馮動軍

中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083

頁巖油氣革命擴展了油氣資源面貌，助推了油氣儲產(chǎn)量的增長[1]。四川盆地發(fā)育多套富有機質(zhì)頁巖層系，但目前僅在上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組海相頁巖中取得了商業(yè)開發(fā)，建成了涪陵、威遠(yuǎn)、長寧、昭通、威榮、永川6個頁巖氣田。侏羅系頁巖氣資源潛力大，據(jù)“十三五”資源評價結(jié)果，頁巖氣地質(zhì)資源量為1.34×1012m3。其中，自流井組大安寨段頁巖厚度大、分布范圍廣、壓力系數(shù)高、保存條件好、資源潛力大，是頁巖氣勘探的有利層系，已在多個構(gòu)造帶的多口鉆井中發(fā)現(xiàn)頁巖油氣流[2-6]。中國石化在元壩、涪陵地區(qū)共23口井鉆遇大安寨段頁巖，12口井壓裂測試日產(chǎn)油54.0～67.8 m3、氣(1.2～50.7)×104m3。中國石油龍淺2井大安寨段二亞段采用射孔加砂方式，測試日產(chǎn)氣2 659 m3；川68井大安寨段二亞段富有機質(zhì)頁巖和介殼灰?guī)r中見油氣侵[7]。殼牌公司在四川盆地中部秋林構(gòu)造部署實施的鉆井秋林19井直井壓裂獲日產(chǎn)油2.3～4.1 m3和日產(chǎn)氣1 500 m3[8]?？傮w來看，陸相頁巖具有縱橫向非均質(zhì)性強、頁巖與夾層(砂巖、灰?guī)r)頻繁互層、有機質(zhì)豐度低、熱演化程度低、油氣共生的特點，陸相頁巖氣評價標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立，甜點層段優(yōu)選及甜點區(qū)預(yù)測難度大。

本文以四川盆地鉆遇侏羅系大安寨段26口鉆井為研究對象，采集202塊樣品開展烴源品質(zhì)、儲集性能、可壓性等實驗測試分析，采用全巖X衍射、有機碳含量分析、干酪根碳同位素、有機巖石學(xué)、高壓壓汞—氮吸附聯(lián)合測定、氬離子拋光—掃描電鏡及物性等多種測試方法，分析陸相頁巖氣形成地質(zhì)條件，探討頁巖氣富集主控因素，突出頁巖品質(zhì)及熱演化程度，建立陸相頁巖氣選區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn)，采用GIS融合的空間疊合技術(shù)，預(yù)測頁巖氣勘探有利區(qū)，以期為四川盆地侏羅系大安寨段陸相頁巖氣取得勘探開發(fā)重大突破提供地質(zhì)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

四川盆地是一個大型含油氣疊合盆地，揚子板塊和南秦嶺造山帶、松潘甘孜褶皺帶在印支期發(fā)生碰撞，形成龍門山、大巴山褶皺帶。早侏羅世—中侏羅世早期，上揚子地區(qū)在拉張伸展的構(gòu)造作用下，形成大型克拉通內(nèi)坳陷盆地——四川盆地，盆地沉積中心為米倉山—大巴山南緣，以沖積扇—河流—三角洲—湖泊沉積為主。四川盆地中—下侏羅統(tǒng)自流井組自下而上發(fā)育東岳廟段、大安寨段以及千佛崖組(涼高山組)二段3套烴源巖：東岳廟段沉積期湖盆面積開始擴張，以灰黑色頁巖沉積為主，夾薄層砂巖和介殼灰?guī)r，整體沉積厚度不大；大安寨段沉積期為盆地最大湖泛期[9]，是中—下侏羅統(tǒng)最為重要的烴源巖發(fā)育時期，分布范圍廣、厚度大(圖1)，以發(fā)育灰黑色頁巖為主，局部夾薄層介殼灰?guī)r，有機質(zhì)豐度高，生烴潛力大；千佛崖組(涼高山組)二段沉積時期是盆地又一次較大的湖泛期，此時湖盆水體最深，相對平靜，以灰黑色頁巖夾砂巖為主，頁巖有機質(zhì)豐度高，生烴潛力大[10]。

2 油氣形成地質(zhì)條件

2.1 沉積相帶有利，厚度大，非均質(zhì)性強

四川盆地在大安寨段沉積時期，伸展作用最弱，構(gòu)造變化最穩(wěn)定，是中—下侏羅統(tǒng)發(fā)育范圍最大的淡水湖盆[11]，地層厚度介于70～140 m。沉積中心位于儀隴—南充—涪陵—達(dá)州一帶，富有機質(zhì)頁巖厚度均在40 m以上，圍繞湖盆沉積中心，半深湖、淺湖和濱湖亞相發(fā)育(圖1)，巖性以灰黑色頁巖、介殼頁巖和介殼灰?guī)r為主。其中，半深湖主要分布在川中、川北和川東地區(qū)，沉積微相為半深湖泥和風(fēng)暴灘，沉積大量的暗色頁巖，為頁巖油氣的形成與富集提供了較好的物質(zhì)基礎(chǔ)。依據(jù)巖、電及沉積旋回特征，把大安寨段自下而上劃分為大三、大二和大一3個亞段，反映湖盆先后經(jīng)歷了初始湖侵、最大湖侵和湖退的3個沉積演化階段。其中，大二亞段發(fā)育半深湖灰黑色頁巖，大三、大一亞段多為在淺湖—半深湖中沉積的介殼頁巖與介殼灰?guī)r互層沉積[12-14]。

圖1 四川盆地侏羅系大安寨段沉積相、頁巖厚度分布

2.2 巖相類型復(fù)雜，組合類型多樣

1940年，“巖相”一詞首次被蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家EBERZIN使用，其本質(zhì)就是“相”這個單詞的延伸，是反映頁巖非均質(zhì)性的重要因素，與沉積環(huán)境、礦物組成、有機質(zhì)豐度、巖石力學(xué)性質(zhì)及孔隙結(jié)構(gòu)等都有非常緊密的關(guān)系[15-19]。巖相大致可以歸納為碎屑礦物的組成、含量和空間組合特征，因此，不僅可以反映巖性又可以體現(xiàn)沉積環(huán)境。為了區(qū)分各種細(xì)粒巖類型，以便探討儲層差異，選取巖相概念劃分巖石類型。通過野外露頭和巖心觀察，根據(jù)大安寨段巖石的顏色、沉積構(gòu)造和巖性3個參數(shù)，依據(jù)TOC含量，將ω(TOC)<0.5%、0.5%≤ω(TOC)<1.0%、1.0%≤ω(TOC)<2.0%、ω(TOC)≥2%分別定義為低碳、中碳、高碳及富碳[20]，將大安寨段頁巖劃分為灰黑色頁巖(中碳、高碳)、灰黑色介殼頁巖(低碳、中碳)和灰色介殼灰?guī)r3種主要巖相(圖2)。灰黑色頁巖多存在于大二亞段，發(fā)育在半深湖泥微相中，水平層理發(fā)育，主要礦物有黏土礦物、石英和長石，富含有機質(zhì)?；液谏闅ろ搸r多存在于大二亞段，發(fā)育于半深湖風(fēng)暴灘沉積，頁巖中生物介殼發(fā)育，主要礦物有黏土礦物、石英和方解石，有機質(zhì)含量中等?；疑闅せ?guī)r主要出現(xiàn)在大三、大一亞段，由方解石為主要成分的生物介殼原地沉積、成巖形成[21]，主要礦物有方解石、黏土礦物和石英。利用錄井和巖心資料，依據(jù)不同巖性占比、分布連續(xù)性、互層頻率等特征，把大安寨段劃分為大套頁巖連續(xù)沉積型、大套粉砂質(zhì)頁巖局部夾中薄層粉(細(xì))砂巖型、黏土質(zhì)頁巖與介殼灰?guī)r近等厚互層型、大套頁巖夾中薄層介殼灰?guī)r型以及大套頁巖局部夾中厚層介殼灰?guī)r型5種巖性組合類型。

圖2 四川盆地侏羅系大安寨段頁巖類型

2.3 良好的有機地球化學(xué)條件，資源潛力大

2.3.1 有機質(zhì)含量

總有機碳含量(TOC)是頁巖油氣評價的重要指標(biāo)之一[22-25]，國內(nèi)外研究學(xué)者普遍認(rèn)為泥質(zhì)烴源巖有機碳含量下限為0.4%～0.6%[26]。而對于自生自儲的頁巖氣藏來說，有機碳下限要求較高，北美頁巖氣勘探開發(fā)一般把頁巖有機碳下限定為2.0%，中國學(xué)者把四川盆地海相有效頁巖有機碳含量下限定為1.5%[27-30]。四川盆地侏羅系大安寨段頁巖有機碳含量圍繞湖盆沉積中心呈環(huán)帶狀分布，湖盆中心主要分布在川東北儀隴—南充—達(dá)州、川東梁平—建南一帶，有機碳含量普遍大于1.6%，局部地區(qū)達(dá)到2.0%(圖3a)。對川東北、川東地區(qū)FY1、YL30、YL4、XL101等井的226個樣品進(jìn)行分析，認(rèn)為大安寨段頁巖有機碳含量變化較大，川東北地區(qū)大安寨段頁巖主要發(fā)育于大二亞段，頁巖有機碳含量為0.04%～3.52%，平均為1.05%；ω(TOC)>0.5%的樣品占總樣品數(shù)的76.9%，ω(TOC)>1.0%的樣品占總樣品數(shù)的34.6%(圖3b)。川東地區(qū)大安寨段頁巖有機碳含量為0.05%～3.89%，平均為1.36%；ω(TOC)>0.5%的樣品占總樣品數(shù)的76.1%，ω(TOC)>1.0%的樣品占總樣品數(shù)的49.7%(圖3c)。

圖3 四川盆地侏羅系大安寨段有機碳含量平面分布(a)及直方圖(b-c)

2.3.2 有機質(zhì)類型

有機質(zhì)類型反映了頁巖有機質(zhì)的品質(zhì)，不同成烴母質(zhì)類型其油氣生成能力不同。本文選用干酪根碳同位素及有機顯微組分來分析有機質(zhì)類型。FY1、FY4、XL101、XL30等7口井24個巖心樣品干酪根鏡檢及干酪根碳同位素分析表明，大安寨段頁巖以Ⅱ2型和Ⅲ型干酪根為主(圖4)，有機質(zhì)主要以殼質(zhì)組和鏡質(zhì)組成分為主，殼質(zhì)組有橢圓形孢粉體、碎屑狀殼屑體和腐殖無定形體，鏡質(zhì)組有結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和碎屑鏡質(zhì)體，惰質(zhì)組較少，說明大安寨段頁巖具有良好的生烴物質(zhì)基礎(chǔ)。不同有機質(zhì)類型陸相頁巖生烴模擬實驗結(jié)果表明，陸相頁巖生烴潛力受富氫組分控制，Ⅱ2型有機質(zhì)生烴潛力大于Ⅲ型有機質(zhì)。

圖4 四川盆地侏羅系大安寨段頁巖干酪根類型統(tǒng)計

2.3.3 有機質(zhì)成熟度

大安寨段頁巖有機質(zhì)Ro介于1.10%～1.83%，處于成熟—高成熟階段，以產(chǎn)凝析油和濕氣為主。不同有機質(zhì)類型陸相頁巖生烴模擬實驗表明，當(dāng)Ro≤1.5%時，Ⅰ—Ⅱ型有機質(zhì)以生油為主、少量氣；當(dāng)1.5%

圖5 四川盆地侏羅系大安寨段頁巖有機質(zhì)Ro等值線

2.4 頁巖孔隙度高，以無機孔為主

2.4.1 物性特征

四川盆地侏羅系大安寨段202個樣品統(tǒng)計結(jié)果顯示，孔隙度介于0.95%～8.42%，平均為3.21%，滲透率介于(0.001 8～3.410 0)×10-3μm2，平均為1.720 0 ×10-3μm2(表1)?？v向上，大二亞段物性好于大三、大一亞段(表2)。川北元壩地區(qū)YL4井、YL17井、YL30井大安寨段頁巖(N=165)孔隙度主要分布在0.95%～8.33%，平均為4.36%，其中，孔隙度大于4%的樣品占比可達(dá)57.58%(圖6)，滲透率主要分布在(0.000 8～6.803 0)×10-3μm2，平均值為0.400 5×10-3μm2。頁巖的孔隙度與滲透率之間均具有較好的正相關(guān)關(guān)系，反映四川盆地侏羅系大安寨段陸相頁巖以孔隙型儲層為主，具有較好的儲集能力。

圖6 四川盆地元壩地區(qū)侏羅系大安寨段孔隙度分布

表1 四川盆地元壩地區(qū)侏羅系大安寨段陸相頁巖孔隙度與滲透率

表2 四川盆地元壩地區(qū)侏羅系大安寨段儲層物性參數(shù)

2.4.2 儲集空間類型

宏觀縫網(wǎng)和微觀基質(zhì)孔隙是頁巖氣富集的兩種重要的儲集空間類型[31-32]。通過巖心和掃描電鏡觀察，將大安寨段陸相頁巖的儲集空間劃分為5類微孔隙、4類裂縫。其中，孔隙主要發(fā)育有機孔和無機孔(晶間孔、粒緣孔、黏土礦物間微孔、次生溶蝕孔)，以無機孔為主(圖7)。大安寨段頁巖發(fā)育次生有機孔和原生有機孔。在有機質(zhì)演化過程中，生成的液態(tài)烴進(jìn)入無機礦物孔之間，后期演化生氣而產(chǎn)生的孔為次生有機孔，次生有機質(zhì)無固定形態(tài)，內(nèi)部普遍發(fā)育次生有機孔(圖7a)。原生有機質(zhì)表現(xiàn)為有條帶狀或塊狀，其內(nèi)部多均質(zhì)致密，相對次生有機質(zhì)不發(fā)育孔隙[33](圖7b)。晶間孔是指晶體生長過程中，殘留在晶體間未被充填的部分，常見于石英或方解石晶體間接觸處，這種孔隙連通性差，滲透率低(圖7c)。在介殼頁巖中存在位于石英或介殼邊緣的狹長粒緣孔(圖7d)。黏土礦物層間次生微孔隙，后期可被有機質(zhì)或膠結(jié)物充填，滲透性較好，黏土礦物主要為伊蒙混層、伊利石、高嶺石和綠泥石，黏土礦物間微孔徑介于1～3 μm(圖7e)。隨著頁巖埋藏深度的不斷增加，在深部熱液的溶蝕作用下，大安寨段頁巖中的石英、長石和碳酸鹽礦物可形成幾微米—幾十微米的溶蝕孔(圖7f)。

圖7 四川盆地侏羅系大安寨段微孔隙類型

四川盆地侏羅系大安寨段頁巖層系中主要發(fā)育灰?guī)r夾層，灰?guī)r以介殼灰?guī)r、泥質(zhì)介殼灰?guī)r為主。巖石骨架由介殼組成，介殼呈密集、定向分布，主要成分為亮晶方解石，個別樣品因重結(jié)晶作用強烈呈殘余結(jié)構(gòu)，原始結(jié)構(gòu)難以分辨，部分粒內(nèi)發(fā)生硅化作用。從宏觀和微觀上看，除了個別樣品見零星粒內(nèi)溶蝕孔隙(大部分為針孔狀)、不連續(xù)溶蝕微裂縫(寬度為0.01～0.08 mm)外，整體孔隙發(fā)育較差，面孔率多數(shù)小于1.0%(圖8)，表明其在埋藏過程中溶蝕作用弱。

圖8 四川盆地侏羅系大安寨段夾層儲集空間特征

根據(jù)巖心觀察發(fā)現(xiàn)，大安寨段頁巖發(fā)育成巖縫、構(gòu)造縫和溶蝕縫。其中，根據(jù)裂縫傾斜角度的不同，構(gòu)造縫又分為高角度縫(>45°)和低角度縫(<45°)。頁巖中的成巖裂縫是在成巖過程中受壓實作用形成的沿水平層理發(fā)育的天然裂縫。受構(gòu)造作用影響，產(chǎn)生剪切裂縫，且構(gòu)造面平滑，裂縫面可見裂縫擦痕。FY1井侏羅系頁巖高角度裂縫發(fā)育，裂縫多溝通夾層與富有機質(zhì)頁巖。裂縫面上常充填方解石礦物，并可見擦痕分布。深部熱液可以溶蝕介屑灰?guī)r，生成溶蝕縫(圖9)。

圖9 四川盆地侏羅系大安寨段頁巖中的裂縫類型

2.4.3 微觀孔隙結(jié)構(gòu)及連通性

目前，定量獲取頁巖孔隙大小的方法包括低溫氮氣吸附法、二氧化碳吸附法和高壓壓汞法。低溫氮氣吸附法可以測定1.5 nm以上的介孔，對于孔徑1.5 nm以下的孔隙可以采用二氧化碳吸附法測試，高壓壓汞可以測定3～1 μm的孔隙，根據(jù)不同壓力下的注入量反推得到不同孔徑孔隙的體積，獲得巖石孔徑分布情況[34]。因此，采用單一手段不能準(zhǔn)確測定頁巖的孔隙結(jié)構(gòu)。本次研究在實驗測試過程中將壓汞法和氣體吸附法相結(jié)合，通過兩種測定結(jié)果的銜接實現(xiàn)了全孔隙結(jié)構(gòu)定量表征。根據(jù)高壓壓汞—吸附聯(lián)合測試孔徑分布直方圖可知(圖10)，大安寨段頁巖孔隙以介孔(2～50 nm)為主，平均占比約55%。

圖10 四川盆地元壩地區(qū)侏羅系大安寨段頁巖高壓壓汞—吸附聯(lián)合測試孔隙分布

2.5 氣測顯示活躍，頁巖含氣性好

川北元壩地區(qū)大安寨段大二亞段頁巖段氣測顯示十分活躍，YY2井錄井顯示氣測值介于0.64%～10.17%?，F(xiàn)場含氣量測試0.96 m3/t，測井解釋優(yōu)質(zhì)頁巖含氣量為0.77～6.19 m3/t，平均值約為2.02 m3/t；總體來看，測井解釋含氣量是現(xiàn)場總含氣量的2倍，與儲集空間主要以無機礦物質(zhì)孔為主、有機孔相對少的認(rèn)識相吻合。分析認(rèn)為無機礦物質(zhì)孔儲氣方式以游離氣為主，在鉆井提心出筒過程中，頁巖地層由超壓環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)槌涵h(huán)境，無機礦物質(zhì)孔中游離氣快速散失，與以有機孔為主要儲集空間的海相頁巖相比，損失氣量相對較大，導(dǎo)致現(xiàn)場測試時含氣量相對較低。YY2井大安寨段出筒頁巖巖心表面可見豐富氣泡，浸水實驗可觀察較密集氣泡線性溢出，同樣顯示出良好的含氣性。

2.6 半深湖相頁巖脆性礦物含量高，可壓裂性好

頁巖的礦物組分影響天然微裂縫的形成、人工壓裂縫的形成與保持，進(jìn)而影響頁巖氣的富集高產(chǎn)[35-36]。根據(jù)X-衍射全巖礦物分析可知，大安寨段陸相頁巖主要含有石英、方解石和黏土礦物。181個樣品分析黏土礦物含量介于21.5%～68.3%，平均值為48.3%；石英+長石含量介于17.1%～60.3%，平均值為35.7%；碳酸鹽礦物含量介于0～48.8%，平均值為12.6%。半深湖相頁巖脆性礦物含量較淺湖相頁巖高，半深湖相頁巖黏土礦物含量介于38%～53%，平均值為47.5%，脆性礦物含量介于45%～61%，平均值為49%；淺湖相頁巖黏土礦物含量介于41%～62%，平均值為50.5%，脆性礦物含量介于38.5%～45.5%，平均值為42.5%。

3 大安寨段陸相頁巖氣富集主控因素

3.1 半深湖相頁巖是陸相頁巖氣富集的重要物質(zhì)基礎(chǔ)

半深湖相巖相組合類型以大套頁巖連續(xù)沉積型、大套粉砂質(zhì)頁巖局部夾中薄層(粉)細(xì)砂巖型以及大套頁巖局部夾中厚層介殼灰?guī)r型為主，平均有機碳含量分別為1.07%，1.19%，1.01%，平均孔隙度分別為4.11%，3.91%，4.18%，生烴潛力較大，儲集性能較好，源—儲耦合條件好，是陸相頁巖氣富集高產(chǎn)的基礎(chǔ)地質(zhì)要素。

3.2 裂縫是影響頁巖氣產(chǎn)量的重要因素

以元壩地區(qū)大安寨段為例，通過地震高精度曲率預(yù)測構(gòu)造裂縫的展布，頁巖氣井產(chǎn)量與斷裂和構(gòu)造裂縫的關(guān)系密切。中西部地區(qū)斷裂相對不發(fā)育，僅發(fā)育規(guī)模較小的早期北東—南西向斷裂，與之相關(guān)的北東—南西向裂縫帶較為有利，控制了頁巖氣的富集，且本區(qū)晚期構(gòu)造活動較弱，頁巖氣藏未受到嚴(yán)重破壞，實鉆證實該區(qū)域主要鉆井日產(chǎn)量可達(dá)10×104m3以上；中東部地區(qū)以發(fā)育晚期南北向斷裂為主，斷裂規(guī)模大，與之相關(guān)的南北向裂縫帶富集條件相對較差，裂縫的形成時間晚于頁巖氣形成期，發(fā)揮儲集作用相對較弱，而晚期較強烈的斷裂作用對頁巖氣保存有所影響，該區(qū)頁巖氣日產(chǎn)量基本低于10×104m3。

3.3 良好的保存條件是頁巖氣富集的關(guān)鍵因素

海相頁巖氣勘探開發(fā)實踐揭示，頁巖氣產(chǎn)量與地層壓力呈明顯正相關(guān)關(guān)系，地層壓力系數(shù)越高，頁巖氣產(chǎn)量越高[37]，測試產(chǎn)層的壓力系數(shù)和油氣顯示可以最直接地反映保存條件的優(yōu)劣。以元壩地區(qū)為例，中西部地區(qū)總體構(gòu)造平緩，中東部地區(qū)為斷褶帶，但大多數(shù)斷裂不通天且斷距較小，具有良好的頁巖氣保存條件。元壩地區(qū)大安寨段地層中氣藏的中間深度介于3 500～4 200 m，地層壓力一般介于62 ～79 MPa，地層壓力系數(shù)一般介于1.0～2.09，大部分地區(qū)具有高壓—超高壓特征。地層壓力系數(shù)相對高值區(qū)主要分布在元壩中南部埋藏深度較大的地區(qū)，同時也是半深湖相的分布區(qū)。元壩地區(qū)陸相頁巖氣總體具有良好的保存條件，南部更優(yōu)于北部，中西部優(yōu)于中東部。

4 大安寨段陸相頁巖氣勘探方向

與志留系海相頁巖相比[38]，四川盆地大安寨段陸相頁巖沉積相變化快，分布范圍小，頁巖與砂巖、灰?guī)r頻繁互層，單層厚度薄，頁巖有機質(zhì)豐度較低，有機質(zhì)類型多樣，成熟度較低，油氣同出，儲集空間以無機孔為主，源—儲配置復(fù)雜。因此，陸相頁巖氣選區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn)與海相頁巖氣評價標(biāo)準(zhǔn)有很大的不同。采用“源-儲定層—巖相定帶—保存定區(qū)”的評價思路，開展四川盆地侏羅系陸相頁巖氣綜合評價。烴源巖的厚度、TOC、Ro等地化指標(biāo)是決定頁巖生烴的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時也直接影響頁巖油氣的富集能力；孔隙度和微裂縫直接決定了頁巖的儲集能力；相比海相頁巖沉積，陸相湖盆明顯受水深、古地貌、物源等方面的影響，沉積相帶控制富有機質(zhì)頁巖的空間展布，半深湖相是富有機質(zhì)頁巖分布的有利相帶；測試產(chǎn)層的壓力系數(shù)和油氣顯示可以最直接反映保存條件的優(yōu)劣。突出陸相頁巖品質(zhì)和熱演化程度，結(jié)合保存條件和工程技術(shù)條件，建立了陸相頁巖氣有利區(qū)評價參數(shù)體系及評價標(biāo)準(zhǔn)(表3)。通過系統(tǒng)研究各個主控因素(沉積相帶、富有機質(zhì)頁巖厚度、有機碳含量、有機質(zhì)成熟度、埋藏深度等)的空間展布規(guī)律，采用基于GIS融合的空間疊合技術(shù)預(yù)測頁巖氣富集區(qū)，最終實現(xiàn)高效、準(zhǔn)確預(yù)測頁巖氣有利區(qū)的平面分布。大安寨段頁巖氣有利區(qū)分布呈現(xiàn)出多個富集中心的特征，元壩西南部、閬中東南部、儀隴地區(qū)、涪陵西北部和建南西北部是四川盆地侏羅系大安寨段陸相頁巖氣勘探開發(fā)的有利區(qū)(圖11)。

圖11 四川盆地侏羅系大安寨段頁巖油氣有利區(qū)評價

表3 四川盆地陸相頁巖氣有利區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)論

(1)四川盆地在大安寨段沉積期，是中—下侏羅統(tǒng)發(fā)育范圍最大的淡水湖盆，半深湖、淺湖相發(fā)育，其中大二亞段發(fā)育于最大湖侵期，沉積中心位于儀隴—南充—涪陵—達(dá)州一帶，富有機質(zhì)頁巖厚度均在40 m以上。受湖平面頻繁升降的影響，沉積微相變化快，發(fā)育5種類型的巖性組合。有機質(zhì)豐度普遍偏低，一般在2.0%以下，有機質(zhì)類型以Ⅱ2型和Ⅲ型為主，有機質(zhì)以殼質(zhì)組和鏡質(zhì)組為主，具有良好的生氣物質(zhì)基礎(chǔ)。Ro介于1.10%～1.83%，處于成熟—高成熟階段，以凝析油和濕氣為主，自四川盆地西南部向西北部和東部由生油階段逐漸過渡到凝析油及生氣階段。

(2)頁巖孔隙主要發(fā)育晶間孔、粒緣孔、黏土礦物間微孔、次生溶蝕孔等無機礦物質(zhì)孔，有機孔主要為次生有機孔，原生有機孔不發(fā)育，發(fā)育成巖縫、構(gòu)造縫和溶蝕縫；夾層孔隙總體不發(fā)育，頁巖孔隙以介孔為主，孔隙度介于0.95%～8.42%，平均為3.21%，孔隙度與滲透率具有較好的正相關(guān)關(guān)系，說明大寨段頁巖以孔隙型儲層為主。頁巖脆性礦物含量高，可壓裂性好。

(3)半深湖相沉積、有利的巖相組合、裂縫和良好的保存條件是四川盆地大安寨段陸相頁巖氣富集的主控因素。突出陸相頁巖品質(zhì)和熱演化程度，結(jié)合保存條件和工程技術(shù)條件，建立了陸相頁巖氣有利區(qū)評價參數(shù)體系及評價標(biāo)準(zhǔn)，采用GIS融合的空間疊合方法，預(yù)測有利區(qū)位于元壩西南部、閬中東南部、儀隴地區(qū)、涪陵西北部和建南西北部。