董清源, 田建華, 冉 琦, 鄧 模, 許江橋, 陳 勇
( 1. 中國(guó)石油化工股份有限公司 石油物探技術(shù)研究院,江蘇 南京 211103; 2. 中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所,江蘇 無(wú)錫 214151; 3. 中國(guó)華電集團(tuán) 清潔能源有限公司,北京 100035 )
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湖南永順區(qū)塊牛蹄塘組頁(yè)巖氣勘探前景及選區(qū)評(píng)價(jià)
董清源1, 田建華1, 冉琦1, 鄧模2, 許江橋3, 陳勇1
( 1. 中國(guó)石油化工股份有限公司 石油物探技術(shù)研究院,江蘇 南京211103;2. 中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所,江蘇 無(wú)錫214151;3. 中國(guó)華電集團(tuán) 清潔能源有限公司,北京100035 )
永順區(qū)塊位于中上揚(yáng)子地臺(tái)牛蹄塘組頁(yè)巖氣富集區(qū),整體勘探程度較低,頁(yè)巖氣勘探前景不明。利用露頭、巖心、測(cè)試和地震等資料,分析研究區(qū)牛蹄塘組頁(yè)巖氣勘探前景,以頁(yè)巖氣富集理論為指導(dǎo),結(jié)合地球化學(xué)分析技術(shù)、地質(zhì)評(píng)價(jià)—地球物理聯(lián)合預(yù)測(cè)技術(shù),評(píng)價(jià)有利勘探區(qū)塊。結(jié)果表明:永順區(qū)塊牛蹄塘組具有優(yōu)越的烴源供給條件,厚度大,分布廣,燕山期是其主要的聚集及成藏期;頁(yè)巖儲(chǔ)層低孔低滲特征明顯,儲(chǔ)集類(lèi)型多樣,脆性礦物豐富,有利于頁(yè)巖氣儲(chǔ)集及壓裂改造;研究區(qū)構(gòu)造樣式相對(duì)簡(jiǎn)單,斷裂、蓋層發(fā)育分區(qū)性明顯,關(guān)鍵構(gòu)造事件控制源蓋動(dòng)態(tài)匹配。殘留向斜斜坡是研究區(qū)有利的勘探目標(biāo),Ⅰ類(lèi)有利區(qū)面積為102.1 km2,Ⅱ類(lèi)有利區(qū)面積為88.2 km2。
永順區(qū)塊; 頁(yè)巖氣; 牛蹄塘組; 地質(zhì)特征; 勘探前景; 選區(qū)評(píng)價(jià)
隨著世界各國(guó)對(duì)油氣資源需求的不斷攀升,非常規(guī)油氣的勘探開(kāi)發(fā)力度得到顯著提升。頁(yè)巖氣作為賦存于(以吸附態(tài)和游離態(tài)兩種方式)暗色泥頁(yè)巖及夾層的清潔、高效的非常規(guī)能源,已受到世界范圍的高度重視[1-5]。
中國(guó)頁(yè)巖氣資源十分豐富,特別是南方中上揚(yáng)子地區(qū)的下古生界海相地層富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖非常發(fā)育[6],根據(jù)國(guó)土資源部2011~2015年的頁(yè)巖氣發(fā)展規(guī)劃調(diào)查[7],近60%頁(yè)巖氣富集勘探開(kāi)發(fā)區(qū)主要位于中上揚(yáng)子地區(qū),其中川南及渝東湘鄂西地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組和下志留統(tǒng)龍馬溪組中的頁(yè)巖氣資源量達(dá)到(8~10)×108m3。永順區(qū)塊位于湖南省西部,構(gòu)造上屬于中揚(yáng)子地臺(tái),主要頁(yè)巖層系為下寒武統(tǒng)牛蹄塘組,志留系龍馬溪組頁(yè)巖在該區(qū)塊分布較為局限,且暗色頁(yè)巖厚度較薄。在2011~2013年全國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià)過(guò)程中,邢雅文、孫夢(mèng)迪等對(duì)周緣的渝東南等地區(qū)牛蹄塘組頁(yè)巖氣地質(zhì)—地球化學(xué)特征、成藏條件等方面進(jìn)行論述[8-9],但對(duì)湖南永順區(qū)塊牛蹄塘組的頁(yè)巖氣勘探研究相對(duì)較少。隨著上揚(yáng)子地臺(tái)焦石壩、丁山和威遠(yuǎn)等地區(qū)的龍馬溪組頁(yè)巖層系的勘探突破,中揚(yáng)子地區(qū)牛蹄塘組頁(yè)巖層系勘探前景不明確。人們研究該地區(qū)牛蹄塘組地質(zhì)條件[10-11],發(fā)現(xiàn)存在三方面差異:首先,與北美頁(yè)巖產(chǎn)氣層比較,牛蹄塘組為下寒武統(tǒng)地層,層位較老,埋深較深;其次,頁(yè)巖儲(chǔ)層黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較高,脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較低,不利于后期完井壓裂;第三,中揚(yáng)子地區(qū)比上揚(yáng)子地區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)劇烈,影響頁(yè)巖氣的聚集成藏。
根據(jù)永順區(qū)塊牛蹄塘組地質(zhì)特征,筆者研究北美、四川盆地的頁(yè)巖氣成藏富集條件,運(yùn)用地球化學(xué)—地質(zhì)—地球物理綜合研究技術(shù),評(píng)價(jià)頁(yè)巖品質(zhì)及保存條件,分析研究區(qū)頁(yè)巖氣勘探前景,優(yōu)選有利勘探目標(biāo),為后期頁(yè)巖氣勘探提供指導(dǎo)。
永順區(qū)塊位于湖南省西部的湘鄂西沖斷褶皺帶,整體構(gòu)造受斷裂控制明顯,發(fā)育兩條北東向深大斷裂,分別為保靖—銅仁深大斷裂和永順—慈利深大斷裂,自北西向南東依次劃分為中央復(fù)背斜帶、花果坪復(fù)向斜帶、宜都—鶴峰復(fù)背斜帶和桑植—石門(mén)復(fù)向斜帶等構(gòu)造單元。永順區(qū)塊主體分布于桑植—石門(mén)復(fù)向斜構(gòu)造單元(見(jiàn)圖1),自西向東依次發(fā)育呈北東向展布的馬蹄寨向斜、鹽井—首車(chē)背斜、龍家寨向斜、沙壩—也莊背斜和青安坪向斜,構(gòu)造整體具有明顯的隔擋式褶皺特征(背斜陡、向斜緩),局部地層有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,主要斷裂走向與褶皺軸線(xiàn)基本一致[12]。
圖1 永順區(qū)塊構(gòu)造位置Fig.1 Structure location map of Yongshun block
研究區(qū)發(fā)育震旦系、寒武系、奧陶系和志留系等地層,主要目的層下寒武統(tǒng)牛蹄塘組為一套深水陸棚環(huán)境下沉積的海相地層[13],發(fā)育較厚黑色—灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖,巖性較純、沉積穩(wěn)定,具有良好的頁(yè)巖氣形成基礎(chǔ)。
2.1富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖地球化學(xué)特征
早寒武世中上揚(yáng)子地臺(tái)的大面積海侵,導(dǎo)致永順區(qū)塊整體處于廣海陸棚—半深海環(huán)境,浮游微生物非常發(fā)育,為牛蹄塘組有機(jī)質(zhì)富集提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)[14]。
表1永順區(qū)塊及周緣地區(qū)牛蹄塘組野外露頭、鉆井頁(yè)巖樣品地球化學(xué)特征
Table 1 The geochemical characteristics of outcrop and drilling shale samples of Niutitang formation in the Yongshun block and surrounding area
w(TOC)/%(n=38)Ro/%(n=13)δ13C/‰(n=13)劃分范圍頻率平均劃分范圍頻率平均劃分范圍頻率/%平均<2.03<1.3-25.0~-21.02.0~4.0504.321.3~2.082.47-29.0~-25.0-29.55>4.047>2.092-33.0~-29.0100
分析研究區(qū)及周緣地區(qū)露頭牛蹄塘組38個(gè)頁(yè)巖樣品,永順區(qū)塊牛蹄塘組暗色頁(yè)巖顯微組分以腐泥型為主,富含藻類(lèi)化石,干酪根δ13C為-30.21‰~-29.13‰,整體輕于-28‰,屬于典型的腐泥型(Ⅰ型)干酪根,類(lèi)型好,生烴潛力大;w(TOC)在1.90%~9.42%之間,平均為4.32%,其中97%的樣品大于2.0%(見(jiàn)表1),具有優(yōu)越的生烴基礎(chǔ)。平面上,由于受到周緣區(qū)域內(nèi)沉積微相的控制,整體呈現(xiàn)由西往東逐漸增加的趨勢(shì)(見(jiàn)圖2),張家界以東地區(qū)為w(TOC)高值區(qū),最高可達(dá)5.0%以上。
圖2 永順區(qū)塊及周緣地區(qū)牛蹄塘組頁(yè)巖w(TOC)、Ro分布
研究區(qū)烴源巖熱成熟度在1.92%~2.91%之間(見(jiàn)表1),多數(shù)達(dá)到過(guò)成熟生氣階段,有利于油氣的生成及排出;熱成熟度由東南向西北逐漸增高,與w(TOC)變化趨勢(shì)呈對(duì)稱(chēng)分布,表明后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與早期的沉積背景存在明顯的分異性,一定程度上控制區(qū)域內(nèi)頁(yè)巖氣的生烴階段及富集范圍(見(jiàn)圖2)。
2.2優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育及分布特征
北美Barrnet頁(yè)巖及中國(guó)焦石壩地區(qū)頁(yè)巖氣勘探評(píng)價(jià)實(shí)例調(diào)研表明,優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的發(fā)育對(duì)頁(yè)巖氣藏的形成具有重要作用,是頁(yè)巖氣“成烴控儲(chǔ)”的基礎(chǔ)。郭旭生[15]在焦石壩頁(yè)巖氣勘探實(shí)踐中將優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖定義為位于深水陸棚且w(TOC)大于2.0%的暗色泥頁(yè)巖。
根據(jù)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的勘探定義,結(jié)合周緣地區(qū)及研究區(qū)內(nèi)露頭—地球化學(xué)資料,對(duì)區(qū)域內(nèi)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖(w(TOC)>2.0%)厚度進(jìn)行精細(xì)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)。以永順區(qū)塊及周緣地區(qū)牛蹄塘組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖連井剖面為例,由于縱向上受深水陸棚相的控制,研究區(qū)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖主要發(fā)育于牛蹄塘組的中下部,厚度較大(100~150 m),連續(xù)性好,分布穩(wěn)定(見(jiàn)圖3)。
圖3 永順區(qū)塊及周緣地區(qū)牛蹄塘組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖剖面Fig.3 The Niutitang formation quality shale comparative profile of Yongshun block and surrounding area
由于橫向上受到采樣點(diǎn)的制約,主要運(yùn)用測(cè)井—地震聯(lián)合約束法,精細(xì)刻畫(huà)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的發(fā)育。對(duì)牛蹄塘組進(jìn)行巖石物理分析,研究區(qū)目的層底部?jī)?yōu)質(zhì)頁(yè)巖段呈現(xiàn)低速、低密度的特征(4 000 m/s、2.599 g/cm3),與上覆的砂質(zhì)泥巖、下伏的燈影組白云巖具有較大巖石物理差異;在基于地質(zhì)模型的地震正演模擬中,該差異主要表現(xiàn)為兩中—強(qiáng)波峰夾一中—強(qiáng)波谷的地震響應(yīng)特征,其中部波谷越寬,優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育厚度越大(見(jiàn)圖4),說(shuō)明最大波谷屬性可以較好地反映優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的平面變化規(guī)律。以前期的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)為約束,預(yù)測(cè)研究區(qū)牛蹄塘組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖厚度在80~130 m之間,受水體深度的影響,自西北向東南逐漸增厚(見(jiàn)圖5)。
圖4 永順區(qū)塊及周緣地區(qū)牛蹄塘組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖地震響應(yīng)特征正演模擬Fig.4 The seismic forward modelling of Niutitang formation quality shale in Yongshun block and surrounding area
圖5 永順區(qū)塊及周緣地區(qū)牛蹄塘組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖平面分布特征Fig.5 The distribution of Niutitang formation quality shale in Yongshun block and surrounding area
永順區(qū)塊牛蹄塘組是一套有機(jī)質(zhì)類(lèi)型好、豐度高、熱演化適中、優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖厚度大的頁(yè)巖儲(chǔ)層,與國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣產(chǎn)區(qū)(如川東南地區(qū)頁(yè)巖、Barnett頁(yè)巖)頁(yè)巖地質(zhì)特征有良好的可比性,具有優(yōu)越的頁(yè)巖氣富集基礎(chǔ)和勘探潛力[16-17]。
2.3儲(chǔ)集條件
永順區(qū)塊牛蹄塘組頁(yè)巖儲(chǔ)集空間類(lèi)型可以分為原生微孔、礦物顆粒溶蝕微孔隙、有機(jī)質(zhì)生烴形成的微孔隙和微裂縫等4種。結(jié)合電子脈沖的物性測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果,研究區(qū)牛蹄塘組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖段較為致密,孔隙度為2.32%~3.94%,平均為2.55%;滲透率為(0.004~1.490)×10-3μm2,平均為0.220×10-3μm2,低孔低滲特征明顯,與彭水—焦石壩地區(qū)頁(yè)巖物性具有一定的相似性(彭頁(yè)1井、焦頁(yè)1井優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖段平均孔隙度分別為2.20%、4.65%),物性條件相對(duì)較好。對(duì)比掃描電鏡微觀圖片,雖然研究區(qū)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖致密,但內(nèi)部整體發(fā)育較多的有機(jī)孔、粒間孔及微裂縫(見(jiàn)圖6),且孔—縫相互連通,延伸距離較長(zhǎng),為頁(yè)巖氣的聚集提供有效的儲(chǔ)集空間和滲流通道。
圖6 永順區(qū)塊牛蹄塘組頁(yè)巖微觀孔隙特征Fig.6 The microscopic pore characteristics of Niutitang formation of Yongshun block
礦物X線(xiàn)衍射分析結(jié)果顯示,永順區(qū)塊牛蹄塘組頁(yè)巖儲(chǔ)層發(fā)育大量的石英、長(zhǎng)石及黃鐵礦,其中硅質(zhì)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在61.1%~91.6%之間,平均高達(dá)84.9%;脆性特征明顯,高于北美Barrnet頁(yè)巖及四川盆地筇竹寺組頁(yè)巖(40.0%~50.0%)的脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)[18],易于后期壓裂改造,有利于提高頁(yè)巖單位面積內(nèi)的產(chǎn)氣能力。
2.4蓋層條件
中生界的三疊系膏鹽層是中上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)地層良好的區(qū)域蓋層,其次為志留系較厚泥頁(yè)巖[19]。研究區(qū)受到區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,三疊系地層幾乎剝蝕殆盡,但殘留較厚的志留系地層,為研究區(qū)牛蹄塘組頁(yè)巖氣成藏提供一定遮擋條件。三軸抗剪抗壓實(shí)驗(yàn)研究表明:隨埋深增加,圍壓增加,蓋層封閉性能增強(qiáng)[20],說(shuō)明構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層剝蝕程度及埋深的地區(qū)差異性,控制現(xiàn)今蓋層的保存狀況及封閉性能。
由于研究區(qū)背斜區(qū)域受到應(yīng)力的多期擠壓抬升,埋藏較淺,志留系地層厚度較薄、斷裂發(fā)育,導(dǎo)致蓋層封閉能力較差;向斜區(qū)域埋藏較深,穩(wěn)定性較好,厚度較大(700~1 000 m),且泥巖可塑性較強(qiáng),壓力突破中等,壓力因數(shù)相對(duì)較高(1.2左右),反映其封蓋能力較好;上覆的深灰色頁(yè)巖夾鈣質(zhì)頁(yè)巖耙榔組地層,以及下伏的致密灰色白云巖、硅質(zhì)巖的燈影組地層厚度大(400 m左右),對(duì)牛蹄塘組頁(yè)巖層形成較好的直接封蓋空間。
3.1頁(yè)巖氣成藏期與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
在充分利用Ro數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上 ,結(jié)合“沉積盆地?zé)崾坊謴?fù)模擬系統(tǒng)”的熱史反演模塊[21],進(jìn)行盆地?zé)崾贰癫厥贰鸁N史分析。熱史方面,永順區(qū)塊的大地?zé)崃鲝?55 Ma的45 mW/m2升高到140 Ma的95 mW/m2,之后逐漸降低到現(xiàn)今的50 mW/m2;埋藏史方面,研究區(qū)古生代海相地層在海西期后具有更大的沉積厚度,經(jīng)歷印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)后抬升剝蝕。
通過(guò)熱史重建及埋藏史恢復(fù)研究,描述牛蹄塘組熱演化程度和生烴特征:加里東期該套烴源巖進(jìn)入初始生烴期(Ro>0.5%),為低成熟階段;印支期進(jìn)入成熟晚期階段(Ro為1.0%~1.3%),為生油高峰,后期經(jīng)過(guò)盆地的疊加和較高地溫場(chǎng)的作用,開(kāi)始生氣(Ro為1.3%~2.0%);燕山期達(dá)到過(guò)成熟干氣階段(Ro>2.0%),整體生烴時(shí)期較長(zhǎng),具有明顯早期生烴的特點(diǎn)(見(jiàn)圖7)。
燕山運(yùn)動(dòng)對(duì)早期形成的海相頁(yè)巖氣藏影響最大,一方面促使區(qū)域隆凹相間格局的形成;另一方面導(dǎo)致缺乏連續(xù)區(qū)域蓋層的背斜部位海相頁(yè)巖氣藏破壞殆盡。由于研究區(qū)殘留向斜斜坡持續(xù)埋深增加,變形強(qiáng)度相對(duì)較弱,斷裂發(fā)育規(guī)模較小,封蓋能力相對(duì)較強(qiáng),構(gòu)成良好有效的運(yùn)聚成藏空間配置,其斜坡部位為樞紐區(qū)域,受力相對(duì)小于核部的,更有利于先前形成的頁(yè)巖氣的保存和聚集。鑒于牛蹄塘組源蓋動(dòng)態(tài)演化關(guān)系,殘留向斜斜坡為研究區(qū)頁(yè)巖氣富集區(qū)域,其中向斜斜坡最優(yōu),核部次之。
圖8 永順區(qū)塊及周緣地區(qū)牛蹄塘組頁(yè)巖氣含氣量與瞬時(shí)頻率關(guān)系Fig.8 The relationship of shale gas content and instantaneous frequency of Niutitang formation in Yongshun block and surrounding area
3.2含氣量預(yù)測(cè)
由于地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)與地震介質(zhì)的特征有關(guān),從而導(dǎo)致強(qiáng)振幅的優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖層含氣后振幅明顯降低,且隨著含氣量的增加,頻率具有一定衰減現(xiàn)象[22-23]。對(duì)永順區(qū)塊及周緣地區(qū)的常頁(yè)1井、茅頁(yè)1井等進(jìn)行多屬性頁(yè)巖氣實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試,瞬時(shí)頻率與含氣量具有較好的負(fù)相關(guān)關(guān)系,通過(guò)建立等量對(duì)比關(guān)系(見(jiàn)圖8),進(jìn)一步預(yù)測(cè)有利的含氣目標(biāo),認(rèn)為龍家寨向斜斜坡中部、東南部及青安坪向斜斜坡含氣量相對(duì)較好(見(jiàn)圖9)。
3.3選區(qū)評(píng)價(jià)
根據(jù)牛蹄塘組頁(yè)巖早期生烴、晚期動(dòng)態(tài)成藏的特點(diǎn),在源蓋匹配的思路指導(dǎo)下,運(yùn)用地質(zhì)—地球化學(xué)—地球物理等研究手段,以焦石壩頁(yè)巖氣田內(nèi)部評(píng)價(jià)參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)[24-25],考慮研究區(qū)牛蹄塘組地質(zhì)情況,篩選優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖厚度、w(TOC)、Ro、含氣量、蓋層條件、埋深、距斷層距離和壓力因數(shù)等8個(gè)關(guān)鍵地質(zhì)因素,進(jìn)行勘探選區(qū)評(píng)價(jià)(由于有機(jī)質(zhì)類(lèi)型、礦物組成和物性等在永順區(qū)塊變化不大,不作為重點(diǎn)參數(shù)),將永順區(qū)塊主要?jiǎng)澐譃棰耦?lèi)區(qū)、Ⅱ類(lèi)區(qū)(見(jiàn)表2)。
圖9 永順區(qū)塊牛蹄塘組頁(yè)巖氣有利區(qū)分布Fig.9 The prediction of shale gas "favorable paly" distribution of Niutitang formation in Yongshun block
選區(qū)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖厚度/mw(TOC)/%Ro/%含氣量/(m3·t-1)蓋層條件埋深/m距斷層距離/km壓力因數(shù)Ⅰ類(lèi)>40>3.02.0~3.0≥2三疊系1500~3500>1.0>1.2Ⅱ類(lèi)30~402.0~3.03.0~3.51~2志留系3500~45000.5~1.01.0~1.2
Ⅰ類(lèi)區(qū)主要分布于永順區(qū)塊的龍家寨向斜斜坡及青安坪向斜斜坡的東南坡,勘探面積約為102.1 km2,構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定,優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖厚度為100~130 m,熱成熟度適中,埋深在1 500~3 500 m之間,壓力因數(shù)相對(duì)較高,含氣量在2~3 m3/t之間,是研究區(qū)首選的頁(yè)巖氣勘探區(qū)帶。Ⅱ類(lèi)區(qū)主要分布于永順區(qū)塊青安坪向斜斜坡及龍家寨向斜斜坡的中部,勘探面積約為88.2 km2,在頁(yè)巖品質(zhì)方面,與Ⅰ類(lèi)區(qū)相差不大,但含氣量相對(duì)較低,整體相對(duì)較深,在3 500~4 500 m之間,為較有利的勘探區(qū)帶,可作為后續(xù)儲(chǔ)備勘探區(qū)域,其中龍家寨向斜斜坡中部的周緣發(fā)育斷裂相對(duì)多于青安坪向斜斜坡中部的,前者勘探風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)大于后者。
(1)永順區(qū)塊牛蹄塘組為深水陸棚相沉積,優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖大面積發(fā)育,厚度在80~130 m之間,總體上有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)高,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅰ型為主,成熟度適中;泥頁(yè)巖儲(chǔ)集空間類(lèi)型豐富,脆性礦物大量發(fā)育,黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少,有利于后期儲(chǔ)層壓裂改造。在頁(yè)巖氣形成條件方面與國(guó)內(nèi)外產(chǎn)氣頁(yè)巖層系具有較好的可比性,資源潛力巨大。
(2)研究區(qū)頁(yè)巖生烴的主要時(shí)期是晚二疊世—白堊紀(jì)早期,具有明顯的早期生烴、晚期成藏的特征,生烴期間關(guān)鍵的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制烴源巖的生烴過(guò)程、蓋層的封閉性能,決定牛蹄塘組頁(yè)巖氣的保存和破壞。
(3)基于地質(zhì)—二維地震資料的低勘探區(qū)頁(yè)巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)流程,評(píng)價(jià)—識(shí)別研究區(qū)牛蹄塘組頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)。綜合考慮多種因素,建議將Ⅰ類(lèi)區(qū)作為首選的目標(biāo)進(jìn)行勘探;在Ⅰ類(lèi)區(qū)勘探成功基礎(chǔ)上,再向Ⅱ類(lèi)區(qū)進(jìn)行勘探,擴(kuò)大含氣范圍,為研究區(qū)頁(yè)巖氣勘探提供指導(dǎo)。
[1]張金川,薛會(huì),張德明,等.頁(yè)巖氣及其成藏機(jī)理[J].現(xiàn)代地質(zhì),2003,17(4):466.
Zhang Jinchuan, Xue Hui, Zhang Deming, et al. Shale gas and its accumulation mechanism [J]. Geoscience, 2003,17(4):466.
[2]王祥,劉玉華,張敏,等.頁(yè)巖氣形成條件及成藏影響因素研究[J].天然氣地球科學(xué),2010,21(2):350-356.
Wang Xiang, Liu Yuhua, Zhang Min, et al. Conditions of formation and accumulation for shale gas [J]. Natural Gas Geoscience, 2010,21(2):350-356.
[3]董清源,劉小平,李洪香,等.黃驊坳陷孔南地區(qū)孔二段頁(yè)巖油藏形成條件分析[J].天然氣地球科學(xué),2013,24(1):188-198.
Dong Qingyuan, Liu Xiaoping, Li Hongxiang, et al. Formation conditions of shale oil reservoir in the second member of Kong-2 formation of southern Kongnan area, Huanghua depression [J]. Natural Gas Geoscience, 2013,24(1):188-198.
[4]趙靖舟.非常規(guī)油氣有關(guān)概念、分類(lèi)及資源潛力[J].天然氣地球科學(xué),2012,23(3):393-406.
Zhao Jingzhou. Conception, classification and resource potential of unconventional hydrocarbons [J]. Natural Gas Geoscience, 2012,23(3):393-406.
[5]Mavor Matt. Barnett shale gas-in-place volume including sorbed and free gas volume [C]. Fort Worth: AAPG Southwest Section Meeting, 2003.
[6]趙鵬大,李桂范,張金川.基于地質(zhì)異常理論的頁(yè)巖氣有利區(qū)塊圈定與定量評(píng)價(jià)——以渝東南地區(qū)下志留統(tǒng)龍馬溪組為例[J].天然氣工業(yè),2012,32(6):1-8.
Zhao Pengda, Li Guifan, Zhang Jinchuan. Shale gas favorable blocks delineation and quantitative evaluation based on the geological anomaly theory: A case study of the lower Silurian Longmaxi formation, the southeastern area of Chongqing [J]. Natural Gas Industry, 2012,32(6):1-8.
[7]張大偉,李玉喜,張金川,等.全國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià)[M].北京:地質(zhì)出版社,2012.
Zhang Dawei, Li Yuxi, Zhang Jinchuan, et al. National shale gas resources potential investigation and evaluation [M]. Beijing: Geological Publishing House, 2012.
[8]邢雅文,張金川,馮赫青,等.渝東南地區(qū)下寒武統(tǒng)頁(yè)巖氣聚集條件及有利區(qū)預(yù)測(cè)[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2014,38(3):66-74.
Xing Yawen, Zhang Jinchuan, Feng Heqing, et al. Accumulation conditions and resource potential of lower Cambrian shale gas in southeast Chongqing [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2014,38(3):66-74.
[9]孫夢(mèng)迪,于炳松,陳頌,等.渝東南地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖儲(chǔ)層特征及甲烷吸附能力——以渝科1井和酉科1井為例[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2015,39(1):69-79.
Sun Mengdi, Yu Bingsong, Chen Song, et al. Reservoir characteristics and adsorption capacity of the lower Cambrian Niutitang formation shale in southeast of Chongqing: A case study of well Yuke1 and well Youke1 [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2015,39(1):69-79.
[10]冷濟(jì)高,韓建輝,李飛,等.湘西北地區(qū)花垣頁(yè)巖氣區(qū)塊勘探潛力[J].天然氣地球科學(xué),2014,25(4):624-631.
Leng Jigao, Han Jianhui, Li Fei, et al. Exploration potential of shale gas in Huayuan block, northwest Hunan province [J]. Natural Gas Geoscience, 2014,25(4):624-631.
[11]龐飛,包書(shū)景,任收麥,等.修武盆地下寒武統(tǒng)頁(yè)巖氣富集條件及有利區(qū)預(yù)測(cè)[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2014,38(5):23-31.
Pang fei, Bao Shujing, Ren Shoumai, et al. Shale gas accumulation and favorable areas of the lower Cambrian in Xiuwu basin [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2014,38(5):23-31.
[12]周慶華,宋寧,王成章,等.湖南花垣頁(yè)巖氣區(qū)塊地質(zhì)評(píng)價(jià)與勘探展望[J]. 天然氣地球科學(xué),2014,25(1):130-140.
Zhou Qinghua, Song Ning, Wang Chengzhang, et al. Geological evaluation and exploration prospect of Huayuan shale gas block in Hunan province [J]. Natural Gas Geoscience, 2014,25(1):130-140.
[13]羅超,劉樹(shù)根,孫瑋,等.鄂西—渝東地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組黑色頁(yè)巖孔隙結(jié)構(gòu)特征[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2014,38(3):8-17.
Luo Chao, Liu Shugen, Sun Wei, et al. Pore structure characterization of black shale in the lower Cambrian Niutitang formation in western Hubei and eastern Chongqing area [J]. Joural of Northeast Petroleum University, 2014,38(3):8-17.
[14]李玉喜,聶海寬,龍鵬宇.我國(guó)富含有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖發(fā)育特點(diǎn)與頁(yè)巖氣戰(zhàn)略選區(qū)[J].天然氣工業(yè),2009,29(12):115-118.
Li Yuxi, Nie Haikuan, Long Pengyu. Development characteristic of organic-rich shale and strategic selection of shale gas exploration area in China [J]. Natural Gas Industry, 2009,29(12):115-118.
[15]郭旭生.南方海相頁(yè)巖氣“二元富集”規(guī)律——四川盆地及周緣龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探實(shí)踐認(rèn)識(shí)[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2014,88(7):1209-1218.
Guo Xusheng. Rules of Two-Factor enrichment for marine shale gas in southern China: Understanding from the Longmaxi formation shale gas in Sichuan basin and its surrounding area [J]. Acta Geologica Sinica, 2014,88(7):1209-1218.
[16]Montgomery S L, Jarvie D M, Bowker K A, et al. Mississippian Barnett shale, Fort Worth basin, north-central Texas: Gas shale play with multitrillion cubic foot potential [J]. AAPG Bulletin, 2005,89(2):155-175.
[17]黃文明,劉樹(shù)根,馬文辛,等.川東南—鄂西渝東地區(qū)下古生界頁(yè)巖氣勘探前景[J].地質(zhì)通報(bào),2011,30(2/3):364-371.
Huang Wenming, Liu Shugen, Ma Wenxin, et al. Shale gas exploration prospect of lower Paleozoic in southeastern Sichuan and western Hubei-eastern Chongqing areas, China [J]. Geological Bulletin of China, 2011,30(2/3):364-371.
[18]鄒才能,陶士振,侯連華,等.非常規(guī)油氣地質(zhì)[M].北京:地質(zhì)出版社,2011.
Zou Caineng, Tao Shizhen, Hou Lianhua, et al. Unconventional oil and gas geology [M]. Beijing: Geological Publishing House, 2011.
[19]聶海寬,包書(shū)景,高波,等.四川盆地及其周緣下古生界頁(yè)巖氣保存條件研究[J].地學(xué)前緣,2012,19(3):280-294.
Nie Haikuang, Bao Shujing, Gao Bo, et al. A study of shale gas preservation conditons for the lower Paleozoic in Sichuan basin and its periphery [J]. Earth Science Frontiers, 2012,19(3):280-294.
[20]金之鈞,袁玉松,劉全有,等.J3-K1構(gòu)造事件對(duì)南方海相源蓋成藏要素的控制作用[J].中國(guó)科學(xué):地球科學(xué),2012,42(12):1791-1801.
Jin Zhijun, Yuan Yusong, Liu Quanyou, et al. Controls of late Jurassic-early Cretaceous tectonic event on source rocks and seals in marine sequences, south China [J]. Science China: Earth Sciences, 2012,42(12):1791-1801.
[21]董清源,劉小平,張盼盼,等.孔南地區(qū)孔二段致密油生烴評(píng)價(jià)及有利區(qū)預(yù)測(cè)[J].特種油氣藏,2015,22(4):51-56.
Dong Qingyuan, Liu Xiaoping, Zhang Panpan, et al. Assessment on hydrocarbon-generation potential of tight oil and prediction of favorable zones in Kong-2 member of the Kongnan area [J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2015,22(4):51-56.
[22]Hill R J, Zhang E, Katz B J, et al. Modeling of gas generation from the Barnett shale, Fort Worth basin, Texas [J]. AAPG Bulletin, 2007,91(4):501-521.
[23]孫小琴.地震屬性分析技術(shù)在彭水區(qū)塊頁(yè)巖含氣量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程,2013,27(4):39-41.
Sun Xiaoqing. Seismic attribute analysis technology for prediction of shale gas in Pengshui block [J]. Petroleum Geology and Engineering, 2013,27(4):39-41.
[24]郭彤樓,張漢榮.四川盆地焦石壩頁(yè)巖氣田形成與富集高產(chǎn)模式[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2014,41(1):28-37.
Guo Tonglou, Zhang Hanrong. Formation and enrichment mode of Jiaoshiba shale gas field, Sichuan basin [J]. Petroleum Exploration and Development, 2014,41(1):28-37.
[25]周德華,焦方正.頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)——以四川盆地建南地區(qū)侏羅系為例[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2012,34(2):109-114.
Zhou Dehua, Jiao Fangzheng. Evaluation and prediction of shale gas sweet spots: A case study in Jurassic of Jiannan area, Sichuan basin [J]. Petroleum Geology & Experiment, 2012,34(2):109-114.
2016-01-31;編輯:劉麗麗
全國(guó)油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查與評(píng)價(jià)專(zhuān)項(xiàng) (2009GYXQ15);中國(guó)石化石油物探技術(shù)研究院橫向課題(2014HNSG-SGEP-YS)
董清源(1987-),男,碩士,工程師,主要從事油氣成藏地質(zhì)學(xué)和地震綜合解釋方面的研究。
10.3969/j.issn.2095-4107.2016.03.008
TE132
A
2095-4107(2016)03-0061-09