0 引言
1 区域地质背景
2 页岩气成藏基础地质特征
表1 研究区YX1井牛蹄塘组实验分析数据Table1 Experimental analysis data in the Niutitang Formation of Well YX1 in the study area |
采样 编号 | 采样深度 /m | TOC /% | R O /% | 石英 /% | 黏土矿物 /% | 孔隙度 /% | 渗透率 /(10-3 μm2) | 比表面积 /(m2/g) | 孔径 /nm | 总孔体积 /(10-3 cm3/g) | 总含气量 /(m3/t) | 吸附气含量 /(m3/t) | 干酪根类型指数(TI) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
JS-1 | 1 921.65 | 0.45 | 1.52 | 37.9 | 47.1 | 1.59 | 0.006 4 | 0.22 | 2.49 | 60.5 | |||
JS-2 | 1 927.22 | 0.86 | 1.47 | 38.4 | 44.1 | 2.14 | 0.009 6 | 5.842 | 4.065 | 10.77 | 0.22 | 4.69 | 49.25 |
JS-3 | 1 933.27 | 0.36 | 1.88 | 40.2 | 46.7 | 1.66 | 0.003 1 | 0.18 | 4.41 | 59.5 | |||
JS-4 | 1 939.94 | 0.33 | 1.53 | 39.4 | 47 | 0.85 | 0.009 5 | 0.24 | 2.20 | 61.5 | |||
JS-5 | 1 946.58 | 0.3 | 37.8 | 40.8 | 3.234 | 4.036 | 7.178 | 0.22 | 3.02 | 57.75 | |||
JS-6 | 1 951.14 | 0.29 | 2.34 | 39.4 | 46.6 | 0.39 | 3.46 | 63.25 | |||||
JS-7 | 1 959.52 | 0.37 | 1.88 | 39.7 | 44.5 | 0.27 | 4.31 | 62.25 | |||||
JS-8 | 1 963.92 | 0.77 | 1.96 | 38.3 | 44 | 1.89 | 0.007 5 | 0.44 | 3.41 | 64.5 | |||
JS-9 | 1 966.73 | 0.49 | 2.56 | 36.1 | 39.7 | 5.64 | 4.047 | 8.718 | 0.21 | 2.39 | 64.5 | ||
JS-10 | 1 971.14 | 1.14 | 2.06 | 37.1 | 44.6 | 4.552 | 3.825 | 14.55 | 0.2 | 3.91 | 61 | ||
JS-11 | 1 977.42 | 0.5 | 1.84 | 36.9 | 46.1 | 0.25 | 3.41 | 58.25 | |||||
JS-12 | 1 985.65 | 1.74 | 33.7 | 29.9 | 2.53 | 0.005 5 | 0.22 | 2.96 | 54.5 | ||||
JS-13 | 1 991.39 | 0.84 | 1.72 | 33.2 | 36.8 | 2.54 | 0.005 4 | 0.45 | 2.06 | 56.5 | |||
JS-14 | 1 996.57 | 4 | 1.96 | 30.3 | 26.7 | 4.24 | 0.005 4 | 21.205 | 3.837 | 19.25 | 0.84 | 4.96 | 59.75 |
JS-15 | 2 003.02 | 6 | 27.1 | 20 | 2.63 | 0.004 4 | 20.947 | 3.824 | 16.97 | 0.9 | 4.86 | 57.75 | |
JS-16 | 2 010.33 | 6.44 | 1.74 | 54.5 | 18.2 | 21.27 | 3.839 | 18.34 | 1.31 | 4.30 | 60.25 | ||
JS-17 | 2 014.53 | 6.86 | 2 | 36.3 | 10.3 | 3.08 | 0.005 6 | 7.611 | 4.036 | 8.395 | 1.21 | 4.94 | 55.5 |
JS-18 | 2 017.21 | 6.67 | 1.86 | 43.2 | 14 | 2.68 | 0.006 2 | 19.649 | 3.838 | 20.52 | 0.52 | 4.96 | 59 |
JS-19 | 2 021.43 | 4.47 | 2.43 | 20.3 | 8.7 | 4.51 | 0.012 5 | 0.53 | 3.56 | 56.25 | |||
JS-20 | 2 026.19 | 4.81 | 2.33 | 52.3 | 18 | 14.392 | 4.068 | 13.78 | 1.05 | 5.04 | 57.75 | ||
JS-21 | 2 029.86 | 5.17 | 2.41 | 29.8 | 15.5 | 9.069 | 4.051 | 9.614 | 1.22 | 4.58 | 58.5 |
|
2.1 岩石学特征
2.2 有机地球化学特征
2.3 储集特征
2.4 含气性特征
图5 页岩气孔隙结构参数与TOC含量和含气量的关系(a)YX1井牛蹄塘组孔隙度与含气量的关系;(b)YX1井牛蹄塘组比表面积与含气量的关系;(c)YX1井牛蹄塘组黏土矿物与含气量的关系;(d)YX1井牛蹄塘组TOC与吸附气含量的关系;(e)YX1井牛蹄塘组TOC与兰氏压力的关系;(f)YX1井牛蹄塘组比表面积与吸附气含量的关系;(g)TX1井牛蹄塘组页岩与含气量的关系(王濡岳等[24]);(h)YX1井牛蹄塘组页岩与含气量的关系(本文);(i)四川盆地及周缘下古生界页岩气产量与压力系数关系[38] Fig.5 Relationships between TOC content, gas content and pore structure parameters of shale gas |
3 页岩气成藏保存条件
3.1 构造样式及埋深
3.2 断层和裂缝
表2 研究区断层基本要素统计Table 2 Statistical table of fault basic elements in the study area |
断层 序号 | 断层 倾向 | 断层倾角 /(°) | 延伸长度 /km | 是否断至地表 | 断层性质 |
---|---|---|---|---|---|
F1 | 南东 | 60~70 | 35.3 | 否 | 逆断层 |
F2 | 南东 | 60~75 | 36.2 | 是 | 逆断层 |
F3 | 北西 | 20~30 | 8 | 否 | 逆断层 |
F4 | 南东 | 20~30 | 22 | 是 | 逆断层 |
F5 | 北西 | 40~50 | 24 | 否 | 逆断层 |
F6 | 南东 | 20~30 | 4.5 | 否 | 逆断层 |
F7 | 南东 | 50~60 | 22 | 是 | 逆断层 |
F8 | 南东 | 20~40 | 32 | 否 | 正断层 |
F9 | 南东 | 30~40 | 28 | 是 | 逆断层 |
F10 | 南西 | 30~40 | 22 | 否 | 逆断层 |
F11 | 北西 | 40~50 | 3.5 | 否 | 逆断层 |
F12 | 北西 | 30~40 | 4 | 否 | 逆断层 |
F13 | 北西 | 40~50 | 3.8 | 否 | 逆断层 |
F14 | 南东 | 20~30 | 4 | 否 | 逆断层 |
F15 | 北西 | 50~60 | 5 | 否 | 逆断层 |
F16 | 北西 | 50~60 | 4.5 | 否 | 逆断层 |
3.3 顶、底板盖层与自封闭条件
3.4 地层压力
表3 美国主要产气页岩层系与牛蹄塘组地层压力系数(据文献[44-48])Table 3 Formation pressure coefficients for major gas-producing shale formations in the United States and Niutitang Formation in China(according to Refs.[44-48]) |
盆地名称 | 页岩名称 | 埋深/m | R O/% | 压力系数 |
---|---|---|---|---|
密执安 | Antrim | 180~670 | 0.4~0.6 | 0.875 |
阿巴拉契亚 | Ohio | 610~1 530 | 0.4~1.3 | 0.375~1 |
伊利诺斯 | New Albany | 180~1 500 | 0.4~1.0 | 1.075 |
福特沃斯 | Barnett | 1 980~2 600 | 1.0~1.7 | 1.075~1.3 |
圣胡安 | Lewis | 915~1 830 | 1.6~1.88 | 0.5~0.625 |
黑勇士 | Haynesville | 3 050~4 000 | 1.2~3.0 | 2 |
安纳达科 | Woodford | 1 830~3 350 | 1.0~4.0 | 1.15 |
阿克玛 | Fayetteville | 305~2 135 | 1.0~4.0 | 1.15 |
阿巴拉契亚 | Marcellus | 1 220~2 590 | 1.2~3.5 | 1.25 |
贵州岑巩 | 牛蹄塘组 | 1 200~2 200 | 2.3~4 | 0.91~1.13 |
贵州凤冈 | 牛蹄塘组 | 1 000~3 500 | 1.5~3.5 | 1.0~1.12 |
4 页岩气成藏评价指标
表4 凤冈地区牛蹄塘组海相页岩气评价指标Table 4 Evaluation indexes of Niutitang Formation marine shale gas in Fenggang block |
评价参数 | 目标区 | 有利区 | 远景区 |
---|---|---|---|
黑色页岩厚度/m | ≥50 | ≥30 | ≤30 |
有机碳含量/% | ≥2.0 | ≥1.5 | ≤1.5 |
有机质成熟度/% | 1.5~2.5 | ≥1.2 | ≤1.2 |
脆性矿物含量/% | ≥40 | ≥35 | ≤35 |
孔隙度/% | ≥8 | ≥4 | ≤4 |
含气量/(m3/t) | ≥1.0 | ≥0.5 | ≤0.5 |
目的层埋深/m | 1 000~2 500 | 2 500~3 500 | ≥3 500 |
地层倾角/(°) | 5~10 | 10~15 | 10~15 |
构造部位 | 宽缓褶皱核部 | 宽缓褶皱两翼 | 有断层遮挡的宽缓褶皱 |
距目的层露头距离/km | >5 | 3~5 | 2~3 |
区域性断裂发育情况 | 无 | 基本无 | 较少 |
距深大、通天断裂距离/km | >5 | >2 | 1~2 |
距小型、高角度断裂距离/km | >2 | 1~2 | 0.5~1 |
自封闭条件 | 良好 | 良好 | 一般 |
顶底板厚度/m | >50 | 30~50 | 15~30 |
顶底板封盖条件 | 良好 | 良好 | 一般 |
地层压力系数 | >1 | 0.9~1 | 0.7~0.9 |