。 美国一般将粒径<0. 0039mm的细粒沉积岩统称为页岩 富有机质页岩 是形成页岩气的主要岩石类型,富有机质页岩主要包括黑色页岩与炭质页岩 页岩气(shale gas或gas shale)是从富有机质页岩地层系统中开采的天然气{John, 2002; US Department of }:nergy, et al.,2009 ; Boyer et al,,2006)。按成因机制,页岩气是以吸附或游离状态赋存于暗色富有机质、极低渗透率的页岩、泥质粉砂岩和砂岩夹层系统中,自生自储、连续聚集的天然气藏。在页岩气藏中,富烃页岩一般既是天然气的储集层,又是天然气的源岩。富有机质页岩烃源岩可大量(可高达总生烃量的50%左右)滞留油气。形成可供商业开采的页岩气。 2.富有机质页岩沉积环境 页岩可形成于陆相、海相及海陆过渡相沉积环境中。富有机质黑色页岩形成,需要具备两个重要条件:一是表层水中浮游生物发育,生产力高;二是具备有利于沉积有机质保存、聚集与转化的条件。水循环受限的滞留海(湖)盆、陆棚区台地间的局限盆地、边缘海斜坡与边缘海盆地中,由于水深且盆地隔绝性强,水体循环性差,容易形成贫氧或缺氧条件,是发育黑色页岩的有利环境。综合研究认为,黑色富有机质页岩主要形成于缺氧、富H2S的闭塞海湾、潟湖、湖泊深水区、欠补偿盆地及深水陆棚等沉积环境中(姜在兴,2003;张爱云等,1987)。 摘要:在调研了国内外页岩气研究成果的基础上,系统地研究了页岩气藏基本特征,分析了页岩气藏的成藏机理及成藏控制因素,并针对页岩气藏特殊的成藏特征,探讨了相应的识别方法和资源评价方法。研究表明,页岩气藏通常具有自生自储、储层粒度细、低孔低渗、裂缝发育、储层而积大、连续分布、形成温度及埋深范围广,赋存方式主要为吸附态、压力异常、产能低、采收率低和生产周期长等特征;页岩气成藏具有过渡特点,兼具了根缘气及常规天然气的成藏机理;有机质类型及含量、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、矿物组成、厚度、湿度、埋深、温度与压力对页岩气藏的形成具有一定的控制作用;利用岩心分析法、地球物理法及ELS测井、成像测井等测井新技术可定性或定量识 2页岩气成藏机理 页岩气成藏可能形成于油气生成的各个阶段,具有典型的“混合型”特征}1}}。在生物化学生气阶段,厌氧类微生物分解有机质,生成甲烷,甲烷以吸附相储集于页岩储层中,形成生物成因页岩气巨图1(a)]。随着埋藏加深,有机质演化进入热裂解生气阶段,大量生成的天然气造成了较高的地层压力,页岩内部沿脆性薄弱而或者应力集中而产生裂缝,则天然气以游离相为主向其中运移聚集比17〕巨图1cb」,形成热成因页岩气藏。在上述阶段,页岩储层的储集空间是由于高压形成的天然裂缝,页岩气表现为“自生自储”式成藏。如果天然气持续生成,页岩内部储集空间饱和,从而产生以生烃膨胀作用为基本动力的天然气“逃逸”作用o.m,天然气陆续进入砂岩等常规储集层,继而形成大规模的常规天然气藏 3页岩气成藏的控制因素 控制页岩气成藏的因素包括地质因素和外部因素。地质因素是决定页岩气能否成藏的主要因素,外部因素是决定页岩气藏是否具有经济开采性的主要因素。其中,地质因素包括有机碳含量、有机质成熟度和类型、裂缝发育程度、孔隙度和渗透率、页岩厚度以及矿物组成等,外部因素主要指埋深、温度与压力等口:。 页岩气是非常规天然气的重要类型,作为清洁、高效的能源,己被我国止式列为第172种矿产,不再归属于常规天然气范畴 摘要:文章主要从页岩气成藏机理、成藏条件、储集条件和富集规律、盖层及保存条件论述

页岩气成藏地质条件及成藏机理分析

页岩气成藏地质条件及成藏机理分析 摘要:页岩气是现在正在研究的能源领域的热点,本文通过对页岩气赋存地质条件的分析,阐明了有利于页岩气发育的生烃条件:有机碳含量高和热演化程度高;储层条件即其存在需要物性条件好,储集空间大,石英含量多对于采集页岩气是有利的保证。然后,在地质条件的基础上总结了前人的页岩气成藏机理主要分为生气与吸附、生气与孔隙充注、天然裂缝网络充注以及富集成藏四个阶段,提出天然气和常规气共生的模式。 关键词:页岩气;地质条件;成藏机理;赋存模式 1.前言 页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。在页岩气藏中,天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中,为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式[3]。它与常规天然气藏最显著的区别是:它是一个自给的系统。页岩既是气源岩,又是储层和封盖层[1]。 1976年美国能源部启动了东部页岩气项目,对页岩气地质、地球化学和石油工程开始进行系统研究,分别发现了Michigan盆地泥盆系Ant-rim页岩、Appalachi- an盆地泥盆系Ohio页岩、Illi-nois盆地的泥盆系New Albany页岩、Fort Worth盆地密西西比系Barnett页岩和San Juan盆地白垩系Lewis页岩等五大页岩气系统,地质资源量达14×1012~22×1012m3,技术可采储量0.88×1012~2.15×1012m3[2]。1998年美国的页岩气当年采气量超过了100亿m3,其发现储量占美国天然气探明储量的2.3%,到2010年产量占美国天然气产量的20%增长速度飞快。页岩气是目前经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标。因此,要加强页岩气的成藏地质条件以及成藏机理的研究,为我国的开发利用打好基础。 2.成藏地质条件 根据美国已发现的产页岩气盆地[14]主要分布在以阿巴拉契亚盆地为代表的东部早古生代前陆盆地带、以福特沃斯盆地为代表的南部晚古生代前陆盆地带和以圣胡安盆地为代表的西部中生代前陆盆地带以及以密执安盆地和伊利诺斯盆地为代表的古生代—中生代克拉通盆地带。前陆盆地主要位于被动大陆边缘且后期演化为褶皱带的区域,克拉通盆地位于地台之上,沉积了寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、密西西比系(下石炭统)、宾夕法尼亚系(上石炭统)和白垩系等地层的大量富含有机质的黑色页岩,发育了大量的页岩气资源。

四川盆地页岩气成藏地质条件

四川盆地页岩气成藏地质条件 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。本文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。 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。 四川盆地内的地层结构复杂,由志留纪到第三纪地层均有发育。其中,志留纪和二叠纪地层为页岩气的主要储层。这些地层在沉积环境中处于适宜的古地理和古气候条件,为页岩气的形成提供了有利的环境。四川盆地的气源条件十分优越,其中古生物化石和有机质是页岩气形成的主要来源。在适宜的温度和压力条件下,这些有机质会发生降解和裂解,形成大量的页岩气。同时,四川盆地的煤系地层也为页岩气的形成提供了丰富的气源。 四川盆地的地质构造特征对页岩气的形成和聚集具有重要影响。该地

区经历了多次构造运动,形成了多种类型的岩石类型,包括砂岩、泥岩和灰岩等。这些岩石类型为页岩气的形成提供了物质基础,同时页岩中的多种矿物成分也对页岩气的生成和储集产生影响。 储层物性是影响页岩气成藏的重要因素之一。四川盆地内的页岩储层具有较好的物性条件,包括高渗透率、高孔隙度和低含水饱和度等特征。这些特征有利于页岩气的保存和开采。 本文从四川盆地的地理和历史背景出发,对页岩气成藏地质条件进行了详细分析。结果表明,四川盆地具备了志留纪和二叠纪地层发育、优越的气源条件、复杂的地质构造和岩石类型以及良好的储层物性等有利条件。这些条件为四川盆地页岩气成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。 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: 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;

煤层气、深盆气、页岩气成藏条件对比研究

煤层气、深盆气、页岩气成藏条件对比研究 煤层气、深盆气和页岩气是十分重要的非常规天然气,研究分析发现,三者在成藏条件上既有相似性又有差异性:气源成因都包括生物成因、热成因和混合成因;低孔隙度、低渗透率和强非匀质性是储集层的共同特征;煤层气需要良好的顶底板来封存天然气,而深盆气和页岩气不需要其他的岩性介质作为盖层等等。 标签:煤层气;深盆气;页岩气;成藏条件 前言 煤层气指赋存于煤层,以甲烷为主的,吸附在煤基质颗粒表面的、部分游离于煤孔隙或溶解于煤层水中的烃类气体。根据IEA(2004)的统计显示,全世界煤层气的资源量超过260×1012m3。美国、加拿大、澳大利亚及中国等国家目前已经实现了不同程度的商业化开发。深盆气是一种赋存于盆地深凹陷部位、低孔低渗储集层中的一种气水关系倒置的非常规气藏。“深盆气”这个术语并不具备成因或成藏机理的意义,它是特定历史时期内延续使用的描绘性术语。很多研究者分别从不同的角度给它们命名,先后经历了隐蔽气藏、水动力和孤立体圈闭气藏、深盆气藏、水封气藏、盆地中心气藏、连续气藏、致密砂岩气藏等等,其中尤以“深盆气”的名称应用最为广泛。页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。中国页岩气可采资源量为26×1012m3,和美国28×1012m3可采资源量差不多,资源储量非常庞大。 成藏条件对比: 煤层气、深盆气和页岩气在成藏条件上具有相同点,也有各自的独特性,下面主要从油气藏形成的基本石油地质条件——生、储、盖、圈、运、保这六个方面来进行对比分析。 1 生气条件 煤层气、深盆气和页岩气的气源成因类型都包括生物成因(其中生物成因又可细分为原生生物成因和次生生物成因)、热成因以及二者的混合。 原生生物成因型煤层气是在温度相对较低的地表较浅处,在有机质演化的最初阶段由微生物作用生成的未熟、低熟型烃类气体,生气量随着Ro的增高逐渐降低,生气温度一般小于50°C,Ro≤0.3%。次生生物成因型煤层气是细菌等微生物由于构造作用通过地层水的连通进入煤层中,通过微生物的生命代谢活动将其中的有机质和已经存在的烃类气体分解成甲烷等气体。热成因型煤层气是在较高的温度(大于50°C)和压力条件下,地层中的有机质通过煤化作用释放出以甲烷为主的烃类气体,统计表明:甲烷δ13 C值总体偏小。混合型煤层气是生物成因气和热成因气之间的过渡区域,为两者共同作用的结果,Ro为0.3%~0.6%。

页岩气储层的形成条件与储层的地质研究内容

页岩气储层的形成条件与储层的地质研究内容 郭岭;姜在兴;姜文利 【期刊名称】《地质通报》 【年(卷),期】2011(030)002 【摘要】According to sedimentology theory and sequence stratigraphy, favorable environment and time for dark organic shale was analyzed and we consider favorable condition for gas system and take domestic and foreign examples in the progress. It can be concluded that dark organic shale, commonly developed in transgressive system tract, especially in condensed section. Arm of lake, semideep and deep lacustrine in continental sedimentary basin, and semi-deep and deep sea basin, platform margin deep slope and blocking gulf in marine sedimentary basin are appropriate places for dark organic shale developing. Depending on the analyses of Barnett shale gas system in American, we could say that contour map of TOC, Ro and isobaths of dark mudstone, and so on, are important basic geological maps, and using these maps for shale gas exploration will be an excellent method.%应用沉积学和层序地层学的理论和方法,综合考虑页岩气系统形成的有利条件,结合国内争国外的实例,总结了有利于泥页岩,特别是可作为页岩气储层的富有机质暗色泥页岩形成的时期和沉积环境,认为富有机质暗色泥页岩主要形成在相对海(湖)平面上升时期的海侵(湖侵)体系域,特别是密集段附近的位置;陆相盆地中的湖湾、半深湖一深湖与海相盆地中的半深海一深海盆地、台地边缘深缓坡和半闭塞一闭塞的欠补偿海湾地区是富有机质暗色泥页

中国页岩气形成机理 地质特征及资源潜力

中国页岩气形成机理地质特征及资源潜力 摘要:页岩气是以自生自储为主的非常规天然气,是油气资源中的新型矿种。 由于页岩气储层低孔低渗,要实现大规模开采必须克服许多理论和技术上的难题。本文分析中国页岩气基本特征、形成机理与富集条件、面临的难题等, 对中国页 岩气资源潜力进行预测, 以期为中国页岩气的研究和勘探开发提供依据。 关键词:非常规油气 ;页岩气;源岩油气 页岩气是一种潜在资源量非常巨大的非常规天然气资源,具有含气面积广、 资源量大、开采技术要求高、生产寿命长、稳产周期长等特点。近年来,严峻的 能源紧张形势使页岩气资源在世界范围内受到了广泛的关注。 一、页岩气勘探开发现状 油气工业的发展主要历经构造油气藏、岩性地层油气藏、非常规油气藏三个 阶段。油气藏分布方式分别有单体型、集群型、连续型三种类型。从构造油气藏 向岩性地层油气藏转变是第一次理论技术创新,以寻找油气圈闭为核心;从岩性地 层圈闭油气藏向非常规连续型油气藏转变是第二次理论技术创新或革命,以寻找有 利油气储集体为核心,致密化“减孔成藏”机理新论点突破了常规储集层物性下限与 传统圈闭找油的理念。随着勘探开发技术不断进步,占有80%左右资源的非常规油气,如页岩气、煤层气、致密气、致密油、页岩油等已引起广泛关注,并得到有效 开发, 在油气储产量中所占比例也逐年提高。传统观点仅认识到页岩可生油、生气,未认识到页岩亦可储油、储气,更未认识到还能聚集工业性页岩油、页岩气。 近年来,典型页岩气的发展尤为迅速,地质认识不断进步,优选核心区方法、实验分 析技术、测井评价技术、资源评价技术、页岩储集层水平井钻完井、同步多级并 重复压裂等先进技术获得应用, 形成“人造气”是页岩气快速发展的关键因素。页岩气突破的意义在于: 突破资源禁区,增加资源类型与资源量。 2、挑战储集层极限,实现油气理论技术升级换代,水平井多级压裂等核心技术,应用于其他致密油气等非常规和常规油气储集层中更加经济有效,可大幅度提高油 气采收率。 3、带动非常规油气技术发展,推动致密油气、页岩油等更快成为常规领域。 二、中国富有机质页岩特征 源岩油气是一种新资源类型, 包括页岩油、页岩气、煤层气等,自生自储,主要 产自源岩内储集层中。页岩是由粒径小于0.0039 mm的细粒碎屑、黏土、有机质 等组成,具页状或薄片状层理、易碎裂的一类沉积岩,也称为细粒沉积岩。页岩气 是指从富有机质黑色页岩中开采的天然气,或自生自储、在页岩纳米级孔隙中连续 聚集的天然气。中国三类富有机质页岩泛指海相、海陆交互相及陆相页岩和泥岩, 重点指含油气盆地中的优质泥质烃源岩,图中为依据中国页岩发育的层系和分布特 点编制的三类页岩分布图。中国南方地区海相页岩多为硅质页岩、黑色页岩、钙 质页岩和砂质页岩,风化后呈薄片状,页理发育。海陆过渡相页岩多为砂质页岩和 炭质页岩。陆相页岩页理发育, 渤海湾盆地、柴达木盆地新生界陆相页岩钙质含 量高,为钙质页岩,鄂尔多斯盆地中生界陆相页岩石英含量较高。 2、中国页岩形成的区域地质背景。古生代,在中国南方、华北及塔里木地区形成了广泛 的海相和海陆过渡相沉积, 发育多套海相富有机质页岩和海陆过渡相煤系炭质页岩。在后期改造过程中, 部分古生界海相页岩经历了挤压变形或隆升。四川盆地、华北地区、塔里木盆地构

页岩气勘探综述

页岩气勘探综述 通过学习调研,使我们对页岩气的成藏机理、地质特点、储层评价等方面有了一定的了解,对页岩气勘探开发的前景有进一步认识,对非常规油气勘探增强了信心。 页岩气大部分位于泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附、游离状态为主要存在方式聚集的天然气。在页岩气藏中,天然气也存在于页岩夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,甚至砂岩地层中,页岩气藏是天然气生成后在源岩内或短距离运移就近聚集的结果,它与常规天然气藏最明显的区别是“自生自储”。 一、国内外页岩气勘探开发的情况 根据有关资料介绍:全球页岩气资源量很丰富,预计达456.24×1012m3,主要分布在北美、中亚、中国、中东北非和前苏联。美国的页岩气资源量达14.2×102m3-19.8×102m3。目前已对多个含气盆地进行商业性开采,页岩气的产量超过了200×108m3,占美国天然气产量的3%。加拿大紧随美国之后积极开展了页岩气的勘探开发试验。 页岩气的研究勘探开发最早始于美国,1821年,美国就打了第一口具有工业性的页岩天然气井,该井井深8米,由于产气量少,没有引起人们重视。到1926年,东肯塔基和西弗吉尼亚盆系页岩气田

的发现,到20世纪70年代美国能源部才发起并实施对页岩气的研究与开发。页岩气的产量从1979年-1999年净增7倍。研究的重要进展是认识到页岩气的吸附作用机理,使页岩气的储量和产量得以大幅度提高。到2005年美国页岩气的产量占天然气总产量的45%。 美国页岩气主要来之于中-古生界地层中,目前勘探开发的区域正由东北部地区的12个盆地向中西部地区的盆地拓展。 据有关研究部门介绍:我国页岩气资源也十分丰富,预计资源量达100×1012m3,约为常规天然气源资量的两倍。在我国四川盆地、中下扬子、吐哈等盆地页岩十分发育,最大厚度达1400米,这些地区的页岩都具有页岩气成藏的基本条件,勘探开发的潜力很大。 我国的页岩气勘探开发研究刚起步。研究单位认为我国许多盆地页岩气成藏的地质条件,与美国东北部地区页岩气成藏的地质条件基本相同。我国南方地区分布的黑色页岩厚度大(四川盆地页岩厚度最大起过1400米)埋深浅,黑色泥页岩普遍出露,有机质丰度高,生气能力强。前人结合美国东部地区页岩气成藏的地质条件进行对比,认为我国南方具有有利的页岩气发育条件,在地层岩性、构造背景、地质演化、天然气生成条件、区域破坏和保存条件,甚至地质年代都是相同的。 页岩气在我国有良好的勘探前景,我局对页岩气的勘探研究也已

页岩气基础知识

页岩气基础知识 ( 1) 页岩岩性多为沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩和高碳泥页岩类, 岩石组成 一般为30%~ 50%的粘土矿物、15% ~ 25% 的粉砂质( 石英颗粒) 和4%~ 30%的有机质。页岩气的工业聚集需要丰富的气源物质基础, 要求生烃有机质含量达到一定标准, 那些”肥沃”的黑色泥页岩通常是页岩气成藏的最好岩性, 它们的形成需要较快速的沉积条件和封闭性 较好的还原环境。在页岩气藏中, 地层有机碳含量相对较高, 一般大于2%, 可以达到普通源岩有机碳含量的10~ 20 倍。天然气的生成可来源于生物作用、热成熟作用或两者的结合, 因此镜质体反射率一般在0. 4%以上。在陆相盆地中, 湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩 气成藏的最好条件,但通常位于或接近于盆地的沉降沉积中心处, 导致页岩气的分布有利区主要集中于盆地中心处。从天然气的生成角度分析, 生物气的产生需要厌氧环境, 而热成因气的产生也需要较高的温度条件, 因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域。 ( 2) 页岩本身既是气源岩又是储集层, 其总孔隙度一般小于10%, 而含气的有效孔隙 度一般不及总孔隙度的一半, 渗透率则随裂缝的发育程度不同而有较大变化。页岩气虽然为地层普遍含气性特点,但目前具有工业勘探价值的页岩气藏或甜点主要依赖于页岩地层中具有一定规模的裂缝系统。根据有关资料分析, 页岩的含气量变化幅度较大, 从0. 4m3/ t 到10 m3/ t, 在美国的大约30000 口钻井中, 钻遇具有自然工业产能的裂缝性甜点的井数只有大约10% , 表明裂缝系统是提高页岩气钻井工业产能的重要影响因素。除了页岩地层中的自生裂缝系统以外, 构造裂缝系统的规模性发育为页岩含气丰度的提高提供了条件保证。因此, 构造转折带、地应力相对集中带以及褶皱断裂发育带通常是页岩气富集的重要场所。 页岩气的采收率变化较大( 5% ~ 60%)钻井的产气量相对较低, 但生产周期较长, 在天然气产出的同时伴随有地层水的排出。美国页岩气井的单井总平均产气量约为1000 m3/ d, 但页岩气产区的单井产率一般介于2800~ 33000 m3/ d之间。 页岩气在中国具有良好的勘探前景, 对页岩气( 泥页岩气) 的勘探研究也已经逐步展开, 在四川盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、吐哈盆地、江汉盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等均有页岩气成藏的地质条件, 局部有机碳含量在30%以上, 发现了典型页岩层中局部的天然气富集。其中, 暗色页岩发育的地区和层位是需要重点研究的领域和目标。在吐哈盆地, 吐鲁番坳陷水西沟群地层广泛发育了暗色泥岩和炭质泥页岩, 炭质泥岩累积平均厚度在30 m 以上, 有机碳含量一般介于6% ~ 30% ; 暗色泥页岩厚度更大, 如八道湾组暗色泥页岩厚度一般大于100 m, 盆地中北部达到200m 以上, 西山窑组暗色泥页

页岩气储层的基本特征及其评价

页岩气储层的基本特征及其评价 一、本文概述 页岩气作为一种重要的非传统天然气资源,近年来在全球能源领域引起了广泛关注。由于其储层特征的复杂性和评价方法的多样性,对页岩气储层的基本特征及其评价进行深入研究具有重要的理论和实践 意义。本文旨在全面概述页岩气储层的基本特征,包括地质特征、物理特征、化学特征以及工程特征等方面,并探讨相应的评价方法和技术手段。通过对页岩气储层特征的深入剖析,本文旨在为页岩气勘探开发提供理论支撑和实践指导,推动页岩气产业的健康发展。 具体而言,本文首先介绍了页岩气储层的地质背景,包括地层分布、构造特征以及沉积环境等。在此基础上,重点分析了页岩气储层的物理特征,如孔隙结构、渗透率、含气饱和度等,这些特征直接影响了页岩气的赋存状态和开采难易程度。同时,本文还关注了页岩气储层的化学特征,如有机质含量、矿物杂质成分等,这些特征对于评估页岩气储层的品质和开采潜力具有重要意义。 在评价方法方面,本文综述了目前常用的页岩气储层评价方法,包括地球物理勘探、地球化学分析、岩石力学测试等。这些方法和技术手

段在页岩气储层评价中各有优缺点,需要根据具体的地质条件和勘探需求进行选择和应用。本文还将介绍一些新兴的评价技术和方法,如页岩气储层数值模拟、微观孔隙结构表征等,这些新技术和方法的应用将进一步提高页岩气储层评价的准确性和可靠性。 本文旨在全面系统地介绍页岩气储层的基本特征及其评价方法,以期为页岩气勘探开发提供理论支持和实践指导。通过深入研究页岩气储层的特征和评价方法,有助于更好地认识页岩气资源的分布规律和开发潜力,推动页岩气产业的可持续发展。 二、页岩气储层的基本特征 物理性质:页岩储层一般具有较低的孔隙度和渗透率,这与其主要由粘土矿物、石英等细粒沉积物构成有关。尽管孔隙度低,但页岩的裂缝发育丰富,这些裂缝为页岩气提供了有效的运移和储集空间。页岩的层理结构明显,这种层状结构对页岩气的分布和运移有重要影响。化学性质:页岩的化学性质多样,主要取决于其含有的矿物成分。例如,富含有机质的页岩往往具有较好的生气能力,而富含碳酸盐矿物的页岩则可能对页岩气的储集和运移产生阻碍。 储气机制:页岩气的储气机制主要包括吸附、溶解和游离三种形式。

黔北地区页岩气成藏地质特征及开发潜力分析

黔北地区页岩气成藏地质特征及开发潜力分析 摘要:页岩气藏储量巨大,具有很大开发潜力,是我国非常重视的非常规油气资源。页岩气藏成藏地质特征包括沉积相特征、构造特征、岩性特征、孔隙物性特征、储层埋深及厚度和有机地化特征等方面。黔北地区作为我国页岩气资源富集地区和页岩气开发有利目标区,本文以该地区下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组页岩层系为研究对象,研究该地区页岩气藏的成藏地质特征,评价其开采潜力。分析表明,下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组为该地区页岩气藏主要的有利层位,具备较好的开发潜力。黔北地区页岩气成藏地质特征及开发潜力分析为该地区勘探开发提供一定的理论指导。 关键词:黔北地区页岩气成藏地质特征开发潜力 页岩气作为二十一世纪的重要接替能源,因其分布广泛、储量巨大,而被世界各国所重视。目前,页岩气在北美地区和加拿大已经实现商业化开发[1-3]。我国作为页岩气资源十分丰富的国家之一,对页岩气开发十分重视。但目前国内页岩气勘探开发工作还处于起步和试验阶段,主要集中在上扬子地区的川东南部、渝南黔北地区以及延长油田。 页岩气藏成藏地质特征主要包括沉积相特征、构造特征、岩性特征、孔隙物性特征、储层埋深及厚度和有机地化特征等内容。黔北地区属我国页岩气先导试验区和开发有利区,本文以黔北地区下寒武统牛蹄塘组∈1n和下志留统龙马溪组S1l页岩层系为研究对象,结合该地区基础地质资料分析其成藏地质特征,并对比已商业化开发的页岩气藏的成藏要素对该地区页岩气开发潜力做了分析评价。黔北地区页岩气藏成藏地质分析、开发潜力评价等研究可为今后黔北地区页岩气藏勘探开发提供重要的指导意义。 一、区域构造沉积背景 1.沉积环境 黔北地区所在区域属扬子地台,在早寒武世牛蹄塘期[4],扬子地台北部为活动大陆边缘,南部为被动大陆边缘。早寒武世初期,研究区域及周边整体下沉,大部分地区演变为陆棚沉积环境,当时的沉积古地貌格局是北西部高、南东部低,自北西向东南分别由古陆、滨岸、浅水陆棚、深水陆棚、斜坡及盆地组成[5]。早寒武世总体是早期短暂的快速海进和缓慢海退的沉积背景,早期为深水陆棚,后期沉积环境逐渐变浅,由早期深水陆棚逐渐向浅水陆棚及潮坪演化,沉积了一套黑色泥页岩构造。黔北地区及周边地缘牛蹄塘期构造岩相古地理图如图1所示。 早志留世龙马溪期是继晚奥陶世以来中上扬子地区盆山格局发生重大转变的时期,该时期陆块边缘处于挤压、褶皱造山过程,为形成古隆起的高峰阶段。川中隆起的范围不断扩大,扬子南缘黔中隆起、武陵隆起、雪峰隆起和苗岭隆起

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