管全中，董大忠，蘆　慧，2，劉　波

（1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京100083；2.東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶163318；3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采油廠，陜西延安716000）

異常高壓對(duì)四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖氣藏的影響

管全中1，董大忠1，蘆慧1，2，劉波3

（1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京100083；2.東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，黑龍江大慶163318；3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采油廠，陜西延安716000）

四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁(yè)巖主要為淺?！钏懪锵喑练e，分布面積廣，厚度大。龍馬溪組頁(yè)巖氣高產(chǎn)層段地層壓力均為異常高壓，研究認(rèn)為，欠壓實(shí)增壓、礦物成巖作用、構(gòu)造擠壓和有機(jī)質(zhì)熱演化增壓，是造成該層異常高壓的主要因素。異常高壓對(duì)頁(yè)巖氣藏的影響，一方面，能夠全面抑制烴源巖熱演化，使生氣鏡質(zhì)體反射率下限上移；另一方面，能減緩壓實(shí)等成巖作用，使儲(chǔ)集層保存相對(duì)較高的孔隙度和滲透率，并通過誘導(dǎo)有機(jī)酸的溶蝕和巖石有效應(yīng)力的減小，形成次生孔隙和微裂縫，提高了儲(chǔ)集層的滲流能力，但對(duì)壓裂改造提出了更高的要求。此外，隨著地層壓力的增高，吸附氣的含量也會(huì)隨之增加，使得頁(yè)巖氣藏含氣性更佳?？傮w來說，異常高壓有利于頁(yè)巖氣的富集。

四川盆地；龍馬溪組；異常高壓；頁(yè)巖氣藏

我國(guó)陸上廣泛發(fā)育海相、海陸過渡相及煤系、湖相富有機(jī)質(zhì)黑色頁(yè)巖，頁(yè)巖層段常出現(xiàn)異常高壓，又經(jīng)歷多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)期以來，頁(yè)巖氣的研究主要集中在氣藏成藏機(jī)理、儲(chǔ)集層微觀孔隙及其結(jié)構(gòu)特征等方面，而對(duì)于其內(nèi)部異常高壓的各種影響研究較少。本文以四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁(yè)巖為例，著重分析異常高壓形成機(jī)制及其對(duì)頁(yè)巖氣藏的影響，為后期頁(yè)巖氣有利區(qū)帶評(píng)價(jià)和優(yōu)選奠定基礎(chǔ)。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

四川盆地位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的西北部，西以松潘—甘孜褶皺帶和龍門山?jīng)_斷帶為界，北以米倉(cāng)山穹隆和大隔槽式褶皺帶相隔，西南一側(cè)為滇黔川鄂構(gòu)造帶，整體呈現(xiàn)出長(zhǎng)軸北東向的菱形外貌，面積約19×104km2.

元古宇基底之上沉積了厚4~7 km的古生界—中三疊統(tǒng)海相蓋層。中奧陶世，原華南洋俯沖，揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊碰撞，揚(yáng)子板塊結(jié)束了被動(dòng)大陸邊緣模式，轉(zhuǎn)為活動(dòng)大陸邊緣前陸盆地的構(gòu)造演化階段，并形成了雪峰—黔中—滇東南古隆帶和川中古隆帶。

隨著川中古隆的擴(kuò)大和前隆的掀斜作用，盆地內(nèi)水體由淺變深，水流不暢，形成滯留盆地（圖1）。志留系龍馬溪組的沉積環(huán)境以缺氧、還原條件下淺?！钏懪锵酁橹?，下段主要為黑色碳質(zhì)頁(yè)巖，向上逐漸過渡為深灰色、灰綠色泥巖夾粉砂巖[1-4]。厚度100~500 m，富含筆石化石，含有大量有機(jī)質(zhì)，為古生界最佳烴源巖（圖2）。

圖1　四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組沉積環(huán)境（據(jù)文獻(xiàn)［1］修改）

龍馬溪組黑色頁(yè)巖主要沉積于川東北、川東鄂西、川南等幾個(gè)沉降中心，由于受川中隆起、黔中隆起和漢南古陸的影響，其沉積范圍比五峰組略小。其中以川中威遠(yuǎn)—川南自貢—瀘州一帶黑色頁(yè)巖最發(fā)育，厚度基本都大于20 m，最厚可達(dá)300 m；川東—鄂西云陽(yáng)—石柱—綦江一線黑色頁(yè)巖層也很發(fā)育，厚度可達(dá)百米；川東北鎮(zhèn)巴—鎮(zhèn)坪及鄂東通山地區(qū)志留系下部均發(fā)育幾十米厚的黑色頁(yè)巖[5-7]。

2　異常高壓形成機(jī)理

異常高壓的形成機(jī)理很多，對(duì)于某一地區(qū)或某一異常壓力帶，常常是一種或幾種因素占主導(dǎo)地位。圖3為川南地區(qū)龍馬溪組異常壓力系數(shù)分布，高產(chǎn)井的地層壓力均為異常高壓。對(duì)四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖綜合分析后認(rèn)為，異常高壓的成因主要有以下4個(gè)方面。

圖3　川南地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖地層壓力系數(shù)分布

（1）與沉積作用有關(guān)的欠壓實(shí)增壓在成巖過程中，因泥頁(yè)巖內(nèi)部流體受致密帶阻隔未能有效地及時(shí)排出，壓力急劇增加，孔隙水被迫承擔(dān)部分上覆壓力，因而形成異常高壓。

欠壓實(shí)應(yīng)具備如下條件：①巨厚的沉積物；②厚層黏土巖的存在；③含有互層砂巖或粉砂巖等高滲帶；④快速堆積加載；⑤在許多地區(qū)，欠壓實(shí)多發(fā)生在海退層序中，而其中快速沉積是最主要的因素[8]。研究區(qū)自?shī)W陶紀(jì)赫南特期開始，海平面急速下降，紋層持續(xù)變厚，表明龍馬溪組沉積速度快，其頁(yè)巖欠壓實(shí)作用顯著（圖4）。陽(yáng)深2井位于川南地區(qū)龍馬溪組沉積中心，2 680—3 058 m為石牛欄組，其聲波時(shí)差變化趨勢(shì)總體符合指數(shù)遞減曲線（即泥頁(yè)巖正常壓實(shí)曲線），而3 058—3 552 m的龍馬溪組筆石頁(yè)巖段聲波時(shí)差明顯高于正常趨勢(shì)線[9]，表明龍馬溪組黑色頁(yè)巖處于欠壓實(shí)狀態(tài)，存在異常高壓。

（2）與礦物成巖作用有關(guān)的增壓在地層條件下，受溫度、壓力的影響，不穩(wěn)定的黏土礦物會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦臃€(wěn)定的黏土礦物，主要以蒙脫石脫水轉(zhuǎn)變?yōu)橐晾癁橹?。蒙脫石在轉(zhuǎn)變過程中，常常會(huì)在泥頁(yè)巖內(nèi)部形成異常高壓。蒙脫石是一種膨脹性黏土，富含層間水，一般含有4個(gè)或4個(gè)以上的水分子層[10]。蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)化過程中會(huì)釋放這些層間水，這些層間水會(huì)部分或全部轉(zhuǎn)化為自由水，新增的自由水必然會(huì)增加泥頁(yè)巖內(nèi)部的流體體積。并且，這些層間水的密度比孔隙水要大，脫水后體積必然膨脹，綜合這些原因，在泥頁(yè)巖封閉—半封閉的狀態(tài)下，必然引起異常高壓。但是，蒙脫石在轉(zhuǎn)化的過程中也會(huì)形成較多的孔隙，可能部分或完全抵消這些層間水的影響。因此，這種增壓機(jī)理可能只起到輔助性的作用。

X衍射分析結(jié)果顯示，四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖黏土礦物中伊利石含量52%~80%，綠泥石含量10%~ 20%，高嶺石含量0~6%，不含蒙脫石。由此可見，蒙脫石已完全轉(zhuǎn)化為伊利石等礦物，釋放層間水，引起頁(yè)巖儲(chǔ)集層異常高壓。

（3）與構(gòu)造擠壓作用有關(guān)的增壓雖然構(gòu)造抬升作用傾向于形成異常低壓地層，但構(gòu)造擠壓作用對(duì)超壓地層的形成頗為重要。四川盆地從中三疊世開始，由相對(duì)穩(wěn)定的克拉通裂陷向擠壓環(huán)境下的前陸盆地轉(zhuǎn)化，燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加強(qiáng)了構(gòu)造擠壓作用的影響（圖5）。在此期間，四川盆地遭受了龍門山構(gòu)造帶、大巴山構(gòu)造帶、米倉(cāng)山構(gòu)造帶和雪峰山構(gòu)造帶的強(qiáng)烈推覆、擠壓作用，加之頁(yè)巖儲(chǔ)集層普遍低孔、超低滲，孔隙中的流體處于封閉狀態(tài)，因此地層易形成異常高壓。但是，構(gòu)造擠壓作用也可以產(chǎn)生地層破裂，形成裂縫或斷層，使地層泄壓[11-12]。寒武系筇竹寺組與志留系龍馬溪組相比，頁(yè)巖地層壓力較低，原因在于其頂?shù)装辶芽p發(fā)育。因此，構(gòu)造擠壓作用對(duì)異常高壓的影響分析需要結(jié)合巖石的力學(xué)性質(zhì)。

（4）與有機(jī)質(zhì)熱演化作用有關(guān)的增壓機(jī)理在溫度和壓力的綜合作用下，沉積物中的有機(jī)質(zhì)大量生、排烴，是引起頁(yè)巖氣藏異常高壓的主要因素。干酪根在生烴的過程中，會(huì)產(chǎn)生幾倍甚至十幾倍于本身體積的烴類，導(dǎo)致頁(yè)巖層中異常高壓的產(chǎn)生。頁(yè)巖儲(chǔ)集層中大量生烴時(shí)，儲(chǔ)集層中流體由單相流體轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞嗔黧w，流體的滲透率降低。在有機(jī)質(zhì)演化高成熟—過成熟階段，生成大量以甲烷等低分子為主的天然氣，體積進(jìn)一步膨脹。這些低分子氣體一方面對(duì)溫度、壓力更為敏感；另一方面，由于含氣量大，則含水飽和度低，一般小于5%，孔隙水的有效滲透率幾乎為零[14]。在儲(chǔ)集層封閉—半封閉狀態(tài)下，泥頁(yè)巖無法進(jìn)一步壓實(shí)，孔隙水承擔(dān)部分地層壓力，形成異常高壓。

四川盆地龍馬溪組黑色頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)含量高，熱演化程度達(dá)到高成熟—過成熟階段。龍馬溪組最發(fā)育的川南地區(qū)烴源巖鏡質(zhì)體反射率趨于2.0%，川東地區(qū)烴源巖鏡質(zhì)體反射率為3.2%~3.8%；川東北地區(qū)烴源巖鏡質(zhì)體反射率已近4.0%，均已達(dá)到熱裂解生氣階段，含氣量高，含水率低，是龍馬溪組頁(yè)巖氣異常高壓形成的重要因素。

圖4　陽(yáng)深2井下志留統(tǒng)頁(yè)巖聲波時(shí)差變化趨勢(shì)（援引自文獻(xiàn)［9］）

圖5　四川盆地下志留統(tǒng)烴源巖熱演化趨勢(shì)分布（援引自文獻(xiàn)［13］）

3　異常高壓對(duì)龍馬溪組頁(yè)巖氣藏的影響

3.1異常高壓對(duì)烴源巖熱演化和封蓋作用的影響

（1）對(duì)烴源巖熱演化的影響石油地質(zhì)工作者早已就注意到了壓力對(duì)油氣生成的影響，根據(jù)含油氣盆地?zé)N源巖溫度、時(shí)間和埋藏深度的回歸分析，提出了剩余壓力對(duì)油氣生成起抑制作用，即超壓的存在會(huì)不同程度地使生油窗、生氣窗的鏡質(zhì)體反射率下限上移。我國(guó)學(xué)者對(duì)鶯歌海盆地樂東30-1-1A井、崖19-1-1井的研究也得出同樣的結(jié)論[15]。

龍馬溪組頁(yè)巖在川南地區(qū)、川東北地區(qū)以及川東地區(qū)沉降中心的沉積厚度大體相同，三者埋藏深度亦接近。但從圖5可以看出，川南地區(qū)下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖熱演化程度，明顯沒有川東北地區(qū)和川東地區(qū)高，異常高壓是其重要的影響因素之一。第一，異常高壓作為一個(gè)封閉系統(tǒng)，能夠很好地阻止封存箱內(nèi)地層溫度的增加，產(chǎn)生此種現(xiàn)象可能與孔隙水有關(guān)，水的隔熱效果是飽含流體沉積巖（泥頁(yè)巖除外）的3倍以上。因而減弱了二疊紀(jì)峨眉地幔柱熱體制和后期前陸盆地發(fā)育階段的構(gòu)造-沉積演化的影響[16]，延緩了川南地區(qū)龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的成熟過程。并且，大量孔隙水的存在可以降低黏土礦物的催化作用，利于促進(jìn)異常高壓對(duì)有機(jī)質(zhì)熱演化的抑制；最重要的一點(diǎn)，四川盆地龍馬溪組屬于早期異常高壓，通過對(duì)長(zhǎng)芯1井龍馬溪組殘留烴（S1）和裂解烴（S2）分析，發(fā)現(xiàn)S1/（S1+S2）集中于0.6~0.9（圖6），這是早期異常高壓造成有機(jī)質(zhì)熱演化產(chǎn)物未能有效排出的反映。而川東北地區(qū)龍馬溪組雖然也處于異常高壓狀態(tài)，但異常高壓程度不如川南地區(qū)，而且斷裂較為發(fā)育，斷層活動(dòng)摩擦生熱會(huì)促進(jìn)烴源巖的熱演化，使鏡質(zhì)體反射率較高。綜上所述，異常高壓抑制了川南地區(qū)龍馬溪組有機(jī)質(zhì)演化和生烴作用。所以，在后期頁(yè)巖氣有利區(qū)帶評(píng)價(jià)和優(yōu)選的過程中，應(yīng)選擇鏡質(zhì)體反射率相對(duì)較高（鏡質(zhì)體反射率大于1.3%）的區(qū)域。

圖6　長(zhǎng)芯1井S1/（S1+S2）與深度的關(guān)系

（2）對(duì)地層封蓋作用的影響異常高壓能夠形成一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境，因此它能成為很好的蓋層。在異常高壓封閉系統(tǒng)中，泥頁(yè)巖中黏土礦物的轉(zhuǎn)化和成巖生物化學(xué)作用會(huì)釋放Si4+，Ca2+，Mg2+等，由于濃度的差異和吸附作用，離子都趨于富集在泥頁(yè)巖層的表面，沉淀或析出形成封閉，延緩了內(nèi)部流體的散失。

3.2異常高壓對(duì)儲(chǔ)集層的影響

（1）對(duì)儲(chǔ)集層巖石學(xué)特征的影響頁(yè)巖儲(chǔ)集層主要含有石英和長(zhǎng)石等脆性礦物、碳酸鹽礦物、黏土礦物以及有機(jī)質(zhì)等。儲(chǔ)集層礦物組成和相對(duì)含量對(duì)儲(chǔ)集層的巖石力學(xué)性質(zhì)、敏感性和含氣性具有重要的影響。龍馬溪組與北美產(chǎn)氣頁(yè)巖的礦物組成大體相當(dāng)（圖7），但北美頁(yè)巖氣藏以常壓和高壓為主[16]（表1）。在常壓、正常沉積地層中，伊蒙混層含量和伊蒙混層比會(huì)隨成巖作用持續(xù)進(jìn)行而逐漸降低，而龍馬溪組頁(yè)巖中二者含量均無明顯變化，說明異常高壓有效抑制了成巖作用的進(jìn)行，使巖石礦物組成復(fù)雜化，但這對(duì)儲(chǔ)集層可壓裂性沒有太大影響。另外，由于此類氣藏初始為異常高壓，在開采過程中，隨著氣藏壓力下降，巖石骨架承受的有效應(yīng)力逐漸加大，從而使巖石顆粒發(fā)生彈塑性形變，氣藏儲(chǔ)集層的物性變差，影響氣藏的開發(fā)效果。龍馬溪組頁(yè)巖黏土礦物含量25.6%~ 52.5%，以伊利石、綠泥石為主，儲(chǔ)集層易發(fā)生應(yīng)力敏感性、水敏性等傷害。

圖7　龍馬溪組與Barnett組頁(yè)巖礦物組成對(duì)比

表1　龍馬溪組與北美產(chǎn)氣頁(yè)巖對(duì)比

（2）對(duì)儲(chǔ)集層物性的影響頁(yè)巖儲(chǔ)集層物性以低孔、低滲為主，孔隙結(jié)構(gòu)比常規(guī)儲(chǔ)集層要復(fù)雜得多。通過研究發(fā)現(xiàn)，龍馬溪組頁(yè)巖孔隙含有大量粒間孔和晶間孔，孔隙結(jié)構(gòu)以墨水瓶狀和圓臺(tái)狀為主，前者有利于吸附，不利于擴(kuò)散，易形成異常高壓，對(duì)頁(yè)巖氣的保存和物性的改善有著重要的作用。

異常高壓減緩物性變差。隨著壓實(shí)作用的進(jìn)行，碎屑顆粒由點(diǎn)接觸→線接觸→凹凸接觸→縫合線接觸，頁(yè)巖儲(chǔ)集層孔隙空間逐漸變小。但在異常高壓情況下，它可以部分支撐上覆地層的載荷，減小頁(yè)巖層段的有效應(yīng)力，減緩對(duì)儲(chǔ)集層的壓實(shí)作用。而且，異常高壓還能阻止儲(chǔ)集層內(nèi)部流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、離子的富集和能量的交換，從而減緩或抑制成巖作用和膠結(jié)作用。龍馬溪組頁(yè)巖孔隙度主要集中于4%~8%，占74.6%；滲透率平均為0.587 mD，滲透率大于或等于1 mD的儲(chǔ)集層占29%.與Barnett組頁(yè)巖相比，物性較好。

異常高壓還能改善儲(chǔ)集層的物性，主要通過物理和生物化學(xué)兩種作用機(jī)理來實(shí)現(xiàn)[17-18]。在物理作用方面，異常高壓一方面使巖石的有效應(yīng)力降低，容易沿著頁(yè)巖層理面等薄弱層帶形成微裂縫；另一方面，異常高壓的孔隙流體壓力降低了頁(yè)巖顆粒之間的摩擦系數(shù)，使巖石有效應(yīng)力降低，因而巖石強(qiáng)度降低。在生物化學(xué)方面，有機(jī)質(zhì)生排烴的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，這些有機(jī)酸溶于流體中形成酸性水，可以使頁(yè)巖儲(chǔ)集層中碳酸鹽礦物充填物和長(zhǎng)石等易溶顆粒溶解，高濃度有機(jī)酸甚至可以溶解硅質(zhì)和黃鐵礦等顆粒，加之異常高壓能擴(kuò)大盆地中有機(jī)酸的波及范圍，促進(jìn)溶解作用的有效進(jìn)行。此外，異常高壓是一個(gè)絕好的封閉隔熱系統(tǒng)，能夠讓內(nèi)部處在一個(gè)相對(duì)高溫高壓的情況下，促進(jìn)生烴作用的進(jìn)行，使得孔隙流體壓力進(jìn)一步加大[19]。龍馬溪組頁(yè)巖儲(chǔ)集層微裂縫非常發(fā)育，電子顯微特征顯示，其規(guī)模大小一般在10~23 μm，部分被瀝青、硅質(zhì)和玉髓等礦物充填或半充填，部分處于開啟狀態(tài)，增大了儲(chǔ)集層的滲透率，有利于頁(yè)巖氣的產(chǎn)出。

（3）對(duì)儲(chǔ)集層壓裂改造的影響頁(yè)巖儲(chǔ)集層作為致密儲(chǔ)集層的一種類型，大多數(shù)需要進(jìn)行體積壓裂等改造方式才能商業(yè)化生產(chǎn)。異常高壓有利于儲(chǔ)集層內(nèi)部微裂縫的形成，雖然大多數(shù)被碳酸鹽巖等礦物充填或半充填，但這樣的頁(yè)巖儲(chǔ)集層易于后期壓裂改造[20-21]。異常高壓也會(huì)給壓裂開發(fā)帶來不利的因素。異常高壓通常會(huì)在儲(chǔ)集層內(nèi)部形成高溫，高溫、高壓的地層條件對(duì)壓裂材料要求高，壓裂液由于壓力升高而黏度增大，這就要求其耐高溫、低摩阻，能夠快速破膠、高效返排、減少對(duì)儲(chǔ)集層傷害；由于部分流體泄壓而導(dǎo)致上覆壓力的增加，要求支撐強(qiáng)度高、不易變形和導(dǎo)流能力高。

3.3對(duì)含氣性的影響

頁(yè)巖儲(chǔ)集層中異常高壓的存在對(duì)頁(yè)巖氣成藏較為有利。頁(yè)巖氣中吸附狀態(tài)天然氣含量在20%~ 85%，一般為50%左右[22]。吸附氣含量高有利于單井穩(wěn)產(chǎn)，而異常高壓有利于吸附氣富集，儲(chǔ)集層壓力越大，吸附氣含量越高。在壓力為8.5 MPa時(shí)，長(zhǎng)芯1井龍馬溪組黑色頁(yè)巖在80，110和120 m井深點(diǎn)的巖心（70℃等溫），頁(yè)巖甲烷吸附能力分別為0.71，0.66和1.05 m3/t，與圣胡安盆地Lewis頁(yè)巖相近[23]。儲(chǔ)集層異常高壓亦有利于頁(yè)巖氣藏中游離氣的產(chǎn)出，容易形成高產(chǎn)井（表1），墨西哥灣沿岸的Haynesville頁(yè)巖地層壓力表現(xiàn)為異常高壓，其單井平均日產(chǎn)量也在北美地區(qū)最高；而龍馬溪組地層壓力亦為異常高壓，重慶焦石壩焦頁(yè)1HF井6×104m3/d已經(jīng)穩(wěn)產(chǎn)1.5 a，累計(jì)產(chǎn)量3 769×104m3，其地層壓力系數(shù)約為1.55.表2也表明四川盆地及周邊海相頁(yè)巖氣產(chǎn)量與壓力系數(shù)存在著較好的相關(guān)性。另外，異常高壓表明頁(yè)巖氣產(chǎn)層保存條件良好，氣源充足。筇竹寺組頁(yè)巖氣產(chǎn)量比龍馬溪組偏低，保存條件是制約的關(guān)鍵因素之一，筇竹寺組頁(yè)巖氣產(chǎn)層上覆裂縫較發(fā)育的頁(yè)巖，下伏孔、縫發(fā)育的白云巖，都不利于天然氣的保存，而龍馬溪組恰好與之相反，其上覆、下伏均為致密巖層，保存條件好。因此，異常高壓有利于頁(yè)巖氣藏的形成和保存。

表2　龍馬溪組頁(yè)巖氣產(chǎn)量與壓力系數(shù)關(guān)系

4　結(jié)論

（1）四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組是淺?！钏懪锵喑练e，厚度大，分布面積廣，有機(jī)碳含量高，演化程度較高，具有形成頁(yè)巖氣藏的有利條件。

（2）龍馬溪組頁(yè)巖地層壓力系數(shù)較高，屬于異常高壓地層。其形成的主要因素是泥頁(yè)巖快速埋藏引起的欠壓實(shí)作用以及有機(jī)質(zhì)演化過程的體積膨脹增壓，成巖作用只起著輔助作用。

（3）異常高壓一方面對(duì)有機(jī)質(zhì)的演化具有抑制作用，使得生氣下限上移；另一方面，異常高壓減緩了壓實(shí)成巖作用，保存了部分原始孔隙和次生孔隙，而且也減小了巖石的有效應(yīng)力，有利于產(chǎn)生微裂縫，提高儲(chǔ)集層的滲流能力，但對(duì)壓裂改造提出了更高的要求。此外，吸附氣含量隨著壓力的升高而逐漸增加，有利于吸附氣富集。異常高壓對(duì)頁(yè)巖氣的綜合影響最終有利于形成高產(chǎn)氣藏。

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Influences of Abnormal High Pressure on Longmaxi Shale Gas Reservoir in Sichuan Basin

GUAN Quanzhong1,DONG Dazhong1,LU Hui1,2,LIU Bo3
(1.Research Institute of Petroleum Exploration&Development,PetroChina,Beijing 100083,China;2.College of Geosciences,Northeast Petroleum University,Daqing,Heilongjiang 163318,China;3.No.1 Oil Production Plant,ChangqingOilfield Company,PetroChina, Yan’an,Shaanxi 716000,China)

The Longmaxi black shales of the Early Silurian in Sichuan basin is mainly deposited in shallow?deep water shelf sedimentary en?vironment,with big thickness and wide distribution.High?output intervals of the shale gas wells in Longmaxi formation are all in abnormal high pressure.The study suggests that undercompaction pressurization,minerals digenesis,tectonic compression and thermal evolution of organic matter are considered to be the main factors causing the abnormal high pressure.The abnormal high pressure has many effects on the shale gas reservoirs.Firstly,it can restrain the thermal evolution of source rocks,and raise vitrinite reflectance lower limit for gas gener?ation threshold.Secondly,it can slow down the digenesis of compaction for keeping higher porosity and permeability,and form secondary pores and micro?fractures by organic acids corrosion and rock effective stress decrease,hence improve the ability of reservoir seepage and put forward higher requirements for the fracturing modification.Thirdly,the content of absorption gas increases quickly with formation pres?sure raise,which makes the gas?bearing of the shale reservoir better.In short，comprehensive influences of abnormal high pressure are fa?vorable for enrichment of shale gas.

Sichuan basin;Longmaxi formation;abnormal high pressure;shale gas reservoir

TE112.41

A

1001-3873（2015）01-0055-06DOI：10.7657/XJPG20150110

2014-08-21

2014-12-08

國(guó)家頁(yè)巖氣重大專項(xiàng)（2011ZX05018-001）；國(guó)家973項(xiàng)目（2013CB228001）

管全中（1989-），男，安徽六安人，碩士研究生，石油地質(zhì)，（Tel）13269538683（E-mail）muchang503@126.com.