盐津-珙县地区五峰组-龙马溪组页岩气富集成藏条件

工程科学学报，第38卷，增刊1：224-231,2016年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,Suppl.1:224-231,June 2016 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2016.s1.037:http://journals.ustb.edu.cn 盐津-珙县地区五峰组-龙马溪组页岩气富集成藏 条件 梁萍萍，王红岩23》，赵群》，张琴2》，王南2》，肖前华) 1)中国科学院大学渗流流体力学研究所，廊坊0650072)中石油勘探开发研究院廊坊分院，廊坊065007 3)国家能源页岩气研发（实验）中心，廊坊0650074)重庆科技学院石油与天然气工程学院，重庆401331 ☒通信作者，E-mail:296074368@q4.com 摘要利用野外观察及实验数据资料，对盐津一珙县地区五峰组一龙马溪组页岩气形成条件进行分析，并探讨其富集成藏 的主控因素.研究结果表明盐津一珙县地区五峰组一龙马溪组下部黑色页岩是深水陆棚沉积产物，该区页岩气“甜点段”五峰 组一段一四段和龙马溪组一段一五段发育完整，有机碳质量分数在2.7%~6.0%之间，主要为中高一高有机碳含量，富有机 质黑色页岩厚度分布在30~50m.在高含气层位，纳米级有机质孔和黄铁矿晶间孔大量发育，平均孔隙度为2.28%~ 3.48%,为吸附气和游离气提供良好的储集空间.研究区内构造强度较弱，通天断层少，具有良好的顶底板条件，压力系数平 均大于1.0，因而保存条件良好.分析表明，高有机碳含量、纳米级孔隙发育、高脆性矿物含量、高压力系数是盐津一珙县地区 页岩气富集成藏的主控因素. 关键词盐津一珙县地区：五峰组一龙马溪组：成藏条件：主控因素 分类号TE122 Accumulation condition for Wufeng-Longmaxi Formation shale gas of Yanjin-Gongxian area LIANG Ping ping,WANG Hong-yan,ZHAO Qun,ZHANG Qin,WANG Nan,XIAO Qian-hua 1)Institute of Porous Flow and Fluid Mechanic,China Academy of Science,Langfang 065007,China 2)Langfang Branch Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Langfang065007,China 3)National Energy Shale Gas Research and Development Center,Langfang065007,China 4)School of Oil and Gas Engineering,Chongqing 401331,China Corresponding author,E-mail:296074368@qq.com ABSTRACT The formation conditions of shale gas in Wufeng-Longmaxi Formation of Yanjin-Gongxian area were analyzed on the basis of field observation and experimental data,and then the main factors for shale gas accumulation were discussed.Results show that black shale at the bottom of Wufeng-Longmaxi Formation is a deep-water shelf deposit product.The dessert shale gas from the first stage of Wufeng to the fourth stage of Longmaxi was complete.The organic carbon content is between 2.7%-6.0%.Mainly for the high organic carbon content,the thickness of black shale rich in organic matter is 30-50m.In the high gas horizon,nanometer organic pores and pyrite intracrystalline pores are abundant,and the average rate of porosity is 2.28%-3.48%,providing a good reservoir space for the adsorbed gas and free gas.Structural strength in the research area is weak and large faults are less.There are good condi- tions of roof and floor.The pressure coefficient is more than 1,which reflects the suitable preservation condition.The main factors for shale gas accumulation are as follows:deep shelf sedimentary environment,high organic carbon content,abundant nanometer pores, 收稿日期：201601-16 基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目“中国南方海相页岩气高效开发的基础研究”(2013CB228000):国家“十二五”重大专项“页 岩气勘探开发关键技术”项目(2011ZX05018)

工程科学学报，第 38 卷，增刊 1: 224--231，2016 年 6 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，Suppl． 1: 224--231，June 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． s1． 037; http: / /journals． ustb． edu． cn 盐津--珙县地区五峰组--龙马溪组页岩气富集成藏 条件 梁萍萍1) ，王红岩2，3) ，赵 群2，3) ，张 琴2，3) ，王 南2，3) ，肖前华4) 1) 中国科学院大学渗流流体力学研究所，廊坊 065007 2) 中石油勘探开发研究院廊坊分院，廊坊 065007 3) 国家能源页岩气研发( 实验) 中心，廊坊 065007 4) 重庆科技学院石油与天然气工程学院，重庆 401331  通信作者，E-mail: 296074368@ qq． com 摘 要 利用野外观察及实验数据资料，对盐津--珙县地区五峰组--龙马溪组页岩气形成条件进行分析，并探讨其富集成藏 的主控因素． 研究结果表明盐津--珙县地区五峰组--龙马溪组下部黑色页岩是深水陆棚沉积产物，该区页岩气“甜点段”五峰 组—段—四段和龙马溪组一段—五段发育完整，有机碳质量分数在 2. 7% ～ 6. 0% 之间，主要为中高--高有机碳含量，富有机 质黑色页岩厚度分布在 30 ～ 50 m． 在高含气层位，纳米级有机质孔和黄铁矿晶间孔大量发育，平均孔隙度为 2. 28% ～ 3. 48% ，为吸附气和游离气提供良好的储集空间． 研究区内构造强度较弱，通天断层少，具有良好的顶底板条件，压力系数平 均大于 1. 0，因而保存条件良好． 分析表明，高有机碳含量、纳米级孔隙发育、高脆性矿物含量、高压力系数是盐津--珙县地区 页岩气富集成藏的主控因素． 关键词 盐津--珙县地区; 五峰组--龙马溪组; 成藏条件; 主控因素 分类号 TE122 收稿日期: 2016--01--16 基金项目: 国家重点基础研究发展计划( 973) 项目“中国南方海相页岩气高效开发的基础研究”( 2013CB228000) ; 国家“十二五”重大专项“页 岩气勘探开发关键技术”项目( 2011ZX05018) ． Accumulation condition for Wufeng-Longmaxi Formation shale gas of Yanjin-Gongxian area LIANG Ping-ping1)  ，WANG Hong-yan2，3) ，ZHAO Qun2，3) ，ZHANG Qin2，3) ，WANG Nan2，3) ，XIAO Qian-hua4) 1) Institute of Porous Flow and Fluid Mechanic，China Academy of Science，Langfang 065007，China 2) Langfang Branch Ｒesearch Institute of Petroleum Exploration and Development，Langfang 065007，China 3) National Energy Shale Gas Ｒesearch and Development Center，Langfang 065007，China 4) School of Oil and Gas Engineering，Chongqing 401331，China  Corresponding author，E-mail: 296074368@ qq． com ABSTＲACT The formation conditions of shale gas in Wufeng-Longmaxi Formation of Yanjin-Gongxian area were analyzed on the basis of field observation and experimental data，and then the main factors for shale gas accumulation were discussed． Ｒesults show that black shale at the bottom of Wufeng-Longmaxi Formation is a deep-water shelf deposit product． The dessert shale gas from the first stage of Wufeng to the fourth stage of Longmaxi was complete． The organic carbon content is between 2. 7% --6. 0% ． Mainly for the high organic carbon content，the thickness of black shale rich in organic matter is 30--50 m． In the high gas horizon，nanometer organic pores and pyrite intracrystalline pores are abundant，and the average rate of porosity is 2. 28% --3. 48% ，providing a good reservoir space for the adsorbed gas and free gas． Structural strength in the research area is weak and large faults are less． There are good condi￾tions of roof and floor． The pressure coefficient is more than 1，which reflects the suitable preservation condition． The main factors for shale gas accumulation are as follows: deep shelf sedimentary environment，high organic carbon content，abundant nanometer pores

梁萍萍等：盐津—珙县地区五峰组一龙马溪组页岩气富集成藏条件 ·225· high level porosity,and high pressure coefficient. KEY WORDS Yanjin-Gongxian area:Wufeng-Longmaxi formation:accumulation condition:main controlling factors 页岩气已成为我国非常规天然气的发展热点，截止 经历了多旋回构造运动，升降运动较为频繁，主要是在 2014年底我国页岩气产量已达到13亿m3.2015年8月， 加里东运动时期盆地内部的川中古隆起发生抬升剥蚀 经国土资源部审定，中国石油在四川盆地威远、长宁、昭通 和印支、喜山期盆地周缘的褶皱冲断作用回 地区，新增含气面积207.87km3,页岩气探明地质储量 从区域构造上讲，如图1所示，研究区隶属于扬子 1635.31亿m,技术可采储量408.83亿m0.这一突破不 准地台，北部宜宾地区为川中低缓褶皱区，西南部属于 仅显示了四川盆地及周缘页岩气资源的勘探开发潜力， 康滇断褶带，该区北部与川中地带过渡，西与川滇南北 更是推进了我国天然气工业的快速发展.页岩气的勘探 构造带毗邻，南侧为滇中隆起和黔中隆起，东侧隔着黔 前景也越来越受到人们的重视，本文以盆地周缘盐津一珙 东南北构造与雪峰陆内构造变形域相望，区内广泛出 县地区龙马溪组一五峰组为例，分析了页岩气成藏条件， 露古生代一中、新生代地层.区内构造由北向南逐渐复 并对页岩气富集成藏主控因素进行研究 杂化和多样化.本区褶皱表现为东西向、北东向、北西 向和南北向褶皱叠加的多重构造，东西向构造是区内 1 区域地质概况 发育的主体构造，包括宜宾向斜，高县-珙县背斜，罗 受川中稳定基底控制，四川盆地在地质历史时期 坊向斜以及盐津背斜等可 1:500000 01020304050km 方州 回4回4回1回回y日 回回回回发回出回 坠中隆 口去回其回行回人回地▣ 图1研究区构造地质简图 Fig.1 Tectonic geological diagram of the study area 品采集，并结合室内岩石薄片鉴定，自下到上共识别出 2富有机质页岩沉积环境 6种岩相，分别为含钙质硅质页岩、钙质页岩、粉砂质 晚奥陶世一早志留世期间，由于南东方向挤压作 页岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、介壳灰岩等（图2).结合 用的增强，四川地区整体不断地抬升，伴随着乐山一龙 沉积特征（岩石结构、构造、成分）和古生物特征分析， 女寺古隆起逐渐扩大，海域缩小变浅，沉积分异作用加 研究区从上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪组沉积环 剧，形成下志留统以细粒碎屑岩为主的沉积建造.四 境为陆棚环境，如图3所示，具体可将其分为三段.在 川地区南东方向的推挤作用，沉积基底为东南高北低、 五峰组沉积期，岩性主要为黑色钙质页岩，厚度一般在 海域自东南向北逐渐变深，黑色页岩广泛发育，构成区 10m左右，有机碳含量高，页理发育，以水平层理、均 域烃源岩系.烃源岩主要发育在江南一雪峰低隆起 质层理为主，见大量笔石、硅质海绵骨针、硅质放射虫， (有时为水下隆起)到滇黔隆起以北的克拉通边缘滞 同时发育大量黄铁矿条带及黄铁矿结核.在一定程度 留盆地相，属较深水一深水缺氧条件下的非补偿性沉 上表明了水体较深，为深水陆棚沉积环境.到五峰组 积环境.通过对研究区内野外露头剖面岩性观察、样 沉积晚期观音桥段，夹杂着一条厚度30©m作用的介

梁萍萍等: 盐津--珙县地区五峰组--龙马溪组页岩气富集成藏条件 high level porosity，and high pressure coefficient． KEY WOＲDS Yanjin-Gongxian area; Wufeng-Longmaxi formation; accumulation condition; main controlling factors 页岩气已成为我国非常规天然气的发展热点，截止 2014 年底我国页岩气产量已达到 13 亿 m3 ． 2015 年 8 月， 经国土资源部审定，中国石油在四川盆地威远、长宁、昭通 地区，新增含气面积 207. 87 km3 ，页岩气探明地质储量 1635. 31 亿 m3 ，技术可采储量408. 83 亿 m3［1］． 这一突破不 仅显示了四川盆地及周缘页岩气资源的勘探开发潜力， 更是推进了我国天然气工业的快速发展． 页岩气的勘探 前景也越来越受到人们的重视，本文以盆地周缘盐津--珙 县地区龙马溪组--五峰组为例，分析了页岩气成藏条件， 并对页岩气富集成藏主控因素进行研究． 1 区域地质概况 受川中稳定基底控制，四川盆地在地质历史时期 经历了多旋回构造运动，升降运动较为频繁，主要是在 加里东运动时期盆地内部的川中古隆起发生抬升剥蚀 和印支、喜山期盆地周缘的褶皱冲断作用［2］． 从区域构造上讲，如图 1 所示，研究区隶属于扬子 准地台，北部宜宾地区为川中低缓褶皱区，西南部属于 康滇断褶带，该区北部与川中地带过渡，西与川滇南北 构造带毗邻，南侧为滇中隆起和黔中隆起，东侧隔着黔 东南北构造与雪峰陆内构造变形域相望，区内广泛出 露古生代--中、新生代地层． 区内构造由北向南逐渐复 杂化和多样化． 本区褶皱表现为东西向、北东向、北西 向和南北向褶皱叠加的多重构造，东西向构造是区内 发育的主体构造，包括宜宾向斜，高县 － 珙县背斜，罗 坊向斜以及盐津背斜等［3］． 图 1 研究区构造地质简图 Fig． 1 Tectonic geological diagram of the study area 2 富有机质页岩沉积环境 晚奥陶世--早志留世期间，由于南东方向挤压作 用的增强，四川地区整体不断地抬升，伴随着乐山--龙 女寺古隆起逐渐扩大，海域缩小变浅，沉积分异作用加 剧，形成下志留统以细粒碎屑岩为主的沉积建造． 四 川地区南东方向的推挤作用，沉积基底为东南高北低、 海域自东南向北逐渐变深，黑色页岩广泛发育，构成区 域烃源岩系［4］． 烃源岩主要发育在江南--雪峰低隆起 ( 有时为水下隆起) 到滇黔隆起以北的克拉通边缘滞 留盆地相，属较深水--深水缺氧条件下的非补偿性沉 积环境． 通过对研究区内野外露头剖面岩性观察、样 品采集，并结合室内岩石薄片鉴定，自下到上共识别出 6 种岩相，分别为含钙质硅质页岩、钙质页岩、粉砂质 页岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、介壳灰岩等( 图 2) ． 结合 沉积特征( 岩石结构、构造、成分) 和古生物特征分析， 研究区从上奥陶统五峰组--下志留统龙马溪组沉积环 境为陆棚环境，如图 3 所示，具体可将其分为三段． 在 五峰组沉积期，岩性主要为黑色钙质页岩，厚度一般在 10 m 左右，有机碳含量高，页理发育，以水平层理、均 质层理为主，见大量笔石、硅质海绵骨针、硅质放射虫， 同时发育大量黄铁矿条带及黄铁矿结核． 在一定程度 上表明了水体较深，为深水陆棚沉积环境． 到五峰组 沉积晚期观音桥段，夹杂着一条厚度 30 cm 作用的介 · 522 ·

·226· 工程科学学报，第38卷，增刊1 2004n 硅质页岩 黄铁矿条带 200um 200μm 硅质海绵骨针 硅质放射虫 2)t 钙质页岩 水平层理 介壳灰岩 粉砂质页岩 图2五峰组一龙马溪组主要岩性及沉积构造照片 Fig.2 Main lithology and sedimentary structure of Wufeng-Longmaxi formation 壳泥质灰岩.龙马溪早期明显继承有晚奥陶世五峰期 砂岩、沉积构造主要以块状层理、韵律层理和水平层理 的沉积特点，主要为黑色碳质页岩、硅质页岩、黑色、灰 发育为主，少见冲刷侵蚀面，见花瓣笔石、腕足类化石 黑色页岩，含少量粉砂，笔石化石丰富，沿层面大量堆 及角石. 积，指示静水环境，沉积厚度为30~80m不等.龙马溪 3页岩气成藏条件 晚期沉积格局与龙马溪早期相比变化较大，陆源的石 英、长石含量都较高，顶部钙质增加，沉积产物以深灰 3.1有机地化特征 色粉砂质泥岩为主，以灰黑色钙质粉砂岩、灰色泥质粉 有机碳含量及其生气作用是页岩气成藏的关键因

工程科学学报，第 38 卷，增刊 1 图 2 五峰组--龙马溪组主要岩性及沉积构造照片 Fig． 2 Main lithology and sedimentary structure of Wufeng--Longmaxi formation 壳泥质灰岩． 龙马溪早期明显继承有晚奥陶世五峰期 的沉积特点，主要为黑色碳质页岩、硅质页岩、黑色、灰 黑色页岩，含少量粉砂，笔石化石丰富，沿层面大量堆 积，指示静水环境，沉积厚度为 30 ～ 80 m 不等． 龙马溪 晚期沉积格局与龙马溪早期相比变化较大，陆源的石 英、长石含量都较高，顶部钙质增加，沉积产物以深灰 色粉砂质泥岩为主，以灰黑色钙质粉砂岩、灰色泥质粉 砂岩、沉积构造主要以块状层理、韵律层理和水平层理 发育为主，少见冲刷侵蚀面，见花瓣笔石、腕足类化石 及角石． 3 页岩气成藏条件 3. 1 有机地化特征 有机碳含量及其生气作用是页岩气成藏的关键因 · 622 ·

梁萍萍等：盐津—珙县地区五峰组一龙马溪组页岩气富集成藏条件 227 地层 龙马溪组上段 浅 陆 龙马溪组 下段 观音桥段 五峰组 陆 棚 路阳日 面位置正 N 图3沉积相连井剖面图 Fig.3 Connecting-well profile of sedimentary facies 素，通常有机碳含量高的页岩具有较高的生烃潜力、高 型.平均有机质成熟度为2.65%，达到过成熟干气阶段 孔隙度、高吸附性特征.以有机碳含量(TOC)的高低 从有机地化特征来看，该区具有很好的生烃条件. 将其划分为高(>4%)、中高(2%~4%)、中(1%~ 3.2页岩储层储集条件 2%)、低(<1%)四个级别.在垂向上如图4所示，有 3.2.1岩石矿物学特征 机碳含量向上逐渐减小，龙马溪组底部有机碳含量均 页岩中脆性矿物含量与黏土矿物含量对岩石力学 值在2.2%~6%之间，主要为中高一高有机碳含量，为 性质、物性及含气量具有重要影响团.脆性矿物的发 形成有利的页岩气藏提供了物质基础.图5分析了具 育可以改善压裂增产效果，提高单井产量.X衍射分 体四口井和一个剖面.根据五峰组一龙马溪组富有机 析表明，研究区内五峰组一龙马溪组脆性矿物含量为 质黑色页岩对比剖面图，有机碳含量>2%的页岩厚度 碳酸盐矿物含量最高，达到36%，黏土矿物平均含量 约为30~46m.同时结合古生物地层的知识，将五峰 为29%，石英含量约为27%.脆性矿物含量从上到下 组-龙马溪组划分为13个笔石带网，其中五峰组4个 逐渐增加，黏土矿物含量具有从上到下逐渐递减的趋 笔石带，龙马溪组9个笔石带.笔者认为五峰组-龙马 势，由图4可以看出在底部30~40m之间脆性矿物含 溪组页岩气“甜点段”主要集中在五峰组一段一四段 量和有机碳含量具有明显的正相关性 和龙马溪组一段一五段，大约沉积于距今448~441 3.2.2页岩储集空间特征 Ma口.该区峰组一段一四段和龙马溪组一段一五段发 在常规油气勘探开发过程中，由于页岩致密超低 育完整，厚度约为30~50m,研究区内化石分异度普遍 渗，不具有孔隙和渗透能力，通常作为烃源岩或盖层. 较高，富有机质页岩形成于Dicellograptus complexus至 2010年邹才能等在四川盆地志留系页岩气储层孔隙 Cystograptus vesiculosus笔石带，与沉积微相相、岩相有 结构中发现了大量纳米级孔隙，证实了页岩也可以作 重要关系.究其原因，在五峰组和龙马溪沉积早期，海 为储层图.基于产状和结构将孔隙类型分为有机质 平面上升，川南地区出现静水和相对深水的陆棚沉积 孔、粒内孔、粒间孔，如表1所示，由于裂缝既可为页岩 环境，水体中富含硅质海绵骨针、放射虫等硅化生物， 气提供一定的储集空间，又可为页岩气提供运移通道， 这种环境对生物死亡后的埋藏和保存起着积极作用， 不受单个基质颗粒的控制，因此将其单独分析四. 有利于形成富有机质页岩网.而到龙马溪组晚期，海 通过岩心观察、氩离子抛光一扫描电镜发现，研究 平面开始下降，川南深水水域转变为封闭的半深水陆 区含气量高的黑色页岩层段中孔隙类型主要有有机质 棚一浅水陆棚，陆源粗碎屑物质增多，使底部缺氧环境 孔和黄铁矿晶间孔以及石英、方解石间堆积的孔隙等， 遭受破坏，表层水体浮游生物生产力降低，有机质保存 晶内溶蚀孔则主要分布在方解石胶结物和白云石中， 条件变差Ⅲ，因此有机碳含量从下到上逐渐降低 并在该孔隙中发现大量的流体包裹体.其中，有机质 干酪根显微组分及干酪根碳同位素分析表明，该 内孔隙是页岩气储集主要场所，当有机质处于高-过 区五峰组一龙马溪组有机质类型以I型为主，局部为Ⅱ 成熟阶段，干酪根分解所产生的孔隙，属干酪根内部的

梁萍萍等: 盐津--珙县地区五峰组--龙马溪组页岩气富集成藏条件 图 3 沉积相连井剖面图 Fig． 3 Connecting-well profile of sedimentary facies 素，通常有机碳含量高的页岩具有较高的生烃潜力、高 孔隙度、高吸附性特征． 以有机碳含量( TOC) 的高低 将其划分为高( ＞ 4% ) 、中高( 2% ～ 4% ) 、中( 1% ～ 2% ) 、低( ＜ 1% ) 四个级别． 在垂向上如图 4 所示，有 机碳含量向上逐渐减小，龙马溪组底部有机碳含量均 值在 2. 2% ～ 6% 之间，主要为中高--高有机碳含量，为 形成有利的页岩气藏提供了物质基础． 图 5 分析了具 体四口井和一个剖面． 根据五峰组--龙马溪组富有机 质黑色页岩对比剖面图，有机碳含量 ＞ 2% 的页岩厚度 约为 30 ～ 46 m． 同时结合古生物地层的知识，将五峰 组--龙马溪组划分为 13 个笔石带［5］，其中五峰组 4 个 笔石带，龙马溪组 9 个笔石带． 笔者认为五峰组--龙马 溪组页岩气“甜点段”主要集中在五峰组一段—四段 和龙马溪组一段—五段，大约沉积于距今 448 ～ 441 Ma［1］． 该区峰组一段—四段和龙马溪组一段—五段发 育完整，厚度约为 30 ～ 50 m，研究区内化石分异度普遍 较高，富有机质页岩形成于 Dicellograptus complexus 至 Cystograptus vesiculosus 笔石带，与沉积微相相、岩相有 重要关系． 究其原因，在五峰组和龙马溪沉积早期，海 平面上升，川南地区出现静水和相对深水的陆棚沉积 环境，水体中富含硅质海绵骨针、放射虫等硅化生物， 这种环境对生物死亡后的埋藏和保存起着积极作用， 有利于形成富有机质页岩［6］． 而到龙马溪组晚期，海 平面开始下降，川南深水水域转变为封闭的半深水陆 棚--浅水陆棚，陆源粗碎屑物质增多，使底部缺氧环境 遭受破坏，表层水体浮游生物生产力降低，有机质保存 条件变差［1］，因此有机碳含量从下到上逐渐降低． 干酪根显微组分及干酪根碳同位素分析表明，该 区五峰组--龙马溪组有机质类型以Ⅰ型为主，局部为Ⅱ 型． 平均有机质成熟度为 2. 65%，达到过成熟干气阶段． 从有机地化特征来看，该区具有很好的生烃条件． 3. 2 页岩储层储集条件 3. 2. 1 岩石矿物学特征 页岩中脆性矿物含量与黏土矿物含量对岩石力学 性质、物性及含气量具有重要影响［7］． 脆性矿物的发 育可以改善压裂增产效果，提高单井产量． X-衍射分 析表明，研究区内五峰组--龙马溪组脆性矿物含量为 碳酸盐矿物含量最高，达到 36% ，黏土矿物平均含量 为 29% ，石英含量约为 27% ． 脆性矿物含量从上到下 逐渐增加，黏土矿物含量具有从上到下逐渐递减的趋 势，由图 4 可以看出在底部 30 ～ 40 m 之间脆性矿物含 量和有机碳含量具有明显的正相关性． 3. 2. 2 页岩储集空间特征 在常规油气勘探开发过程中，由于页岩致密超低 渗，不具有孔隙和渗透能力，通常作为烃源岩或盖层． 2010 年邹才能等在四川盆地志留系页岩气储层孔隙 结构中发现了大量纳米级孔隙，证实了页岩也可以作 为储层［8］． 基于产状和结构将孔隙类型分为有机质 孔、粒内孔、粒间孔，如表 1 所示，由于裂缝既可为页岩 气提供一定的储集空间，又可为页岩气提供运移通道， 不受单个基质颗粒的控制，因此将其单独分析［9］． 通过岩心观察、氩离子抛光--扫描电镜发现，研究 区含气量高的黑色页岩层段中孔隙类型主要有有机质 孔和黄铁矿晶间孔以及石英、方解石间堆积的孔隙等， 晶内溶蚀孔则主要分布在方解石胶结物和白云石中， 并在该孔隙中发现大量的流体包裹体． 其中，有机质 内孔隙是页岩气储集主要场所，当有机质处于高 － 过 成熟阶段，干酪根分解所产生的孔隙，属干酪根内部的 · 722 ·

·228· 工程科学学报，第38卷，增刊1 右，长石10 合气量 地层 深度 岩性 生物地层 划分 厚度 古生物图片 0 10 TOC 含气量 =10 1350 1360 1370 1380 LM7-LM9 1390 99.8m 螺旋笔石L9 龙 三角半粑笔石LM6 马 组 14 轴囊囊笔石1M4) 4 LM6 50m 介壳化石（观音桥层 / LM5 5.7m 1510 1M4 17m 1520 太平洋拟直笔石 1530 LMI-LM3 14m (WE31 1540 WF3-WF4 5.3m 叉笔石WF1-W) 1550 图4某井页岩气综合评价图 Fig.4 Comprehensive evaluation diagram of the shale gas 孔隙，呈规则一较规则的凹坑状、密集网状或圆形一椭 0.87%~10.9%.渗透率从上到下呈现逐渐递减的趋 圆形赋存于有机质和矿物颗粒边缘. 势（图4）. 页岩储层中另一种类型为裂缝.按照成因类别可 3.3物性特征 将裂缝分为构造缝、成岩收缩缝及生烃缝（表1）.裂 孔隙度和渗透率是页岩气藏评价的两个非常重要 缝的存在是一把双刃剑，当裂缝不发有的情况下，页岩 的参数.一般来说，孔隙度较大的页岩地层中天然气 的渗透能力超低：当裂缝大量发育时，又可能导致气体 通常是以游离态为主要赋存方式，而孔隙度小的页岩 的散失.通过岩心观察以及镜下观察，发现五峰组一龙 地层中天然气主要以吸附态为主要赋存形式@.表2 马溪组页岩裂缝主要以方解石充填的裂缝和微裂缝为 为盐津地区页岩的孔隙度和渗透率的测试结果.岩心 主，表明裂缝形成时期地层水活动十分活跃.另外，由 孔隙度主要分布在2.28%~3.48%之间.在渗透率方 于多处于充填状态，且通过均一温度判断其形成于页 面，部分样品具有明显或者不明显的裂缝，渗透率变化 岩生烃后，对页岩气藏起到一定的破坏作用.但裂缝 较大.由于川川南地区龙马溪组页岩的脆性矿物含量较 的存在有利于储层的压裂.氢气孔隙度测试结果显 高，因此在钻取岩心柱的过程中样品极易发生破裂产 示，盐津一珙县地区富有机质黑色页岩的孔隙度为 生裂缝，这些裂缝有个可能是本身存在的也有可能是

工程科学学报，第 38 卷，增刊 1 图 4 某井页岩气综合评价图 Fig． 4 Comprehensive evaluation diagram of the shale gas 孔隙，呈规则--较规则的凹坑状、密集网状或圆形--椭 圆形赋存于有机质和矿物颗粒边缘． 页岩储层中另一种类型为裂缝． 按照成因类别可 将裂缝分为构造缝、成岩收缩缝及生烃缝( 表 1) ． 裂 缝的存在是一把双刃剑，当裂缝不发育的情况下，页岩 的渗透能力超低; 当裂缝大量发育时，又可能导致气体 的散失． 通过岩心观察以及镜下观察，发现五峰组--龙 马溪组页岩裂缝主要以方解石充填的裂缝和微裂缝为 主，表明裂缝形成时期地层水活动十分活跃． 另外，由 于多处于充填状态，且通过均一温度判断其形成于页 岩生烃后，对页岩气藏起到一定的破坏作用． 但裂缝 的存在有利于储层的压裂． 氦气孔隙度测试结果显 示，盐津--珙 县 地 区 富 有 机 质 黑 色 页 岩 的 孔 隙 度 为 0. 87% ～ 10. 9% ． 渗透率从上到下呈现逐渐递减的趋 势( 图 4) ． 3. 3 物性特征 孔隙度和渗透率是页岩气藏评价的两个非常重要 的参数． 一般来说，孔隙度较大的页岩地层中天然气 通常是以游离态为主要赋存方式，而孔隙度小的页岩 地层中天然气主要以吸附态为主要赋存形式［10］． 表 2 为盐津地区页岩的孔隙度和渗透率的测试结果． 岩心 孔隙度主要分布在 2. 28% ～ 3. 48% 之间． 在渗透率方 面，部分样品具有明显或者不明显的裂缝，渗透率变化 较大． 由于川南地区龙马溪组页岩的脆性矿物含量较 高，因此在钻取岩心柱的过程中样品极易发生破裂产 生裂缝，这些裂缝有个可能是本身存在的也有可能是 · 822 ·