0 引言
1 区域地质概况
2 泥页岩基本特征
2.1 岩性描述
2.2 泥页岩空间展布
图3 塔东下寒武统西大山组—西山布拉克组泥页岩厚度分布Fig.3 Shale thickness distribution of Lower Cambrian Xidashan-Xishanbulake formations in eastern Tarim Basin |
3 泥页岩地球化学特征
3.1 有机显微组分特征
3.2 有机质丰度
表1 页岩样品热解数据Table 1 Pyrolysis data of shale samples |
样品编号 | 井名 | 地层 | TOC/% | S 1/(mg/g) | S 2/(mg/g) | (S 1 +S 2)/(mg/g) |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 塔东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 0.08 | 0.33 | 0.58 | 0.91 |
2 | 塔东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 4.22 | 0.35 | 0.47 | 0.82 |
3 | 塔东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 16.69 | 0.19 | 0.25 | 0.44 |
4 | 塔东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 1.62 | 0.21 | 0.56 | 0.77 |
5 | 塔东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 1.77 | 0.34 | 1.22 | 1.56 |
6 | 塔东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 1.44 | 0.42 | 0.99 | 1.41 |
7 | 塔东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 1.88 | 0.46 | 0.83 | 1.29 |
8 | 英东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 0.11 | 0.70 | 0.56 | 1.26 |
9 | 英东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 0.89 | 0.11 | 0.23 | 0.34 |
10 | 英东2 | 西大山组—西山布拉克组 | 0.77 | 0.05 | 0.18 | 0.23 |
11 | 米兰1 | 西大山组—西山布拉克组 | 1.58 | 0.39 | 1.29 | 1.68 |
12 | 米兰1 | 西大山组—西山布拉克组 | 0.92 | 0.11 | 0.36 | 0.47 |
13 | 米兰1 | 西大山组—西山布拉克组 | 1.33 | 0.11 | 0.36 | 0.47 |
14 | 米兰1 | 西大山组—西山布拉克组 | 2.42 | 0.10 | 0.37 | 0.47 |
15 | 米兰1 | 西大山组—西山布拉克组 | 1.59 | 0.09 | 0.32 | 0.41 |
16 | 米兰1 | 西大山组—西山布拉克组 | 0.91 | 0.14 | 1.22 | 1.36 |
17 | 塔东1 | 西大山组—西山布拉克组 | 4 | 0.03 | 0.04 | 0.07 |
18 | 塔东1 | 西大山组—西山布拉克组 | 2.91 | 0.02 | 0.04 | 0.06 |
19 | 塔东1 | 西大山组—西山布拉克组 | 3.06 | 0.02 | 0.02 | 0.04 |
20 | 塔东1 | 西大山组—西山布拉克组 | 0.7 | 0.04 | 0.09 | 0.19 |
21 | 塔东1 | 西大山组—西山布拉克组 | 2.31 | 0.06 | 0.08 | 0.14 |
22 | 塔东1 | 西大山组—西山布拉克组 | 3.71 | 0.04 | 0.05 | 0.09 |
23 | 塔东1 | 西大山组—西山布拉克组 | 3.45 | 0.05 | 0.05 | 0.10 |
3.3 有机质类型
表2 泥页岩样品有机显微组分百分比Table 2 Percentage of organic macerals in shale samples |
层位 | 深度/m | 岩性描述 | 有机显微组分/% | TI值 | 有机质类型 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
藻类组 | 无定型有机质组 | 镜状体有机组 | 次生有机质组 | 动物有机质值组 | |||||
西大山组 | 4 788.5 | 灰黑色泥岩 | 55 | 20 | 10 | 10 | 5 | 67.5 | Ⅰ |
4 789.9 | 灰黑色泥岩 | 30 | 40 | 14 | 14 | 2 | 67.5 | Ⅰ | |
4 805.2 | 灰黑色泥岩 | 34 | 36 | 14 | 10 | 6 | 75 | Ⅰ | |
4 810.4 | 灰黑色泥岩 | 55 | 20 | 10 | 8 | 7 | 56.75 | Ⅱ1 | |
4 813.6 | 灰黑色泥岩 | 35 | 26 | 19 | 18 | 2 | 76.25 | Ⅰ | |
4 518.5 | 灰黑色泥岩 | 40 | 25 | 5 | 18 | 12 | 60.25 | Ⅰ |
3.4 有机质成熟度
4 泥页岩储层特征
4.1 矿物组成
表4 泥页岩样品矿物成分Table 4 Mineral composition of shale samples |
编号 | 井号 | 层位 | 石英/% | 长石/% | 黏土矿物/% | 碳酸盐矿物/% | 其他/% | 脆性指数 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 米兰1 | 西大山组 | 80 | 2 | 10 | 4 | 4 | 86 |
2 | 米兰1 | 西大山组 | 85 | 0 | 8 | 4 | 3 | 89 |
3 | 米兰1 | 西大山组 | 78 | 0 | 15 | 5 | 2 | 83 |
4 | 塔东1 | 西大山组 | 22 | 3 | 70 | 2 | 3 | 27 |
5 | 塔东1 | 西大山组 | 74 | 9 | 17 | 0 | 0 | 83 |
6 | 塔东2 | 西大山组 | 45.5 | 17.7 | 26.8 | 0 | 10 | 63.2 |
7 | 塔东2 | 西大山组 | 37 | 17 | 46 | 0 | 0 | 54 |
8 | 塔东2 | 西大山组 | 64.7 | 5.1 | 19 | 6.1 | 5.1 | 75.9 |
9 | 塔东2 | 西大山组 | 45 | 18 | 26 | 11 | 0 | 74 |
10 | 塔东2 | 西大山组 | 70 | 5 | 15 | 5 | 5 | 80 |
11 | 塔东2 | 西大山组 | 60 | 15 | 20 | 2 | 3 | 77 |
12 | 米兰1 | 西大山组 | 81 | 0 | 8 | 9 | 2 | 90 |
13 | 米兰1 | 西大山组 | 79 | 0 | 15 | 6 | 0 | 85 |
14 | 米兰1 | 西大山组 | 23 | 0 | 72 | 0 | 5 | 23 |
15 | 米兰1 | 西大山组 | 28 | 0 | 66 | 4 | 2 | 32 |
16 | 塔东1 | 西大山组 | 49.5 | 0 | 27.7 | 16.8 | 6 | 66.3 |
17 | 塔东1 | 西大山组 | 72 | 11.1 | 9.9 | 3 | 4 | 86.1 |
18 | 塔东2 | 西大山组 | 18.2 | 24.2 | 42.4 | 15.2 | 0 | 57.6 |
4.2 弹性模量和泊松比
表5 页岩样品力学实验Table 5 Mechanical test table of shale samples |
岩心编号 | 井段/m | 层位 | 直径/mm | 长度/mm | 泊松比 | 弹性模量/GPa |
---|---|---|---|---|---|---|
米兰1-1 | 4 944~4 950 | 西大山组 | 25 | 55.3 | 0.22 | 20.264 |
塔东2-1 | 4 550~4 556 | 西大山组 | 25 | 45.7 | 0.11 | 19.996 |
塔东2-2 | 4 550~4 556 | 西大山组 | 25 | 55.64 | 0.11 | 33.144 |
塔东2-3 | 4 550~4 556 | 西大山组 | 25 | 42.34 | 0.08 | 24.874 |
塔东2-4 | 4 550~4 556 | 西大山组 | 25 | 36.12 | 0.15 | 21.324 |
英东2-1 | 4 801~4 807 | 西大山组 | 25 | 40.6 | 0.13 | 23.519 |
英东2-2 | 4 928~4 935 | 西大山组 | 25 | 51.7 | 0.12 | 29.917 |
4.3 孔隙度与渗透率
表6 泥页岩样品力学孔渗实验Table 6 Experimental study on mechanical porosity and permeability of shale samples |
序号 | 岩心编号 | 层位 | 重测长度/cm | 直径/cm | 质量/g | 孔隙度/% | 脉冲渗透率/(10-3 μm2) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 米兰1-1 | 西大山组 | 5.633 | 2.506 | 72.799 9 | 0.144 | 0.001 38 |
2 | 塔东2-1 | 西大山组 | 4.548 | 2.502 | 59.364 6 | 0.067 | 0.001 18 |
3 | 塔东2-2 | 西大山组 | 5.56 | 2.503 | 73.613 3 | 0.102 | 0.001 |
4 | 塔东2-3 | 西大山组 | 4.21 | 2.502 | 54.971 3 | 0.019 | 0.000 81 |
5 | 塔东2-4 | 西大山组 | 3.902 | 2.511 | 50.367 7 | 1.304 | 0.002 6 |
6 | 英东2-1 | 西大山组 | 4.068 | 2.5 | 54.595 4 | 0.2 | 0.001 21 |
7 | 英东2-2 | 西大山组 | 5.163 | 2.506 | 66.192 3 | 0.385 | 0.004 85 |
4.4 含气量
表7 塔东低凸起与四川盆地泥页岩地质特征对比[31]Table 7 Comparison of geological characteristics of shales between Tadong low uplift and Sichuan Basin[31] |
地质因素 | 龙马溪组页岩 | 塔东低凸起页岩 |
---|---|---|
沉积环境 | 海相 | 海相 |
有机质丰度/% | 1.88~4.36 | 0.08~4.22 |
有机质类型 | Ⅰ型、Ⅱ1型 | Ⅰ型、Ⅱ1型 |
有机质成熟度/% | 2.6~3.6 | 1.80~3.75 |
硅质含量(石英+长石)/% | 52.7%(平均值) | 63.3%(平均值) |
孔隙度/% | 0.58%(平均值) | 0.37%(平均值) |
页岩厚度/m | 80~180 | 9~200 |
页岩埋深/m | 1 600~3 600 | 4 150~5 720 |
5 页岩保存条件
6 页岩气资源潜力初步评价
表8 各影响因子与页岩气资源关联度Table 8 Correlation degree between influencing factors and shale gas resources |
地质参数 | 关联度 | 关联排序 |
---|---|---|
TOC | 0.660 3 | 2 |
R O | 0.621 4 | 3 |
厚度 | 0.581 1 | 5 |
埋深 | 0.601 2 | 4 |
脆性矿物含量 | 0.437 1 | 6 |
含气量 | 0.710 4 | 1 |
表9 各影响因子的权重Table 9 Weight of each influencing factor |
影响因子 | 含气量 | TOC | R O | 埋深 | 厚度 | 脆性矿物含量 |
---|---|---|---|---|---|---|
权重 | 0.248 | 0.216 | 0.182 | 0.154 | 0.112 | 0.088 |
表10 塔东低凸起地区下寒武统泥页岩选区评价标准Table 10 Evaluation criteria for shale selection of Lower Cambrian shale in Tadong low uplift area |
评价参数 | 选区数值标准 | ||
---|---|---|---|
核心区 | 有利区 | 远景区 | |
含气量/(m3/t) | >2.0 | 1.0~2.0 | <1.0 |
TOC/% | >2.0 | 1.0~2.0 | <1.0 |
R O/% | >1.3 | 0.5~1.3 | <0.5 |
埋深/m | <5 000 | 5 000~6 000 | >6 000 |
厚度/m | >50 | 30~50 | <30 |
脆性矿物含量/% | >40 | 20~40 | <20 |