中上扬子地区下古生界页岩气特征
上扬子地区下寒武统页岩沉积相类型及分布特征
上扬子地区下寒武统页岩沉积相类型及分布特征刘忠宝;高波;张钰莹;杜伟;冯动军;聂海宽【摘要】通过露头、岩心、薄片、矿物X衍射、氩离子抛光、扫描电镜及钻井资料的综合研究,在上扬子地区寒武系梅树村组沉积期—筇竹寺组沉积期沉积地层中识别出9种页岩岩相、5类沉积相标志,提出了页岩沉积相类型精细划分方案,建立了页岩沉积演化发育模式.指出梅树村组沉积期与筇竹寺组沉积期在沉积作用方式、沉积体系类型及沉积相分布上均存在差异:梅树村组沉积期以机械-化学沉积和生物沉积为主,主体为碳酸盐缓坡台地—陆棚—斜坡—深水盆地沉积体系;筇竹寺组沉积期以砂质机械沉积、泥质絮凝及生物沉积为主,主体为滨岸—陆棚—斜坡—深水盆地沉积体系.资阳—长宁近南北向展布的地区、东南部鄂西—渝东—黔中及东北部宜昌—房县一线的地区为两个深水陆棚相富有机质页岩沉积中心,是页岩气勘探有利地区,但前者富有机质页岩以多层、薄层为特点,后者以连续厚层为特点,今后应考虑其差异进行有针对性的页岩气勘探部署.%Based on comprehensive analysisof outcrops,cores,rock thin sections,mineral X-ray diffraction and Argonion-milling-scanning electron microscopy,nine lithofacies types and five facies marks in the Lower Cambrian Meishucun Formation and Qiongzhusi Formation in the Upper Yangtze are identified,a classification scheme ofthe shale sedimentary facies is proposed,and the deposition and evolution model of the shale in the Lower Cambrian is figured out.This research shows there are difference in sedimentation,types and distribution of the sedimentary facies in the Meishucun Formation and Qiongzhusi Formation.The main sedimentation modes in the Meishucun Stage were mechanical-chemical and biological sedimentation,the sedimentary facies(from west to east) were carbonate ramp,shelf,and slope and bathyal basin.The main sedimentation of the Qiongzhusi Stage was clastic mechanical,argillaceous flocculation and biological deposition,and the sedimentary facies were shore,shelf,and ramp and bathyal basin.There are two depositional centers of rich organic shale in the Upper Yangtze which are the prospective area for shale gas exploration.The first one is in the Ziyang-Changning area in nearly north-south strike,which is characterized by multiple thin layers.The other one is in the Western Hubei-Eastern Chongqing-Middle Guizhou and Yichang-Jianshi-Fangxian,which is characterized by the thick-layer shale.The shale gas exploration in these areas in the future should take pertinent strategies in line with their differences.【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2017(044)001【总页数】11页(P21-31)【关键词】页岩;岩相;沉积相;下寒武统筇竹寺组;下寒武统梅树村组;上扬子地区;四川盆地【作者】刘忠宝;高波;张钰莹;杜伟;冯动军;聂海宽【作者单位】页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化页岩油气勘探开发重点实验室,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化页岩油气勘探开发重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京),北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.2引用：刘忠宝，高波，张钰莹，等.上扬子地区下寒武统页岩沉积相类型及分布特征[J].石油勘探与开发,2017,44(1):21-31.LIU Zhongbao,GAO Bo,ZHANG Yuying,et al.Types and distribution of the shale sedimentary facies of the Lower Cambrian in Upper Yangtze area,South China[J].Petroleum Exploration andDevelopment,2017,44(1):21-31.近年来，随着美国、加拿大、中国等国家在页岩油气勘探开发领域取得成功，改变了石油地质学家对泥页岩的传统认知，即泥页岩除具有生烃、封盖性能外，还可以储集油气，具备生-储-盖一体的特点，在颠覆常规油气勘探理论的同时，也使非常规页岩油气勘探成为国内外的热点研究领域。
中扬子长阳地区寒武系牛蹄塘组页岩气成藏地质条件
第23卷第5期油气地质与采收率Vol.23,No.52016年9月Petroleum Geology and Recovery EfficiencySep.2016—————————————收稿日期：2016-05-11。
作者简介：余江浩（1985—），男，湖北孝感人，工程师，硕士，从事页岩气勘探方面的研究工作。
联系电话：（027）83550868，E-mail ：jhyu2005@ 。
基金项目：湖北省国土资源厅2014年地勘基金项目“湖北省长阳县渔峡口镇—鸭子口乡页岩气资源调查评价”（鄂页调2014-3）。
中扬子长阳地区寒武系牛蹄塘组页岩气成藏地质条件余江浩，周世卿，王亿，王登（湖北省地质调查院，湖北武汉430034）摘要：中扬子湘鄂西褶皱带是湖北省页岩气勘探的首要目标区，但其页岩气勘探程度很低，尤其是寒武系及前寒武系。
在寒武纪—早奥陶世，长阳地区发生广泛、快速海侵，在深水陆棚沉积背景下发育一套广泛而稳定、以黑色泥页岩和钙质页岩为主的下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩层系。
野外露头、镜下薄片观察及地层对比结果表明，研究区牛蹄塘组按照岩性可分为上、中、下3段，自南向北呈现逐渐增厚的趋势，沉积的黑色泥页岩厚度稳定且达到100m 左右。
地化分析、储层特征以及含气量等温吸附实验结果表明，研究区牛蹄塘组黑色泥页岩具有较高的有机质丰度和成熟度，干酪根类型有利于生成气态烃类；岩石中脆性矿物含量较高，有机质孔隙和粒内孔隙十分发育，微裂缝也较发育；模拟吸附气含量较高，具有较好的页岩气吸附能力；孔隙度和渗透率低，属于低孔—特低孔、特低渗透型储层。
长阳地区及邻区牛蹄塘组埋深适中、产状平缓且断裂不发育地区是下步页岩气勘探的有利目标区。
关键词：牛蹄塘组页岩气成藏地质条件长阳地区中扬子中图分类号：TE122.2文献标识码：A文章编号：1009-9603（2016）05-0009-07Geological conditions of shale gas reservoiring in theCambrian Niutitang Formation ，the MiddleYangtze region of Changyang areaYu Jianghao ，Zhou Shiqing ，Wang Yi ，Wang Deng（Hubei Geological Survey ，Wuhan City ，Hubei Province ，430034，China ）Abstract ：Although the Middle Yangtze fold belt of the western Hunan and Hubei area has been considered to be the mostimportant region of shale gas exploration in Hubei ，the exploration maturity of shale gas is low ，especially in the Cambrian and the Precambrian formations.Transgression happened rapidly in Changyang area during the Cambrian and early Ordovi⁃cian period ，which caused a wide development of organic-rich black shale and calcareous shale in the Niutitang Formationof Lower Cambrian under the background of deep water continental shelf.Based on results from observation of field out⁃crops ，microscopic observation of thin sections and stratigraphic correlation ，the Niutitang Formation was divided into three segments according to lithology ，and the formation become thicker from south to north ，developing 100m thick relatively stable black mudstone and black shale.Geochemical analysis ，reservoir property and gas isothermal adsorption experiment show that the black mudstone and shale in the Niutitang Formation have higher abundance of organic matter ，higher maturi⁃ty of organic matter ，better kerogen type for gas formation ，higher content of brittle minerals ，well developed organic pore and intragranular poreand relatively developed microfracture.The gas was adsorbed tightly by the shale during the simulat⁃ing experiment.The mudstone and shale is characterized by low porosity and permeability ，so it is regarded as low and ex⁃tra-low porosity and extra-low permeability reservoir.In the study area and its adjacent region ，the Niutitang Formation is regarded to be the next target of shale gas exploration for its moderate buried depth ，gentle occurrence and fewer faults·10·油气地质与采收率2016年9月structures.Key words：Niutitang Formation；shale gas；reservoir conditions；Changyang area；Middle Yangtze region2012年中国国土资源部首次完成中国页岩气资源评价，其中湖北省页岩气地质资源量为9.48×1012m3，排名位居第5［1-2］，显示出巨大的页岩气勘探潜力，包括长阳地区在内的中扬子湘鄂西褶皱带是湖北省页岩气勘探的首要区域。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
中上扬子地区下古生界页岩 气特征
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过
上扬子地区下寒武统筇竹寺组页岩沉积环境
文章编号：0253 -9985 （2019）04 -0701 -15
OIL& GAS GEOLOGY
2019 年 0 月
doi ： 10.11743/ogg20190402
上扬子地区下寒武统A竹寺组页岩沉积环境
越建华1,2，金之&3,4，林（）5,刘光祥3,4，刘可禹1,2，刘忠宝3,4，张2莹1,2
川盆地之外东南部黔中、黔北及鄂西-渝东等大部分深水陆棚沉积区是富有机质页岩发育的有利区域。此外，热液活动为黔西北
地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩提供了必要的物质基础和保存条件，有利于形成富有机质的页岩。
关键词：岩相类型；沉积模式；沉积序列；沉积环境；页岩；下寒武统；上扬子地区
中图分类号:TE121.3
文献标识码：A
'1.中国石油大学（华东）深层油气重点实验室，山东青岛266580； 2.中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东 青岛266580 ； 3•页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室，北京100083 ； 4.中国石化石油勘探开发研究院， 北京100083； 5.中国地质大学（北京）海洋学院，北京100பைடு நூலகம்83]
'1. Key Laboratory of Deep Oil and Gas, China University of Petroleum# East China） , Qingdao,Shandong 266580, China ； 2. College of Geosciences, China University of Petroleum# EasO China） , Qingdao,Shandong 266580 , China ； 3. Stato Kg Laboratory of Shale Oil and Gas Enrichment MecCanisms and Effective Development, Beging 100083 , China ； 4. Petroleum Exploration and Production ReseorcC Institutr,
中上扬子区下志留统页岩气勘探潜力
中上扬子区下志留统页岩气勘探潜力张海全;余谦;李玉喜;闫剑飞;刘伟;门玉鹏;杨平【摘要】The Longmaxi formation of the Silurian in Middle-Upper Yangtze area is a set of high-quality hydrocarbon source developed in restricted shallow sea environment.Especially the black shale in the deposition centers of southern Sichuan,northern Sichuan,southeastern Chongqing to northern Guizhou is most developed,with big thickness and high organic matter abundance.The type of kerogen in the southern and northern Sichuan is dominated by type-I and the maturity of organic matter is in the middle-late stage of high maturity,which is dominated by generating pyrolysis gas-wet gas;The type of kerogen in the southeastern Chongqing to northern Guizhou is type-Ⅱ1 and the maturity of organic matter reaches overmature,dominated by generating dry gas.According to the organic geochemical parameters in these areas and the logging data from drilling-encountered this formation as well as the shale gas explorative practices from North America,it is suggested that Longmaxi formation of the Silurian in Middle-Upper Yangtze area has favorable conditions to form shale gas reservoirs.There exist gas logging abnormality and many of abnormal pressure zones in this formation in drilling well of Jianshen-2.These show enormous potentials for shale gas exploration of Longmaxi formation in the Middle-Upper Yangtze area.%中上扬子区志留系龙马溪组是在局限的浅海环境下发育的一套优质烃源岩,尤以川南、川北及渝东南—黔北几个沉积中心黑色页岩最为发育,厚度大、有机质含量高。
中上扬子地区下古生界页岩气资源前景分析
３ 年 期 ２ Ｏ ９ 月 ００ １
沉 积、与 特 提 斯 地 质 …
ｓ ｄｍｅ ｔｒ 。。ｙ ａ ｄＴ ｔｙ ｎＧｅｌｇ ｅ ｉ ｎａｙＧｅ ｌｇ ｎ ｅｈ ａ ｏｏ ｙ
．０ Ｖｏ１３ Ｎｏ ３
．
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文 章 编 号 ：０９３ ５ （００ ０ —０ ６３ １０ —８ ０ ２ １ ）３０９ ４８
西 、Ｉ 、 川 南 湘黔 ４个浅 水陆棚 区¨ ， 沉积 了筇 竹寺 组
地、 吐哈盆地 、 汉盆地 、 江 塔里 木盆地 、 噶尔盆地 等 准
均有 页岩气 成藏 的地质 条 件 。初 步研 究 表 明 ， 国 我 南方 中上扬 子地 区的下 占生 界 、 华北 地 区的石 炭一
二叠 系 、 尔多斯 盆地 的三叠 系 、 鄂 西北 地 区的侏 罗 系
摘 要 ： 国 中 上扬 子地 区下 古 生 界 黑 色 页 岩 是 震 旦 系 、 叠 系 大 中 型 气 田 的 重 要 烃 源 岩 ， 时 其 自身 也 具 有 形 成 页 我 二 同 岩 气藏 的 巨大 潜 力 。初 步 研 究 表 明 ， 中上 扬 予地 区下 古 生 界 有 利 页 岩 气 层 主要 发 育 在 下 震 旦 统 陡 山沱 组 、 寒 武 统 下 筇竹 寺 组 、 奥 陶统 五峰 组 和下 志 留统 龙 马 溪组 ， 些 层 佗 的 黑 色 页 岩厚 度 、 机 碳 含量 、 上 这 有 以及 Ｒ ｏ值 等 各 项 参 数 均 符 合 形 成 页 岩 气 藏 的 特 征 ， 今 后 页 岩 气 勘 探 的潜 力 地 层 是 关 键 词： 中上 扬 子 地 区 ； 岩 气 ； 山 沱组 ； 竹 寺组 ； 马 溪组 ； 机 碳 页 陡 筇 龙 有
中 上扬 子地 区 下 占生 界 页 岩气 资源 前 景 分 析
中上扬子地区下古生界海相页岩气储层特征及勘探潜力
已持续 了几 十 年 ， 长期 以来 ， 除 在 四川盆 地发 现油 气藏外， 在 雪峰 山西侧 盆 山过 渡 区几 乎 没有 工 业 性 的油 气发 现 。该 区古生 代海 相地层 中广泛分 布 厚 度较 大 的富有 机质 页岩 ， 其有 机质 丰 富高 、 演 化
Ｏｃ ｔ ． ２０ １３
２ ０１ ３年 １ ０月
［ 文 章 编 号 ］１ ６ ７ １ ～ ９ ７ ２ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ５ ６ ９ — ０ ８
中上扬子地 区下 古生界海 相页岩气 储 层 特 征 及勘 探潜 力
周 文 ，王 浩 ，谢 润 成 ，陈文玲 ，周 秋 媚
第４ Ｏ卷
第 ５期
成 都 理 工大 学学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＥＮＧＤＵ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＹ ＯＦ Ｔ ＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ （ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｅｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｖ ｏ １ ． ４ ０ Ｎ ｏ ． ５
页 岩气 属 于非 常规 油气 资 源 中最 重 要 的类型
之 一 。早 在 ｌ ９ ７ ３年 阿 以 战 争 期 间 石 油 禁 运 和
亚盆 地 （ Ａｐ ｐ ａ ｌ ａ ｃ ｈ ｉ ａ ｎ Ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ） 的 Ｏ ｈ ｉ ｏ页岩 、 伊 利诺 斯盆 地 （ Ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｏ ｉ ｓ Ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ） 的 Ｎｅ ｗ Ａｌ ｂ ａ ｎ ｙ页岩 、 福 特 沃斯 盆地 （ Ｆ ｏ ｒ ｔ Ｗｏ ｒ ｔ ｈ Ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ） 的 Ｂ ａ ｒ ｎ ｅ ｔ ｔ 页 岩 和 圣胡 安盆地 （ Ｓ ａ ｎ Ｊ ｕ ａ ｎ Ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ） 的Ｌ ｅ ｗｉ ｓ 页岩［ ３ ３ 。 中上扬 子地 区下 古生 界海 相地 层 的油气 勘探
上扬子区志留系页岩气成藏条件
3本文为中国石油天然气集团公司科技攻关项目(2008B 20502)的部分成果。
作者简介:王社教,1965年生,高级工程师,博士;现主要从事新能源与可再生能源以及非常规油气资源的研究工作。
地址:(100083)北京市学院路20号910信箱。
电话:(010)62098479。
E 2mail :wsj @上扬子区志留系页岩气成藏条件3王社教1 王兰生2 黄金亮1 李新景1 李登华11.中国石油勘探开发研究院2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 王社教等.上扬子区志留系页岩气成藏条件.天然气工业,2009,29(5):45250. 摘 要 广泛分布于中国南方上扬子地区的志留系为一套静水、缺氧环境下沉积的良好烃源岩,尤以四川盆地的下志留统龙马溪组黑色笔石页岩最为发育。
从该套地层的有机地化参数、四川盆地南部长宁构造新完钻的页岩气浅井的分析测试数据看,龙马溪组有机质丰度高、成熟度较高、微裂缝发育、埋深适中,具有形成页岩气藏的优越条件。
川东石柱—鄂西利川、川南泸州和川北镇巴地区的页岩有机碳含量大于2%,平均厚40～80m ;泸州—宜宾—自贡地区,黔中麻江—瓮安、川东南的秀山、松桃及湘西吉首地区,页岩的成熟度多小于3%;阳深2、阳63、阳9、付深1、隆32、太15等探井,在钻遇志留系页岩层段时均见到气测异常、气侵、井涌现象,长芯1井也证实了浅层志留系页岩气的存在,页岩气含量平均为0.15m 3/t ;野外和岩心观察该套页岩微裂缝发育,岩矿组成显示石英和方解石含量较高,表明该区页岩脆性的特征;采用体积法初步估算的四川盆地及邻区龙马溪组页岩气资源量为4.0×1012～12.4×1012m 3,显示了该区页岩气巨大的勘探潜力。
关键词 中国 上扬子地区 四川盆地 志留纪 页岩气 成藏条件 DOI :10.3787/j.issn.100020976.2009.05.0090 引言 近年来,页岩气成为我国非常规油气资源领域研究的热点,究其原因,一是我国天然气产业步入快速发展阶段,包括常规与非常规天然气如煤层气、页岩气、致密砂岩气引起了广泛重视;二是美国已成功进行了页岩气商业开发[1];三是页岩气资源量巨大,我国页岩气资源预计可达100×1012m 3,勘探潜力巨大。
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• 地理位置
• 这套泥页岩是在鲁丹期冰川消融期海平面快速上 升时沉积的，受台地古地形的影响，厚层富烃泥 页岩主要分布在川东、湘西及鄂东地区。
• 大地构造分区
• 中奥陶世到志留纪时期，在扬子陆块的北缘，秦 岭洋沿商丹断裂带向华北陆块俯冲，华北陆块与 扬子陆块碰撞相接，扬子陆块北缘由原来的被动 大陆边缘盆地转为活动大陆边缘前陆盆地；
页岩气形成地质条件：
• 1烃源岩特征 • 2储层特征
1、烃源岩特征
有机质类型及丰度 筇竹寺组黑色泥页岩有机碳含量高，大致位于 0. 5% ～4. 0% ，平均 1. 92% ～ 2. 35% ，个别样品的 TOC 值在10% 以上，有机质类型以 Ⅰ 型为主，其次为 Ⅱ1型。
2、储层特征
• 矿物成分特征 • 孔裂隙特征 • 吸附性特征
储层
• 边缘隆起和基底提供碎屑物,形成碎屑岩储层,主要为黑色 硅质页岩、泥质页岩和炭质页岩。
盖层
奥陶系五峰组页岩气的上覆盖层同其储层的物质来源相同 也为边缘隆起和基底提供碎屑物,形成局限环境的泥质岩盖 层。
有机质丰度及类型
• 上奥陶统五峰组烃源岩分布遍及整个扬子地区,有机质丰度 高 • 有机碳含量为0. 29% ~4. 54%,以大于1. 5%为主, 氯仿沥青 “A”含量为12~191×10-6,有机质类型以腐泥型(Ⅰ)为主,次 为腐殖腐泥型(Ⅱ1),具有形成页岩气藏的优越条件。
秦岭洋
沿商丹断裂带俯冲
华北陆块
碰撞
被动大陆边缘盆地
活动大陆边缘前陆盆地
• 与此同时，在扬子板块的东南缘，古华南洋向西俯冲， 造成华南洋与扬子陆块的碰撞拼贴，古华南残留洋盆关 闭并褶皱造山，在造山带的前缘形成前陆盆地和前陆隆 起，扬子陆块的中心保持稳定沉积，形成受川中隆起 黔中隆起和汉南古陆控制的稳定克拉通盆地。
孔裂隙特征
页岩微孔隙和微裂隙非常发育，孔隙类型丰富 ，有矿物间 微孔隙、黏土片间微缝隙与微孔隙、矿物颗粒溶蚀铸模微 孔隙、溶蚀杂基内孔隙、粒内溶蚀微孔隙以及微裂缝等。
吸附性特征
页岩对页岩气的吸附能力直接决定吸附气的大小，页岩组 成、孔隙裂缝度、孔隙结构、温度、压力等对控制页岩的 吸附能力具有明显的控制作用。 筇竹寺组黑色页岩等温吸附测试的吸附气含量在0.23 ～ 1. 79 cm3/ g，平均为0. 80 cm3/ g，具有较强的吸附能力。
志留统龙马溪组
一、构造分析
• ——地理位置及大地构造分区
• ——构造—沉积演化特征
• ——龙马溪组页岩气优选区
1、地理位置及大地构造分区
中上扬子地区志留系主要分为3个组发育时限为早—中志留 世。其中龙马溪组烃原岩系主要发育在晚奥陶世时期，即 板块碰撞挤压前期。它形成于黔北—川南—川东—鄂西地 区发育的一个继承性的坳陷带内，即克拉通盆地内部的坳 陷带。
页岩气成因
• 第1 种途径:热裂解成因气。页岩中热成因气的形成有3 个 途径(图2) : • ①干酪根分解成气体和沥青; • ②沥青分解成油和气体(步骤1 和步骤2 为初次裂解) ; • ③油分解成气体、高含碳量的焦炭或者沥青残余物(二次 裂解) 。 • 最后一个步骤主要取决于系统中油的残余量和储层的吸附 作用。
构造特征
• 上扬子地区在早寒武世，盆地类型以克拉通盆地、 克拉通边缘盆地和被动大陆边缘盆地为主( 图 4) ， 整体呈现出古斜坡背景，这是高有机质丰度泥页 岩，特别是碳质 － 硅质页岩，发育的有利场所。 下寒武统沉积时，上扬子地区西有川中古隆起， 东有鄂中古陆，这样的古构造格局对上扬子地区 下寒武统富有机质泥页岩的形成是很有利的。一 方面，在这两大高地貌单元之间的洼地，为深水 陆棚沉积环境，利于暗色细粒沉积物发育; 另一方 面，古隆起对海水的循环有很大制约，在隆起背 后形成广泛的滞留环境，有利于有机质的保存。
• 局限浅海相带几乎遍及整个中上扬子沉积区,沉积的黑色岩 系厚度薄且分布稳定,生物以笔石占绝对优势。
岩性特征
• 主要为黑色页岩、炭质页岩、硅质页岩、粉砂质页岩,上部 见少量泥灰岩,富含笔石(图3), 含硅质岩和放射虫,为低能沉 积环境,是扬子地区重要的生油岩系,分布稳定。
2.2.4 烃源岩厚度
• 奥陶系五峰组虽然厚度较薄,一般厚仅数米至十数米,但由 于它与其上的志留系龙马溪组烃源岩形成叠置,厚度一般可 达100~700m
矿物成分特征
• 页岩气储层矿物成分研究对页岩气地质资源评价、成藏机 理分析及开发均具有重要意义。筇竹寺组黑色页岩中脆性 矿物含量较高，为 40. 0% ～ 80. 8%，其 中 石 英 含 量 最 高，占28. 0% ～ 70. 0% ，钾长石和斜长石含量为 0. 5% ～ 20. 3% ，方解石含量为 1. 9% ～ 24. 3% ，有利于工业开发; 黏土矿物含量为 21. 1% ～ 56. 4%，伊利石56. 0% ～ 93. 0% 、绿泥石 12. 0% ～ 27. 5% 、高岭石0 ～ 12. 0% ，不 含蒙脱石。
结论：总有机碳含量在0.5%~4.0%，大于有潜力的页岩气 源岩的下限0.5%，因此此地层具有良好的生气能力。但是 相较于美国五地区的页岩而言，我国页岩TOC含量较小。
一、地球化学特征
• 标准B——页岩的厚度 • 页岩的厚度越大，越有利于页岩气成藏，也越能增强页岩 的封盖能力。 • 下限为9m
• 结论：页岩厚度在500~1250m,大于9m，,因此，从厚度角 度而言，此地层具有良好的页岩气形成条件。而且相较于 美国五个地区的页岩而言，我国页岩厚度更大，具有更强 的封盖能力、保存能力。
有机质成熟度
• 下寒武统筇竹寺组黑色泥岩埋深介于 2 500 ～4 000 m，经 历了多期构造生烃演化，故热演化程度总体表现较高，Ｒ o值可达 2. 0% ～4. 0%，川西南较低为 2. 0% ～3. 0% ，四 川盆地内 Ｒo值为 2. 0% ～ 4. 0%，渝东—鄂西区、湘鄂西 区 Ｒo值为3. 0% ～4. 0%( 图1) ，均属于高—过成熟阶段。
• 中寒武世----早奥陶世稳定发展期, 发育了碳酸盐台地和蒸 发岩。 • 中奥陶世----早志留世为中上扬子的挤压期[ 11 ] ,中上扬子 克拉通转为局限浅海; 晚奥陶世末的都匀运动使黔中隆起 基本定型, 江南-雪峰隆起已具雏形, 上奥陶统五峰组-下志 留统龙马溪组只分布在不受都匀运动影响的地区。夹持在 川中、黔中、江南(雪峰)三大古隆起之间[ 12] 的川东北、 川东鄂西、川南3个隆后局限浅海盆地, 沉积了两套黑色页 岩烃源岩。此后, 边缘隆起和基底提供碎屑物, 形成碎屑岩 储层和局限环境的泥质岩盖层
有机质成熟度
• 上扬子地区Ro值为2. 79% ~3. 98% • 中扬子地区Ro值一般小于2. 0%
• 中上扬子地区下古生界的富有机质页岩层 均已达到过成熟干气阶段,与国外产气页岩 层相比,显得成熟度过高。
奥陶系五峰组页岩气优选区
• 中上扬子地区下古生界奥陶系页岩气发育较好地段为四川 盆地及周缘，附表四川盆地及周缘地区五峰——龙马溪组 页岩基本特征（表1）最为有利的地区为川南复合构造带， 盆地内地层埋深适中，封闭较条件好。其次有利的地区是 川东——鄂西过渡带，该区向斜构造带导致五峰组——龙 马溪组埋深适中。再次是鄂西——渝东南地区，该区埋藏 较浅，有机碳含量较高，有效厚度也合适，但剥蚀区太多， 构造复杂，断裂发育，对页岩气的保存有一定破坏作用， 而且主要是山地，勘探开发难度较大，因此需要加强进一 步的研究和论证。
中上扬子地区下古生界页岩气特征分析
什么是页岩气？
• 页岩气是指以热成熟作用或连续的生物作用为主以及两者 相互作用生成的聚集在烃源岩中的天然气。页岩气以游离 相存在于天然裂缝与粒间孔隙中，吸附在干酪根或粘土颗 粒表面，溶解于干酪根和沥青里。
页岩产气机理与赋存形式
•
天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离,具有与煤层气大致相同的 机理过程。如图1所示,通过生物作用或热成熟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, 此时所形成的页岩气主要 以吸附状态赋存于页岩内部。当吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱 和时,富裕的页岩气解吸进入基质孔隙。随着天然气的大量生成,页岩 内压力升高,出现造隙及排出,游离状天然气进入页岩裂缝中并聚积。
寒武统页岩气有利富集带
编制下寒武统筇竹寺组页岩气有利区分布图( 图 1) ，最有 利发育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，主要分布在川南的威 远—兴文、川东北通江—渝北巫溪、渝东黔江、黔北—黔 中的贵阳—麻江、湘鄂西的恩施—建始和桑植—石门等地 区。
奥陶统五峰组
二、富集条件
• 一、烃原岩有机质地球化学特征 1、有机质丰度 2、厚度 3、类型 4、成熟度 • 储集条件 1、矿物组成 2、裂缝发育
一、地球化学特征
• 标准A——有机碳含量（TOC）
• A
ＴＯＣ高
生气潜力大
含气率高
• B
ＴＯＣ高
大量微孔隙
吸附率高
有潜力的页岩气源岩的下限
• TOC=0.5%
• 第2 种途径:生物成因 气。一般指页岩在成 岩的生物化学阶段直 接由细菌降解而成的 气体,也有气藏经后期 改造而成的生物气
扬子克拉通盆地成气演化简史
• 震旦纪----早寒武世的拉张期, 中上扬子克拉通内和克拉通 边缘表现为裂解, 形成地垒、地堑式盆地结构[ 11] , 控制了 冰消后的碳酸盐盖帽和早期黑色页岩沉积, 构造背景也有 利于富烃盆地的形成。震旦世冰消后的海平面上升, 沉积 了陡山沱组潮坪相黑色页岩烃源岩, 这是下古生界第一套 烃源岩; 早寒武世, 中上扬子地区西有川中水下古隆起, 东 有鄂中古陆, 环绕这两个古隆起周缘, 发育了川北、川东鄂西、川南、湘黔4个浅水陆棚区[ 12] , 沉积了筇竹寺组黑 色炭质页岩烃源岩。
一：地球化学特征
• 标准C——有机质类型 • Ⅰ型与Ⅱ型为主，也有部分Ⅲ型