川东南地区下志留统页岩气成藏条件分析_余川.pdf

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1、石油天然气学报２０１２年２月第３４卷第２期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦｅｂ．２０１２Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．２·４１·川东南地区下志留统页岩气成藏条件分析西南石油大学资源与环境学院，四川成都６１０５００余川（重庆地质矿产研究院页岩气研究所，重庆４０００４２）包书景（中石化石油勘探开发研究院，北京１０００８３）秦启荣（西南石油大学资源与环境学院，四川成都６１０５００）聂海宽（中石化石油勘探开发研究院，北京１０００８３）朱浩（中石化河南油田分公司石油勘探开发研究院，河南南阳４７３１３２）邵晓州（西南石油大学资源与

2、环境学院，四川成都６１０５００）［摘要］川东南地区下志留统龙马溪组黑色页岩为一套优质的海相烃源岩，通过对野外露头及井下样品的试验分析，获得了控制页岩气成藏的关键地质参数；并类比美国主要产气页岩发育特征，认为研究区下志留统龙马溪组页岩具备页岩气发育的物质基础。综合研究表明，沿着该区２个深水沉积中心黑色页岩沉积厚度大、有机碳含量较高、成熟度高、生烃强度大、储气能力强、埋深适中。采用综合信息叠合法预测研究，认为綦江南部地区和武隆－彭水地区是研究区页岩气发育有利区，并采用体积法初步估算了两个有利区的资源量，分别为１．２×１０１２３和０．７０

3、×１０１２３，显示出该区巨大的页岩气资源勘探潜力。ｍｍ［关键词］资源量；成藏条件；有利区；页岩气；下志留统；川东南［中图分类号］ＴＥ１２２．１［文献标识码］Ａ［文章编号］１０００－９７５２（２０１２）０２－００４１－０５［１］页岩气是潜力巨大的非常规天然气资源。美国是进行页岩气商业开采最早的国家，并步入了页岩气开发快速发展阶段，美国页岩气勘探取得的巨大成功，使得页岩气资源在全世界受到了广泛的重［２］视。中国对页岩气的研究与勘探开发还处于探索阶段，国内已有众多专家和学者对页岩气成藏机理、［３～６］成藏条件、有利区预测和资源评价等进行了

4、研究，并提出了中国页岩气的勘探前景，如张金川［７］［８］等、聂海宽等分析了中国南方的页岩气成藏条件，认为下寒武统和下志留统是南方海相地层页岩气［９］［１０］发育最有利的层系；王社教等、蒲泊伶等对整个四川盆地下志留统页岩气成藏条件进行了探讨，均认为下志留统具有良好的页岩气勘探前景。川东南地区主体位于四川盆地东南部拗褶区，横跨川东高陡构造带和川南中低缓构造带，构造演化复杂，页岩气成藏控制因素还有待进一步落实。笔者通过野外露头观测、井下岩心观察和样品试验分析等方法，并类比美国主要页岩气藏特征，从沉积背景、页岩地质特征、页岩有机地化参数、物

5、性等方面对川东南地区下志留统页岩气成藏条件进行了研究，预测了页岩气发育有利区，并估算了资源量。１页岩气成藏条件分析１．１沉积相晚奥陶世－早志留世期间，川东南地区发生了洋陆转换、陆陆碰撞，即华南洋向江绍一带俯冲、消减形成江南－雪峰山造山带，与牛首山－黔中古隆起相连，研究区由大陆边缘转为前陆体系，在造山带前缘形成前陆盆地，包括牛首山－黔中古隆起前缘的上扬子浅海－滨海前陆盆地、武陵山－雪峰山造山带前陆盆地和江南浅海前陆盆地，形成川南和鄂西－渝东两个深水陆棚区（图１），从西向东分别为自贡－泸洲和［收稿日期］２０１１－０７－１１［基金项目］全

6、国油气资源战略选区调查与评价国家专项（２００９ＧＹＸＱ－１５）。［作者简介］余川（１９８５－），男，２００７年大学毕业，硕士生，现主要从事非常规天然气地质研究工作。·４２·石油天然气学报石油天然气地质２０１２年２月南川－道真－武隆两个黑色页岩沉积中心。下志留统龙马溪组沉积期，扬子大部分地区处于闭塞、半闭塞滞流海盆环境，高海平面、生烃母质生物的高生产率和高埋藏率等因素的正向叠加，使得上扬子地区龙马溪组发育了一套富含微粒黄铁矿和笔石化石、有机质丰富的黑［１１］色泥（页）岩。龙马溪组黑色页岩有机质来源于低等水生浮游生物和藻类等，有机质类

7、型好，多为腐泥型（Ⅰ型），是一套优质的烃源岩。从沉积环境方面讲，以上两个深水沉积中心更有利于形成富含有机质的泥页岩，黑色页岩最为发育。１．２厚度和埋深通过对川东南地区下志留统地层的野外地质调查，并结合区域地层调研资料，掌握了下志留统龙马溪组地层的发育特征及展布规律。研究区下志留统龙马溪组黑色页岩主要发育在牛首山－黔中图１川东南地区下志留统黑色页岩厚度等值线图隆起至江南－雪峰山隆起以北较深水的非补偿性缺氧环境中。受黔中古隆起的影响，在南部靠近古隆起边缘的地区，富含有机质黑色页岩厚度较薄，往北厚度增大，处于沉积中心附近的则厚度最大。研究

8、区黑色页岩位于龙马溪组下部，厚度主要在２０～１２０ｍ范围内（图１），如贵州习水吼滩剖面实测黑色页岩有效厚度为３３．８ｍ，重庆綦江观音桥剖面实测黑色页岩厚度为６１ｍ（图２），有效厚度大于３０ｍ的区域基本上位于大足－重庆－涪陵一线以南和叙