页岩气成藏条件综述
探讨页岩气成藏的地质条件
探讨页岩气成藏的地质条件【摘要】页岩气是一种重要的非常规天然气资源，其成藏地质条件对于勘探和开发具有至关重要的意义。
本文从页岩气资源概述、成藏重要性和研究背景三个方面入手，探讨了页岩气形成的地质条件、赋存状态、成藏主控因素、储集特征和成藏模式。
通过对这些内容的深入分析，揭示了页岩气成藏地质条件的重要性，并提出了未来研究方向及应用前景展望。
本文旨在为页岩气资源的合理开发提供科学依据，推动页岩气领域的深入研究与应用。
【关键词】页岩气资源、成藏地质条件、页岩气赋存、主控因素、储集特征、成藏模式、研究方向、应用前景、地质条件重要性、页岩气成藏。
1. 引言1.1 页岩气资源概述页岩气是一种非常重要的非常规能源资源，具有巨大的开发潜力。
随着传统石油和天然气资源逐渐枯竭，页岩气的开发和利用成为当今能源领域的热门话题。
页岩气是一种以页岩为主要产出岩石的油气资源，其开发主要通过水平钻井和压裂技术进行。
页岩气资源分布广泛，且储量巨大，被认为是未来能源产业的重要补充。
与传统石油和天然气资源相比，页岩气资源不仅开发成本低，而且能够提供更加清洁的能源。
页岩气资源被认为是未来能源发展的重要方向之一。
随着页岩气技术的不断创新和完善，其在能源领域的地位将会越来越重要。
1.2 页岩气成藏的重要性页岩气是一种非常重要的天然气资源，对于能源供应和经济发展具有重要意义。
页岩气成藏的重要性在于其具有丰富的储量和广泛的分布区域，可以为国家提供稳定的能源供应。
随着传统石油和天然气资源逐渐枯竭，页岩气成为一种重要的替代能源，可以有效缓解能源短缺问题。
页岩气的开发利用也可以促进地方经济的发展，提升能源自给率和国家竞争力。
深入研究页岩气成藏的地质条件，探索其储集规律和成藏模式，对于实现页岩气资源的有效开发和利用具有重要意义。
通过探讨页岩气成藏的地质条件，可以为相关部门提供科学依据和技术支撑，推动页岩气产业的发展和可持续利用。
1.3 研究背景研究背景中，我们可以看到自从20世纪美国页岩气开发热潮开始以来，全球范围内页岩气勘探开发活动逐渐兴起。
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。
页岩气成藏浅析
岩气的有利区主要集中于盆地 中心处。中国页岩气藏的储层与美国有 很大 差异 ， 美 国 的页 岩气层 埋深 在 ８ ０ ０ — ２ ６ ０ ０ 米， 而我 国 四川盆地 的 页 岩气埋深在 ２ ０ ０ ０ － ３ ５ ０ ０ 米， 这给我们研究和开采页岩气增加了技术难
度。 ３成藏机理 ３ ． １成藏气 源分析 页 岩气从生 烃 、 吸 附与扩散 、 溶 解 与析 出 、 活塞式 与置换 式运 聚过 程， 体现 出 自身所 构成 的完 整性成藏 机理序列 ， 整个 过程全部在 烃源岩
内部完成， 并且表现为持续不间断地充注 、 聚集成藏过程。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。 Ｈ ｕ ｎ ｔ 认 为从烃 源岩 中处次 排 出的烃量 小 于生烃 总量 的 １ ０ ％； Ｔ ｉ ｓ ｓ ｏ ｔ 和 我国陆域页岩气地质资源潜力约为 １ ３ ４ 万亿立方米 ，可采资源潜 Ｐ ｅ ｌ ｅ ｔ （ １ ９ ７ １ ） 认为发生排 烃的烃源岩总厚度也 小于 ３ ０ ｍ。因此 ， 烃源岩 所 力为 ２ ５ 万亿立方米以上 ，落实程度较高的资源潜力约为 １ ６ 万亿立方 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， 以吸附和 米。目 前， 我国已有 ２ ７ 个区块探矿权通过招标得到落实， 各项技术规范 游离状态存在， 美国页岩气藏中， 吸附气含量最低为 １ ６ ％， 最高达 ８ ０ ％。 和支持政策相继出台， 区块的价值信息在于地下含气量 、 保存条件 、 储 ３ ． ２成藏 牦 分析 层厚度 、 页岩延伸面积及岩体是否适合压裂等因素。 页岩气藏中气体的赋存形式绝大部分是以吸附气的形式存于页岩 ２成藏条件 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 ２ ． １气体 来源 质微小孔隙或裂缝中这 与常规气藏中的天然气相似。页岩气成藏机理 页 岩气 的形成是生 物成因和热成 因共 同作 用 的结果 。生物成 因气 具煤 层气和 常规天然气 两者特征 ；页岩含有机 质碳量 的增 加有助 于生 是通过 在埋藏 阶段 的早期 成岩作用 ，或近代 富含 细菌 的大气降水侵 入 烃和微颗粒 的吸附作用 ，页岩基 质的孑 Ｌ 隙和微 裂隙发育 也有利 于以游 中厌氧微生物活动作用形成； 热成因气主要指随着埋深增加 ， 温度和压 离形 态存在 的页岩 成藏。 力增大 ，泥页岩 中大量 的有机 质 由产 甲烷菌 的代 谢发生化 学降解和 热 ３ ． ３成藏阶段分析 裂解作 用形成 。 页岩气 成藏机 理具有 明显的“ 混合 型” 特 征 。按成藏 机理 的不 同可 在埋藏温度升高或者有细菌侵入时， 暗色泥页岩中的有机质， 甚至 将页岩气的成藏划分为 ２ 个阶段 ： 第一阶段以吸附作用为主， 发生在页 包括 已生成的液态烃， 就裂解或降解成气态烃， 游离于基质孔隙和裂缝 岩气藏形成初期 ， 甲烷生成后在页岩微孑 Ｌ Ｌ 径小于 ２ ｎ ｍ １ 中顺序填充， 中， 或吸附于有机质和黏土矿物表面， 在一定地质条件下就近聚集。 因此 在介 孑 Ｌ （ 孔径 为 ２ － ５ ０ ｎ ｍ ） 中 多层 吸 附至 毛细 管凝 聚 ， 在 大孑 Ｌ ｆ 孑 Ｌ 径大 于 页岩气的气体来源主要是生物气或热成熟气。页岩的生烃条件是有机 ５ ０ ｎ ｍ ） 中甲烷以压缩或溶解态赋存。同沉积的有机质通过化学和生物分 碳含量大于 ２ ％、 热演化程度处于生气窗范围内， 有机质含量高的黑色 解成气， 首先满足有机质孔内表面饱和吸附需求， 再解吸扩散至基质微 页岩 、 高碳泥岩常是最好的页岩气发育条件。 孔中， 以吸附 、 游离 相原位 饱和 聚集 ， 具 有与 煤层气 相 同的 吸附成藏 机 ２ ． ２储集介 质 理， 第二 阶段发 生在生 气高峰 ， 随着 页岩生 气过 程的继 续 ， 当页岩有 机 页岩气储集在泥、 页岩及其间的砂质岩夹层内， 页岩气藏储层具有 质颗粒和基 质微孔所提供 的吸 附能力不能满 足所生成 的天然气 聚集需 典型的低孔、 低渗透率的物性特征气 流的阻力 比常规天然气大。 页岩是 求时 ， 随着生气过程的继续 ， 页岩基质孑 Ｌ 隙内温度和压力升高， 伴随着 沉积 岩中含有机质 的细碎 屑岩 ，很容 易碎裂 ，原始 孔隙度 可达 ３ ５ ％以 岩石 的造缝 作用 ， 导致 过饱和气沿 页岩微孑 Ｌ 和薄弱面小 规模裂缝 运移 ， 上， 随着岩 层埋深增 加 ， 压 力增大 ， 孑 Ｌ 隙度 降低 ， 在埋 深 ２ ０ ０ ０ ｍ 以后 ， 孔 以游离态聚集并 逐步形成气藏 ， 也就 是活塞式成藏机理 。 隙度 小于 １ Ｏ ％； 页岩气储层孔 隙度一般小 于 ４ ％一 ６ ５ ％， 平 均为 ５ ． ， 渗透 页岩气成藏过程中，吸附机理与活塞式运聚机理构成了页岩气的 率一般低于 ０ ． ０ ０ １ 毫达西’ 并随着埋深加大， 物性变差。若处于断裂带或 成藏过程 ，两个阶段各 自的发展 规模和成 熟度控制 着页岩气 藏中吸附 裂缝 发育带， 页岩孔 隙度 、 渗透 率增加。 态和游离态天然气 比例 的变化 。 ２ ＿ ３盖层 条件 ４结束 语 页岩气与煤层气相似具 有“ 自 生自 储” 的特点， 没有或仅有短距离 页岩气 主体位 于暗色泥 页岩或高碳泥页岩 中’ 并 以吸附状态或游离 的运移， 页岩本身就是良好的盖层， 因此页岩气的存在是不需要其他岩 状态 为主要存 在方式 在烃源 岩层 内就近 聚集 ， 表现 为典 型的 “ 原地” 成 性的介质作为盖层的。 藏模式 ； 孔隙度小（ 平均为 ５ ２ ％） 、 渗透率低（ 低于 ０ ． ０ ０ １ 毫达西 ） 的岩层 ２ ． ４圈闭条件 是页岩气成藏条件 ； 富有机质碳含量高的黑色页岩厚度愈大， 气藏富集 页岩气藏的形成也不需要常规意义上的“ 圈闭” ， 页岩气藏形成于烃 程度就越高 ； 页岩孔隙与微裂缝愈发育 ， 气藏富集程度愈高； 盆地边缘 源岩层内’ 不受构造体系和物理界面控制 ， 页岩气藏在一定的构气藏范 斜坡页岩厚 度适 当且易形成 张性裂隙是 页岩 气藏发育的最有利 区域。 参 考文献 围可近似等于生气源岩面积。 ２ ５运移条件 【 １ 】 江怀友， 宋新 民， 安晓璇 等． 世界 页岩 气资源与勘探 开发技 术 综述叨． 天 页岩气 藏的形成取决 于天然气在源岩 中大规模地滞 留和集 聚， 由于 然气技术， ２ ｏ ｏ ８ ， ２ （ ６ ） ． 页岩气为 自生自 储气藏所 以页岩气�
页岩气特点及成藏机理
页岩气特点及成藏机理---陈栋、王杰页岩气作为一种重要的非常规油气资源，随着能源资源的日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，其重要性已经日益突出。
随着国家新一轮页岩气勘探开发部署的大规模展开，正确认识和掌握页岩气的成因、成藏条件等知识，对于今后从事页岩气现场录井的工作人员提高录井质量具有较好的指导意义。
1.概况页岩气（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。
其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、分布较广的页岩烃源岩地层中。
2.特点2.1 页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩、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的有利目标。
页岩气的资源量较大但单井产量较小，美国页岩气井的单井采气量为2800-28000m3/d。
2.5 在成藏机理上具有递变过渡的特点，盆地内构造较深部位是页岩气成藏的有利区，页岩气成藏和分布的最大范围与有效气源岩的面积相当。
2.6 原生页岩气藏以高异常压力为特征，当发生构造升降运动时，其异常压力相应升高或降低，因此页岩气藏的地层压力多变。
2.7 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。
3.成因通过对页岩气组分特征、成熟度特征分析，页岩气是连续生成的生物化学成因气、热成因气或两者的混合。
生物成因气是有机物在低温下经厌氧微生物分解作用形成的天然气；热成因气是有机质在较高温度及持续加热期间经热降解和裂解作用形成的天然气。
页岩气勘探开发关键技术-页岩气的成藏过程及特征 精品
页岩气的成藏过程及特征页岩系统的地层组成：多为暗色泥页岩夹浅色泥质粉砂岩、粉砂质泥页岩的薄互层。
在页岩系统中，天然气的赋存状态多种多样。
除极少量的溶解状态天然气以外，大部分均以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。
吸附状天然气与游离状天然气含量之间呈彼此消长关系，其中吸附状态天然气的含量变化于20 %～85 % 之间。
因此从赋存状态观察页岩气介于煤层吸附气（吸附气含量在85 % 以上）和常规圈闭气（吸附气含量通常忽略为零）之间（张金川等，2004）。
页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点，除天然气在孔隙水、干酪根有机质以及液态烃类中的溶解作用机理以外，天然气从生烃初期时的吸附聚集到大量生烃时期的活塞式运聚，再到生烃高峰的置换式运聚，体现出了页岩气自身所构成的完整性天然气成藏机理序列。
一、页岩气的成藏过程页岩气成藏作用过程的发生使页岩中的天然气赋存相态本身也构成了从典型吸附到常规游离之间的序列过渡，因而页岩气成藏机理研究具有自身的独特意义，它至少将煤层气(典型吸附气成藏过程) 、根缘气(活塞式气水排驱过程) 和常规气(典型的置换式运聚过程) 的运移、聚集和成藏过程联结在一起。
由于页岩气在主体上表现为吸附状态与游离状态天然气之间的递变过渡，体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移，因此页岩气藏具有典型煤层气、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义，在表现特征上具有典型的过渡意义。
页岩气的成藏过程可以划分为三个成藏阶段。
1．第一阶段（页岩气成藏阶段）该阶段是天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离（图1－6 ①），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岩石中有机质和粘土矿物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，富裕出来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。
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。
中国页岩气选取及标准
中国页岩气前景评价1.中国页岩气成藏条件分析及勘探方向页岩气的勘探开发始于美国，自从1821年在美国纽约Chautauqua县的第一口工业性天然气钻井在泥盆系Dunkil’k页岩(8m深度时产出裂缝气)中发现页岩气，至今已经有180多年历史，尤其是20世纪80年代以来，由于认识到了页岩气吸附机理，美国页岩气的勘探开发得到了快速发展。
2006年美国拥有超过39500口页岩气井，页岩气产量达到了7245×108ft3 (204×108m3)，占美国总天然气产量的8％，页岩气总资源量估计在500～600×1012ft3范围内，是已投入工业性开发的三大非常规天然气类型(即致密砂岩气或称根缘气、煤层气、页岩气)之一，成为重要的天然气替代能源。
近年来，加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国也相继开展了页岩气的勘探和研究工作，但目前，除了美国以外还没有见到有关页岩气商业化开采的报道(T．Ahlbrandt，2001)，其原因要么是对页岩气的资源潜力和经济价值的认识不足，要么是页岩气井的产量和回收期未达到商业化标准，而不是缺乏潜在的产气泥页岩系统。
随着世界能源消费量的猛增和供需矛盾的日益突出，非常规天然气资源引起了普遍重视，不少国家将页岩气、煤层气、油砂、油页岩等非常规油气资源的勘探开发提上了重要议事日程，将其列为2l世纪重要的补充能源，加大了勘探开发和综合利用力度。
自20世纪60年代以来，在中国东部的油气勘探中，陆续发现了一些泥页岩裂缝型油气藏(如四川盆地下古生界、沁水盆地上古生界泥页岩在钻井过程中气测异常强烈，甚至发生井喷)，只是作为常规油气勘探中的一些局部发现，并未引起足够的重视，研究不够深入，没有认识页岩气的吸附机理，页岩气的勘探开发没有实现突破。
近年来，中国一些学者受美国页岩气成功开发的启示，加强了页岩气的形成条件和成藏机理研究，但是针对页岩气的勘探工作还未展开。
目前，中国石油、中国石化针对页岩气相继开展了一些区域性、局部性的基础研究工作，取得了一些的研究成果，初步展示了中国页岩气勘探巨大的资源潜力。
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）。
有机质和黏土颗粒气体流入气体进入最终形成表面吸附与解吸页岩基质孔隙天然裂缝网络页岩气藏图1-1页岩气赋存方式与成藏过程示意图在页岩气成藏过程中，随天然气富集量增加，其赋存方式发生改变，完整的页岩气藏充注与成藏过程可分为4个阶段。
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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.。