上扬子地区南部志留系龙马溪组笔石页岩有机质特征摘要：上扬子地区南部志留系龙马溪组黑色笔石页岩的有机质丰度高，有机质类型好，有机质成熟度高，具有显著地有机地球化学特征，黑色笔石页岩中笔石化石的保存方式多为聚集式，丰度较高，为页岩气形成提供了物质基础。研究区龙马溪组有机质处于成熟-过成熟阶段，且该区域龙马溪组的烃源岩有机质类型为Ⅰ型(腐泥型)，有利于生气。
关键词：笔石页岩龙马溪组生物成因川南地区
川南早古生代志留系龙马溪组下部富有机质的黑色页岩发育。长期以来，大多数学者都认为这是一套有利的页岩气气勘探开发层段，并且页岩气的成因与笔石有非常密切的关系，但还未予证实。通过对川南龙马溪组页岩的实验分析研究发现，页岩中笔石中含碳量极高，基本与全岩中TOC含量相当。但是笔石体在地质演化历程中，其结构的演变与页岩气生成之间的相关关系，一直研究甚少。
1项目区背景及样品来源
四川盆地南部五峰组（O3w）-观音桥段（O3g）-龙马溪组（S1l）为还原环境下形成的一套连续沉积的暗色岩系，岩性以黑色泥岩、碳质页岩、灰岩等为主，并可伴生黄铁矿条带，产笔石和贝类化石。据野外调查资料，地层中笔石含量丰富，种类多样，在不同的组段呈现出不同的组合特征。笔石形态大多呈细、长组合与短、粗状组合产出，
建深1井志留系致密砂岩储层测井评价 方文 （江汉石油管理局测录工程公司湖北潜江，433123） 摘要：位于石柱复向斜中部建南深层构造主高点的建深1井储集空间结构复杂，非均质性强；本文以建深1井常规测井资料为基础，结合钻井工程、地质录井等方面的资料进行志留系韩家店组的储层测井评价，对该层位进行了岩性识别、储层划分、参数定量计算、流体性质识别等方面的研究。 关键词：建南深层构造建深1井志留系储层测井评价常规测井 0 引言 通过多年勘探，鄂西渝东地区上组合碳酸盐岩储层（泥盆系以上）存在4个主要的产气层，下三叠统嘉陵江组一段、飞仙关组三段、上二叠统长兴组二段和石炭系黄龙组；但对位于下组合的志留系（泥盆系下部）储层的研究不多，传统认为石炭系的烃源岩主要来自下志留统龙马溪组，通过对建深1井分析,认为志留系上部不仅具备生烃能力的泥岩段,而且还具有储集能力较好的储集层段。该储层的自身岩性特点强，孔隙空间结构复杂，非均质性强，储层横向变化大，储层发育程度与地质构造关系密切。 本文通过采用测井技术结合钻井、地质录井等方面资料，确定了本区储层测井解释参数，有效地进行了储层评价标准的划分和储层流体性质识别，并定量计算了储层各项参数。 1 志留系地层特征 1.1 岩性特征 志留系主要岩石类型以极细粒岩屑砂岩、长石岩屑砂岩；矿物成分以石英为主，岩屑以泥板岩、硅质岩、片岩和中酸性喷出岩岩屑为主。志留系分上统和下统,上统为韩家店组，下统为小河坝组和龙马溪组。 韩家店组岩性组合特征：以灰色泥岩为主夹薄层灰色砂质泥岩、粉砂岩，灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩，灰色、灰绿色、灰黑色粉砂岩呈不等厚互层。 小河坝组岩性组合特征：以灰色泥岩为主夹薄层灰色砂质泥岩、粉砂岩、泥质砂岩、泥质粉砂岩。 龙马溪组岩性组合特征:以灰色泥岩、砂质泥岩为主夹薄层灰色泥质粉砂岩；中部为深灰色泥岩、砂质泥岩不等厚互层和灰黑色、深灰色、灰色泥岩夹灰黑色粉砂岩不等厚互层，底部为灰黑色碳质泥岩不等厚互层。 1.2 沉积特征 志留系沉积特征：根据当时的沉积环境，地层从上到下，水体逐渐变深，岩石的颗粒逐渐变细，粘土矿物含量逐渐增多。 2 志留系岩电特征 利用测井曲线所反映的特征，对志留系地层进行了岩性-电性分析： 志留系韩家店组：泥岩的自然伽马100API左右，声波200μs/m左右，密度2.7-2.75g/cm3左右，中子22%左右，地层电阻率50Ωm左右。砂岩的自然伽马50-90API，声波185-206μs/m，密度2.65-2.72g/cm3，中子6-14%，地层电阻率40-100Ωm。 志留系小河坝组：泥岩的自然伽马110API左右，声波220μs/m左右，密度2.75g/cm3
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下： ) 21(3ν-= E K ) 1(2ν+= E G （7.2） 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5 中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3
流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,? tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： ' f f k K n t ∝ ? （7.3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν （7.4） 其中 3 /4G K 1 m += ν f 'k k γ= 其中，' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9 102?）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见1.7节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下，饱和体积模量为： n K K K f u + = （7.5） 不排水的泊松比为：
第２３卷第２期２ ０１６年３月地学前缘（中国地质大学（北京） ；北京大学）Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ（Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）；Ｐｅｋｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）Ｖｏｌ．２３Ｎｏ．２ Ｍａｒ．２０１６ ｈｔｔｐ ：／／ｗｗｗ．ｅａｒｔｈｓｃｉｅｎｃｅｆｒｏｎｔｉｅｒｓ．ｎｅｔ．ｃｎ 地学前缘，２０１６，２３（２）收稿日期：２０１５－０９－１２；修回日期：２０１５－１１－ ０１基金项目：中国地质调查局项目“沁水盆地及周缘页岩气资源调查评价”（２０１４－ ２５８）作者简介：付娟娟（１９８１—），女，博士研究生，工程师，矿产普查与勘探专业。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｕａｎｊ ｕａｎｆｕ＿２０１２＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ＊ 通讯作者简介：郭少斌（１ ９６２—），男，教授，博士生导师，从事层序地层学、储层评价和油气资源评价方面的教学和科研工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｇ ｕｏｓｂ５８＠１２６．ｃｏｍｄｏｉ：１０．１３７４５／ｊ ．ｅｓｆ．２０１６．０２．０１７沁水盆地煤系地层页岩气储层特征及评价 付娟娟， 郭少斌＊， 高全芳， 杨 杰中国地质大学（北京）能源学院，北京１０００８３ ＦＵ Ｊｕａｎｊｕａｎ， ＧＵＯ Ｓｈａｏｂｉｎ＊， ＧＡＯ Ｑｕａｎｆａｎｇ， ＹＡＮＧ ＪｉｅＳｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，ＣｈｉｎａＦＵ Ｊｕａｎｊｕａｎ，ＧＵＯ Ｓｈａｏｂｉｎ，ＧＡＯ Ｑｕａｎｆａｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｉｎ ｔｈｅＣａｒｂｏｎｉｆｅｒｏｕｓ－Ｐｅｒｍｉａｎ ｃｏａｌ－ｂｅａｒｉｎｇ ｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｑｉｎｓｈｕｉ Ｂａｓｉｎ．Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ，２０１６，２３（２）：１６７－１７５Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｑｉｎｓｈｕｉ Ｂａｓｉｎ，ａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏａｌ－ｂｅａｒｉｎｇ ｂａｓｉｎｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｈａｓ ｐｌｅｎｔｙ ｏｆ ｃｏａｌａｎｄ ｃｏａｌ－ｂｅｄ ｍｅｔｈａｎｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｈａｓ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｌｉｔｔｌｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｐｐｅｒ Ｐａｌｅｏｚｏｉｃ ｏｆ Ｑｉｎｓｈｕｉ Ｂａｓｉｎ，Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ＮＭＲ，ＦＩＢ－ＳＥＭ，ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｎｓｅｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｅｔｃ．ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｒｏｃｋａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｒｅｓ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ－ｒｉｃｈ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ，ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ ｉｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓ ｏｆ ｐｏｒｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｈｅｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅ ｅｎｏｕｇｈ ｓｐａｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｇａｓ．Ｍｉｎｅｒａｌ ｐｏｒｅｓ，ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒ ｐｏｒｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｐｏｒｅｓ ｉｎ ｓｈａｐｅｓ ｏｆ ｐｌａｔｅ，ｔｒｉａｎｇｌｅ ｏｒｉｒｒｅｇｕｌａｒ ａｒｅ ｗｅｌｌ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｅｒｅａｓ ｏｎｌｙ ａ ｓｍａｌｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｒｅｓ ｉｎ ｓｈａｐｅｓ ｏｆ ｄｏｔ ｏｒ ｏｃｃａｓｉｏｎａｌ ｅｌｌｉｐｓｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｈａｓ ａ ｌａｒｇｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｒａｎｇｅ ｆｒｏｍ ２．８４ｍ２／ｇ ｔｏ ６．４４ｍ２ ／ｇ ｗｉｔｈ ａｎａｖｅｒａｇｅ ｏｆ ４．２６ｍ２ ／ｇ．Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｐ ｏｒｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ３．６４ｎｍ ａｎｄ １０．３４ｎｍ，ｗｈｉｃｈｍｅａｎｓ ｍａｉｎｌｙ ｍｅｓｏ－ｐｏｒｅｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ５７．５％ｏｆ ｃｌａｙ ｍｉｎｅｒａｌｓ ａｎｄ ４１．３％ｏｆ ｂｒｉｔｔｌｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ，ｉｓ ｐｒｅｔｔｙ ｇｏｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｒｃｏ－ｐｏｒｅｓ，ｇａｓａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｈｉｇｈ ｖａｌｕｅ ｏｆ ＴＯＣ ａｎｄ Ｒｏ，ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ａｂｎｏｒｍａｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｉｎ Ｍｅｓｏｚｏｉｃ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ．Ｏｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ，ｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｂｕｒｉａｌ ｄｅｐｔｈ ｉｓｓｈａｌｌｏｗ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｇｒｅａｔ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｃ－Ｐ ｐｅｒｉｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ＱｉｎｓｈｕｉＢａｓｉｎ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｍｉｎｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｒｅ ｑｕｉｔｅｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｇ ａｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｑｉｎｓｈｕｉ Ｂａｓｉｎ；Ｃ－Ｐ ｐｅｒｉｏｄ；ｓｈａｌｅ ｇａｓ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ摘 要：沁水盆地是我国重要的含煤盆地，不仅其煤炭及煤层气资源丰富，在上古生界石炭纪—二叠纪地层中还有大量页岩发育。而目前，针对该地区页岩地层的相关研究极少，该地区页岩气资源是否具有勘探开发潜力有待深入而细致的研究。本文以沁水盆地上古生界石炭系—二叠系海陆交互相页岩储层为研究对象，通过薄片鉴定、Ｘ线衍射分析、氩离子抛光－扫描电镜分析、核磁共振、氮气吸附等实验方法，研究了富有机质页岩储层有机质含量、类型、成熟度等有机地化特征以及储集空间类型、物性、矿物组成、孔隙结构等储层特征。在此基础上，对研究区页岩储层的勘探开发潜力进行了评价。结果表明：沁水盆地石炭系—二叠系富有机质页岩储层中发育形态各异的不同类型孔隙及微裂缝。其中，矿物基质孔十分发育，主要包括有呈片状、三角形及
川南永川地区五峰组—龙马溪组页岩储层特征研究四川盆地页岩气潜力巨大,近年来屡有突破。已有研究表明,川南地区上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组发育黑色富有机质页岩,具备页岩气形成的基本条件且具良好的页岩气勘探潜力。 目前,永川地区及其周缘正进行页岩气大开发,前景较好。基于上述考量,本论文以川南永川地区五峰组和龙马溪组富有机质页岩为研究对象,以沉积学和储层地质学理论为指导,充分利用野外露头剖面、钻井岩心观察、测录井资料以及测试分析资料等,对研究区富有机质页岩沉积与储层发育特征进行了研究,并对储层有利区进行了分类评价。 取得的主要认识如下:通过剖面及钻井资料总结,厘定研究区的地层划分,川南永川地区五峰组-龙马溪组沉积在区内分布较广泛,沉积厚度约 360470米,地层厚度总体变化不大,埋深总体由北西向南东逐渐递减,基本在30004200米左右。五峰组-龙马溪组岩性主要为黑色泥页岩、碳质页岩、黑色页岩夹薄层灰质泥岩,古生物以笔石最为发育。 研究区五峰组-龙马溪组为陆棚环境,依据沉积相标志（沉积学、古生物、地球物理、地球化学标志）可分为浅水陆棚沉积和深水陆棚沉积,根据岩性差异可细分为灰泥质、泥质、砂泥质、硅质、碳质陆棚微相。研究区五峰组-龙马溪组页岩有机质含量较高,介于0.1210.2%之间,平均为2.7%,干酪根类型以Ⅰ型（腐泥型）为主,II1型（腐殖腐泥型）少量,热演化为高-过成熟阶段。 根据实验数据可得:研究区五峰组-龙马溪组页岩可以被评价为一套优质烃源岩。通过全岩分析认为,五峰组-龙马溪组页岩主要由石英、斜长石和黏土矿物
贵州绥阳地区下志留统龙马溪组页岩气地质条件 贵州绥阳地区下志留统龙马溪组黑色泥岩厚度推断自北向南亦逐步变薄，平均厚度小于10m。有機碳含量平均值达2.11%，有机质类型主要为腐泥腐殖型（Ⅱ1）或腐泥型（Ⅰ），成熟度也较高，Ro值一般位于1.5%～2.5%之间，处于高成熟-过成熟阶段。 标签：龙马溪组；页岩气；储存；保存；特征 1 概述 近年来，随着新能源的不断开发，中国页岩气资源的战略地位逐渐为人们所重视。美国和加拿大等经过多年的研究和实践开发，对页岩气的形成机理、富集条件等方面已取得重大进展[1-5]。中国南方古生界发育震旦系、寒武系、志留系、二叠系等多套海相黑色页岩，厚度大且分布稳定，有机质丰度和热演化程度均较高，具备形成页岩气的有利地质条件。国内已有学者对贵州志留系页岩所处的中上扬子地区岩相古地理环境、气源岩的地质背景、成藏条件和勘探远景作了大量研究[6-8]，并对贵州地区龙马溪组页岩的地质特征及气潜力进行了一些调查研究[9]，明确了龙马溪组为页岩气资源潜力层系。 2 区域地质背景 贵州绥阳页岩气区块区域地层划归扬子地层区黔北-黔中-川南分区遵义南川小区，赋存有下寒武统、上奥陶统和下志留统三套富有机质页岩地层。区内志留系仅发育下统，为浅海相碎屑岩建造及碳酸盐建造，沉积旋回清楚，生物化石发育，早期以笔石为主，中晚期珊瑚、腕足类丰富。总厚0～580m，由东向西逐渐减薄。与下伏奥陶系地层呈整合接触，与上覆二叠系地层为平行不整合接触。系内各组地层连续沉积，均为整合接触。 贵州绥阳下志留统龙马溪组由浅海相的碎屑岩组成，厚0～194m，区域上北部及东北部沉积较厚，向南西方向逐渐减薄。道真-黑石溪一线以北厚度均在100m以上，正安-燕子口一线厚度约为35～80m，再向南东至盆地边缘尖灭。在本区龙马溪组主要分布于区块中部和西南部，构造部位位于土坪复向斜和虾子场复向斜的核部及两翼，埋藏深度0～2500m（图1）。 3 页岩发育条件及储存特征 从黔北地区页岩气资源有利区选区研究成果可以知道，黔北地区，下志留统龙马溪组自北向南逐步变薄，区内推测厚度约0～22m。黑色泥岩厚度推断自北向南亦逐步变薄，平均厚度小于10m。 下志留统龙马溪组在区内分布面积约630km2，埋深深度一般为500～1500m，由东北至西南埋深逐步加大，区块西南部最大埋深可达2000m以上。
某边坡稳定性评价分析 作者简介：张帆（1968-），男，高级工程师，浙江温州人，主要从事岩土工程勘察设计等 方面工作。 摘要：该边坡主要由志留系龙马溪组泥质砂岩和粉砂质泥岩与第四系洪坡积碎石土等构成，高边坡为I 型，本文某高边坡的工程地质条件进行了分析，并结合稳定性计算方对其提出了 2 防治措施。 关键词：边坡；稳定性；评价分析 该边坡主要由志留系龙马溪组泥质砂岩和粉砂质泥岩与第四系洪坡积碎石土等构成，高边坡型，坡长100m，坡面积2500 m2。按照相关《技术要求》，该边坡安全等级为三级。地 为I 2 貌上属构造侵蚀、剥蚀中、低山区，切坡顶处高程约190~210m左右，自然斜坡坡角一般30°左右。 1工程地质概况 边坡区地层主要有志留系龙马溪组（S1l）和第四系（Q）。 ①志留系（S）。志留系地层分布于北东部和东部，呈南北向延伸，在本区出露的为罗惹坪 组（S1lr）。下部为灰绿色、黄绿色细粒长石石英砂岩、粘土质粉砂岩、粉砂质粘土岩（或 页岩），含生物碎屑泥灰岩；上部为灰绿色、黄绿色粘土质粉砂岩夹粉砂质粘土岩（或页岩）。 ②第四系（Q）。工作区出露的第四纪地层有残坡积层（Q el+dl），崩坡积层（Q col+dl）、洪积 层（Q dl+pl）、滑坡堆积层(Q del)和人工堆积层（Q ml）等类型，其中残坡积层分布最广，其岩性 为碎石夹（及）土；崩坡积层为块石夹少量土；滑坡堆积层为碎块石夹（及）土和滑动岩体。除此以外，其他成因的第四系厚度较薄，一般厚度数十厘米至数米。 高边坡区地下水主要有第四系孔隙水及基岩裂隙水。其中孔隙水主要赋存于第四系堆积物中，埋深浅，无承压，受大气降水补给，无统一地下水位，季节变化明显。基岩裂隙水主要赋存 在砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩风化带和基岩裂隙中，地下水位埋深相对较大。 根据地下水水质分析资料，地下水对混凝土不具有腐蚀性。 2地质特征及主要地质问题 高边坡区目前尚未发现整体的大面积变形破坏现象，由于修建移民公路切坡，使原有的斜坡 应力平衡状态破坏，导致边坡顶部产生卸荷裂隙，加剧岩体风化破碎，在降雨及其它外荷载 作用下，将导致边坡岩体表面剥落、掉块。Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段边坡由于卸荷裂隙发育、岩体 破碎，不排除边坡表层岩体卸荷、风化、剥落与掉块的可能。第Ⅳ段边坡也存在浅表层碎石 土的滑动。
各向异性页岩岩石物理建模及储层脆性评价页岩储层是目前非常规地球物理勘探的研究热点之一。而地震岩石物理分析技术是储层物性参数描述的重要手段。 作为地震弹性参数与储层物性参数之间的“桥梁”,地震岩石物理分析大体可分为“正问题”和“反问题”。正问题主要涉及岩石物理模型的构建及地震属性模拟,而反问题主要包括储层参数反演。 本文从正问题出发,构建了适合页岩储层的各向异性模型。并针对反问题引入网格分析法优化了反演算法。 最终利用反演结果讨论了页岩储层的各向异性特征。同时,分析了页岩储层的热点属性:脆性,优选脆性表征公式,结合井震资料,实现对页岩储层的脆性分析。 本文的主要成果可以归纳如下:(1)论文构建针对页岩储层的各向异性岩石物理模型。模型着重模拟了页岩储层由(1)有机质的富集;(2)黏土的定向排列和(3)扁平状的孔隙形态所引起的各向异性。 模型利用SCA+DEM模拟了页岩中的有机质,并引入成层因子(CL)模拟黏土的成层性强弱,最后利用孔隙纵横比控制了页岩的孔隙形态。实现了对页岩不同各向异性成因的精细模拟。 (2)随后,基于构建的页岩模型,在常规二维孔隙纵横比反演模板的基础上,引入矿物含量作为第三维参数,建立了更符合真实情况的三维孔隙纵横比反演模板,对储层的孔隙形态和孔隙类型进行反演,并利用反演得到的孔隙参数,实现对页岩储层的纵横波速度预测。(3)为了获取更多的储层物性信息,本文构建双扫描反演流程,反演得到表征孔隙形态和黏土成层性强弱的模型参数孔隙纵横比(α)
和成层因子(CL)。 实现对储层各向异性参数的预测,并讨论了各向异性参数与储层物性参数的相互关系。(4)针对反问题,本文通过引入网格分析法,对储层参数的反演算法进行改进。 网格分析法通过将实测测井值正态分布展开,将测井的误差考虑进反演算法中,最终得到待反演参数的概率密度分布图。降低了由测量值不准引起的预测误差,提高了预测结果的可信性。 并预测了目的层的孔隙形态及孔隙类型概率密度分布。(5)优选现有脆性公式,发现基于弹性参数构建的脆性指数的预测精度总体高于基于矿物组分的脆性公式。 基于杨氏模量泊松比构建的脆性指数对岩性的变化较敏感,而拉梅系数构建的脆性表征公式对孔隙流体更为敏感。基于模型,构建岩石物理脆性模板,优选脆性敏感参数。 研究发现低泊松比,中高杨氏模量,往往对应高孔脆性页岩,是页岩开采的“甜点”区域。最终,针对西南四川盆地龙马溪组-五峰组的页岩储层进行脆性评价,叠前同时反演结果和测井脆性分析结果较为吻合,验证了脆性分析结果的稳定性和可靠性。
四川盆地南部志留系页岩气成藏特征研究
中国石油勘探开发研究院廊坊分院 中国石油非常规油气重点实验室 国家能源页岩气研发实验中心 刘洪林 二〇一三年九月
前 言
近年来，美国页岩气成功开发已成为全球能源行业关注的焦 点，对国际天然气市场及世界能源格局产生巨大影响。 我国南方海相页岩沉积区资源潜力大，发展前景广阔。2009年 底启动了长宁-威远、昭通两个页岩气产业化示范区先导试验工作， 完成了大量实质性工作，在南方海相页岩沉积区获得重要进展， 2012年页岩气水平井获得15万方以上的日产量，获得重要突破，证 实了页岩气资源的富集程度和开发前景。 页岩气与煤层气地质评价上有相似性，也有差异。本文就该地 区地质条件进行分析，提出地质评价方面的一些想法供大家参考。
汇 报 提 纲
一、北美地质选区指标面临挑战 二、蜀南超压气藏特征及分析 三、初步认识与思考
（一）美国页岩气资源及选区指标
1．美国页岩气资源与分布 目前获得商业开发的页岩气赋存于海相沉积页岩
分布时代：奥陶纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪和白垩系
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Marcellus Big Sandy Greater Siltstone New Albany Antrim Cincinnati Arch* Haynesville Eagle Ford Floyd-Neal & Conasauga Fayetteville Woodford Cana Woodford Barnett Barnett Woodford Hilliard-Baxter-Mancos Lewis Williston-Shallow Niobraran* Mancos
产气页岩
（据Scott，2008）
天然气分布规律 辽河盆地的天然气在纵向上和横向上分布都很广泛。在横向上，由于气体形成的途径多于油的形成途径，气体的分布区域远远大于油层的分布；在纵向上，自目前勘探的最深部位到浅层均有气体存在，含气层系多，自下而上发育了太古界、中生界和新生界。特别是第三系自沙四段到明化镇组各层段均有气藏存在，沉积环境和演化史的特征，造成天然气原始组分富烃，贫H：S，少CO：和N2。 辽河断陷广泛发育多期张性断裂，把二级构造带切割成复杂的断块油气田。受构造、断裂活动影响，造成多次油气聚集、重新分配而形成多套含油气层系。 通过天然气的地球化学研究，结合盆地地质背景，天然气有如下分布规律：1．自生自储的天然气垂向分布 以自生自储为主的天然气层，自下而上分布有侏罗系的煤型气、正常凝析油伴生气、正常原油伴生气、生物一热催化过渡带气和生物成因气等。其特征主要是613C，依次变轻。侏罗系煤型气主要分布在深大断裂边缘，仅处于侏罗系发育的地区，如东部凹陷三界泡地区。正常凝析油伴生气主要发育在有机质埋深达到高成熟阶段的地区，主要为各个凹陷的沉降中心部位，如整个盆地的南部地区及东部凹陷北部地区。正常原油伴生气在整个盆地均有分布，主要是与原油伴生的气顶气和溶解气。生物一热催化过渡带气主要发育在有机母质埋深浅于3000m 的未成熟和低成熟阶段，并有良好的盖层发育的地区，部分地区的局部构造亦可形成小型气藏，在盆地的大部分地区均有分布，主要在东部和大民电凹陷的有利地区。生物成因气理论上在整个盆地浅层都存在。因此，只要有良好的储盖组合，在整个盆地中都可望发现生物成因气藏。 总体来看，三个凹陷中，大民屯凹陷以成熟阶段的石油伴生气和生物一热催化过渡带气为主．有少量生物成因气。东部凹陷在不同的构造部位分布不同类型的气体，中生界发育并位于深大断裂边缘的地区，有煤型气和深源气的存在。南、北凹陷深部位置，主要是高成熟和成熟的热催化一热裂解气。而凹陷中部广泛发育生物一热催化过渡带气。在构造高部位有利地区，发育有较可观的生物成因气。西部凹陷主要发育热催化一热裂解气，特别是凹陷南部沉降中心处，热裂解形成的正常凝析油伴生气更为广泛。在有机母质埋深浅的部位发育生物一热催化过渡带气。当然，如果存在有利的储盖组合，生物成因气的存在勿需置疑。 2．断裂构造导致天然气广泛运移 广泛发育的断裂构造，使大多数天然气发生不同程度的运移，造成天然气更加广泛、更加复杂的分布格局。断裂构造或不整合面为气体运移通道，形成新生古储的古潜山油气藏。天然气的垂向和侧向运移，造成了大面积浅层气藏的形成。这部分气体的气源岩母质类型、演化程度，特别是天然气同位素组成特征均与原生气藏一致。最明显的差别是甲烷含量相对高，重烃含量低，愈向浅层，甲烷含量愈高，反映运移的地质特点是由斜坡低部位向高部位甲烷含量升高，由低台阶向高台阶甲烷含量亦升高，如兴隆台气田不同台阶的天然气组分由下到上变干。曙光一高升油气藏也有类似分布。在大民屯凹陷东部浅层及东、西部凹陷的大部分地区浅层干气也是运移形成 3．天然气藏类型分布 构造运动造成了多套油气层和多种类型的储集层，形成了多样的天然气藏类型，根据控制油气的主要因素，可以划分出四大类油气藏：(1)构造油气藏，包括背
页岩气储层评价
斯伦贝谢DCS 2010年5月
汇报提纲
页岩气藏特征 页岩气储层评价技术 实例
2 5/18/2010
页岩气藏普遍特点
有机质含量丰富 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂
页岩气藏普遍特点
有机含量丰富的页岩 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 和单井产量低 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂
采收率 (%) 全球常规气储量：6,300 tcf/178.4万亿方 全球页岩气储量：16，112tcf/456万亿方 中国页岩气储量：3528tcf/99.9万亿方 引：BP Statistical Review of World Energy, June 2008
A O/NA L B
A B L O/NA
Antrim (Michigan) Barnett (Texas) Lewis (New Mexico) Ohio/New Albany
页岩气藏普遍特点
有机含量丰富的页岩 烃源岩 含吸附和游离状态气体 超低渗 (~100 nD, 0.0001 mD) 低孔 (~ 5%) 含气量大 采收率变化大 和单井产量低 生产寿命长( 30-50 年). (Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年) 游离状态天然气的含量变化于20%-85%之间 增产措施：水平井、多级压裂
泥页岩储层特征及油气藏描述 1、页岩气地质理论 页岩气藏因其自身的有效基质孔隙度很低，主要由大范围发育的区域性裂缝或热裂解生气阶段异常高压在沿应力集中面、岩性接触过渡面、脆性薄弱面产生的裂缝提供成藏所需的储集孔隙度和渗透率，孔隙度最高仅为4%-5%，渗透率小于1x10-3μm2。 页岩在地层组成上多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。在页岩中，天然气的赋存状态多种多样，除极少量的溶解状态天然气以外，大部分以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙、裂缝中。吸附状态天然气的赋存与有机质含量关系密切，其中吸附状态天然气的含量为20%-85%，其成藏体现出非常复杂的多机理递变特点，表现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移，因此页岩气藏具有典型煤层气、典型常规圈闭气成藏的多重机理。 页岩气藏的形成是天然气在烃源岩中大规模滞留的结果，是“自生自储”式气藏，运移距离极短，现今保存状态基本上可以反映烃类运移时的状态，即天然气主要以游离相、吸附相和溶解相存在。在生物化学生气阶段，天然气首先吸附在有机质和岩石颗粒表面，饱和后则富余的天然气以游离相或溶解相进行运移，当达到热裂解生气阶段，由于压力升高，若页岩内部产生裂缝，则天然气以游离相为主向其中运移聚集，受周围致密页岩烃源岩层遮挡、圈闭，易形成工业性页岩气藏。由于扩散作用对气态烃的运移起到相当大的作用，天然气继续大量生成，将因生烃膨胀作用使富余的天然气向外扩散运移，此时无论是页岩地层本身还是薄互层分布的砂岩储层，均表现为普遍的饱含气性。 在陆相盆地中，湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩气成藏的最好条件，但通常位于或接近盆地的沉降-沉积中心，导致页岩气的有利分布区集中于盆地中心处。从天然气的生成角度分析，生物气的产生需要厌氧环境，而热成因气的产生也需要较高的温度条件，因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域。 2、页岩气的主要特征 2.1页岩气的成因特征 页岩气的成因类型有生物成因型、热解成因型和热裂解成因3类型及其混合类型。对生物成因气而言，其源岩的热演化程度低，R o一般不到0.7%，所生成
页岩气储层岩石物理性质研究 学生：袁亚丽陈改杰蔡家琛李龙指导老师：樊振军 （数理学院） 【摘要】页岩气藏开采首先要对其进行评价，充分考虑其储层性质和开采能力。储层性质主要通过储层参数来描述，通过对相关参数的分析进一步评价储层的生产能力，制定相应的增产措施和开采方案。本实验以龙马溪组页岩为例，采用电阻率测试装置、YS-Hf岩电声波综合测试仪器等仪器对页岩气储层岩石的物理性质进行了测试，并分析总结页岩气储层物理参数对页岩气开采的指导意义，为提高我国页岩气岩石物理实验分析技术和研究水平，为我国页岩气勘探开发奠定坚实的基础。 【关键词】页岩气；电导率；横波；纵波；泊松比 【项目编号】2015AB061 【背景意义】页岩气藏开采首先要对其进行评价，充分考虑其储层性质和开采能力．储层性质主要通过储层参数来描述，通过对相关参数的分析评价储层的生产能力，制定相应的增产措施和开采方案。页岩气储层以纳米级孔隙为主的特性，使得页岩岩石物理基础实验及相关理论模型研究在页岩气储层测井评价中发挥举足轻重的作用。页岩气地质条件和形成机理完全不同于传统石油地质理论，国内外针对页岩气形成机理、富集规律和主控因素等尚未完全搞清。由于页岩储层低孔隙度、超低渗透率、以纳米级孔隙为主的特性，使得页岩气储层岩石物理基础实验及相关理论模型研究在页岩气储层评价中发挥重大的作用，而中国目前在这方面的研究尚处于起步阶段。因此，急需了解和借鉴国外相关实验技术和研究方法，提高我国页岩气岩石物理实验分析技术和研究水平，为我国页岩气勘探开发奠定坚实的基础。． 1.电阻率测井 页岩气储层识别所利用的常规测井方 法有: 自然伽马测井、声波时差测井、体密度测井、中子密度测井、岩性密度测井、电阻率测井、井径测井等［2］，本实验采用电阻率的方法对页岩含有机质量进行了评价，有机质不导电，随 TOC含量增加电阻率增大。在测井中可采用电阻率测井对有机质含量进行评价。本实验采用电阻率测试装置对四川沙坝乡龙马溪组的页岩的电阻率进行了测试，数据如表1所示；天津蓟县页岩的数据如表2所示：
ｄｏｉ：１０．１１７６４／ｊ ．ｉｓｓｎ．１６７２－１９２６．２０１５．０６．１１９０非常规天然气 收稿日期：２０１４－１０－０９；修回日期：２０１４－１０－ ３１．基金项目：国家基础研究发展计划（“９７３”）项目（编号：２０１２ＣＢ２１４７０２）；国家自然基金项目（编号：４１２７２１５５）；国家自然基金项目（编号：４１２７２１５９ ）联合资助．作者简介：张旭（１９９０－），男，安徽巢湖人，博士研究生，主要从事油气成藏评价和非常规油气地质研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｚｈａｎｇｃａｇ ｓ＠１６３．ｃｏｍ．滇东北龙马溪组页岩气地质条件及有利区优选 张 旭１， ２，刘成林１，２，朱炎铭３，４，王 阳３，４，付常青３，４ （１．中国地质科学院页岩油气调查评价重点实验室，北京１０ ００８１；２．中国地质科学院地质力学研究所，北京１０００８１；３．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州２２ １１１６；４．中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室，江苏徐州２２ １１１６）摘要：通过对滇东北龙马溪组野外剖面实测与样品测试分析，测定样品有机质丰度及成熟度，以Ｘ－射线衍射、高压压汞法、气体吸附法及扫描电镜观察等分析页岩储层特征，结合等温吸附实验模拟，综合分析优选有利区。研究表明：①滇东北龙马溪组黑色页岩自南东往北西方向厚度逐渐增大，均分布于其下段，平均厚度大于３０ｍ；以盐津县、大关县为中心，地层埋深向外逐渐增大。②平面上，泥页岩ＴＯＣ值由南往北增大，在盐津西北、威信以北地区ＴＯＣ值普遍大于２％；垂向上，ＴＯＣ值在龙马溪组下段平均值大于２％，中上段ＴＯＣ值均小于１％；实测镜质体反射率平均为３．６％，属于过成熟阶段。③龙马溪组页岩脆性矿物含量较高，属于易压裂改造类型；但与北美主要含气页岩相比，黏土矿物含量较高，脆性矿物（石英等）及碳酸盐岩矿物（方解石等）相对较低。④压汞实验表明孔隙主要为过渡孔及微孔，从底到顶孔隙开放性逐渐变差；液氮吸附实验表明过渡孔及微孔中小于２０ ｎｍ孔径的孔隙发育较好，且多为开放孔，主要为两端均开口的圆筒孔、圆锥孔、平行板状孔，含有一定量的细颈瓶孔；测定孔隙比表面积为６．４７９～１７．３２９ｍ２／ｇ，平均为１１．４２５ｍ２ ／ｇ，总体积为０．００６～０．０１６ｃｍ３ ／ｇ ，平均孔径分布范围为３．２５６～４．３６７ｎｍ。⑤等温吸附实验表明研究区龙马溪组理论最大吸附气含量平均可达３．２１ｃｍ３／ｇ 。在主要参数综合评价基础上，共优选出盐津县—绥江县、大关县北东地区和威信县西南地区３个有利区。关键词：页岩气；滇东北；龙马溪组；有利区优选 中图分类号：ＴＥ１２２．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－１９２６（２０１５）０６－１１９０－１０引用格式：Ｚｈａｎｇ Ｘｕ，Ｌｉｕ Ｃｈｅｎｇｌｉｎ，Ｚｈｕ Ｙａｎｍｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａ－ｖｏｒａｂｌｅ ａｒｅａｓ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｆｒｏｍ Ｌｏｎｇ ｍａｘｉ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈｅａｓｔ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０１５，２６（６）：１１９０－１１９９．［张旭，刘成林，朱炎铭，等．滇东北龙马溪组页岩气地质条件及有利区优选［Ｊ］．天然气地球科学，２０１５，２６（６）：１１９０－ １１９９．］０ 引言 非常规油气藏的勘探开发正改变着全球能源格局。中国不仅加大了煤层气和致密砂岩气研究力度，近年来在页岩气、天然气水合物等方面也迅速发 展，特别是页岩气资源研究已成为国内热点［ １－ １１］。美国信息能源署（ＥＩ Ａ）在２０１３年发布的世界页岩油气技术可采资源总量评价报告中指出，全球页岩气资源量丰富，包括全球４１个国家共１３７组页岩层在内的全球页岩气技术可采资源总量为２０ ６．７×１０１２ ｍ３ ，其中中国页岩气技术可采资源量为３１．５７×１０ １２ ｍ３ ，位居全球第一。中国页岩气资源分布广泛，尤以南方海相地层富含页岩气资源，其页岩气成藏地质条件优越，扬子地区更是油气研究重点，但目前 第２６卷第６期 ２０１５年６月天然气地球科学 ＮＡＴＵＲＡＬ ＧＡＳ ＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥ Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．６ Ｊｕｎ． ２ ０１５
岩石物理模型综述 岩石是由固体的岩石骨架和流动的孔隙流体组成的多相体，其速度的影响因素呈现复杂性和多样性各因素对速度的影响不是单一的，是相互影响综合作用的结果，这也表明利用地球物理资料进行储层特征预测和流体识别是切实可行的，岩石的弹性表现为多相体的等效弹性，可以概括为4个分量：基质模量，干岩骨架模量，孔隙流体模量，和环境因素（包括压力温度声波频率等），岩石物理理论模型旨在建立这些模量之间相互的理论关系，它在通过一定的假设条件把实际的岩石理想化，通过内在的物理学原理建立通用的关系。有些模型假设岩石中的孔隙和颗粒是层状排列的，有些模型认为岩石是由颗粒和某种单一几何形状的孔隙组成的集合体，其中孔隙可以是球体、椭球体或是球形或椭球形的包含体，还有些模型认为岩石颗粒是相同的弹性球体。鉴于以上不同的实际岩石理想化过程，我们将岩石物理模型分为四类：层状模型、球形孔隙模型、包含体模型和接触模型。 1 层状模型 ①V oigt-reuss-hill(V-R-H)模量模型 在已知组成岩石介质各相的相对含量以及弹性模量的情况下，分别利用同应变状态同应力状态估算岩石介质有效弹性模量的vogit上限reuss下限，利用两者的算术平均计算岩石的有效弹性模量，这种平均并没有任何理论的基础和物理含义，该模型比较适合于计算矿物成分的有效体积模量及可能的最大上下限，不适于求取岩石的总体积模量剪切模量和气饱和岩石的情况。
②Hashin-shtrikman模量模型 在已知岩石矿物和孔隙流体的弹性模量及孔隙度的情况下，Hashin-shtrikman模型能精确地计算出多孔流体饱和岩石模量的取值范围，其上下限的分离程度取决于组成矿物弹性性质的差异（均为固体矿物颗粒时，上下限分离很小；如有流体存在时，则上下限分离较大）。 ③wood模量模型 wood模量模型首先利用reuss下限计算混合物平均体积模量，再利用其与密度的比值估算速度，该模型比较适用于计算孔隙混合流体的有效有效体积模量，或者浅海沉积物的有效体积模量（浅海沉积物基本为悬浮状态）。 ④时间平均平均方程 Wyllie等人的测量显示，假设岩石满足：（１）具有相对均匀的矿物；（２）被液体饱和；（３）在高有效压力下，波在岩石中直线传播的时间是在骨架中的传播时间与在孔隙流体中的传播时间的和，由此得到声波时差公式为 ΔT＝（１－φ）ΔTｍａ＋φΔTｆ 其中，ΔT为声波时差，ΔTｍａ和ΔTｆ分别是孔隙流体和岩石骨架的声波时差值，φ是孔隙度。因此，通常被称为时间平均方程，该方程适用于压实和胶结良好的纯砂岩。对于未胶结、未压实的疏松砂岩，需要用压实校正系数犆ｐ校正；对于泥质砂岩，要进行泥质校正。 2 球形空隙模型
云南化工Yunnan Chemical Technology Apr.2018 Vol.45，No.4 2018年4月第45卷第4期 页岩气主要是指呈吸附和游离状态储存于富有机质的泥页岩及夹层（储集岩系）中的非常规天然气。其成分以甲烷为主（甲烷含量96%~98%，氮气、二氧化碳含量少，不含硫化氢），是一种清洁、高效的能源，具有较高的工业经济价值。四川盆地是我国页岩气主要探区之一，中石油、中石化等先后在其中钻获了商业性页岩气产能。 1 工区勘探概况 荣昌-永川探区是中石化股份西南油气分公司（简称分公司）登记区块，石盘铺向斜位于该区块西北，行政隶属重庆市荣昌区。为了加快该区页岩气勘探步伐，2013年开始分公司在该区部署以志留系龙马溪组页岩层系为主要目的层的预探井-永页1井，该井2014年11月开钻，2015年5月完钻；同年8月又实施了水平井-永页1HF井，2015年11月完钻；12月对该井水平段进行23段大型压裂施工，试获气产量14.12×104m3/d，天然气无阻流量20.93×104m3/d，实现了该区页岩气勘探工作的突破[1]。 截止2017年底，该区共完成17口钻井，已取得阶段性的勘探成果。 2 局部构造简况 探区内新店子构造带（局部构造）为北东向的长轴背斜，整体表现为“两凹夹一隆”的构造格局，自北西往南东分别发育石盘铺向斜、新店子背斜、方家沟向斜。 石盘铺向斜位于新店子构造带西北翼，为北东走向的宽缓向斜，地层倾角0.2~4.7°；主体构造完整，无大断层破坏，油气保存条件良好。 3 页岩储层特征 永川探区页岩层系主要发育在志留系下统龙马溪组~奥陶系上统五峰组（简称本组），而优质页岩（气）储层则发育在龙马溪组一段（S1l1）~五峰组（O3w）（简称本段）。根据测、录井资料，一般将本段页岩自上往下划分为9段，依次编为⑨~①号小层，属于富含有机质页岩；其中⑦~①号小层气显示较好，属于优质页岩。 永页2井是分公司在石盘铺向斜部署的一口预探井，以龙马溪组一段~五峰组优质页岩层段为主要目的层。下面选取本井为代表，从八个方面重点论述石盘铺向斜本段（4014.50~4098.00m）页岩储层特征。3.1 分布特征 本井在本组钻遇储层（页岩气显示层）4层，主要分布在该组下部。单层厚度最大41.00m，最小3.00m，储层累厚80.00m，占本段钻厚的95.81%，占地层钻厚的21.92%，表明本段页岩气储层发育，厚度大。 3.2 岩性特征 储层主要为灰黑、黑色（含灰质）页岩，夹薄层（0.10m）深灰色泥晶生物灰岩[2]。 龙一段页岩：灰黑色为主，深灰色少量；微含粉砂及钙质；页理较发育；性较硬、脆。五峰组页岩：黑色；质纯；页理发育；性脆。 泥晶生物灰岩：深灰色。成分为方解石90%，泥质10%。泥晶生物结构：其中生物45%，岩心断面发育丰富的赫南特贝化石；生物碎屑5%，破碎；基质50%，成分为泥晶方解石。性硬且脆，致密。这是上奥陶统的区域标志层－观音桥灰岩段。 本组钻井取心6回次，岩心总长89.00m（本段为全取心），薄片鉴定成果总体反映：自上往下页岩颜色逐渐加深：由深灰色变为黑色；页岩有机质含量、脆性矿物含量逐渐增大。 3.3 电性特征 自然伽马（GR）平均测值123.5~186.7API；侧向深、浅电阻率（RD、RS）均值分别为14.6~56.6Ω.m、12.3~57.7Ω.m；补偿声波时差（AC）均值65.9~80.0μs/ ft，补偿中子（CNL）均值14.4~25.3%，补偿密度（DEN）均值2.49~2.68g/cm3。 测井曲线特征反映了本段页岩自然伽马相对高值，有机质较丰富，电阻率相对上段增大，声波时差、中子明显增大（本井优质页岩段中子读值与普通泥岩相比，稍微偏低），密度明显减小[3]。页岩气储层品质呈现自上往下逐渐变好的特征。 3.4 物性特征 实验分析：根据检测报告，岩心孔隙度介于1.79~ 7.75%，平均4.22%。 测井计算：有效孔隙度（POR）3.4~6.0%，绝对渗透率（PERM）（0.02~0.56）×10-3μm2，含水饱和度（SW）12.5~38.9%，可见微孔隙较发育给游离气提供了足够的储集空间。 以上反映本段页岩物性条件较好。 3.5 孔洞缝特征 钻井取心表明，本段裂缝总体欠发育，局部较发育。岩心观察：裂缝发育306条，平均密度3.44条/m，全 doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2018.04.160 石盘铺向斜页岩气储层特征浅析 单 晖 （中石化西南石油工程有限公司地质录井分公司，四川 绵阳 621000） 摘 要：以永页2井为例，利用现场录井资料、测井解释成果及实验资料等，从储层分布、岩性、电性、物性、孔洞缝、总有机碳、含气水性、脆性等方面，针对石盘铺向斜优质页岩（气）储层特征进行了较全面的分析、总结及综合评价，建议“龙一段底部③底+②号小层”作为本构造区页岩气钻井（水平井）的目的层。 关键词：石盘铺向斜；龙一段；页岩气；储层特征 中图分类号：P618.13 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2018）04-201-02 ·201·