梁峰，拜文華，鄒才能，王紅巖，武瑾，馬超，張琴，郭偉，孫莎莎，朱炎銘，崔會(huì)英，劉德勛（.中國礦業(yè)大學(xué)；.中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院；3.國家能源頁巖氣研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心；4.中國石油非常規(guī)油氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；.中國石油勘探開發(fā)研究院）

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渝東北地區(qū)巫溪2井頁巖氣富集模式及勘探意義

梁峰1, 2, 3, 4，拜文華2, 3, 4，鄒才能5，王紅巖2, 3, 4，武瑾2, 3, 4，馬超2, 3, 4，張琴2, 3, 4，郭偉2, 3, 4，孫莎莎2, 3, 4，朱炎銘1，崔會(huì)英2，劉德勛2, 3, 4
（1.中國礦業(yè)大學(xué)；2.中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院；3.國家能源頁巖氣研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心；4.中國石油非常規(guī)油氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；5.中國石油勘探開發(fā)研究院）

摘要：以鉆井資料為基礎(chǔ)，依據(jù)筆石生物地層、地球化學(xué)特征、巖石礦物組成、儲(chǔ)集層微觀特征、構(gòu)造條件等數(shù)據(jù)，研究渝東北地區(qū)巫溪2井頁巖氣富集模式。巫溪2井上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖厚達(dá)89.8 m，筆石帶發(fā)育齊全，富有機(jī)質(zhì)頁巖段從奧陶系凱迪階上部上延到下志留統(tǒng)特列奇階下部，沉積厚度及時(shí)間遠(yuǎn)超四川盆地其他區(qū)域。頁巖最高實(shí)測含氣量超8 m3/t，含氣性主要受TOC大小控制，有機(jī)質(zhì)納米孔為主要儲(chǔ)集空間，無機(jī)礦物對儲(chǔ)集空間的貢獻(xiàn)較??；其中孔徑大于50 nm的有機(jī)質(zhì)孔隙較常見，小于10 nm的有機(jī)質(zhì)孔為吸附氣的主要賦存場所。巫溪2井目的層段處于擠壓型背斜（田壩背斜）核部中性面以下，在脆性較強(qiáng)層段形成了2個(gè)垂向裂縫（劈理）發(fā)育帶，利于頁巖氣的儲(chǔ)集及后期壓裂改造形成復(fù)雜縫網(wǎng)；田壩背斜兩翼斷層屬擠壓性斷層，斷層兩側(cè)為非滲透性的頁巖，且預(yù)測斷層面有泥巖涂抹現(xiàn)象，具有良好的封堵性，有利于頁巖氣的保存。上述諸多有利條件的良好匹配最終形成了研究區(qū)“構(gòu)造型甜點(diǎn)”。圖8參27

關(guān)鍵詞：巫溪2井；頁巖氣；筆石生物地層；有機(jī)質(zhì)孔；構(gòu)造型甜點(diǎn)；富集模式

0 引言

近年來，中國的頁巖氣勘探開發(fā)取得了突破性進(jìn)展，四川盆地長寧、昭通、威遠(yuǎn)和焦石壩區(qū)塊的上奧陶統(tǒng)五峰組（O3w）—下志留統(tǒng)龍馬溪組（S1l）頁巖氣已實(shí)現(xiàn)商業(yè)開發(fā)，其中焦石壩氣田2014年5月日產(chǎn)氣量已達(dá)308.66×104m3[1-2]。然而，除上述4個(gè)區(qū)塊外，盆地其他區(qū)域目前尚未獲商業(yè)氣流。通過比較發(fā)現(xiàn)，上述4個(gè)區(qū)塊均處于構(gòu)造相對簡單的區(qū)域[3-5]，構(gòu)造條件復(fù)雜的地區(qū)目前尚未取得突破。

渝東北巫溪地區(qū)位于南大巴山?jīng)_斷褶皺帶的前緣褶皺帶，發(fā)育下古生界和二疊系—三疊系中等強(qiáng)度褶皺[6]，由一系列走向與主壓應(yīng)力跡線方向垂直的背斜、向斜相間彼此平行排列構(gòu)成，該區(qū)地表可見平行走向的逆斷層[6-7]，地下發(fā)育大量隱伏斷層（如巫溪2井所處區(qū)域背斜兩翼斷層間距小于5 km），構(gòu)造復(fù)雜。為探索復(fù)雜構(gòu)造背景條件下頁巖氣富集規(guī)律，中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院在四川盆地邊緣的渝東北巫溪區(qū)塊部署了頁巖氣地質(zhì)資料井——巫溪2井，鉆遇地層有上二疊統(tǒng)長興組、吳家坪組，下二疊統(tǒng)茅口組、棲霞組、銅礦溪組，中志留統(tǒng)徐家壩組、下志留統(tǒng)龍馬溪組，上奧陶統(tǒng)五峰組、臨湘組等，缺失上志留統(tǒng)、泥盆系、石炭系，五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖多項(xiàng)靜態(tài)參數(shù)（實(shí)測含氣量、TOC、富有機(jī)質(zhì)頁巖連續(xù)厚度等）均優(yōu)于目前商業(yè)開發(fā)區(qū)塊的評價(jià)井，揭示在復(fù)雜構(gòu)造背景條件下頁巖儲(chǔ)集層仍能保存大量天然氣。本文基于對巫溪2井的系統(tǒng)解剖，結(jié)合筆石生物地層劃分，探討復(fù)雜構(gòu)造背景條件下頁巖氣富集的規(guī)律及模式。

1 地質(zhì)概況

巫溪2井地處重慶市東北部巫溪縣文峰鎮(zhèn)與尖山鎮(zhèn)之間（見圖1），構(gòu)造上位于南大巴山弧形褶皺帶南部，鐵溪—巫溪隱伏斷裂帶以北，具體構(gòu)造位置位于田壩背斜北翼，地表出露地層為上二疊統(tǒng)，背斜核部構(gòu)造相對較平緩，南翼未見倒轉(zhuǎn)構(gòu)造，背斜北翼地層傾角10°～50°，地表未見明顯斷層發(fā)育，周邊地下隱伏斷層較發(fā)育。

渝東北地區(qū)五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖段巖性以黑色頁巖、黑色泥頁巖、炭質(zhì)泥頁巖、硅質(zhì)頁巖為主[8-9]，黑色頁巖紋層狀層理及黃鐵礦晶體十分發(fā)育，筆石化石豐富，缺乏底棲生物，但含有低等菌藻類及硅質(zhì)海綿骨針和放射蟲，指示深水、低能、缺氧的深水陸棚相沉積環(huán)境[10]。

2 巫溪2井頁巖基本特征

2.1 有機(jī)地球化學(xué)特征

巫溪2井1 543～1 636 m井段為黑色筆石頁巖，筆者通過系統(tǒng)取樣及分析測試發(fā)現(xiàn)，該井段頁巖TOC值大于2%，平均2.52%，頁巖視厚度93 m，真厚度89.8 m（按傾角15°計(jì)算，下文所指“厚度”均為視厚度），其中，TOC值為2%～3%的頁巖厚42 m，TOC值大于3%的頁巖厚51 m。厚層的富有機(jī)質(zhì)頁巖層段為頁巖氣的大量生成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。巫溪2井頁巖樣品中含有大量筆石化石（見圖2），且均不含鏡質(zhì)組，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ—Ⅱ1型為主，作為生烴母質(zhì)，具有較好的生烴潛力；頁巖熱成熟度較高，Ro值為2.28%～2.76%，總體處于過成熟演化階段，有利于頁巖氣的生成。

2.2 礦物組成特征

美國5大頁巖氣盆地頁巖石英含量一般均超過30%[12]。選取巫溪2井代表性頁巖樣品進(jìn)行X射線衍射測試和黏土礦物成分分析，發(fā)現(xiàn)龍馬溪組—五峰組底部39 m黑色頁巖中石英含量普遍大于40%，其中最下部20 m頁巖中石英含量局部超過50%。說明巫溪2井頁巖儲(chǔ)集層脆性較高。頁巖段從下向上巖石脆性礦物逐漸減少，塑性礦物逐漸增多。

2.3 含氣性特征

巫溪2井頁巖含氣量的測試嚴(yán)格按照《頁巖含氣量測定方法（SY/T 6940-2013）》[13]要求測定并計(jì)算損失氣、解吸氣和殘余氣。巫溪2井共測試現(xiàn)場含氣樣品33件，按含氣量大小劃分為3個(gè)層段：主體含氣量為1～2 m3/t的含氣層段34 m，主體含氣量為2～3 m3/t的富含氣層段25 m，主體含氣量大于3 m3/t的高含氣層段34 m（見圖3），最高含氣量超過8 m3/t，氣體組分以甲烷為主（甲烷平均含量95.17%）。

圖1　巫溪2井地區(qū)構(gòu)造簡圖（據(jù)文獻(xiàn)[6-7,11]修改）

3 巫溪地區(qū)頁巖氣富集模式

巫溪地區(qū)頁巖含氣量高，與其自身優(yōu)越的生烴條件、有機(jī)質(zhì)孔發(fā)育和擠壓性構(gòu)造特征關(guān)系密切。93 m厚的富有機(jī)質(zhì)（TOC值大于2%）頁巖為天然氣的生成奠定了基礎(chǔ)，有機(jī)質(zhì)孔大量發(fā)育為頁巖氣的吸附和儲(chǔ)集提供了場所，擠壓性的斷背斜構(gòu)造樣式為頁巖氣的儲(chǔ)集和保存提供了較好的構(gòu)造條件。

3.1 筆石生物地層及區(qū)域?qū)Ρ?/p>

巫溪2井巖心觀察表明，五峰組和龍馬溪組黑色頁巖中的絕大多數(shù)生物筆石帶均可識(shí)別，典型筆石照片見圖2。由于巖心面積較小，不能大量采集筆石樣品，因此用來判斷各筆石生物帶底界的關(guān)鍵化石的首現(xiàn)位置可能比實(shí)際層位略高。

巫溪2井筆石生物地層發(fā)育齊全，富有機(jī)質(zhì)頁巖段從奧陶系凱迪階上部（Dicellograptus complanatus—Paraorthograptus pacificus筆石帶）延伸至下志留統(tǒng)特列奇階下部（Spirograputs guerichi筆石帶），形成了93 m厚的富有機(jī)質(zhì)頁巖，表明巫溪地區(qū)在此期間一直處于深水相沉積環(huán)境。巫溪2井TOC值大于4%層段厚度超過20 m，主要集中分布在下志留統(tǒng)魯?shù)るA(Akidograptus ascensus—Coronograptus cyphus筆石帶)中；埃隆階（Demirastrites triangulatus—Stimulograptus sedgwickii筆石帶）頁巖TOC值主要為2%～4%，向上呈遞減趨勢，TOC值大于2%的層段一直延伸到特列奇階中下部（Spirograptus guerichi筆石帶），其中TOC值為2%～4%的富有機(jī)質(zhì)頁巖厚度超過30 m。

四川盆地其他典型地區(qū)富有機(jī)質(zhì)頁巖厚度明顯小于巫溪2井區(qū)域，焦石壩地區(qū)焦頁1井富有機(jī)質(zhì)頁巖上延至Demirastrites triangulatus筆石帶下部（埃隆早期），連續(xù)厚度38 m；威遠(yuǎn)地區(qū)威201井富有機(jī)質(zhì)頁巖上延至Stimulograptus sedgwickii筆石帶中上部（埃隆晚期），但其連續(xù)厚度僅24 m；蜀南寧203井富有機(jī)質(zhì)頁巖上延至Coronograptus cyphus筆石帶上部（魯?shù)ね砥冢?，厚?3 m（見圖3）。通過對比分析可以發(fā)現(xiàn)，巫溪2井富有機(jī)質(zhì)頁巖上延筆石層位和厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過四川盆地其他地區(qū)，為頁巖氣的生成提供了優(yōu)越條件。巫溪地區(qū)五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積時(shí)間連續(xù)、持續(xù)時(shí)間長、厚度大，在四川盆地屬首次發(fā)現(xiàn)，對四川盆地尤其是渝東北地區(qū)該時(shí)期沉積環(huán)境的研究具有重要科學(xué)意義。

圖2　巫溪2井典型筆石照片

3.2 主要儲(chǔ)集空間

高產(chǎn)富有機(jī)質(zhì)頁巖的儲(chǔ)集空間主要為有機(jī)質(zhì)孔、無機(jī)質(zhì)孔、天然裂縫等[14]，以納米級的孔隙為主[15-17]，如美國的Barnett頁巖，其大多數(shù)孔隙均分布在有機(jī)質(zhì)中或與黃鐵礦的發(fā)育有關(guān)[15]。

頁巖氣主要由吸附氣和游離氣組成，其中吸附氣量大小主要與頁巖TOC值有關(guān)，以美國Barnett頁巖為例，其吸附氣量與TOC呈良好的正相關(guān)關(guān)系（見圖4a）[14]，表明吸附空間主要由有機(jī)質(zhì)提供。巫溪2井吸附氣量同樣與頁巖TOC呈一定正相關(guān)關(guān)系（見圖4b）。頁巖TOC值與孔隙比表面積大小呈非常好的正相關(guān)關(guān)系（見圖5a），孔隙比表面積又與其朗格繆爾體積呈較好的正相關(guān)關(guān)系（見圖5b），又由于孔隙比表面積與頁巖含氣量呈好的正相關(guān)關(guān)系（見圖5c），因此頁巖孔隙比表面積、朗格繆爾體積主要與其TOC大小有關(guān)。有機(jī)質(zhì)為頁巖的吸附提供了主要的比表面，其中直徑小于10 nm的孔隙提供了超過85%的比表面，為頁巖氣提供了主要吸附介質(zhì)（見圖5d）。

圖3　巫溪2井—焦頁1井—威201井—寧203井富有機(jī)質(zhì)頁巖、筆石帶連井對比剖面（據(jù)文獻(xiàn)[2,18-24]改編）

圖4　頁巖TOC值與總含氣量和吸附氣量關(guān)系圖（Barnett頁巖數(shù)據(jù)及曲線據(jù)文獻(xiàn)[14,25]修改）

圖5　比表面影響因素及其與含氣量相關(guān)曲線（R—相關(guān)系數(shù)）

游離氣主要儲(chǔ)集在頁巖的有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)孔隙中。以Barnett頁巖為例，儲(chǔ)集在無機(jī)質(zhì)中的游離氣為圖4a中下部藍(lán)色實(shí)線與與之平行的藍(lán)色虛線之間的含氣量（假設(shè)當(dāng)TOC=0時(shí)，頁巖游離氣主要儲(chǔ)集在無機(jī)質(zhì)孔隙中，推得無機(jī)質(zhì)中的含氣量），而總的游離氣量（兩條實(shí)線間的含氣量）減去儲(chǔ)集在無機(jī)質(zhì)中的游離氣，即為儲(chǔ)集在有機(jī)質(zhì)中的游離氣（圖4藍(lán)色虛線與上部藍(lán)色實(shí)線之間的含氣量）[14]。應(yīng)用同樣方法，把巫溪2井樣品中的吸附氣含量和總含氣量投到圖4b中，并回歸出各自曲線可以發(fā)現(xiàn)，吸附氣曲線與總含氣量曲線提前相交，未出現(xiàn)Barnett頁巖中存在的儲(chǔ)集在無機(jī)質(zhì)中的游離氣部分，表明無機(jī)質(zhì)孔隙在巫溪2井中所占比例較小。吸附氣曲線與總含氣量曲線提前相交，可能與TOC和吸附氣含量的相關(guān)系數(shù)相對較低（0.61）有關(guān)。

通過氬離子拋光與環(huán)境掃描電鏡觀察，筆者發(fā)現(xiàn)巫溪地區(qū)富有機(jī)質(zhì)頁巖中的孔隙包括有機(jī)質(zhì)孔、粒間孔、黃鐵礦粒內(nèi)孔和溶蝕孔等，其中以有機(jī)質(zhì)孔最為常見，無機(jī)質(zhì)孔少見，有機(jī)質(zhì)孔是頁巖氣的主要儲(chǔ)集空間，與上述游離氣主要儲(chǔ)集于有機(jī)質(zhì)孔中的結(jié)論吻合。頁巖中各種分散有機(jī)質(zhì)、與黏土礦物伴生有機(jī)質(zhì)和與黃鐵礦伴生有機(jī)質(zhì)內(nèi)孔隙均非常發(fā)育，其主要以分散有機(jī)質(zhì)內(nèi)的納米孔隙為主（直徑大于50 nm的孔隙常見），是游離氣的主要儲(chǔ)集空間（見圖6a）。同時(shí)，較小的有機(jī)質(zhì)孔（直徑小于10 nm）也比較發(fā)育（見圖6b），可為氣體的吸附提供比表面，這也正是直徑小于10 nm孔隙提供超過85%比表面積的原因，與吸附氣含量主要受有機(jī)質(zhì)含量控制的結(jié)論吻合。此外，值得注意的是，由于受環(huán)境掃描電鏡分辨率的限制，一些直徑小于2 nm的孔隙難以識(shí)別，可能被忽略。

圖6　巫溪2井典型有機(jī)質(zhì)內(nèi)納米孔隙掃描電鏡照片

3.3 構(gòu)造對儲(chǔ)集及保存條件的影響

巫溪2井所處田壩背斜位于南大巴山?jīng)_斷褶皺帶南部，鐵溪—巫溪隱伏斷裂帶以北，總體位于造山帶與盆地之間的過渡區(qū)域，以擠壓應(yīng)力為主。田壩背斜地表構(gòu)造形態(tài)呈現(xiàn)箱狀背斜或斷背斜形態(tài)，深部的五峰組—龍馬溪組筆石頁巖主體地層平緩，背斜兩翼為斷層。

圖7　巫溪2井地區(qū)“構(gòu)造型甜點(diǎn)”式頁巖氣富集模式圖

圖8　巫溪2井典型裂縫及構(gòu)造滑動(dòng)面巖心照片

巫溪2井處于田壩背斜核部靠北翼端，擠壓應(yīng)力作用致使富有機(jī)質(zhì)頁巖脆性較強(qiáng)層段形成了兩個(gè)垂向裂縫（劈理）發(fā)育帶，分別為1 575～1 588 m層段和1 611～1 635 m層段（由于巖心裂縫發(fā)育，鉆探過程中巖心收獲率低，局部缺失，未見斷層）（見圖7）。1 575～1 588 m層段見垂直于地層的裂縫（劈理），裂縫密度明顯低于下部層段，裂縫多為方解石充填或半充填（見圖8a），在層段下部塑性層段見兩個(gè)低角度層面滑動(dòng)構(gòu)造（見圖8b）。1 611～1 635 m層段形成密度較大的垂直于層面的劈理（見圖8c—8f），間距0.5～2.0 cm，縫寬一般小于0.5 mm，屬充填和半充填裂縫，在井下多呈閉合狀態(tài)，對儲(chǔ)集空間的貢獻(xiàn)意義有限；該井段下部見兩個(gè)低角度的層面滑動(dòng)構(gòu)造。劈理的發(fā)育形態(tài)表明巫溪2井富有機(jī)質(zhì)頁巖段主要處于背斜中性面以下[26]，以擠壓作用為主，越向下擠壓作用越強(qiáng)，但低角度滑移面以及主應(yīng)力方向上地層的滑動(dòng)致使頁巖的擠壓應(yīng)力得到釋放，減小了該區(qū)域頁巖儲(chǔ)集層的最大、最小主應(yīng)力差，利于頁巖儲(chǔ)集層的壓裂改造。部分半充填裂縫的存在為游離氣的存在提供了一定的空間，利于頁巖氣的儲(chǔ)集。此外，垂向裂縫（劈理）的發(fā)育也利于頁巖儲(chǔ)集層在壓裂過程中形成復(fù)雜的縫網(wǎng)。

擠壓性的構(gòu)造特征為頁巖氣的保存提供了良好的條件。田壩背斜兩翼斷層的走向與主應(yīng)力方向垂直，表明斷層應(yīng)具有良好的封堵性[27]，巫溪2井較高的含氣量也間接證明了兩翼斷層并未對頁巖氣藏產(chǎn)生重要的破壞作用。從斷層兩側(cè)巖性分析來看，其均為毛細(xì)管壓力較高的非滲透層（頁巖），具有良好的封堵性。此外，泥巖涂抹是斷層封閉的重要因素之一，在巫溪2井巖心裂縫中觀察到了泥巖滑動(dòng)的鏡面擦痕（見圖8b、8d、8e），表明頁巖中的裂縫存在涂抹層，推測在斷裂發(fā)育區(qū)存在泥巖涂抹現(xiàn)象，具有良好的封堵性。

3.4 頁巖氣富集模式

厚層的富有機(jī)質(zhì)頁巖為頁巖氣的生成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)，也有利于形成烴富集封閉的環(huán)境，更利于頁巖氣的保存；有機(jī)質(zhì)孔的發(fā)育為頁巖氣的儲(chǔ)集提供了空間，脆性層段裂縫（劈理）的發(fā)育在一定程度上豐富了頁巖氣的儲(chǔ)集空間，密集的高角度裂縫（劈理）對后期壓裂改造形成復(fù)雜縫網(wǎng)有利；擠壓性的斷層具有良好的封堵性，對頁巖氣的保存較為有利。上述多因素的良好匹配最終形成了巫溪田壩背斜“構(gòu)造型甜點(diǎn)”式的頁巖氣有利區(qū)，其頁巖氣富集模式見圖7。

4 結(jié)論

巫溪2井的勘探取得了良好的效果，鉆遇厚層（真厚度89.8 m）的富有機(jī)質(zhì)頁巖，頁巖現(xiàn)場實(shí)測最高含氣量超過8 m3/t，揭示了復(fù)雜構(gòu)造背景條件下“構(gòu)造型甜點(diǎn)”仍具有相當(dāng)?shù)馁Y源潛力。巫溪2井所屬區(qū)域富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積時(shí)間長、厚度大，筆石生物地層發(fā)育齊全，在四川盆地尚屬首次發(fā)現(xiàn)，具有重要科學(xué)意義。該區(qū)域富有機(jī)質(zhì)頁巖段從奧陶系凱迪階上部上延到下志留統(tǒng)特列奇階下部，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了四川盆地目前已知其他地區(qū)富有機(jī)質(zhì)頁巖沉積的厚度，尤其是埃隆階沉積之后，四川盆地全盆地以低有機(jī)質(zhì)豐度的頁巖和粉砂巖沉積為主，唯獨(dú)巫溪2井所屬區(qū)域仍沉積厚度較大的富有機(jī)質(zhì)頁巖。

巫溪2井區(qū)域含氣量與頁巖TOC值有關(guān)，有機(jī)質(zhì)孔為游離氣和吸附氣提供了主要儲(chǔ)集場所，游離氣主要儲(chǔ)集在有機(jī)質(zhì)的納米孔隙中，無機(jī)礦物對游離氣的儲(chǔ)集空間貢獻(xiàn)較小，裂縫對游離氣的儲(chǔ)集提供了一定的空間；吸附氣的吸附媒介主要為直徑小于10 nm的有機(jī)質(zhì)孔，場發(fā)射掃描電鏡觀察結(jié)果與上述結(jié)論吻合。

巫溪2井目的層段處于擠壓性背斜（田壩背斜）核部中性面以下，在富有機(jī)質(zhì)頁巖脆性較強(qiáng)層段形成了2個(gè)垂向裂縫（劈理）發(fā)育帶，局部裂縫呈半充填狀態(tài)，利于頁巖氣的儲(chǔ)集及后期壓裂改造形成復(fù)雜縫網(wǎng)；田壩背斜兩翼斷層屬擠壓性斷層，斷層兩側(cè)為非滲透性的頁巖，且預(yù)測斷層面有泥巖涂抹現(xiàn)象，具有良好的封堵性，利于頁巖氣的保存。田壩背斜屬復(fù)雜構(gòu)造背景條件下的頁巖氣相對有利區(qū)，厚層的富有機(jī)質(zhì)頁巖、豐富的有機(jī)質(zhì)納米孔隙、半充填高角度擠壓性裂縫（劈理）、封堵性較好的擠壓型斷層等多條件的良好匹配最終形成了該區(qū)域“構(gòu)造型甜點(diǎn)”式頁巖氣有利區(qū)。

致謝：感謝中國科學(xué)院陳旭院士、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所樊雋軒研究員、陳清博士、王文卉博士在巫溪2井生物地層劃分過程中提供的指導(dǎo)和幫助。

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（編輯 黃昌武）

Shale gas enrichment pattern and exploration significance of Well Wuxi-2 in northeast Chongqing， NE Sichuan Basin

LIANG Feng1, 2, 3, 4, BAI Wenhua2, 3, 4, ZOU Caineng5, WANG Hongyan2, 3, 4, WU Jin2, 3, 4, MA Chao2, 3, 4, ZHANG Qin2, 3, 4, GUO Wei2, 3, 4, SUN Shasha2, 3, 4, ZHU Yanming1, CUI Huiying2, LIU Dexun2, 3, 4
(1.China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China; 2.Langfang Branch of PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Langfang 065007, China; 3.National Energy Shale Gas R&D (Experiment) Center, Langfang 065007, China; 4.CNPC Unconventional Oil and Gas Laboratory, Langfang 065007, China; 5.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083,China)

Abstract：The shale gas enrichment pattern of Well Wuxi-2 in northeast Chongqing was studied, based on the data of the drilling, graptolite biostratigraphy, geochemistry, rock minerals, microscopic characteristics of reservoir beds and tectonic conditions, etc.The organic-rich shale of Upper Ordovician Wufeng Formation—Lower Silurian Longmaxi Formation is 89.8 m thick in Well WX-2.The graptolite biozonations are completely developed in this well, and the organic-rich shale intervals extend upward from the late Katian of the Ordovician to the early Telychian of the Lower Silurian.The deposition time of the organic-rich shale is far longer and the thickness is larger than those in other areas of the Sichuan Basin.The highest measured gas content exceeded 8 m3/t in Well WX-2, and the gas content is mainly controlled by TOC.The organic nano-pores are the main storage space, and the minerals contribute less to the storage space.The organic pores larger than 50 nm are well-developed and those less than 10 nm are the main reservoir space of adsorbed gas.The target intervals of Well WX-2 are located under the neutral surface of compressional Tianba anticline.Two vertical fracture (cleavage) development zones, which are beneficial for shale gas storage and complex fracture network formation during later fracturing, were formed in brittle layers of this organic-rich shale.Compressional faults existed in two limbs of the Tianba anticline, with non-permeable shale developing on both sides of fault planes and development of clay smear, which shows that the faults have good sealing properties, and are favorable for shale gas preservation.Thus the good match between the above various accumulation conditions forms the “tectonic sweet-spot” of shale gas in this study area.

Key words：Well WX-2; shale gas; graptolite biostratigraphy; organic pore; tectonic sweet-spot; enrichment pattern

中圖分類號：TE122.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：1000-0747(2016)03-0350-09

DOI:10.11698/PED.2016.03.04

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）項(xiàng)目（2013CB228000）；國家科技重大專項(xiàng)（2011ZX05018）

第一作者簡介：梁峰（1982-），男，河北唐山人，博士，中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院工程師，主要從事頁巖氣等非常規(guī)油氣地質(zhì)勘探和基礎(chǔ)理論研究工作。地址：河北省廊坊市萬莊44號信箱，中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院，郵政編碼：065007。E-mail：Liangfeng05@petrochina.com.cn

收稿日期：2015-09-01 修回日期：2016-01-22