四川盆地焦石坝地区五峰-龙马溪组页岩元素地球化学特征及对页岩气开发的意义
第40
卷第1
期
2018
年1
月石油实验地质
PETROLEUM
GEOLOGY &
EXPERIMENTV
〇1.40,N
〇.1
Jan. ,2018
文章编号
：100
卜6112
(2018
)0
卜0078-12doi
：10.1178L/sysydz201801078
四川盆地焦石坝地区五峰|龙马溪组页岩
元素地球化学特征及对页岩气开发的意义
甘玉青，王超，方栋梁，杨兰芳，周新科，张萍
(
中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，武汉430223)
摘要
:选择四川盆地焦石坝地区JYAJYD
两口井的85
块页岩岩心样品，进行了有机碳和主、微量元素测试分析。通过分析主、微
量元素在剖面上的纵向变化特征，对焦石坝地区五峰组一龙马溪组含气页岩的氧化还原条件和古生产力状况进行了研究,讨论了
五峰组一龙马溪组有机质富集的主控因素;
探讨了地球化学元素对页岩可压性的影响和含气性的指示。研究区五峰组一龙马溪组
下部优质气层段有机质含量高，平均值为3.07%
。与含气页岩段相比,
优质气层段页岩中的SiO:
和CaO
含量较高,Mo
、&
、V
、Ni、Th
和L
等氧化还原敏感元素富集。V/0
、V/Sc
、L/Th
和Ni/Co
等氧化还原条件判别指标表明，五峰组沉积期以缺氧一贫氧环境为
主，龙马溪组沉积期下部以缺氧环境为主，往上则主要为含氧环境。古生产力指标Ba(
、s)
指示五峰组一龙马溪组页岩沉积期具有
高等生产力背景。优质气层段有机碳含量与Mo/A1
、L/Th
、N^Co
、V/
〜值之间存在明显的正相关,说明有机质富集主要受氧化
还原条件控制。另外，优质气层段页岩生物成因的硅质含量高，且有机碳含量与Si
〇2
含量呈正相关,有利于形成天然裂缝和后期
人工压裂改造。优质气层段的地化元素比值明显高于含气页岩段，说明化学元素比值与页岩含气性之间存在一定的相关性。
关键词
：主、微量元素；有机质富集;
可压性;
含气性;
页岩;
五峰组一龙马溪组;焦石坝地区
中图分类号
:TE122.113
文献标识码
:A
Element geochemical characteristics of the Wufeng-Longmaxi shale in
Jiaoshiba area，Sichuan Basin and their significance to shale gas development
GAN
Yuqing，WANG
Chao,
FANG
Dongliang，YANG
Lanlang，ZHOU
Xinke，ZHANG
Ping
(Research Institute of Petroleum, Exploration and Development，SINOPEC Jianghan, Oilfield Company
，Wuhan，Hubei 430223
，China)
Abstract
：
A
total
ol 85
shale
core
samples
from
wells
JYA
and
JYD
in
Jiaoshiba
area
ol
Sichuan
Basin
were
selected
to
test
their
organic
carbon
contents，major
and
trace
elements.
The
redox
conditions
and
paleoproductivity
ol
the
gas
bearing
shale
in
the
Wufeng-Longmaxi
formations
in
the
Jiaoshiba
area
were
studied
by
analyzing
the
vertical
variation
characteristics
ol
the
major
and
trace
elements
in
the
profile.
Meanwhile，the
controls
for
organic
matter
enrichment
in
the
Wufeng-Longmaxi
formations
were
explored.
Moreover，the
impact
ol
geochemical
elements
on
shale
compressibi
lity
and
gas-bearing
property
were
studied.
The
organic
carbon
content
in
the
high
gas-bearing
interval
lrom
the
Wuteng
Formation
to
the
lower
part
ol
Longmaxi
Formation
is
high
with
an
average
value
ol 3.07%.
Compared
with
the
common
gas-bearing
shale，
Si〇
2
and
CaO
contents
are
higher
in
the
high
gas-bearing
shale，
and
redox-sensitive
elements
such
as
Mo，
Cr，
V，
Ni，Th
and
U
are
enriched.
The
redox
condition
indicators
such
as
V/
Cr，
V/
Sc，
U/Th
and
Ni/Co
indicated
that
the
Wuleng
Formation
was
mostly
deposited
in
suboxic
to
anoxic
conditions，whereas
the
anoxic
environment
dominated
during
the
early
sedimentary
stage
ol
L^)ngmaxi
shale
and
evolved
into
aerobic
condi
tions
later
on.
The
contents
ol
biological
productivity-related
element
Ba(^s)
reflected
a
high
paleoproductivity，whereas
TOC
content
has
an
obvious
positive
correlation
with
redox
proxies (
Mo/
Al，
U/
Th，
Ni/Co
and
V/
Sc)
in
the
high
gas-bearing
interval，suggesting
that
the
enrichment
ol
organic
matter
was
predominantly
controlled
by
redox
environ
ment.
In
addition，the
biogenic
siliceous
content
ol
high-quality
gas-bearing
shale
is
high，and
the
organic
carbon
con
tent
is
positively
correlated
with
the
Si〇
2
content，which
is
conducive
to
the
lormation
ol
natural
lractures
and
the
later
artilicial
lracturing.
The
ratio
ol
geochemical
elements
in
the
high
gas-bearing
interval
is
signilicantly
higher
than
that
ol
common
interval，indicating
that
there
is
a
certain
correlation
between
chemical
element
ratios
and
shale
gas.
Key
words
：
major
and
trace
elements；
organic
matter
enrichment;
compressibility;
gas-
bearing；
shale;
Wuleng-
Longmaxi
formations;
Jiaoshiba
area
收稿日期
：2017-10-13;
修订日期
：2017-12-27
。
作者简介
:甘玉青（1981 —
），女，硕士，工程师,
从事油气藏地质评价工作。E-mail:iamagaii@126.com
基金项目
：国家科技重大专项（2016ZX05060)
和中国石化科技项目（P17014-3)
资助
。
四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩物源及构造环境分析
四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩物源及构造环境分析
彭浩;陈雷;胡云鹏;卢畅;恒德;文冉;谭秀成;秦何星
【期刊名称】《高校地质学报》
【年(卷),期】2024(30)2
【摘 要】四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩在沉积学特征、矿物学特征和地球化学特征等方面均具有较大差异性。而物质来源是决定页岩物质组分、矿物学、脆性等的基础,因此文章基于主量元素、微量元素和稀土元素等数据,对四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩的地球化学特征、源岩属性和构造背景进行了分析。结果表明,四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩的地球化学组成主要为SiO_(2)、CaO和Al_(2)O_(3)。从川西南—川南—川东南—川东北地区,五峰组—龙马溪组页岩的SiO_(2)含量逐渐增大,CaO含量逐渐减小。La/Yb—ΣREE图解分析表明,四川盆地及周缘不同地区五峰组—龙马溪组页岩的源岩具有一定的差异性。其中川西南和川南地区五峰组—龙马溪组页岩的源岩属性较为相似,主要为碱性玄武岩、沉积岩和花岗岩,川东南地区以花岗岩和碱性玄武岩为主,川东北地区主要为沉积岩和花岗岩。ICV指数分析显示川西南和川南地区五峰组—龙马溪组页岩均为构造活动的首次沉积,而川东南和川东北地区五峰组—龙马溪组页岩则经历了再循环作用或遭受了强烈的化学风化作用。Sc/Cr-La/Y图解及其他相关参数分析表明四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩沉积时期的构造背景均为被动大陆边缘。
【总页数】10页(P231-240)
【作 者】彭浩;陈雷;胡云鹏;卢畅;恒德;文冉;谭秀成;秦何星 【作者单位】四川长宁天然气开发有限责任公司;天然气地质四川省重点实验室;中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学研究分室;中海石油(中国)有限公司深圳分公司
【正文语种】中 文
【中图分类】P619.227
【相关文献】
1.四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组与筇竹寺组页岩含气性差异及成因2.页岩中黄铁矿类型及其对页岩气富集的影响——以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩为例3.四川盆地及周缘奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩生物地层及其储集层特征4.四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝发育特征及其控储意义5.四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
四川盆地五峰—龙马溪组页岩储层形成机理
四川盆地五峰—龙马溪组页岩储层形成机理
通过对四川盆地五峰-龙马溪组典型井和剖面优质黑色页岩岩石学、矿物学、地球化学、多尺度孔隙结构等对比研究,取得以下结论和认识:(1)四川盆地五峰-龙马溪组优质黑色页岩(TOC>2.0%)空间展布受隆坳格局控制,坳陷中心沉积厚度大,向古隆起方向减薄。威远和长宁地区优质黑色页岩沉积于黔中隆起和川中隆起之间的坳陷区,主要岩性为黑色钙质页岩、黑色粉砂质页岩和少量黑色硅质页岩;焦石坝地区优质黑色页岩沉积于川中隆起和雪峰隆起之间的坳陷区,主要岩性为黑色硅质页岩和黑色粉砂质页岩。
(2)五峰-龙马溪组黑色页岩矿物组分、时空展布和厚度上存在差异:长宁和威远地区碳酸盐矿物含量相对较高,焦石坝地区石英含量相对较高,且焦石坝地区石英和TOC具有很好的相关系,而威远和长宁地区石英和TOC不具有明显的相关系;威远地区优质黑色页岩主要分布在龙马溪组中下段,厚度在25m左右,五峰组不发育,长宁和焦石坝地区优质黑色页岩主要分布在五峰组和龙马溪组下段,厚度分别为30m左右和40m左右。造成这个差异的主要原因是古隆起迁移引起的沉积中心的迁移。
(3)四川盆地及周缘五峰-龙马溪组沉积时期古隆起的发育与迁移对上扬子五峰-龙马溪组沉积期海盆沉积格局产生重要影响,在綦江地区还形成一个水下隆起,导致不同地区五峰-龙马溪组优质黑页岩地球化学特征显示古生产力、氧化还原条件、水体滞留程度和埋藏效率差异较大,威远地区的初级生产力、氧化还原环境和埋藏效率比长宁和焦石坝地区差,但水体滞留程度比长宁和焦石坝地区强。这些差异导致不同地区有机质页岩的富集方式不同:威远地区富有机质页岩富集的模式主要是水体滞留导致底层水体缺氧,有机质的埋藏效率增加;焦石坝地区富有机质页岩的富集模式为半开放-开放水体生物繁盛与深水底层水体缺氧,从而影响富有机质页岩的富集;长宁地区位于两者的过渡区。
(4)五峰-龙马溪组黑色页岩主要发育有机质孔、无机孔和裂缝空隙类型,其中有机质孔为主要的孔隙类型。孔隙特征和岩相有着密切关系,无机孔在不同岩相页岩中都发育较少,大多数原始的粒间孔都被运移有机质充填。
四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组黑色页岩特征
第４ｏ卷第６期 成都理工大学学报（自然科学版） Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．６
２０１３年１２月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＥＮＧＤＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｄｉｔｉｏｎ）Ｄｅｃ．２０１３
［文章编号］１６７１—９７２７（２０１３）０６—０６２１—１９
四川盆地及其周缘五峰组一龙马溪组
黑色页岩特征
刘树根 ，王世玉 ，孙 玮 ，冉 波 ，杨 迪 ，
罗 超 ，叶碉豪 ，白志强 ，邱嘉文 ，张 旋。
（１．油气藏地质及开发工程国家重点实验室（成都理工大学），成都６１００５９；
２．陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，西安７１００７５；
３．中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院，成都６１００４１）
［摘要］从源岩到储层的思路，探讨了四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪
组沉积特征、储层特征及含气性特征。通过对野外露头样品进行地球化学分析、矿物学分析和
等温吸附实验，表明五峰组一龙马溪组：①下段黑色页岩段沉积环境为深水陆棚；②岩性有硅
质岩、黑色页岩、粉砂岩、生物灰岩及斑脱岩等５种；③下段黑色页岩段有效页岩厚度达到５Ｏ
ｍ，ＴＯＣ质量分数平均值为３．８１ ，成熟度平均值为１．６２ ，脆性矿物中石英的质量分数平均
值为５４．９４ ，从底到顶石英含量与ＴＯＣ含量成正相关；④微孔可分为粒间孔、粒内孔、有机
质孔及微裂缝４类，最具油气意义的是有机质孔和黏土片间孔；⑤吸附量Ｌａｎｇｍｕｉｒ体积参数
介于１．５２～３．Ｏｌ ｃｍ。／ｇ之间，均值为２．３３ ｃｍ。／ｇ，黑色页岩中的有机质微孔是控制含气量的
主要因素。
［关键词］四川盆地；五峰组一龙马溪组；黑色页岩；沉积环境；有机地球化学特征；储层特征；
页岩气
［分类号］ＴＥｌ２２．２３；Ｐ５８８．２２ ［文献标志码］Ａ
页岩是指由粒径＜０．００３ ９ ｍｍ的碎屑、黏
土、有机质等组成具页状或薄层状层理、容易破碎
页岩气成藏过程的阶段划分——以四川盆地宁西地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏过程为例
天 然 气 工 业Natural Gas Industry第41卷第1期2021年 1月· 83 ·
页岩气成藏过程的阶段划分
——以四川盆地宁西地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏过程为例
吴建发1 吴 娟2 刘文平1 周 政2 罗 超1 吴 伟1 李小佳2 邓 宾2
1.中国石油西南油气田公司页岩气研究院 2.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·成都理工大学
摘要：四川盆地及其周缘地区普遍经历了多旋回构造演化过程，目前对于该区目标层系中页岩气多期活动和富集成藏规律与区域深埋藏—强隆升剥蚀作用过程具有何种相关性的研究相对薄弱。为此，以该盆地南部长宁页岩气区块西部（以下简称宁西地区）典型井为剖析对象，基于低温热年代学、流体包裹体和盆地热史模拟等综合研究，以上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组生烃动力学及其压力体系变化特征为载体，研究该区五峰组—龙马溪组新生代隆升与页岩气富集与破坏的耦合特征。研究结果表明：①该区磷灰石样品裂变径迹年龄为距今20～40 Ma、（U—Th）/He年龄为距今10～20 Ma，新生代地表剥蚀量为2 000 m；②五峰组—龙马溪组埋深沉降热史可划分为早志留世—晚三叠世低—中等成熟度、早—中侏罗世高成熟度和晚侏罗世—白垩纪过成熟度3个热演化阶段；③五峰组—龙马溪组方解石包裹体的流体均一温度呈双峰值特征、分别介于120～140 ℃和160～180 ℃，晚期流体盐度变化剧烈表明受到深部、浅表流体混染作用，保存条件被破坏；④五峰组—龙马溪组页岩生烃期长时间具有超压特征，晚侏罗世—白垩纪持续深埋藏使其生气速率达到高峰、形成异常高压，但新生代快速抬升剥蚀作用导致超压系统被破坏、现今为常压体系。结论认为，宁西地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏过程具有明显的早期高压富集、深埋藏超高压保持、晚期构造隆升调整/破坏的多阶段特征。关键词：页岩气成藏；多阶段；深埋藏—强隆升；破坏；上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组；宁西地区；四川盆地周缘DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2021.01.007
泸州地区五峰组——龙马溪组页岩气成藏特征
泸州地区五峰组——龙马溪组页岩气成藏特征
刘洪林;王怀厂;李晓波
【期刊名称】《新疆石油地质》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘 要】为寻找四川盆地泸州地区五峰组—龙马溪组页岩气有利区,在开展流体包裹体检测、页岩微观孔隙观测、气泡变孔模拟等研究基础上,查明了泸州地区构造埋藏过程和生烃热演化过程,总结了泸州地区页岩气成藏特征和成藏规律。研究结果表明:泸州地区五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度大,在二叠纪—早三叠世生油,经历了中三叠世和燕山运动期—喜马拉雅运动期2次构造抬升,中三叠世抬升幅度有限,未导致大规模烃散失,燕山运动期—喜马拉雅运动期构造抬升晚于川东南且幅度小,利于页岩气保存;泸州地区五峰组—龙马溪组页岩有机孔发育,是由于中三叠世隆升时间短,强度小,未发生大规模排烃,大量液态烃保留在储集层中,有利于后期有机孔的大量形成,同时在晚三叠世—中白垩世,地层深埋发生液态烃裂解产气,地层广泛超压,有利于有机孔的后期保存;泸州地区三叠纪隆升虽然时间短、强度小,但是从模拟实验结果来看,可以导致原油稠化和气孔形成,对页岩气富集成藏有利。因此,发生在印支运动期的泸州地区的隆升造成原油稠化,有利于页岩气富集成藏;泸州地区地层抬升时间晚,页岩气散失时间短,低角度层理缝发育,而纵向裂缝少,均有利于形成超压页岩气富集区。提出的泸州地区五峰组—龙马溪组页岩富集成藏规律,对于指导其他同类型油气勘探具有借鉴意义。
【总页数】8页(P19-26)
【作 者】刘洪林;王怀厂;李晓波 【作者单位】中国石油勘探开发研究院;中国石油非常规油气重点实验室;国家能源页岩气研发(实验)中心;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院
【正文语种】中 文
【中图分类】TE122
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1.焦石坝地区五峰组－龙马溪组页岩气成藏地质特征2.中扬子地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏关键地质因素3.页岩气成藏过程的阶段划分——以四川盆地宁西地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏过程为例4.页岩气成藏主控因素与成藏模式研究：以渝东南地区五峰组-龙马溪组为例
川南永川地区五峰组—龙马溪组页岩储层特征研究
川南永川地区五峰组—龙马溪组页岩储层特征研究
四川盆地页岩气潜力巨大,近年来屡有突破。已有研究表明,川南地区上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组发育黑色富有机质页岩,具备页岩气形成的基本条件且具良好的页岩气勘探潜力。
目前,永川地区及其周缘正进行页岩气大开发,前景较好。基于上述考量,本论文以川南永川地区五峰组和龙马溪组富有机质页岩为研究对象,以沉积学和储层地质学理论为指导,充分利用野外露头剖面、钻井岩心观察、测录井资料以及测试分析资料等,对研究区富有机质页岩沉积与储层发育特征进行了研究,并对储层有利区进行了分类评价。
取得的主要认识如下:通过剖面及钻井资料总结,厘定研究区的地层划分,川南永川地区五峰组-龙马溪组沉积在区内分布较广泛,沉积厚度约360470米,地层厚度总体变化不大,埋深总体由北西向南东逐渐递减,基本在30004200米左右。五峰组-龙马溪组岩性主要为黑色泥页岩、碳质页岩、黑色页岩夹薄层灰质泥岩,古生物以笔石最为发育。
研究区五峰组-龙马溪组为陆棚环境,依据沉积相标志（沉积学、古生物、地球物理、地球化学标志）可分为浅水陆棚沉积和深水陆棚沉积,根据岩性差异可细分为灰泥质、泥质、砂泥质、硅质、碳质陆棚微相。研究区五峰组-龙马溪组页岩有机质含量较高,介于0.1210.2%之间,平均为2.7%,干酪根类型以Ⅰ型（腐泥型）为主,II1型（腐殖腐泥型）少量,热演化为高-过成熟阶段。
根据实验数据可得:研究区五峰组-龙马溪组页岩可以被评价为一套优质烃源岩。通过全岩分析认为,五峰组-龙马溪组页岩主要由石英、斜长石和黏土矿物组成,碳酸盐岩矿物和黄铁矿较少。
总体来看,研究区五峰组-龙马溪组富有机质页岩具有高石英,低黏土矿物、碳酸盐岩矿物的特征。研究区页岩储层的脆性矿物平均含量为55%,有利于酸化压裂。
储层孔隙度为1.87.9%（平均为3.56%）,渗透率为0.010.26×10-3μm2之间(平均为0.028×10-3μm2),储集空间类型多样,孔隙以有机孔为主,裂缝发育。选取页岩有效厚度、底界埋深、有机碳含量、成熟度、储层脆性组分含量、黏土矿物含量、孔隙度、渗透率、含气量、裂缝发育程度共计10个参数对永川地区储层进行评价,认为永川区宝峰-来苏镇、荣昌区直升-永荣镇为研究区五峰组-龙马溪组页岩气勘探的最有利区域。
四川盆地罗场向斜黄金坝建产区五峰组-龙马溪组页岩气藏特征
四川盆地罗场向斜黄金坝建产区五峰组-龙马溪组页岩气藏特征
徐政语;梁兴;王希友;王高成;张介辉;熊绍云;鲁慧丽;徐鹤
【期刊名称】《石油与天然气地质》
【年(卷),期】2017(038)001
【摘 要】罗场向斜位于四川盆地南缘,主要目的层五峰组-龙马溪组页岩在历经印支、燕山、喜马拉雅等多期造山事件改造后,页岩变形相对较弱、埋藏适中,页岩气形成与保存条件良好,成为上扬子页岩气核心区的重要组成部分.据岩性、电性、矿物组成、有机质赋存及含气性特征分析,本套页岩地层可划分为3个三级层序、3个岩性段、3种沉积相及4种沉积亚相与多种沉积微相;总体以深水陆棚相沉积期发育的富有机质页岩段(Ⅰ层)含气性最好,并可细分为Ⅰ1,Ⅰ2,Ⅰ3,Ⅰ4,Ⅰ55个小层.综合向斜内黄金坝建产区页岩物性与压力系数特征分析,昭通示范区页岩气主要赋存于现今残留的深水陆棚相复向斜内,气藏以观音桥段灰岩分隔为龙马溪组底部与五峰组两套,结合压后评估与单井试采成果,评价认为建产区以龙马溪组底部Ⅰ3与Ⅰ4小层压后改造与采气效果最好.
【总页数】12页(P132-143)
【作 者】徐政语;梁兴;王希友;王高成;张介辉;熊绍云;鲁慧丽;徐鹤
【作者单位】中国石油勘探开发研究院杭州地质研究院,浙江杭州,310023;中国石油浙江油田分公司,浙江杭州310013;中国石油浙江油田分公司,浙江杭州310013;中国石油浙江油田分公司,浙江杭州310013;中国石油浙江油田分公司,浙江杭州310013;中国石油勘探开发研究院杭州地质研究院,浙江杭州,310023;中国石油勘探开发研究院杭州地质研究院,浙江杭州,310023;中国石油浙江油田分公司,浙江杭州310013
【正文语种】中 文
【中图分类】TE122.3
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2.页岩中黄铁矿类型及其对页岩气富集的影响——以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩为例 [J], 张光荣; 聂海宽; 唐玄; 杜伟; 孙川翔; 陈松
长宁地区五峰组—龙马溪组页岩气地质特征研究
长宁地区五峰组—龙马溪组页岩气地质特征研究
长宁地区五峰组—龙马溪组页岩气地质特征研究本论文以四川盆地南缘的长宁页岩气示范区及周边地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组地层为研究对象,充分利用野外露头、钻/测/录井资料、地球物理资料以及各类相关地球化学分析资料,以矿物学、沉积学、石油地质学、非常规油气地质学理论及相关最新研究成果为依据,较为深入地研究了长宁及周边地区五峰组—龙马溪组页岩的主要地质特征,探讨了地质特征与页岩气的关系,总结了有利于页岩气富集成藏的主要地质因素,其成果可为研究区及其周边地区页岩气的勘探及开发提供一定的理论依据及技术支撑。五峰组—龙马溪组地层保存较完整,顶、底界线清楚,根据其岩性特征、测井曲线特征及古生物特征的差异,再结合海平面变化规律,将五峰组—龙马溪组中的龙马溪组分为上、下两段,地层展布呈现北厚南薄的特征;研究区沉积时处于受限的陆棚环境中,进一步划分内、外陆棚两个亚相及六种微相,其中外陆棚亚相中的泥棚和硅质泥棚微相最有利于页岩气的发育与富集。
有机质主类型主要为腐泥型(Ⅰ)与腐殖腐泥型(Ⅱ1)。目的层TOC值的分布范围为0.07～8.35%,平均值为1.4%,底部TOC均值最高;区内有机质成熟度均达到成熟/过成熟演化阶段。
研究区内富有机质页岩平均厚度超过20m,具有极佳的生烃潜力及优异的页岩气成藏条件。矿物组分主要以石英、粘土矿物为主;下段地层石英含量高、脆性较好,这对于后期压裂开发更加有利;其储集空间以孔隙和裂缝为主,孔隙度分布在2～6%之间,渗透率分布在0.01～10Md之间,属于典型低孔、特低渗储层;目的层底部含气量较高在1.849～2.175m3/t之间,平均为1.921m3/t,具有良好的开发价值。
通过对区域盖层以及构造背景等问题的分析表明,目的层在埋深、地层接触关系和有效页岩厚度等方面具有良好的条件,非常有利于页岩气的保存。综合以上研究,明确了有利于页岩气富集的地质因素,认为远离陆源且水体较深的沉积环境控制了富有机质页岩的发育,是页岩气藏形成的基础条件;页岩本身低孔低渗但其内部微孔隙、微裂缝可以作为容纳页岩气储集空间;保存条件是能否形成优质页岩气藏的关键。
石柱复向斜五峰组—龙马溪组下段页岩分布特征及生烃潜力探讨
石柱复向斜五峰组—龙马溪组下段页岩分布特征及生烃潜力探讨
为研究石柱复向斜五峰组-龙马溪组下段页岩的分布特征及生烃条件，本文以野外露头剖面实测资料为主要依据，以页岩岩相分析为手段，结合区域测井资料等确定页岩发育层段、页岩厚度与分布特征；以有机地化分析测试为依据，分析页岩气有机地化特征，探讨区域页岩的生烃潜力。研究表明石柱复向斜及周缘地区五峰组-龙马溪组下段页岩地层厚度大、分布范围广，平均TOC含量 >2%，属富有机质页岩。有机质类型以Ⅱ型为主，主要处于过成熟阶段。纵向上TOC值具明显差异性，以五峰组和龙马溪组下段底部最优。平面上焦页-漆辽一带为厚度和TOC中心，为页岩气发育的有利区。
标签：石柱复向斜；页岩；岩相；分布特征；生烃潜力
页岩气是最现实的常规油气资源的重要接替者之一，是指以吸附或游离态赋存于富有机质页岩地层中，具有商业开采价值的生物成因或热成因的非常规天然气。近年来由美国主导的页岩气革面，引起了国内众多科研单位和学者的高度重视。张金川[1]等认为四川盆地经历了克拉通和前陆盆地演化过程中复杂的构造变动，其构造演化和地质条件类似于美国典型的页岩气盆地。中上扬子地区的海相碎屑岩地层--上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组与美国主要的页岩气产层具有很多的相似性，可能具有较大的页岩气勘探潜力而受到重视。特别是2012年11月，中石化在邻近区块涪陵焦石坝实施的第一口页岩气井--焦页1HF井钻获高产页岩气后[2]，鄂西-渝东地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组已经成为勘探的重点和研究的热点地区。石柱复向斜是四川盆地东缘含油气构造单元之一，是鄂西渝东地区一直以来的油气重点勘探区域。
1 区域地质概况
鄂西渝东区在构造上位于中、上扬子的交界處四川盆地构造相对稳定区与湘鄂西强烈构造变形区的过渡带，地理上位于长江、乌江以东，建始—彭水断裂以西，包括方斗山复背斜、石柱复向斜、齐岳山复背斜、利川复向斜等4个次级构造单元[3]，其西北部为万县复向斜，为我国南方海相碳酸盐岩天然气勘探的重要战场（图1）。
川南五峰组—龙马溪组页岩气储层特
勘探开发
116 2022年第11期
1 研究区概况
研究区位于四川省南部，主要范围囊括长宁
国家页岩气示范区以及周边地域。大地构造位置
上主要位于川南低陡褶皱带[1]，区内构造已褶皱为
主，主要为长宁背斜，整体向北东方向发育，东
北翼呈较陡趋势[2]。地层上，研究目的层为上奥陶
统五峰组—下志留统龙马溪组，依据岩性组合、
GR曲线、有机质含量、含气性等特征，可将龙马
溪组划分为7小层，地层小层划分及主要特征列述
如下。
下志留统龙马溪组（S1l）：研究区出露厚度
为200~450m，岩性以黑色碳质页岩、硅质页岩、
粉砂质页岩为主，富含腕足类、笔石化石；有
机质含量高，成熟度高，沉积相为浅水陆棚相。
可分为2亚段，分为为S1l1、S1l2。S1l2亚段厚度在
100~250m之间，岩性以灰色页岩与粉砂岩，韵律
旋回明显。S1l1-2亚段厚度为100~150m，岩性以灰
色页岩为主，硅质含量较高，GR值相对较低。
S1l1-1亚段厚度14~49m，可从下至上进一步划分为S1l1-1-a、S1l1-1-b、S1l1-1-c、S1l1-1-d4小层。S1l1-1-a小层
厚度1~4m，岩性以黑色碳质页岩为主；S1l1-1-b小
层厚度4~11m，岩性以黑色碳质页岩为主；S1l1-1-c
小层厚度3m~9m，岩性以黑色碳质、硅质页岩为
主；S1l1-1-d小层厚度为6~25m，岩性以灰黑色粉砂
质页岩、泥页岩为主。
上奥陶统五峰组（O3w）：研究区出露厚度为
0.5m~15m，岩性主要为一套富含大量笔石生物化
石的黑色富有机质硅质—泥质页岩，部分含泥灰
岩、生屑微晶灰岩，发育深水陆棚相。
2 页岩储层矿物特征
川南五峰组—龙马溪组矿物主要以硅质矿物
如石英、长石；黏土质矿物如伊利石、绿泥石、
蒙脱石、伊蒙混层；碳酸盐岩类矿物如方解石；
其他矿物主要为自生成因的黄铁矿组成。
2.1 硅酸盐矿物
川南五峰-龙马溪组页岩总体硅酸盐岩矿物
含量约占47.1%，以石英和长石为主，平均石英川南五峰组—龙马溪组页岩气储层特征及富气层位