川南威荣页岩气田五峰组—龙马溪组页岩沉积相特征及其意义

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川南地区五峰—龙马溪组笔石赋存与页岩气富集

川南地区五峰—龙马溪组笔石赋存与页岩气富集

川南地区五峰—龙马溪组笔石赋存与页岩气富集川南地区下志留统五峰-龙马溪组发育一套富有机质泥页岩,具备较好的页岩气成藏地质条件,并已实现了页岩气商业化开发。

本文基于野外地质调查和区域地质资料研究,结合XRD、光学显微镜、低温液氮以及压汞等分析测试技术,对川南地区五峰-龙马溪组页岩笔石与页岩气富集关系进行了深入的探究。

地球化学指标判别结果表明上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组下部页岩沉积环境为深海陆棚沉积相,向上水体变浅为浅水陆棚相。

页岩样品矿物组成以石英、黏土为主,脆性矿物含量较高,黏土矿物以伊蒙混层与伊利石为主。

页岩有机质含量可达到4%以上;干酪根类型主要以I型为主,部分为Ⅱ<sub>1</sub>型;类镜质体反射率介于2.37%<sup>3</sup>.43%,处于过成熟阶段,以生干气为主。

页岩中笔石化石丰富,笔石演化趋势主要包括五个方面:笔石体的简化、生长方向的改变、体壁的变化、胞管的变化以及发育方式的改变。

笔石带主要划分为五峰组四个笔石带,龙马溪组九个笔石带,对页岩笔石丰度统计,垂向上笔石丰度变化规律不明显,五峰组中部和龙马溪组底部笔石丰度相对较高。

研究区页岩主要发育有机质孔、粒间孔、粒内孔以及层理缝等孔缝组合。

其孔隙结构复杂,发育水瓶孔、板状孔、开放孔和墨水瓶孔等多种形态孔;各阶段孔隙对页岩总孔体积均有贡献,比表面积主要由微孔和介孔贡献。

层理面通常为力学性质比较薄弱面,容易被剥离,形成层理缝和水平纹层缝。

水平层理裂缝的发育导致页岩在水平方向上具有较高的渗透率。

笔石主要以压扁的碳质薄膜、半立体到立体的黄铁矿化和立体或半立体实体标本三种方式保存于页岩中,研究区五峰组和龙马溪组底部笔石主要以第一种方式保存,龙马溪组中上部部分笔石以半立体到立体的黄铁矿化方式保存。

页岩有机碳含量与笔石丰度相关性不明显,表明有机碳含量受多种因素影响,笔石并非是唯一的控制因素。

26507756_四川盆地华蓥山五峰组—龙马溪组剖面特征及其勘探意义

26507756_四川盆地华蓥山五峰组—龙马溪组剖面特征及其勘探意义

油气藏评价与开发PETROLEUM RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT2022年第12卷第1期四川盆地华蓥山五峰组—龙马溪组剖面特征及其勘探意义熊亮,董晓霞,赵勇,魏力民,王同,王岩(中国石化西南油气分公司,四川成都610041)摘要:近年来,四川盆地龙马溪组页岩气勘探已全面展开,但复杂构造带领域攻坚还在探索,开展四川盆地内高陡构造带华蓥山地区三百梯剖面的系统研究,可为复杂构造带页岩气的勘探突破提供思路。

通过开展剖面岩性、古生物、矿物成分、地化特征、孔隙类型及结构等多方面研究,并与邻区钻井进行对比后认为:①华蓥山剖面出露良好,五峰组至龙马溪组底部页岩地层完整连续,五峰组分为2段,龙马溪组(未见顶)分为3段,WF2-LM9笔石带发育齐全。

由下至上沉积环境由还原向氧化过渡,生物硅质环境遭受破坏,陆源碎屑含量增加,有机质丰度呈下降趋势。

五峰组—龙一段有机质较为富集,脆性矿物含量高,储集空间以有机孔为主,无机孔、微裂缝发育,孔隙结构以墨水瓶孔为主,少量狭缝形孔。

②在赫南特期—鲁丹期,川南地区华蓥山三百梯剖面尽管仍位于深水陆棚相带,但局部发育水下高地微古地貌,由于底流作用、可容纳空间等因素影响,富有机质页岩沉积厚度较薄,微古地貌对于页岩气形成的物质基础具有重要的影响,可为下一步龙马溪组选区评价提供思路。

③五峰组—龙一段优质页岩储层形成主要受控于火山作用、物源供给、还原环境的共同作用。

关键词:地层剖面;笔石带;斑脱岩;龙马溪组;华蓥山中图分类号:TE121.1文献标识码:ACharacteristics and exploration significance of Wufeng-Longmaxi Formationstratigraphic section in Mount Huaying,Sichuan BasinXIONG Liang,DONG Xiaoxia,ZHAO Yong,WEI Limin,WANG Tong,WANG Yan(Sinopec Southwest Oil &Gas Company,Chengdu,Sichuan 610041,China )Abstract:In recent years,the exploration of Longmaxi Formation in Sichuan Basin has been successful,but the shale gas of the complex structural belt ’s Longmaxi Formation are still the next areas for exploration.Therefore,it is necessary to carry out systematic researches on the Sanbaiti section in Mount Huaying of high-steep structural belt in Sichuan Basin,so as to provide ideas for the further exploration breakthrough.The section ’s lithology,paleontology,mineral composition,geochemical characteristics,pore type and structure are studied,and compared with the drilling wells of adjacent areas.The findings are as follows.①The outcrop in Mount Huaying section is well exposed.The shale strata from Wufeng Formation to the bottom of Longmaxi Formation are complete and continuous.Wufeng Formation is divided into two sections,and the Longmaxi Formation (no top )is divided into three sections.The WF2-LM9graptolite biozone is well developed.From the bottom to the top,the sedimentary environment changed from reduction to oxidation,and the biogenic siliceous environment has been destroyed.The injection amount of terrigenous debris increases,and the abundance of organic matter shows a downward trend.The organic matter in Long-1member of Wufeng Formation is relatively rich,and the content of brittle minerals is high.The reservoir space is dominated by organic pores,followed by inorganic pores and microfractures.The pore structure is dominated by ink bottles,and a small amount of slit pores.②For the Hirnantian-Rhuddanian,although the Sanbaiti section of Mount Huaying is located in the deep-water shelf zone引用格式:熊亮,董晓霞,赵勇,等.四川盆地华蓥山五峰组—龙马溪组剖面特征及其勘探意义[J].油气藏评价与开发,2022,12(1):58-67.XIONG Liang,DONG Xiaoxia,ZHAO Yong,et al.Characteristics and exploration significance of Wufeng-Longmaxi Formation stratigraphic section in Mount Huaying,Sichuan Basin[J].Petroleum Reservoir Evaluation and Development,2022,12(1):58-67.DOI :10.13809/32-1825/te.2022.01.005收稿日期:2021-05-31。

四川盆地重庆地区五峰组—龙马溪组硅质岩地球化学特征及地质意义

四川盆地重庆地区五峰组—龙马溪组硅质岩地球化学特征及地质意义

四川盆地重庆地区五峰组—龙马溪组硅质岩地球化学特征及地质意义华南五峰组-龙马溪组地层沉积于晚奥陶世-早志留世凯迪期-鲁丹期。

该套地层在四川盆地重庆地区广泛分布,岩性包括黑色碳质页岩、硅质页岩、硅质岩、钾质斑脱岩、介壳灰岩和灰岩。

前人对五峰组-龙马溪组黑色页岩及有机质富集进行了系统分析,但对于五峰组-龙马溪组硅质岩硅质来源和沉积环境的认识还存在争议。

本文以四川盆地重庆地区晚奥陶世-早志留世五峰组-龙马溪组硅质岩作为研究对象,结合区域构造背景,通过对硅质岩的岩石学、地球化学以及古生物特征分析,对研究区硅质岩的硅质来源、硅质岩形成环境及地质意义进行研究。

本次研究在五峰组-龙马溪组硅质岩中发现大量笔石生物化石。

在显微镜下,可见岩石主要由微晶石英组成,硅质生物以放射虫为主,见少量海绵骨针化石。

使用XRF和ICP-MS对研究区74个硅质岩样品进行主量元素和稀土元素地球化学特征研究。

结果表明研究区样品SiO<sub>2</sub>含量70.17%<sup>9</sup>5.75%(平均值为82.09%),稀土元素总量(ΣREE)整体上变化很大,14.66ppm<sup>3</sup>22.92ppm(平均值为133.41ppm)。

通过Al-Fe-Mn、Fe/Ti-Al(Al+Fe+Mn)、Al-<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub>-Al/(Al+Fe+Mn)、Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)和(La/Ce)<sub>N</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)等投图,结合地质构造进行综合分析,认为五峰组沉积时期,中上扬子地区周缘受华夏板块与扬子板块挤压作用的影响,古隆起构造不断扩大,海平面不断上升,逐渐形成了被古隆起和地台包围的半局限的深水陆棚沉积环境。

川南地区五峰-龙马溪组页岩孔隙结构全孔径表征及对过成熟海相页岩孔隙演化的启示

川南地区五峰-龙马溪组页岩孔隙结构全孔径表征及对过成熟海相页岩孔隙演化的启示

川南地区五峰-龙马溪组页岩孔隙结构全孔径表征及对过成熟海相页岩孔隙演化的启示
# 四川南地区五峰-龙马溪组页岩孔隙结构全孔径表征及其对过成熟海相页岩孔隙演化的启示
四川南地区五峰-龙马溪组页岩的物理性质特征涉及精细地质研究,对掌握页岩储层孔隙结构及其成因具有重要意义,为此,这里研究了九江组页岩孔径全孔径表征及其对海相页岩孔隙演化的启示。

研究表明,四川南地区五峰-龙马溪组页岩全孔径分布信息表明:①页岩孔径分为粗孔径段和精孔径段,其中粗孔径占比最大,占48.5%;精孔径占51.5%;②磁场分布拐弯点处在0.6μm处,拐弯幅度高达1.29;③2-10μm孔径段在孔隙分布中占比最大,贡献率达70.1%;④孔径-孔隙概率曲线执行Smalley模型,反应孔隙分布曲线总体变化趋势。

研究还表明,海相页岩孔隙演化基本可归结为流体洞口形成、改造、成熟化三个阶段。

流体洞口形成,孔径细小,可以形成小孔径,如密度递减区,从而构造多孔径结构和复杂的气孔网络结构,从而促进水动力同化过程的继续;改造,孔隙的改造使得孔径的拓宽,而该组海相页岩孔径拓宽比较明显;成熟化,页岩中黏土矿物及表面活性物质在构造极大压力和高温环境下进行交联和聚合,这可以形成孔隙结构趋于成熟和稳定,从而形成容器缝隙结构,从而增大孔径赋存相。

四川南地区五峰-龙马溪组页岩孔隙结构的全孔径表征以及对经过成熟海相页岩孔隙演化的启示,有助于我们更好地了解是否可能改造出适合的孔隙结构,从而使其更有利的利用,提升其储量效率,为四川南地区海相页岩油气开发提供参考。

川东南五峰-龙马溪组页岩储层特征分析

川东南五峰-龙马溪组页岩储层特征分析

川东南五峰-龙马溪组页岩储层特征分析摘要:川东南地区五峰-龙马溪组是我国很长一段时间页岩气勘探开发的重点目的层段,由于工区目的层段页岩储层特征复杂,制约页岩气赋存状态和含气量评价,本文基于页岩展布特征、地化特征和矿物成分,分析评价川东南五峰-龙马溪组页岩储层特征。

为工区页岩气的产量评估、富集规律认识以及高效开发方案的实施提供重要的理论支撑。

研究表明,川东南地区五峰-龙马溪组页岩储层具有分布广、厚度大等特点,页岩有机质均发育较好,页岩气资源丰富、地质条件优越,TOC含量普遍大于2%,有机质类型主要以Ⅰ型-Ⅱ1型为主,属腐泥型和腐殖-腐泥型干酪根,热成熟度普遍介于2-3%之间,为生干气阶段,具有页岩气勘探开发的潜力。

且样品中石英等脆性矿物含量高、膨胀性粘土矿物含量较少则利于后期压裂改造和裂缝的形成。

关键词:川东南;五峰-龙马溪;页岩;矿物成分1.前言川东南地区五峰-龙马溪组,是我国南方海相地层最有利的页岩气勘探开发重点层系[1]。

工区位于上扬子板块,整体经历了多期旋回构造运动,在奥陶世时晚期,川东南地区受板块的强烈挤压发生大规模的海侵,使得研究区页岩沉积出大量的含笔石黑色页岩[2]。

寒武世时,研究区整体上经历了快速的海侵,此时盆地内以海相沉积为主,地层经历了连续沉积后,形成了浊流沉积盆地由于川东南地区盆内遭受构造改造作用时间较晚且改造程度较弱,志留系龙马溪组表现为超压地层,地层压力系数越高,页岩气保存条件优越,因此分析评价页岩气储层特征对页岩气赋存状态和含气量的评价具有重要的意义[3]。

2.页岩展布特征川东南地区在晚奥陶-志留纪时期经历了一个缓慢海进、海退的沉积旋回,由盆内向盆缘,整套地层沉积速率增大,厚度也随之增大[4]。

如焦页1井志留系厚986.3m,隆页1井志留系厚1017.5m,彭页1井志留系厚1391m。

五峰-龙马溪组厚度在不同地区,亦有较大变化,彭页1井钻遇五峰-龙马溪组405m,隆页1井钻遇五峰-龙马溪组220m,焦页1井钻遇五峰-龙马溪组228.3m。

四川盆地及周边地区五峰组—龙马溪组页岩有机质特征、沉积环境和含气性研究

四川盆地及周边地区五峰组—龙马溪组页岩有机质特征、沉积环境和含气性研究

四川盆地及周边地区五峰组—龙马溪组页岩有机质特征、沉积环境和含气性研究四川盆地是中国页岩气勘探开发的重点区域,发育四套古生界泥页岩,具有厚度大、分布广和有机质丰度高的特点。

本研究在四川盆地及周边地区选择了上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩三个新鲜露头剖面和一个钻井剖面,共采集样品314件。

在综合研究五峰组—龙马溪组高-过成熟页岩有机地球化学特征的基础上,进行了有机质类型和丰度的恢复评价;通过有机质碳同位素特征和元素地球化学特征,分析了控制五峰组—龙马溪组页岩有机质丰度的影响因素,提出了优质烃源岩的形成模式;结合页岩有机质丰度、孔隙特征、矿物组成和区域构造特征与含气性的关系,讨论了五峰组—龙马溪组页岩含气性的控制因素,并对四川盆地该套页岩成藏有利区进行了预测。

取得了以下主要认识:(1)四川盆地五峰组—龙马溪组页岩残余有机质丰度表现为在五峰组及龙马溪组的底部较高,并在五峰组与龙马溪组界线处出现最高值,向上逐渐变小并趋于稳定,为典型大陆架沉积环境下的有机质变化特征。

有机质类型为Ⅰ型,母质来源主要为藻类等低等水生生物。

该套页岩有机质热演化进入高过成熟阶段,Ro基本都大于2.0%。

页岩有机质丰度恢复前后差异显著,恢复后原始有机质含量(TOC0)是残余有机质含量(TOC)的1.65倍;底部高有机质页岩层段的厚度成倍增加,石柱地区五峰组—龙马溪组页岩各层段的原始有机质含量均大于2%。

(2)沉积水体的氧化还原条件控制了四川盆地五峰组—龙马溪组页岩的有机质富集。

五峰组—龙马溪组底部富有机质页岩(TOC&gt;2.0%)主要沉积于强还原条件的静海深水环境。

早志留世龙马溪晚期,构造抬升引起的海平面下降导致了陆源碎屑物质输入增多和水体溶解氧含量增加,致使龙马溪组中上部页岩有机碳含量降低。

四川盆地五峰组—龙马溪组页岩发育模式为“深水陆棚—水底缺氧”模式。

五峰期到龙马溪早期围绕川中古隆起和黔中古隆起分布的川南深水陆棚、川东深水陆棚和川北深水陆棚区,海水较深。

四川自贡地区五峰组-龙马溪组下段古地貌刻画及其油气意义

四川自贡地区五峰组-龙马溪组下段古地貌刻画及其油气意义

文章编号:1001-6112(2018)06-0764-07㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.11781/sysydz201806764四川自贡地区五峰组 龙马溪组下段古地貌刻画及其油气意义王㊀同1,2,张克银1,熊㊀亮1,史洪亮1,董晓霞1,魏力民1,温真桃1,欧阳嘉穗1,李㊀斌3,王浩宇1(1.中国石化西南油气分公司,成都㊀610016;2.中国石化西南油气分公司博士后工作站,成都㊀610016;3.西南石油大学地球科学与技术学院,成都㊀610500)摘要:四川盆地威远 自贡地区是页岩气重点产区之一㊂上奥陶统观音桥段的展布情况对于页岩气勘探具有重要指导意义㊂通过构造 沉积背景分析,结合自贡地区岩心㊁薄片㊁古生物㊁测井及沉积速率㊁碳氧同位素等资料,认为观音桥段为构造稳定期大幅海退背景下的介壳灰岩沉积㊂A205㊁A1井观音桥段的缺失反映古地貌高点暴露出海平面,未沉积观音桥段介壳灰岩,并剥蚀下伏五峰组页岩㊂据此,运用残余厚度法对五峰组观音桥段古地貌进行刻画,观音桥段及五峰组厚度在自贡地区由北西向南东均表现出厚 薄 厚的变化特征,认为自贡地区存在以A1井 A205井为核部的北东 南西向展布的自贡低隆㊂建立了五峰组 龙马溪组下段沉积期自贡低隆沉积演化模式,并揭示了对于龙马溪组高伽马段黑色页岩的沉积厚度的影响㊂五峰组 龙马溪组高伽马段厚度存在以自贡低隆区A1井 A205井为中心向四周增厚的趋势,自贡低隆区两侧的低洼区域为有利勘探区㊂关键词:页岩;古地貌;沉积演化;自贡低隆;四川盆地中图分类号:TE121.3㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:APaleogeomorphologyrestorationofWufengFormation-LowerMemberofLongmaxiFormationinZigongareaofSichuanProvinceanditsoilandgassignificanceWANGTong1,2,ZHANGKeyin1,XIONGLiang1,SHIHongliang1,DONGXiaoxia1,WEILimin1,WENZhentao1,OUYANGJiasui1,LIBin3,WANGHaoyu1(1.SINOPECSouthwestOil&GasCompany,Chengdu,Sichuan610016,China;2.Post⁃doctoralResearchStation,SINOPECSouthwestOil&GasCompany,Chengdu,Sichuan610016,China;3.SchoolofGeoscienceandTechnology,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu,Sichuan610500,China)Abstract:TheWeiyuan-ZigongareaisamainshalegasproductionareaintheSichuanBasin.ThedistributionoftheUpperOrdovicianGuanyinqiaoMemberprovidessignificantguidanceforshalegasexploration.Tectonic-sedimentarybackgroundanalysiscombinedwithcore,thinsection,paleontology,logging,depositionrateandcarbon-oxygenisotopedatawereusedtointerpretthemicro⁃paleogeomorphologyoftheZigongareaintheHirnantian-Rhuddanianperiod.TheGuanyinqiaoMembercomprisesshelllimestonedepositedunderthebackgroundofregressioninthetectonicstabilizationperiod.TheGuanyinqiaoMemberwasmissingandtheWufengFormationwasthininwellsA205andA1.TheNE-SW⁃directedZigonglowupliftidentifiedinwellsA1andA205.AsedimentaryevolutionmodeloftheZigongareaduringtheHirnantian-Rhuddanianperiodwasestablished,anditsinfluenceonblackshalethicknesswasclarified.TheWufengFormationandthehighgammarayvaluesectionofLongmaxiFormationthickenedaroundwellsA1andA205.BothsidesoftheZigonglowupliftarefavorableforexploration.Keywords:shale;paleogeomorphology;sedimentaryevolution;Zigonglowuplift;SichuanBasin㊀㊀四川盆地龙马溪组是中国非常规页岩气勘探开发的主力层系[1-3]㊂威远 自贡地区龙马溪组页岩气资源丰富,目前提交探明储量约2300ˑ108m3,已由勘探全面转向页岩气开发,在此过程中仍需要收稿日期:2018-07-10;修订日期:2018-09-03㊂作者简介:王同(1987 ),男,博士,助理研究员,从事非常规油气地质研究㊂E⁃mail:mrmenzu@aliyun.com㊂通信作者:魏力民(1970 ),男,高级工程师,从事非常规油气地质研究㊂E⁃mail:478853590@qq.com㊂基金项目:中国石油化工股份有限公司非常规科技项目 川西南下古生界海相页岩气高产富集条件与有利区评价 (P15100)和四川省教育厅重点科研项目 深层页岩储集物性研究 (15ZA0047)联合资助㊂㊀第40卷第6期2018年11月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质PETROLEUMGEOLOGY&EXPERIMENT㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.40,No.6Nov.,2018深化地质认识[4-5]㊂晚奥陶世 早志留世川南地区位于川中古隆起㊁黔中古隆起㊁康滇古陆形成的三隆夹一坳的半闭塞海湾沉积格局[6-10]㊂研究区 自贡地区位于川中古隆起南侧㊂五峰组分为上㊁下2段:下段(O3w1)为凯迪期温室效应导致海平面上升而沉积的黑色笔石页岩,厚0.25 13m,发育2个笔石带WF2㊁WF3(沉积时限为2.46Ma);上段(O3w2,即观音桥段)为赫南特早期冰川作用影响导致海平面下降[11-12]而沉积的相对浅水的介壳泥质灰岩,厚0 3m,发育赫南特贝(沉积时限0.73Ma)㊂龙马溪组分为上㊁下2段:下段(S1l1)为早志留世海平面迅速上升后沉积的黑色笔石页岩,顶部粉砂质条带较多,厚35.5 46.6m,包含8个笔石带LM1 LM8(沉积时限5.94Ma);上段(S1l2)为灰色㊁灰绿色页岩,粉砂质条带较多,笔石少见,厚367.6 432.37m,仅有笔石带LM9(沉积时限0.36Ma)[13](图1)㊂目前针对五峰组 龙马溪组黑色页岩开展了较多沉积㊁储层研究[14-19],但对观音桥段介壳灰岩的研究较少,且研究集中在盆缘露头区㊂由于地震分辨率有限,无法识别厚度仅为0.2 3m的观音桥段,只能结合钻井岩心㊁薄片㊁测井㊁地化等资料对其进行有效识别,因此在盆内研究还十分薄弱㊂樊隽轩等[20]认为扬子地区古地貌并非整体平坦,局部存在水下高地㊂王玉满等[21]认为局部水下高地对页岩气勘探前景有重要影响㊂笔者在自贡地区A1井发现了五峰组缺失笔石带WF3㊁WF4的地层及观音桥段赫南特动物群,但未见明显侵蚀现象,不整合面上下地球化学特征中的主量及微量元素均表现为明显的差异富集(图2)㊂梁峰等[22]发现A205井同样具有观音桥段缺失的地质现象,五图1㊀四川自贡地区位置及地层柱状图Fig.1㊀LocationandstratigraphicsectionofZigongarea,SichuanProvince图2㊀四川自贡地区A1井龙马溪组/五峰组不整合面特征a.LM1尖笔石,A1井,第6回次,75/79(龙马溪组);b.WF2共轭双笔石,A1井,第6回次,76/79(五峰组)Fig.2㊀UnconformitybetweenWufengandLongmaxiformationsinwellA1,Zigongarea,SichuanProvince㊃567㊃㊀第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王同,等.四川自贡地区五峰组 龙马溪组下段古地貌刻画及其油气意义㊀峰组与龙马溪组界面处具有明显的侵蚀证据,呈假整合接触,并推测A205井区存在古隆起,但并未对古隆起的存在依据㊁平面展布特征及对自贡地区页岩厚度的影响进行详细论证㊂笔者通过岩心 测井 地震资料相结合,刻画自贡地区五峰组 龙马溪组下段古地貌,并明确了古地貌对优质页岩沉积厚度的控制作用,以期为页岩气有利勘探区的优选提供参考依据㊂1㊀观音桥段缺失原因录井剖面中地层缺失的原因主要有3种:(1)断层导致地层缺失;(2)沉积后遭受隆升剥蚀;(3)未接受沉积㊂根据岩心观察及钻录井报告,结合地震解释成果,A1井龙马溪组/五峰组界面附近未见断层㊁擦痕,可以排除由于地层错断导致观音桥段缺失的可能㊂通过自贡地区各井笔石带的沉积厚度与年龄的标定[23],计算各笔石带的沉积速率(图3)㊂五峰组 龙马溪组WF2 LM6笔石带沉积速率介于0.9 7.2m/Ma,平均值为3.6m/Ma㊂通常深海沉积速率为1 5m/Ma,半深海沉积速率为10 100m/Ma[24],五峰组 龙马溪组WF2 LM6笔石带为典型的深水陆棚饥饿沉积㊂稳定的构造背景是形成低沉积速率古环境的重要因素㊂中凯迪期 埃隆期受构造活动影响小,川中隆起㊁扬子东南缘处于构造稳定期,不存在构造抬升,物源供给极少,沉积速率低,因此排除观音桥段沉积后遭受隆升剥蚀的可能㊂相对海平面升降和古地貌才是影响地层发育的主要因素㊂通过全球古气候及地化资料分析,观音桥段对应的赫南特期为冰期,全球海平面下降㊂五峰组 龙马溪组海相页岩干酪根组分以腐泥型为主,有机质碳同位素(δ13Corg)的相对轻重可以反映相对海平面升降[25]㊂为了验证自贡地区海平面变化与全球海平面变化的一致性,对自贡地区相序发育较全的A23井观音桥段附近的有机质碳同位素进行系统采样分析,同时与永川地区B2井㊁渝东地区YC1井[26]对比,发现在五峰组 龙马溪组之间的观音桥段总体表现为明显的正向偏移(图4)㊂反映整个上扬子地区均受全球冰期影响,相对海平面下降㊂上述分析明确了自贡地区A1井及A205井观音桥段的缺失是由于海平面下降导致古地貌高点图3㊀四川自贡地区五峰组 龙马溪组沉积速率A202井数据据文献[17]㊂Fig.3㊀DepositionrateofWufeng-LongmaxiformationsinZigongarea,SichuanProvince图4㊀四川自贡地区五峰组 龙马溪组有机质碳同位素对比Fig.4㊀OrganiccarbonisotopecorrelationofWufeng-LongmaxiformationsinZigongarea,SichuanProvince㊃667㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷㊀㊀暴露出海平面并未接受沉积㊂同时,五峰组黑色页岩也可能遭受了一定程度的剥蚀㊂2㊀古地貌刻画观音桥段缺失㊁五峰组减薄都与相对海平面升降和古地貌有直接关系,因此可以利用残余厚度法恢复自贡地区古地貌㊂自贡地区观音桥段岩性主要为灰黑色泥微晶介壳灰岩,赫南特贝富集㊂A205井观音桥段缺失,在笔石缺带的界面处可见泥砾,反映五峰组页岩遭受一定程度的剥蚀形成不整合面(图5a)㊂通过笔石首现面可判断在A1井第6回次75 76块岩心断面具有LM1/WF2尖笔石与共轭双笔石之间的笔石缺带特征,未见WF3 WF4五峰组黑色页岩及富含赫南特贝的观音桥段介壳灰岩(图2)㊂A23井薄片可见明显的赫南特期腕足类化石(图5b),A29㊁A11井(图5c)均可见明显的赫南特贝灰岩㊂A201井五峰组观音桥段厚度相对较大(3m),测井特征较为明显,自然伽马㊁电阻率㊁密度等曲线均表现为箱型低值,明显区别于上覆地层的指状高值和下伏地层的齿状低值,岩性扫描测井碳酸盐矿物含量明显增加㊂当厚度小于1.5m时,测井特征识别岩性具有一定的难度,自然伽马㊁电阻率㊁密度等曲线均表现为指状相对低值,与下伏地层测井齿状低值特征并无明显差异,岩性扫描测井响应特征也并不明显㊂岩电特征响应均反映了水体突然变浅,灰质含量增加,与赫南特期全球性海平面大幅下降的沉积背景一致㊂在理清纵向地层演化序列的基础上,通过自贡地区由西至东的连井剖面A201 A29 A35A1 A205 A204 A206横向厚度变化对比分析,五峰组㊁观音桥段㊁龙马溪组底部高伽马段优质页岩由西至东,沉积厚度呈厚 薄 厚变化特征(图6)㊂龙马溪组与五峰组黑色页岩间的不整合面不易识别,仅能通过笔石断带进行区分㊂在A1井和A205井受冰期海平面下降的影响观音桥段缺失,未见富含赫南特贝的介壳灰岩,通过WF2的共轭笔石识别出0.25 0.5m厚的薄层五峰组黑色页岩㊂相对海平面升降对于五峰组及观音桥段横向厚度变化具有明显的控制作用,沉积厚度的减薄反映了A1井和A205井区必然存在局部低隆㊂自贡低隆影响了自贡地区的可容纳空间及相对古水深度,由于地震分辨率无法达到识别观音桥图5㊀四川自贡地区龙马溪组/五峰组不整合面及观音桥段特征Fig.5㊀UnconformitybetweenWufengandLongmaxiformationsandcharacteristicsofGuanyinqiaoMemberinZigongarea,SichuanProvince图6㊀四川自贡地区五峰组地层对比Fig.6㊀StratigraphiccorrelationofWufengFormationinZigongarea,SichuanProvince㊃767㊃㊀第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王同,等.四川自贡地区五峰组 龙马溪组下段古地貌刻画及其油气意义㊀图7㊀四川自贡地区五峰组及观音桥段厚度等值线Fig.7㊀ThicknessisolinesofWufengFormationandGuanyinqiaoMemberinZigongarea,SichuanProvince段的精度,因此仅能通过钻井㊁岩心进行厚度标定㊂五峰组及观音桥段厚度展布可以在一定程度上反映自贡低隆的平面特征㊂由北西至南东东,五峰组及观音桥段厚度均表现为厚 薄 厚的特征,A1和A205井区为水下低隆的核部,该低隆呈北东 南西向展布,向北西及南东过渡到低隆两侧(图7)㊂除此之外,地震研究发现,志留系龙马溪组上段 韩家店组为陆源碎屑大量注入的填平补齐的过程,对志留系顶部拉平处理,可以在一定程度上反映自贡低隆的特征㊂从过自贡低隆的地震剖面可见,龙马溪组存在地层多期超覆现象(图8)㊂五峰组上覆的龙马溪组底部高伽马段优质页岩厚度由北西至南东也同样表现出厚 薄 厚的特征,尽管自贡低隆位置具有一定程度的偏移,但也反映其对于沉积厚度依然具有一定的继承性影响(图9)㊂3㊀自贡低隆沉积演化模式通过对五峰组㊁观音桥段及龙马溪组底部高伽马段时空分布关系的研究,总结自贡低隆沉积演化模式㊂五峰组下段黑色页岩沉积期,受凯迪期温图8㊀四川自贡地区地震剖面超覆特征Fig.8㊀OverlapfeaturesonseismicprofileinZigongarea,SichuanProvince图9㊀四川自贡地区龙马溪组高伽马段厚度等值线Fig.9㊀ThicknessisolinesofhighgammarayvaluesectionofLongmaxiFormationinZigongarea,SichuanProvince室效应影响,全球海平面上升造成洋底缺氧,发育黑色页岩,含大量笔石㊁放射虫类,仅受可容空间影响沉积厚度略有差异,自贡低隆区厚度最薄0.250.5m,向东西两侧逐渐增厚至0.4 13m㊂五峰组观音桥段沉积期,受赫南特期冰室效应影响,海平面迅速下降,海水温度降低㊁盐度升高,海洋环境遭受破坏,生物大量灭绝,为洋底提供了充足的有机质㊂沉积黑色笔石页岩逐渐相变为薄层观音桥段冷水灰岩,富含赫南特贝㊂相对海平面大幅下降造成自贡低隆区暴露出海面,并未沉积观音桥段介壳灰岩,五峰组黑色页岩遭受一定程度的剥蚀,残留厚度较薄㊂自贡低隆东西两侧正常发育观音桥段,厚0.1 3m㊂龙马溪组下段底部沉积期,赫南特末期 鲁丹期冰盖迅速消融,导致海洋洋流减弱,纬向气候分带不明显,深海部分相对较暖,含氧量较低,易形成滞流㊂少数穿越生物灭绝期物种大量繁殖发育,而冷水生物大量灭绝㊂发育黑色碳质页㊃867㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷㊀㊀图10㊀四川自贡低隆五峰组 龙马溪组下段沉积模式Fig.10㊀SedimentarymodelofZigonglowupliftinWufengFormationandLowerMemberofLongmaxiFormationdepositionperiod,SichuanProvince岩,含大量笔石㊁放射虫类,自贡低隆区形成S1l/O3w1页岩内部的平行不整合面㊂该沉积期受自贡低隆古地貌的继承性影响,沉积厚度由北西至南东表现为厚 薄 厚的特征(图10)㊂4㊀油气地质意义运用残余厚度法对五峰组观音桥段古地貌进行刻画,明确了五峰组 龙马溪组下段沉积期自贡地区存在以A1井 A205井为核部的北东 南西向展布的自贡低隆㊂黑色页岩厚度是页岩气高产富集的重要影响因素之一,奥陶纪 志留纪之交为黑色优质页岩发育的主要时期,自贡低隆对黑色页岩厚度具有明显的控制作用㊂五峰组 龙马溪组高伽马段厚度存在以自贡低隆区A1井 A205井为中心向四周增厚的趋势,因此自贡低隆区优质页岩厚度明显小于两侧低洼区,自贡低隆区两侧的低洼区域为有利勘探区㊂5㊀结论(1)五峰组 龙马溪组下段沉积期,自贡地区存在以A1井 A205井为核部的北东 南西向展布的低隆,称为 自贡低隆 ㊂(2)建立了五峰组 龙马溪组下段自贡低隆沉积演化模式,自贡低隆对黑色页岩的沉积厚度具有一定的影响,五峰组及龙马溪组高伽马段厚度存在以自贡低隆区A1井 A205井为中心向四周增厚的趋势㊂(3)自贡低隆两侧的低洼区域五峰组及龙马溪组高伽马段厚度较大,为有利勘探区,反映古地貌对优质页岩沉积厚度具有控制作用㊂在页岩气有利勘探区的优选过程中,应重视页岩气勘探区古地貌的刻画㊂参考文献:[1]㊀王玉满,李新景,董大忠,等.上扬子地区五峰组 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川南地区五峰组—龙马溪组下段页岩岩相特征及演化序列差异性成因

川南地区五峰组—龙马溪组下段页岩岩相特征及演化序列差异性成因

0 引言四川盆地南部(以下简称川南地区)上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组黑色页岩是中国非常规页岩气勘探开发的主力层系,经过多年的勘探开发,研究程度较高[1-2]。

优质相带是页岩气藏形成的物质基础,开展页岩岩相的分析可为页岩有利勘探目标的预测提供依据[3]。

页岩即是发育页理的泥岩(小于0.0625 mm ),主要由硅质矿物、碳酸盐矿物和黏土矿物组成,矿物成分含量的不同是导致不同页岩差异明显的主要因素。

已有大量学者开展了细粒岩沉积方面的研究,2016年赵建华等[4]根据矿物成分及粒度分级将五峰组—龙马溪组页岩划分为7种岩相:硅质页岩、粉砂质页岩、黏土质页岩、灰质页岩、含介壳灰岩泥质/泥灰岩、粉砂岩—细砂岩和斑脱岩。

2016年冉波等[5]根据石英百分含量、纹层发育特征建立了9种不同类型的页岩岩相:贫硅不平行纹层页岩、中硅不平行纹层页岩、富硅不平行纹层页岩、贫硅平行纹层页岩、中硅平行纹层页岩、富硅平行纹层页岩、贫硅不明显纹层页岩、中硅不明显纹层页岩、富硅不明显纹层页岩。

2018年王超等[6]根据矿物含量识别出了焦石坝地区五峰组—龙马溪组一段发育硅质类页岩、混合类页岩和黏土类页岩3大类,并进一步细分为8种亚类页岩岩相。

目前页岩分类命名具有粒度和矿物成分2种不同成因类型的分类方案,并未形成统一的页岩岩相命名方案,且研究多集中在川南地区的某一工区,对于不同工区岩相演化序列的差异性及其成因分析较少。

为此,选取盆内威远及永川地区、盆缘林滩场地区开展岩相类型划分,结合纹层特征、地球化学特征、笔石特征、测井特征总结各类页岩的岩相特征,并从古地貌、沉积环境、陆源碎屑物质基金项目:中国石化科技部重点科技项目“深层页岩气综合评价及开发技术政策”(编号:P18058-1)。

作者简介:史洪亮,1976年生,高级工程师,博士;主要从事页岩气地质研究工作。

地址:(610041)四川省成都市高新区吉泰路688号。

E-mail:**************通信作者:王同,1987年生,助理研究员,博士;主要从事页岩气地质研究工作。

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川南威荣征及其意义
熊 亮
( 中国石化 西南油气分公司 勘探开发研究院,成都 610041)
摘要:以川南威荣页岩气田五峰组—龙马溪组典型取心井为例,基于岩心观察,有机碳测试、生物鉴定、现场含气量解析和测录井 等资料开展了富有机质页岩微相划分。 五峰组—龙马溪组一段沉积相主要为深水陆棚亚相,根据矿物组成不同可划分为 6 种 微相:黏土质硅质、富硅生物、硅质黏土质、钙质黏土质、含钙富黏土和富黏土深水陆棚微相。 纵向上,前 4 种页岩相带具有高有 机质丰度( ≥3%) 、高孔隙度( ≥5%) 和高含气量特征( ≥2 m3 / t) ,其中高有机质丰度为页岩气生成提供物质基础,同时生烃过 程中产生大量的有机孔为页岩气赋存提供空间,尤其是富硅生物页岩脆性矿物含量高,具有高孔、高渗特征,工程上易于压裂, 是页岩气富集最有利相带和页岩气勘探开发的甜点层段;横向上,这 4 种有利相带在威荣页岩气田的西区较厚,其勘探潜力优 于东区。 关键词:有机孔隙;富有机质页岩;沉积相;五峰组—龙马溪组;威荣页岩气田;川南 中图分类号:TE122.23 文献标识码:A
(Research Institute of Exploration and Development, SINOPEC Southwest Branch Company, Chengdu, Sichuan 610041, China)
Abstract: The sedimentary microfacies of organic⁃rich shale in the Wufeng-Longmaxi formations in the Weirong Shale Gas Field of the southern Sichuan Basin were studied based on core observation, organic carbon content, biological identification, in situ gas content and well logging data. The shale from the Wufeng Formation to the first member of Longmaxi Formation mainly developed in a deep⁃water shelf environment. They were divided into six microfacies mostly depending on mineral composition, including clayey siliceous, siliceous⁃rich biological, siliceous clay, calcareous clay, calcium⁃rich clay and clay⁃rich deep⁃water shelf micro⁃focies. Vertically, the first four facies are characterized by high TOC content ( ≥3%) , high porosity ( ≥5%) and high gas content ( ≥2 m3 / t) . The high abundance of organic matter provided a material basis for shale gas generation, and a large number of organic pores generated during hydrocarbon generation provided space for shale gas occurrence. Moreover, siliceous⁃rich biological shale is the most favorable facies zone and dessert zone for shale gas explora⁃ tion and development, due to its high content of brittle minerals, high porosity and permeability, and easy fracturing. From the view of horizontal distribution, the west block of Weirong Shale Gas Field has a greater gas exploration potential than the east block because of greater thickness of the four favorable facies. Key words: organic pore; organic⁃rich shale; sedimentary facies; Wufeng-Longmaxi formations; Weirong Shale Gas Field; southern Sichuan Basin
Characteristics and significance of sedimentary facies of Wufeng-Longmaxi formation shale in Weirong Shale Gas Field, southern Sichuan Basin
XIONG Liang
第 41 卷第 3 期
石 油 实 验 地 质
Vol.41,No.3
2019 年 5 月
PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT
May,2019
文章编号:1001-6112(2019)03-0326-07 doi:10.11781 / sysydz201903326
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