中国煤炭学会

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川南志留系龙马溪组页岩气形成条件与有利区分析
发布时间: 2016年8月4日
来源: 中国煤炭学会

――黄金亮  邹才能  李建忠  董大忠  王社教  王世谦  王玉满  李登华

目的

  我国海相页岩气资源潜力大,川南地区已成为我国页岩气勘探开发最具潜力的地区。本文以四川盆地南部及其周边区域地质调查资料、最新钻探的井下资料分析结果为基础,对四川盆地南部地区龙马溪组页岩气形成条件与页岩气资源前景进行分析,指出四川盆地页岩气勘探开发的最有利地区,为川南志留系龙马溪组页岩气勘探开发提供有益参考。

方法

  通过研究影响页岩气形成的主要控制因素,对川南地区志留系龙马溪组页岩气的形成条件进行论述,分析龙马溪组页岩气资源前景。采用美国天然气研究院(GRI)方法测试了龙马溪组页岩孔隙度、渗透率,通过扫描电子显微镜与场发射扫描电镜观察了威远地区龙马溪组页岩样品的孔隙空间特征,分析了页岩样品的储集性能。采用X-衍射法测试了龙马溪组页岩样品的矿物含量,通过岩石三轴应力测试方法获得了龙马溪组页岩力学性质。利用老井复查的方法,统计了研究区内钻穿龙马溪组页岩的老井在钻井过程中气测显示情况以及泥浆比重,并采用现场直接解析法测试了威远地区井下龙马溪组组页岩样品的含气量。开展地质、工程和经济等因素综合评价,在四川盆地南部地区优选了龙马溪组页岩气勘探开发有利的区带。

结果

  四川盆地南部地区志留系龙马溪组页岩厚50~600m,黑色页岩有效厚度20~260 m,其中宜宾-泸州-荣昌一带厚度在200 m以上。龙马溪组页岩TOC含量0.50%~8.32%,平均2.53%;有机质类型为腐泥型,热演化程度高,Ro>1.8%,处于高-过成熟度阶段;龙马溪组页岩具有一定储集条件,孔隙度1.15%~5.80%,平均3.0%,基质渗透率0.00025×10-15~1. 737 00×10-15 m2,平均0.421×10-15m2。页岩中存在大量的微小孔隙和微裂缝,有机质中发育大量微米―纳米级孔隙,孔径分布在10~750nm。页岩脆性矿物含量大于40%,其中石英含量14. 5%~76. 2%,平均52.36%;黏土矿物含量8.4%~45.9%,平均28.81%,黏土矿物以伊利石、绿泥石为主。龙马溪组页岩的弹性模量为8.6~40.9GPa,平均22.2GPa;泊松比为0.10~0.25,平均0.18,其力学与北美Barnett页岩具有相似性,有利于压裂产生诱导裂缝。龙马溪组钻井所用泥浆比重一般为1.3~1.9,最高达2.32,表明龙马溪组存在异常高压,具备有利的页岩气保存条件。页岩含气饱和度高,含气量一般在0.3~5.1m3/t,平均1.9m3/t;在常规钻井过程中页岩层段见气测异常、气侵、井涌、井喷等不同级别气显示,并已在威远地区取得了工业性突破。

结论

  综合研究指出,龙马溪组黑色页岩是实现我国南方海相页岩气勘探开发突破的重点层段之一。川南地区的隆昌-永川、威远、长宁-珙县等3个区块具备页岩气勘探开发有利的地质与地面工程条件,现今埋深浅于3600m,页岩气资源潜力较大,是目前经济技术条件下研究区内龙马溪组页岩最现实的页岩气勘探开发有利目标区。