劉苗苗，付小平，謝佳彤

（中國(guó)石化勘探分公司，四川 成都 610041）

0 引言

四川盆地油氣資源豐富，非常規(guī)油氣勘探成效顯著，已成為國(guó)家重要的能源陣地［1-2］。近年來(lái)，陸相頁(yè)巖油氣富集機(jī)理及地質(zhì)評(píng)價(jià)研究逐漸成為國(guó)內(nèi)石油地質(zhì)學(xué)家廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)，中侏羅統(tǒng)涼高山組作為四川盆地陸相頁(yè)巖油氣勘探的主要目的層之一，諸多學(xué)者［3-8］開(kāi)展了大量的基礎(chǔ)研究。朱彤等［5］在四川盆地侏羅系沉積相研究的基礎(chǔ)上，認(rèn)為涼高山組沉積時(shí)期經(jīng)歷了大規(guī)模湖侵，發(fā)育半深湖有利相帶；劉忠寶等［6］對(duì)四川盆地陸相頁(yè)巖相類型、組合特征開(kāi)展分析，明確了紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖和紋層狀介殼灰質(zhì)黏土質(zhì)頁(yè)巖是勘探的有利巖相；胡東風(fēng)等［7］對(duì)泰頁(yè)1 井精細(xì)解剖，指出沉積相、微裂縫的保存條件是涼高山組頁(yè)巖油氣富集高產(chǎn)的關(guān)鍵因素。

勘探實(shí)踐表明，陸相頁(yè)巖油氣儲(chǔ)層在儲(chǔ)集空間特征、形成、演化等方面與海相頁(yè)巖油氣存在較大差異［8］，儲(chǔ)層孔隙特征不清、孔隙發(fā)育主控因素缺乏深入研究是制約陸相頁(yè)巖油氣勘探的關(guān)鍵因素。筆者以YY3井、TY1 井系統(tǒng)取心資料為基礎(chǔ)，采用氬離子掃描電鏡、N2吸附、孔滲測(cè)試等分析測(cè)試手段對(duì)涼高山組暗色泥頁(yè)巖層段儲(chǔ)層特征和孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，并探討了涼高山組泥頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙發(fā)育主控因素，以期為陸相頁(yè)巖油氣勘探提供理論支撐。

1 地質(zhì)背景與沉積特征

四川盆地受周緣龍門(mén)山—米倉(cāng)山—大巴山、大巴山—雪峰山構(gòu)造復(fù)合帶的非同期擠壓，形成了3 個(gè)次級(jí)盆-山耦合系統(tǒng)，平面上具明顯的 “三坳圍一隆” 構(gòu)造-沉積格局［8］，至晚三疊世末演化為北陡南緩的不對(duì)稱大型寬緩湖盆。四川盆地陸相地層自下而上發(fā)育了上三疊統(tǒng)須家河組、侏羅系自流井組、涼高山組、下沙溪廟組、上沙溪廟組、遂寧組和蓬萊鎮(zhèn)組等陸相地層［9］。涼高山組沉積期經(jīng)歷了一次完整的湖侵和湖退過(guò)程，發(fā)育半深湖、淺湖、濱湖、三角洲前緣等亞相類型［10］。半深湖亞相主要發(fā)育半深湖泥微相，以灰黑色—黑色泥頁(yè)巖為主，可見(jiàn)植物碎屑；淺湖亞相主要發(fā)育淺湖泥和淺湖砂壩微相，巖性為暗色泥巖與淺色砂巖交互沉積，發(fā)育泄水構(gòu)造、包卷層理、波狀層理，少見(jiàn)介殼；濱湖亞相以粉砂巖夾泥巖為主，可見(jiàn)交錯(cuò)層理；三角洲前緣亞相以厚層狀細(xì)砂巖為主。

根據(jù)巖性組合差異，自下而上將涼高山組分為一、二、三段，涼二段進(jìn)一步劃分為下亞段、中亞段和上亞段3 個(gè)亞段［10］，暗色泥頁(yè)巖層段主要對(duì)應(yīng)中、下亞段（見(jiàn)圖1）。對(duì)TY1 井、YY3 井暗色泥頁(yè)巖層段巖心精細(xì)描述，可以識(shí)別紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相、紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖夾粉砂巖相、韻律型混合質(zhì)泥巖相、層狀泥巖與粉砂巖互層巖相及塊狀泥巖夾粉砂巖相等5 種主要巖相組合類型（見(jiàn)表1），它們?cè)趲r石類型、有機(jī)地化特征、儲(chǔ)層物性特征、礦物體積分?jǐn)?shù)等方面存在一定差異。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置及地層綜合柱狀圖Fig.1 Structural location of the study areas and histogram of stratum

表1 涼二段暗色泥頁(yè)巖相特征Table 1 The characteristic of dark shale facies in the second Member of Lianggaoshan Formation

2 儲(chǔ)層特征

2.1 物性特征

復(fù)興地區(qū)涼二段暗色泥頁(yè)巖的孔隙度分布在1.42%～4.51%，平均為3.21%，紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相的孔隙度最大，平均為3.87%；泥頁(yè)巖滲透率介于0.000 4×10-3～22.900 0×10-3μm2，平均為0.038 5×10-3μm2。元壩地區(qū)涼二段暗色泥頁(yè)巖的孔隙度分布在1.30%～6.30%，平均為4.04%，不同巖相孔隙度差異較大，紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相—韻律型混合質(zhì)泥巖相—塊狀泥巖夾粉砂巖相的孔隙度具有減小趨勢(shì)；泥頁(yè)巖滲透率相對(duì)較低，最大值和最小值分別為0.178 0×10-3，0.001 9×10-3μm2，平均為0.036 2×10-3μm2。元壩、復(fù)興地區(qū)涼二段總體表現(xiàn)為低孔特低滲儲(chǔ)層。

2.2 孔隙類型

元壩、復(fù)興地區(qū)涼二段泥頁(yè)巖納米級(jí)孔隙發(fā)育，12個(gè)樣品鏡下觀察結(jié)果顯示，孔隙類型按成因可分為有機(jī)孔和無(wú)機(jī)孔［11］。此外，微裂縫的發(fā)育可以溝通頁(yè)巖中的基質(zhì)孔隙空間，有效改善頁(yè)巖儲(chǔ)集性與物性［12］，因此本文對(duì)微裂縫也進(jìn)行了觀測(cè)描述。

2.2.1 有機(jī)孔

復(fù)興地區(qū)涼二段有機(jī)孔主要發(fā)育在固體瀝青、固體瀝青-黏土礦物復(fù)合體、有機(jī)質(zhì)-黏土礦物復(fù)合體中，結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、菌類分泌體中亦見(jiàn)部分孔隙，無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、鏡屑體、絲質(zhì)體、半絲質(zhì)體、惰屑體中孔隙相對(duì)欠發(fā)育（見(jiàn)圖2a，2b）。其中：瀝青質(zhì)孔、有機(jī)質(zhì)-黏土礦物復(fù)合孔為瀝青或原油裂解后原地形成的孔隙，孔隙形態(tài)不規(guī)則，多呈蜂窩狀分布，孔徑多小于20 nm；瀝青質(zhì)孔-粒間孔（復(fù)合孔）大多呈扁平狀和不規(guī)則狀，產(chǎn)于瀝青質(zhì)內(nèi)部或邊緣，屬于瀝青或原油遷移過(guò)程中熱演化碳化收縮孔或出氣孔，孔徑范圍在50～2 000 nm 不等；而結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、菌類分泌體內(nèi)原生成因孔的孔徑范圍較大，多數(shù)在100～5 000 nm。元壩地區(qū)涼二段有機(jī)孔發(fā)育特征與復(fù)興地區(qū)相似，主要發(fā)育于固體瀝青、固體瀝青-黏土礦物復(fù)合體、有機(jī)質(zhì)-黏土礦物復(fù)合體中，有機(jī)孔占比大，介于5%～35%［13］，但大多數(shù)有機(jī)孔是孤立分布的，孔與孔之間難以連通，常見(jiàn)有機(jī)質(zhì)邊緣縫和內(nèi)部破裂縫。

圖2 涼二段頁(yè)巖孔隙類型Fig.2 Pore types of shale in the second Member of Lianggaoshan Formation

2.2.2 無(wú)機(jī)孔

氬離子拋光-掃描電鏡觀察分析表明，研究區(qū)無(wú)機(jī)孔類型豐富，黏土礦物晶間孔、層間孔、粒間孔、溶蝕孔等均有發(fā)育。其中，黏土礦物孔最發(fā)育，其次為粒間孔，局部發(fā)育溶蝕孔。

1）黏土礦物孔（見(jiàn)圖2c，2d）。氬離子拋光-掃描電鏡觀察顯示，涼高山組不同頁(yè)巖相中普遍發(fā)育黏土礦物晶間線狀微孔隙，也發(fā)育伊/蒙混層、伊利石片、伊利石與云母片層間孔隙。晶間線狀微孔隙長(zhǎng)度及寬度不一，孔徑短軸介于5～50 nm，長(zhǎng)軸介于50～500 nm。片層間發(fā)育明顯的狹縫形孔或楔形孔，板片不定向堆疊或與剛性顆粒結(jié)合形成三角形孔或穹形孔，孔徑短軸介于10～200 nm，長(zhǎng)軸介于20～2 000 nm。受總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)（TOC）及晶間線狀微孔隙發(fā)育程度控制，孔隙充填程度不一，可見(jiàn)全充填、部分充填及未充填。

2）粒間孔。研究區(qū)涼高山組頁(yè)巖中的粒間孔主要發(fā)育于黏土礦物與石英（長(zhǎng)石）顆粒間、黏土礦物晶片間及局部石英顆粒間，形態(tài)多呈三角形、長(zhǎng)條形和不規(guī)則狀等，孔徑范圍較大，納米級(jí)、微米級(jí)孔隙均有發(fā)育，一般同一視域下與黏土礦物間線狀孔共存。這一特征與自流井組頁(yè)巖儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)相似［14］。

3）溶蝕孔（見(jiàn)圖2e）。研究區(qū)內(nèi)局部層段發(fā)育溶蝕孔，主要表現(xiàn)為2 種形式：一是方解石粒內(nèi)溶蝕孔，形態(tài)多樣，孔隙內(nèi)可見(jiàn)黏土礦物或溶蝕殘余方解石晶粒；二是方解石粒內(nèi)溶蝕針狀孔，個(gè)體較前者小，局部放大后可見(jiàn)暗色有機(jī)質(zhì)充填或未充填的不均一現(xiàn)象。復(fù)興地區(qū)溶蝕孔主要為第1 種，元壩地區(qū)溶蝕孔2 種均有發(fā)育。

2.2.3 微裂縫

微裂縫按尺度可劃分為構(gòu)造縫、頁(yè)理縫、微裂縫（見(jiàn)圖2f—2i）。構(gòu)造縫在復(fù)興地區(qū)涼二段中、下亞段常見(jiàn)，表現(xiàn)為高角度裂縫，大多被方解石-瀝青全充填或半充填，元壩地區(qū)涼二段構(gòu)造縫發(fā)育程度略低于復(fù)興地區(qū)。頁(yè)理縫在元壩、復(fù)興地區(qū)均有發(fā)育，主要發(fā)育于紋層狀頁(yè)巖相，縫寬介于0.01～0.03 mm，多平行于紋層面。微裂縫主要見(jiàn)于鏡下，可見(jiàn)生烴超壓縫、黏土礦物收縮縫、有機(jī)質(zhì)收縮縫等，縫寬多為納米、微米級(jí)，介于不同礦物間、有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)礦物顆粒間。微裂縫除了自身可以作為頁(yè)巖氣儲(chǔ)集空間外，還能溝通各類無(wú)機(jī)孔與有機(jī)孔，形成相互連通的頁(yè)巖孔隙系統(tǒng)，有利于有機(jī)質(zhì)生烴后向鄰近無(wú)機(jī)孔運(yùn)移排出，從而生成并聚集較多的頁(yè)巖氣。此外，天然微裂縫的發(fā)育可提高后續(xù)壓裂改造滲流能力，使得壓裂改造效果更好，頁(yè)巖氣產(chǎn)出能力更高。

一天上午，埃麗森達(dá)正在切洋蔥塊準(zhǔn)備午飯，一陣風(fēng)從陽(yáng)臺(tái)窗子外刮進(jìn)屋來(lái)，她以為是海風(fēng)，若無(wú)其事地朝外邊探視一下，這時(shí)她驚奇地看到天使正在試著起飛。他的兩只翅膀顯得不太靈活，他的指甲好像一把鐵犁，把地里的蔬菜打壞了不少。陽(yáng)光下，他那對(duì)不停地扇動(dòng)的大翅膀幾乎把棚屋撞翻。但是他終于飛起來(lái)了。埃麗森達(dá)眼看著他用他那兀鷹的翅膀扇動(dòng)著，飛過(guò)最后一排房子的上空。她放心地吁了一口氣，為了她自己，也是為了他。洋蔥切完了，她還在望著他，直到消失不見(jiàn)為止，這時(shí)他已不再是她生活中的障礙物，而是水天相交處的虛點(diǎn)。

2.3 孔隙結(jié)構(gòu)

2.3.1 孔徑分布

根據(jù)頁(yè)巖N2吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析，元壩、復(fù)興地區(qū)涼高山組泥頁(yè)巖孔徑主要介于2～50 nm，以介孔為主，其次為宏孔，微孔占比小。其中：復(fù)興地區(qū)涼二段主要目的層頁(yè)巖微孔占比為16%，介孔占比為53%，大孔占比為31%；元壩地區(qū)主要目的層頁(yè)巖微孔占比為15%，介孔占比為63%，大孔占比為22%。

2.3.2 孔隙結(jié)構(gòu)

涼二段頁(yè)巖孔體積介于0.014 9～0.041 0 mL/g，平均為0.027 4 mL/g，比表面積介于6.174～11.017 m2/g，平均為8.563 m2/g。不同巖相的孔體積、比表面積、孔隙形態(tài)存在差異。

紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相中的孔隙形態(tài)以近似墨水瓶形、近似平行板狀狹縫形為主（見(jiàn)圖3，圖中為T(mén)Y1 井樣品），比表面積（10.94 m2/g）、孔體積（0.027 9 mL/g）較大，孔徑在0.5～12.0 nm 的孔隙相對(duì)發(fā)育，以黏土礦物粗介孔、微裂縫溝通的局部溶蝕孔為主。紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖夾粉砂巖相中的孔隙形態(tài)以近似墨水瓶形、墨水瓶形為主，比表面積和孔體積相對(duì)紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相略小。韻律型混合質(zhì)泥巖相中的孔隙形態(tài)以平行板狀狹縫形與墨水瓶形的過(guò)渡類型為主，比表面積、孔體積介于前2 種巖相之間，孔徑在0.5～6.0 nm 的孔隙相對(duì)發(fā)育。層狀泥巖與粉砂巖互層巖相、塊狀泥巖夾粉砂巖相中的孔隙形態(tài)以墨水瓶形、近似墨水瓶形為主，比表面積、孔體積和孔徑相對(duì)減小。紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相中的近似平行板狀狹縫形、近似墨水瓶形孔隙易于液態(tài)烴流動(dòng)，頁(yè)巖油氣可動(dòng)性相對(duì)最好［14］。

圖3 涼二段中、下亞段優(yōu)質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)定量表征Fig.3 Quantitative characterization of the high quality pore structure in middle and lower submember in the second Member of Lianggaoshan Formation

3 孔隙發(fā)育主控因素探討

3.1 巖相控制孔隙度及孔隙類型

涼高山組暗色泥頁(yè)巖段平均孔隙度介于3.87%～4.04%，不同巖相差異較大。以復(fù)興地區(qū)為例，紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相孔隙度最高（3.87%），其次為紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖夾粉砂巖相（3.78%），塊狀泥巖夾粉砂巖相孔隙度最低（1.05%）。

不同巖相孔隙度差異的原因?yàn)椋阂环矫嬗捎诩y層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相相較于其他巖相的紋層極為發(fā)育，在紋層接觸面上易形成層理縫和縫合線，給油氣提供了一定的儲(chǔ)集空間；另一個(gè)方面由于紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相具有較高的黏土礦物體積分?jǐn)?shù)（52.1%），頁(yè)巖孔隙度與黏土礦物體積分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)，表明黏土礦物無(wú)機(jī)孔對(duì)孔隙度貢獻(xiàn)較大，而孔隙度與石英體積分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)，陸源輸入的石英孔隙相對(duì)欠發(fā)育（見(jiàn)圖4）。在水體動(dòng)力弱的半深湖沉積環(huán)境下，易于有機(jī)質(zhì)及黏土礦物有序沉積形成紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相，有機(jī)質(zhì)類型及高黏土礦物體積分?jǐn)?shù)使得紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相的有機(jī)孔和無(wú)機(jī)孔均較為發(fā)育，從而具有較高的孔隙度。

圖4 涼高山組頁(yè)巖孔隙度與黏土礦物體積分?jǐn)?shù)、石英體積分?jǐn)?shù)的相關(guān)性Fig.4 Correlation of shale porosity and clay mineral volume fraction,quartz volume fraction in Lianggaoshan Formation

3.2 有機(jī)質(zhì)類型控制有機(jī)孔發(fā)育程度

有機(jī)孔作為頁(yè)巖孔隙系統(tǒng)的重要組成部分，形成于頁(yè)巖的生烴演化過(guò)程中。有機(jī)孔發(fā)育的多少對(duì)于評(píng)價(jià)頁(yè)巖層段儲(chǔ)氣能力至關(guān)重要，有機(jī)質(zhì)類型是有機(jī)孔能否大量形成的基礎(chǔ)條件，有機(jī)質(zhì)組分、結(jié)構(gòu)及生烴過(guò)程的差異性是控制有機(jī)孔發(fā)育程度及其非均質(zhì)性的內(nèi)因。研究區(qū)涼高山組頁(yè)巖干酪根類型以Ⅱ2型為主，少量Ⅱ1型和Ⅲ型。鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，有機(jī)孔發(fā)育具有強(qiáng)非均質(zhì)性。結(jié)合有機(jī)質(zhì)巖石學(xué)及有機(jī)質(zhì)類型的研究發(fā)現(xiàn)，造成有機(jī)孔發(fā)育程度不一的主要原因是有機(jī)質(zhì)顯微組分類型存在差異（見(jiàn)圖5）。不發(fā)育孔隙的有機(jī)質(zhì)多呈條帶狀、塊狀，是由高等植物的木質(zhì)纖維組織經(jīng)腐殖化作用和凝膠化作用形成的顯微組分，主要為鏡質(zhì)體；而發(fā)育有機(jī)孔的有機(jī)質(zhì)多表現(xiàn)為無(wú)固定形態(tài)，受原始孔隙載體（周圍為無(wú)機(jī)礦物）控制，主要為固體瀝青。有機(jī)孔占比最高的為固體瀝青孔（見(jiàn)圖5a）、固體瀝青-黏土礦物復(fù)合孔（見(jiàn)圖5b）等次生有機(jī)孔。該類孔隙在生氣速率大于氣體逸散速率時(shí)，部分未逸出的氣體（氣泡）在母體內(nèi)部形成數(shù)量多、圓度好、孔徑中等、分布均勻的孔隙［15］，面孔率較大，貢獻(xiàn)了主要的儲(chǔ)集空間。在結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體孔（見(jiàn)圖5c）、菌類分泌體孔（見(jiàn)圖5d）等原生有機(jī)孔中，大部分被成巖礦物充填，殘留孔隙的孔徑大、圓度好，但是數(shù)量不多，面孔率中等，貢獻(xiàn)了部分儲(chǔ)集空間。無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、鏡屑體、絲質(zhì)體、半絲質(zhì)體和惰屑體等組分在熱演化過(guò)程中的形貌特征變化不明顯，無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體孔、惰屑體孔（見(jiàn)圖5e）的孔徑最小、圓度差、數(shù)量少，發(fā)育微裂縫，面孔率最低，儲(chǔ)集空間貢獻(xiàn)較少。

圖5 不同有機(jī)質(zhì)組分孔隙發(fā)育特征Fig.5 Pore development characteristics of different organic matter components

3.3 成巖作用過(guò)程控制了孔隙演化

頁(yè)巖層系形成過(guò)程中經(jīng)歷了復(fù)雜的成巖作用，原始沉積時(shí)原生孔隙能達(dá)到50%以上，壓實(shí)和膠結(jié)作用導(dǎo)致孔隙體積顯著降低（見(jiàn)圖6）［15］。埋藏過(guò)程中，隨著埋深增大，地溫逐漸升高，生烴作用形成酸性環(huán)境，蒙皂石脫水開(kāi)始成巖轉(zhuǎn)化，這一過(guò)程可形成大量的層間孔隙、黏土礦物晶間孔及黏土礦物收縮縫。長(zhǎng)石顆粒等蝕變以及黏土礦物成分轉(zhuǎn)變使得片層間孔徑具有變大的趨勢(shì)（見(jiàn)圖7）［16］。受壓實(shí)作用影響，與黏土礦物相關(guān)的孔隙大多為沿解理方向發(fā)育的狹縫形或線形孔隙。在巖性界面處的層理縫及顆粒接觸薄弱處，易成為有機(jī)質(zhì)排烴的成巖流體（酸性成巖流體）的排泄通道，從而發(fā)生順層滲流，形成相互溝通的孔縫網(wǎng)絡(luò)［15］。

圖6 陸相頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙演化示意Fig.6 Pore evolution of continental shale reservoir

圖7 不同黏土礦物的孔隙特征Fig.7 Pore characteristics of different clay minerals

研究表明，蒙皂石向伊利石轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，不僅有大量水析出，蒙皂石伊利石化還是烴源巖催化活性的主要來(lái)源，具有對(duì)有機(jī)反應(yīng)中釋放出的氫和水的吸附作用，以及向有機(jī)質(zhì)生烴反應(yīng)提供氫離子的能力，進(jìn)一步促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)裂解生烴［17］。隨著有機(jī)質(zhì)裂解生烴，開(kāi)始形成有機(jī)孔及少量有機(jī)質(zhì)微裂縫，早期較大孔徑的粒間孔隙因被瀝青充填，僅殘存部分相對(duì)較小的粒間孔隙，由黏土礦物與剛性顆粒間或黏土礦物雜亂堆積形成一定抗壓支撐結(jié)構(gòu)而保存下來(lái)［17］。有機(jī)質(zhì)生烴過(guò)程中形成的有機(jī)酸和CO2等物質(zhì)對(duì)方解石、長(zhǎng)石等礦物進(jìn)行酸溶蝕，形成次生溶蝕孔隙。長(zhǎng)石顆粒邊緣受成巖收縮作用控制，發(fā)育一些粒緣縫。在深度大約4 000 m 以下，黏土礦物轉(zhuǎn)化基本完成，由此產(chǎn)生的流體作用逐漸消失，壓實(shí)作用又發(fā)揮主導(dǎo)作用，致使孔隙度進(jìn)一步降低［18］。

總體上，紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相減孔作用以壓實(shí)作用和膠結(jié)作用為主，建設(shè)性作用包括黏土礦物成巖轉(zhuǎn)化形成黏土礦物孔縫、有機(jī)質(zhì)生烴形成有機(jī)孔、成巖流體溶蝕形成溶蝕孔縫、構(gòu)造作用形成微裂縫，均具有一定的增孔作用。值得注意的是，滯留烴通過(guò)孔隙壓力變化（包括異常高壓和毛細(xì)管壓力）對(duì)成巖壓實(shí)、熱演化產(chǎn)生抑制作用，從而對(duì)孔隙起到了保存作用。在層狀泥巖與粉砂巖互層巖相中，由于強(qiáng)烈壓實(shí)作用導(dǎo)致巖石致密，有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)低，原生酸性溶液減少，因而致密巖石中外源酸溶液難以進(jìn)入，增孔效應(yīng)一般。

3.4 構(gòu)造作用造成區(qū)域上的孔隙差異

元壩地區(qū)與復(fù)興地區(qū)熱演化程度相當(dāng)，鏡質(zhì)組反射率（Ro）分別為1.30%，1.34%，頁(yè)巖層段最大埋深相差不大（見(jiàn)圖8，圖中不同顏色對(duì)應(yīng)不同Ro時(shí)期）。但TY1 井現(xiàn)今埋深2 561.5 m，YY3 井現(xiàn)今埋深3 572.0 m，2 口井的埋藏演化差異較大，TY1 井抬升幅度大于YY3 井。前人研究表明，當(dāng)頁(yè)巖形成封閉帶對(duì)應(yīng)的臨界深度較低時(shí)，有利于形成有效儲(chǔ)層［19］。通過(guò)成藏演化模擬計(jì)算可知：復(fù)興地區(qū)最大埋深時(shí)期的壓力系數(shù)為2.26，從最大埋深釋放至今的壓力系數(shù)為1.20，形成頁(yè)巖封閉帶的臨界深度約為1 520 m；元壩地區(qū)最大埋深時(shí)期的壓力系數(shù)為1.89，從最大埋深釋放至今的壓力系數(shù)為1.80，形成頁(yè)巖封閉帶的臨界深度約為1 260 m。越接近臨界深度，則致密化作用越強(qiáng)。復(fù)興地區(qū)頁(yè)巖現(xiàn)今埋深與臨界深度差值為1 041.5 m，元壩地區(qū)頁(yè)巖現(xiàn)今埋深與臨界深度差值為2 312.0 m，致密化作用低于復(fù)興地區(qū)。另一方面，相對(duì)穩(wěn)定的上覆地層壓力不會(huì)造成孔隙大規(guī)模減少，大幅抬升造成流體泄壓會(huì)導(dǎo)致抗壓實(shí)能力減弱。由此認(rèn)為，區(qū)域上的孔隙差異原因可能是復(fù)興地區(qū)大幅構(gòu)造抬升導(dǎo)致流體泄壓造成的。

圖8 元壩、復(fù)興地區(qū)成藏演化模式Fig.8 Models of hydrocarbon accumulation and evolution in Yuanba and Fuxing areas

4 結(jié)論

1）涼高山組頁(yè)巖儲(chǔ)層平均孔隙度介于3.21%～4.04%，不同巖相中的孔隙度差異較大，紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相普遍具有較高的孔隙度，總體上為低孔特低滲儲(chǔ)層。

2）頁(yè)巖儲(chǔ)層中孔隙類型多樣，以黏土礦物晶間孔、黏土礦物層間孔為主，還可見(jiàn)粒間孔、溶蝕孔等無(wú)機(jī)孔，有機(jī)孔主要發(fā)育于固體瀝青、固體瀝青-黏土礦物復(fù)合體、有機(jī)質(zhì)-黏土礦物復(fù)合體中。不同尺度的微裂縫可以溝通頁(yè)巖中的基質(zhì)孔隙空間，有效改善頁(yè)巖的儲(chǔ)集性與物性。

3）涼高山組泥頁(yè)巖孔徑均以介孔為主，無(wú)機(jī)孔孔徑以粗介孔為主。紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相普遍具有較大的比表面積和孔體積，孔隙形態(tài)以近似墨水瓶形、近似平行板狀狹縫形為主，連通性較好，易于頁(yè)巖油氣流動(dòng)。

4）孔隙發(fā)育可能受巖相、有機(jī)質(zhì)類型、成巖作用、構(gòu)造作用的共同控制。巖相控制了孔隙度和孔隙類型，紋層狀黏土質(zhì)頁(yè)巖相具有較高孔隙度；有機(jī)質(zhì)類型控制了有機(jī)質(zhì)孔發(fā)育程度；成巖作用中的壓實(shí)作用具有明顯的減孔作用，裂解生烴、溶蝕作用具有一定的增孔作用，黏土礦物轉(zhuǎn)化具有一定的擴(kuò)徑作用；構(gòu)造作用造成區(qū)域上的孔隙差異，相對(duì)穩(wěn)定的上覆地層壓力及異常高壓有利于孔隙保存。