中国式页岩气关键地质问题与成藏富集主控因素
发布时间：2021-10-15 08:47
基于对中国南方和美国页岩气地质特点的分析,探讨了中国式页岩气成藏富集主控因素及勘探开发的关键问题。中国式页岩气地质特点包括:构造演化阶段多,构造类型复杂,断裂发育,页岩层系连续分布面积小,寒武系、志留系两套主要页岩层系现今的热演化程度和埋深没有对应关系。通过对影响页岩气富集的主要因素（裂缝、构造类型、页岩气运移、含气量等）的分析和探讨,提出了中国式页岩气的富集机理:"沉积相带、保存条件"是控制页岩气成藏的主要因素,控制页岩气选区;"构造类型、构造作用"是控制页岩气富集的主要因素,控制甜点区的选择。中国页岩气勘探开发下一步攻关方向为:1与美国页岩气发展刚好相反,中国页岩气勘探开发要从超压区向常压区甚至低压区发展;2四川盆地内应从中深层向深层发展,开展埋深大于4 000 m页岩层系成藏富集机理,特别是水平井压裂工艺技术的攻关;3借鉴海相页岩气的勘探开发经验,推动海陆过渡相、陆相页岩气的发展。
【文章来源】：石油勘探与开发. 2016,43(03)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
四川盆地东南部及邻区地质图
，是页岩气勘探能否成功的关键[3-7]。2关键问题与探讨在页岩气研究与勘探过程中，关于裂缝、构造类型、含气量影响因素、页岩气运移等对页岩气高产富集的影响还有诸多不确定性，作者曾做过一些探讨[3-7,21]。本文根据新补充的资料进一步论述上述因素对页岩气，尤其是中国式页岩气高产富集或选区评价的影响。2.1裂缝以五峰组—龙马溪组为例，可见不同尺度的（微）裂缝，部分充填、部分未充填。在五峰组—龙马溪组一段底部可见垂直缝、斜交缝和水平缝（页理缝、滑动缝），从而形成相对发育的裂缝网络（见表1、图2）。垂直缝缝长为20～150mm，主要发育于五峰组，焦石坝南部局部地区龙马溪组中上部也有发育（缝长为60～250mm）；水平缝多贯穿岩心，其中除页理缝发育外，滑动缝也较发育，在裂缝面可见明显的镜面和擦痕现象，裂缝宽度以0.5～1.0mm居多，最宽可达6mm。多数层段裂缝密度主要介于0.1～4.0条/m，仅五峰组—龙马溪组一段底部裂缝密度较大，可达20～40条/m；裂缝多被方解石充填，另外还可见少量被沥青、泥质、黄铁矿等充填物半充填或完全充填。裂缝表1焦页1井五峰组—龙马溪组一段取心井段裂缝统计表裂缝条数/条取心井段/m段长/m斜交缝垂直缝水平缝裂缝密度/（条·m1）裂缝宽度/mm裂缝长度/mm充填2330.02～2330.751.7319313.01.0～2.040～130垂直缝方解石全充填2332.40～2336.954.550120.61.0～2.020～100垂直缝方解石全充填2336.95～2340.873.920221.00.5～2.050～100垂直缝方解石全充填2340.87～2350.129.251220.50.5～1.050～100垂直缝方解石全充填2350.12～2351.341.220054.00.5～2.060～120未充填2351.34～2358.907.5610223.01.0～2.030～120未充填2358.90～2360.982.080100.50.5～1.0贯穿
2016年6月郭彤楼：中国式页岩气关键地质问题与成藏富集主控因素323昌王家湾剖面与桐梓红花园南坝子剖面相距500km，但均发育了25层斑脱岩（其中，五峰组19层，龙马溪组底部6层）[29]。焦页1井在五峰组—龙马溪组底部也发育了26层斑脱岩。在四川盆地东南部及湘鄂西地区，五峰组—龙马溪组底部发育极低电阻率地层（一般仅有几欧姆米，甚至小于1·m），如昭通地区宝1井、仁怀地区RY1井、利川利页1井、恩施河页1井，而焦石坝构造主体高产页岩气井相同层段电阻率一般为几十欧姆米。以RY1井为例（见图4），中国石化华东分公司通过孔隙度、渗透率测定和岩心样品加热实验，对RY1井低电阻的原因进行分析，认为“有机质总体较为分散，块状有机质少，孔隙度低、连通性较差，储集层束缚水含量较高，容易形成导体”。图4焦页1井与RY1井五峰组—龙马溪组电阻率对比图（ρ—密度；Δt—声波时差；—补偿中子孔隙度）但从斑脱岩本身特点来看，其具有强的吸湿性、膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍，还具有很强吸附性，能吸附有色物质、有机物质。根据斑脱岩的这种特性，和RY1井靠近盆地边界断层、处在单斜构造背景的情况，作者综合分析认为，保存条件变差、大气淡水的侵入，是导致五峰组—龙马溪组底部含水量高、电阻率低、含气性差的原因。换言之，出现极低电阻率，即可以判断地层保存条件差、含气性差。2.6含煤泥页岩南方地区二叠系龙潭组是一套重要的烃源岩，也是四川盆地普光气田、元坝气田、龙岗气田、罗家寨气田等三叠系飞仙关组、二叠系长兴组气层的主力烃源岩。周东升等[30]把南方龙潭组和美国圣胡安盆地Lewis页岩进行了对比，认为龙潭组各项指标优于Lewis页岩（见表3）。西页１井位于贵州省毕节
【参考文献】：
期刊论文
[1]渝东北地区巫溪2井页岩气富集模式及勘探意义[J]. 梁峰,拜文华,邹才能,王红岩,武瑾,马超,张琴,郭伟,孙莎莎,朱炎铭,崔会英,刘德勋. 石油勘探与开发. 2016(03)
[2]涪陵页岩气田发现的启示与思考[J]. 郭彤楼. 地学前缘. 2016(01)
[3]中国海陆交互相页岩气研究现状与展望[J]. 郭少斌,付娟娟,高丹,李贺洋,黄家国. 石油实验地质. 2015(05)
[4]中国非常规油气勘探开发与理论技术进展[J]. 邹才能,杨智,朱如凯,张国生,侯连华,吴松涛,陶士振,袁选俊,董大忠,王玉满,王岚,黄金亮,王淑芳. 地质学报. 2015(06)
[5]扬子陆块下古生界页岩发育特征与沉积模式[J]. 徐政语,蒋恕,熊绍云,梁兴,王高成,郭燕玲,何勇,饶大骞. 沉积学报. 2015(01)
[6]四川盆地震旦纪—早寒武世克拉通内裂陷地质特征[J]. 魏国齐,杨威,杜金虎,徐春春,邹才能,谢武仁,曾富英,武赛军. 天然气工业. 2015(01)
[7]西页1井龙潭组海陆过渡相页岩含气性分析[J]. 王中鹏,张金川,孙睿,刘昌为,杜晓瑞,卢亚亚. 地学前缘. 2015(02)
[8]彭水区块页岩气生产井排采方式研究与应用[J]. 夏海帮,袁航,岑涛. 石油钻探技术. 2014(04)
[9]Evaluation of Highly Thermally Mature Shale-Gas Reservoirs in Complex Structural Parts of the Sichuan Basin[J]. 郭彤楼. Journal of Earth Science. 2013(06)
[10]四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式[J]. 郭彤楼,张汉荣. 石油勘探与开发. 2014(01)
本文编号：3437765
【文章来源】：石油勘探与开发. 2016,43(03)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
四川盆地东南部及邻区地质图
，是页岩气勘探能否成功的关键[3-7]。2关键问题与探讨在页岩气研究与勘探过程中，关于裂缝、构造类型、含气量影响因素、页岩气运移等对页岩气高产富集的影响还有诸多不确定性，作者曾做过一些探讨[3-7,21]。本文根据新补充的资料进一步论述上述因素对页岩气，尤其是中国式页岩气高产富集或选区评价的影响。2.1裂缝以五峰组—龙马溪组为例，可见不同尺度的（微）裂缝，部分充填、部分未充填。在五峰组—龙马溪组一段底部可见垂直缝、斜交缝和水平缝（页理缝、滑动缝），从而形成相对发育的裂缝网络（见表1、图2）。垂直缝缝长为20～150mm，主要发育于五峰组，焦石坝南部局部地区龙马溪组中上部也有发育（缝长为60～250mm）；水平缝多贯穿岩心，其中除页理缝发育外，滑动缝也较发育，在裂缝面可见明显的镜面和擦痕现象，裂缝宽度以0.5～1.0mm居多，最宽可达6mm。多数层段裂缝密度主要介于0.1～4.0条/m，仅五峰组—龙马溪组一段底部裂缝密度较大，可达20～40条/m；裂缝多被方解石充填，另外还可见少量被沥青、泥质、黄铁矿等充填物半充填或完全充填。裂缝表1焦页1井五峰组—龙马溪组一段取心井段裂缝统计表裂缝条数/条取心井段/m段长/m斜交缝垂直缝水平缝裂缝密度/（条·m1）裂缝宽度/mm裂缝长度/mm充填2330.02～2330.751.7319313.01.0～2.040～130垂直缝方解石全充填2332.40～2336.954.550120.61.0～2.020～100垂直缝方解石全充填2336.95～2340.873.920221.00.5～2.050～100垂直缝方解石全充填2340.87～2350.129.251220.50.5～1.050～100垂直缝方解石全充填2350.12～2351.341.220054.00.5～2.060～120未充填2351.34～2358.907.5610223.01.0～2.030～120未充填2358.90～2360.982.080100.50.5～1.0贯穿
2016年6月郭彤楼：中国式页岩气关键地质问题与成藏富集主控因素323昌王家湾剖面与桐梓红花园南坝子剖面相距500km，但均发育了25层斑脱岩（其中，五峰组19层，龙马溪组底部6层）[29]。焦页1井在五峰组—龙马溪组底部也发育了26层斑脱岩。在四川盆地东南部及湘鄂西地区，五峰组—龙马溪组底部发育极低电阻率地层（一般仅有几欧姆米，甚至小于1·m），如昭通地区宝1井、仁怀地区RY1井、利川利页1井、恩施河页1井，而焦石坝构造主体高产页岩气井相同层段电阻率一般为几十欧姆米。以RY1井为例（见图4），中国石化华东分公司通过孔隙度、渗透率测定和岩心样品加热实验，对RY1井低电阻的原因进行分析，认为“有机质总体较为分散，块状有机质少，孔隙度低、连通性较差，储集层束缚水含量较高，容易形成导体”。图4焦页1井与RY1井五峰组—龙马溪组电阻率对比图（ρ—密度；Δt—声波时差；—补偿中子孔隙度）但从斑脱岩本身特点来看，其具有强的吸湿性、膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍，还具有很强吸附性，能吸附有色物质、有机物质。根据斑脱岩的这种特性，和RY1井靠近盆地边界断层、处在单斜构造背景的情况，作者综合分析认为，保存条件变差、大气淡水的侵入，是导致五峰组—龙马溪组底部含水量高、电阻率低、含气性差的原因。换言之，出现极低电阻率，即可以判断地层保存条件差、含气性差。2.6含煤泥页岩南方地区二叠系龙潭组是一套重要的烃源岩，也是四川盆地普光气田、元坝气田、龙岗气田、罗家寨气田等三叠系飞仙关组、二叠系长兴组气层的主力烃源岩。周东升等[30]把南方龙潭组和美国圣胡安盆地Lewis页岩进行了对比，认为龙潭组各项指标优于Lewis页岩（见表3）。西页１井位于贵州省毕节
【参考文献】：
期刊论文
[1]渝东北地区巫溪2井页岩气富集模式及勘探意义[J]. 梁峰,拜文华,邹才能,王红岩,武瑾,马超,张琴,郭伟,孙莎莎,朱炎铭,崔会英,刘德勋. 石油勘探与开发. 2016(03)
[2]涪陵页岩气田发现的启示与思考[J]. 郭彤楼. 地学前缘. 2016(01)
[3]中国海陆交互相页岩气研究现状与展望[J]. 郭少斌,付娟娟,高丹,李贺洋,黄家国. 石油实验地质. 2015(05)
[4]中国非常规油气勘探开发与理论技术进展[J]. 邹才能,杨智,朱如凯,张国生,侯连华,吴松涛,陶士振,袁选俊,董大忠,王玉满,王岚,黄金亮,王淑芳. 地质学报. 2015(06)
[5]扬子陆块下古生界页岩发育特征与沉积模式[J]. 徐政语,蒋恕,熊绍云,梁兴,王高成,郭燕玲,何勇,饶大骞. 沉积学报. 2015(01)
[6]四川盆地震旦纪—早寒武世克拉通内裂陷地质特征[J]. 魏国齐,杨威,杜金虎,徐春春,邹才能,谢武仁,曾富英,武赛军. 天然气工业. 2015(01)
[7]西页1井龙潭组海陆过渡相页岩含气性分析[J]. 王中鹏,张金川,孙睿,刘昌为,杜晓瑞,卢亚亚. 地学前缘. 2015(02)
[8]彭水区块页岩气生产井排采方式研究与应用[J]. 夏海帮,袁航,岑涛. 石油钻探技术. 2014(04)
[9]Evaluation of Highly Thermally Mature Shale-Gas Reservoirs in Complex Structural Parts of the Sichuan Basin[J]. 郭彤楼. Journal of Earth Science. 2013(06)
[10]四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式[J]. 郭彤楼,张汉荣. 石油勘探与开发. 2014(01)
本文编号：3437765
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