四川盆地页岩气藏和连续型_非连续型气藏基本特征

页岩气成藏条件综述【摘要】以美国典型页岩气盆地的页岩气成藏条件为基础，结合国内学者讨论，归纳出页岩气成藏条件包括：生烃条件（沉积环境、有机质类型、丰度、成熟度、单层厚度）、储集条件（孔隙度、渗透率、裂缝发育程度、矿物成分）、盖层及保存条件（构造运动强度、地层水条件）以及地层压力和埋深等，有利的页岩气成藏指标的下限【关键词】页岩气；成藏条件；有机质含量；成熟度0.引言页岩气是指天然气在富有机质泥页岩中生成之后，在层内以吸附或游离状就近富集，表现为“原地成藏”特征[1]。

页岩气勘探、开发始于美国，1821年在纽约Chautauqua县泥盆系Dunkirk页岩中钻下第一口页岩气井，产出可照明天然气[2]。

近年来，国内学者对页岩气成藏条件也进行了一些讨论[3-4]，但不够全面。

本文通过对美国典型页岩气盆地的页岩气成藏条件进行分析，结合国内学者讨论，总结页岩气成藏条件、成藏控制因素及下限指标。

1.烃源条件1.1沉积环境沉积环境从根本上控制和决定了页岩发育的厚度、有机质类型和丰度，所以我们应该把它作为分析页岩烃源条件的前提。

通常安静、缺氧还原的水体对有机质的保存有利，例如，在海相中，浅海陆棚环境最适合富有机质泥页岩的形成，四川盆地的寒武系筇竹寺组及志留系龙马溪组页岩均属深水陆棚相沉积[5]，已发现大量页岩气资源。

1.2有机质类型裂缝不仅可作为页岩气的聚集场所，还可作为页岩气的运移渠道。

裂缝有助于吸附气的解析，增加游离气的含量[2]。

李登华（2009）认为真正对页岩储层起到改善作用的是微裂缝，而不是宏观裂缝[3]。

对热成因型的页岩气藏而言，宏观裂缝会导致页岩气的逸散，对其保存不利；对于生物成因气藏而言，断裂越多，地层水活动性越强，生成的生物气量反而越大[3]。

2.2岩石学特征当页岩中脆性矿物含量越高时，越易形成天然裂缝和人工诱导裂缝。

北美主要页岩气产层的石英含量一般在20%～75%之间（表1），对于具有商业开发价值页岩而言，脆性矿物含量一般高于40%，石英含量大于30%[8]。

页岩气藏分布地质规律与特征聂海宽;张金川【摘要】对不同类型盆地内页岩气藏的页岩特征、深度、压力、天然气成因、裂缝、含气饱和度及气藏模式等气藏特征进行分析,对我国相似构造演化、相似类型盆地页岩气成藏条件进行类比研究.研究结果表明:江南-雪峰隆起北缘、鄂西及塔里木南缘等早古生代前陆盆地,准噶尔盆地周缘、"钦防海槽"和"十万大山"等晚古生代前陆盆地,扬子板块南北两条前陆盆地带等中生代前陆盆地以及塔里木、四川和鄂尔多斯等克拉通盆地都具备页岩气藏发育的地质条件.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(041)002【总页数】9页(P700-708)【关键词】页岩气;前陆盆地;克拉通盆地【作者】聂海宽;张金川【作者单位】中国地质大学(北京)教育部海相储层演化与油气富集机理重点实验室,北京,100083;中国地质大学(北京)教育部海相储层演化与油气富集机理重点实验室,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.3;P618.13页岩气是一种新型的非常规天然气，不同学者对其概念、成藏机理及成藏条件等进行了研究[1-8]。

页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。

在页岩气藏中，天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩甚至砂岩地层中。

页岩气为天然气生成之后在源岩层内就近聚集的结果，表现为典型的“原地”成藏模式[4-7]。

本文旨在对产页岩气盆地发育的区域构造背景和分布大地构造位置进行研究，进而得出页岩气藏分布地质规律与特征。

本文作者在分析美国页岩气盆地分布规律的基础上，对其分布的大地构造位置及盆地类型进行分类，认为产页岩气盆地主要位于阿巴拉契亚早古生代逆冲褶皱带、马拉松—沃希托晚古生代逆冲褶皱带和科迪勒拉中生代逆冲褶皱带前缘的前陆盆地及其相邻地台之上的克拉通盆地，在此基础上分析了不同盆地类型中页岩气藏的特征及气藏模式，并对我国主要前陆盆地和克拉通盆地的页岩气藏发育情况进行研究。

页岩气的成藏过程及特征页岩系统的地层组成：多为暗色泥页岩夹浅色泥质粉砂岩、粉砂质泥页岩的薄互层。

在页岩系统中，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，大部分均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和裂缝之中。

吸附状天然气与游离状天然气含量之间呈彼此消长关系，其中吸附状态天然气的含量变化于20 %～85 % 之间。

因此从赋存状态观察页岩气介于煤层吸附气（吸附气含量在85 % 以上）和常规圈闭气（吸附气含量通常忽略为零）之间（张金川等，2004）。

页岩气成藏体现出了非常复杂的多机理递变特点，除天然气在孔隙水、干酪根有机质以及液态烃类中的溶解作用机理以外，天然气从生烃初期时的吸附聚集到大量生烃时期的活塞式运聚，再到生烃高峰的置换式运聚，体现出了页岩气自身所构成的完整性天然气成藏机理序列。

一、页岩气的成藏过程页岩气成藏作用过程的发生使页岩中的天然气赋存相态本身也构成了从典型吸附到常规游离之间的序列过渡，因而页岩气成藏机理研究具有自身的独特意义，它至少将煤层气(典型吸附气成藏过程) 、根缘气(活塞式气水排驱过程) 和常规气(典型的置换式运聚过程) 的运移、聚集和成藏过程联结在一起。

由于页岩气在主体上表现为吸附状态与游离状态天然气之间的递变过渡，体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、典型根缘气和典型常规圈闭气成藏的多重机理意义，在表现特征上具有典型的过渡意义。

页岩气的成藏过程可以划分为三个成藏阶段。

1．第一阶段（页岩气成藏阶段）该阶段是天然气在页岩中的生成、吸附与溶解逃离（图1－6 ①），具有与煤层气成藏大致相同的机理过程。

在天然气的最初生成阶段，主要由生物作用所产生的天然气首先满足岩石中有机质和粘土矿物颗粒表面吸附的需要，当吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱和时，富裕出来的天然气则以游离相或溶解相进行运移逃散，条件适宜时可为水溶气藏的形成提供丰富气源。

页岩气成藏机理及气藏特征页岩气是泛指赋存于富含有机质的暗色页岩或高碳泥页岩中，主要以吸附或游离状态存在的非常规天然气资源。

在埋藏温度升高或有细菌侵入时，暗色泥页岩中的有机质，甚至包括已生成的液态烃，裂解或降解成气态烃，游离于基质孔隙和裂缝中，或吸附于有机质和矿物表面，在一定地质条件下就近聚集，形成页岩气藏。

从全球范围来看，页岩气拥有巨大的资源量。

据统计，全世界的页岩气资源量约为456.24xl0i2m3，相当于致密砂岩气和煤层气资源量的总和，具有很大的开发潜力，是一种非常重要的非常规资源［1-6］。

页岩气资源量占3种非常规天然气（煤层气、致密砂岩气、页岩气）总资源量的50%左右，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、拉丁美洲、前苏联等地区，与常规天然气相当。

页岩气的资源潜力甚至还可能明显大于常规天然气。

1.1 页岩气成藏机理1.1.1成藏气源页岩气藏的生烃、排烃、运移、聚集和保存全部在烃源岩内部完成，页岩既是烃源岩、储层，也是盖层。

研究表明，烃源岩中生成的烃类能否排出，关键在于生烃量必须大于岩石和有机体对烃类的吸附量，同时必须克服页岩微孔隙强大的毛细管吸附等因素。

因此，烃源岩所生成的烃类只有部分被排出，仍有大量烃类滞留于烃源岩中。

北美地区目前发现的页岩气藏存在3种气源，即生物成因、热成因以及两者的混合成因。

其中以热成因为主，生物成因及混合成因仅存在于美国东部的个别盆地中，如Michigan盆地Antrim生物成因页岩气藏及Illinois盆地NewAlbany混合成因页岩气藏［2l］。

1.1.2成藏特点页岩气藏中气体的赋存形式多种多样，其中绝大部分是以吸附气的形式赋存于页岩内有机质和黏土颗粒的表面，这与煤层气相似。

游离气则聚集在页岩基质孔隙或裂缝中，这与常规气藏中的天然气相似。

因此，页岩气的形成机理兼具煤层吸附气和常规天然气两者特征，为不间断充注、连续聚集成藏（图l-l）。

有机质和黏土颗粒气体流入气体进入最终形成表面吸附与解吸页岩基质孔隙天然裂缝网络页岩气藏图1-1页岩气赋存方式与成藏过程示意图在页岩气成藏过程中，随天然气富集量增加，其赋存方式发生改变，完整的页岩气藏充注与成藏过程可分为4个阶段。

四川盆地页岩气富集规律一、引言四川盆地是我国重要的页岩气资源基地之一，其丰富的页岩气储量备受关注。

为了深入了解四川盆地的页岩气资源特征和富集规律，本文针对该领域研究成果进行了梳理和综述，旨在为进一步的科学研究提供参考。

二、页岩气基本概念页岩气是一种深层非常规天然气，是指分布在页岩地层中的天然气。

页岩气的开发具有投资大、技术难度高、环境污染等特点。

三、四川盆地页岩气特征四川盆地页岩气主要分布在下古生界龙门山组、侏罗系下段泸州组和尺口组等地层中，以泸州组为主力地层。

该地层具有厚度大、含气量高、孔隙度小、渗透率低等特点，属于低孔隙度、低渗透率的紧致性地层。

四、影响因素1. 地质构造：四川盆地是我国的油气勘探重点区域之一，受到多次构造整合和调整，形成了复杂的地质构造，对页岩气富集有一定影响。

2. 页岩物质特性：四川盆地的页岩具有较高的有机质含量、良好的岩石完整性等特点，这些特性对其成熟度和富集程度具有一定影响。

3. 地层压力：地层压力是影响页岩气释放和流动的重要因素，其中自生压力和应力状态对页岩气释放和储集都有一定的影响。

五、页岩气富集规律页岩气在地质构造特征、页岩物质特性和地层压力等方面均具有一定的富集规律。

结合四川盆地的具体地质条件，可归纳为以下数个方面。

1. 地质构造对页岩气储集的影响：四川盆地中存在各类构造，包括古隆起、波浪凹陷等，这些构造对页岩气的储集和分布具有明显的影响。

2. 页岩物质特性对页岩气富集的影响：四川盆地页岩有机质含量高，成熟度较高，厚度大，这些地质特性为页岩气的富集提供了基础。

3. 地层压力对页岩气富集的影响：页岩气的释放和储集往往与地层压力密切相关。

如四川盆地区域内岩层压力较大，对页岩气富集有一定的促进作用。

六、结论四川盆地是我国重要的页岩气资源基地之一，其页岩气富集规律主要受到地质构造、页岩物质特性和地层压力等方面的影响。

深入了解这些影响因素是进一步挖掘四川盆地页岩气潜力的前提，同时也为其他地区的页岩气资源开发提供了借鉴意义。

页岩气页岩气，是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。

页岩气常分布在盆地内四川盆地的页岩气的积聚厚度最大，筇竹寺页岩TOC%含量大于2.0%，其周围的页岩气积聚厚度为80~100m,厚度最大的集中分布区为：度较大、分布广的页岩烃源岩地层中，分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

2012年3月中国公布发现可采资源潜力为25.1万亿立方米页岩气可供中国使用近200年。

页岩气- 概述页岩气（shale gas）是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与“煤层气”、“致密气”同属一类。

页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。

页岩气很早就已经被人们所认知，但采集比传统天然气困难，随着资源能源日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，人们逐渐意识到页岩气的重要性。

页岩气-主要特点页岩气主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50％）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间。

以吸附状态（大约50％）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成2009年云南和贵州北部页岩气资源所有权登记，四川盆地完钻页岩气信息井。

模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。

与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。

因此有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。

页岩亦属致密岩石，故也可归入致密气层气。

它起始于阿巴拉契亚盆地的泥盆系页岩，为暗褐色和黑色，富有机质，可大量生气。

四川盆地页岩气成藏条件分析一、本文概述页岩气作为一种清洁、高效的能源，在全球能源结构转型中扮演着举足轻重的角色。

四川盆地作为我国重要的能源基地之一，其页岩气资源的勘探与开发对于我国能源安全和可持续发展具有重要意义。

本文旨在全面分析四川盆地页岩气的成藏条件，包括地质背景、储层特征、成藏机制和影响因素等，以期为后续的页岩气勘探和开发提供理论支持和指导。

四川盆地地处于我国西南地区，具有独特的构造背景和沉积环境，这使得其页岩气成藏条件具有复杂性和多样性。

本文首先通过对四川盆地的地质背景进行深入研究，明确其构造演化历史、沉积相带分布和烃源岩发育特征等基本地质条件。

在此基础上，进一步分析页岩储层的岩石学特征、物性特征以及含气性特征，揭示页岩气储层的基本属性。

接下来，本文重点探讨四川盆地页岩气的成藏机制，包括页岩气的生成、运移、聚集和保存等过程。

通过对页岩气成藏过程中的关键因素进行深入分析，揭示页岩气成藏的主控因素和成藏模式。

本文还将考虑地质因素、工程因素和经济因素等多方面的影响，综合评估四川盆地页岩气的开发潜力和经济效益。

本文总结了四川盆地页岩气成藏条件的主要特点和规律，提出了针对性的勘探和开发建议。

通过本文的研究，不仅可以深化对四川盆地页岩气成藏条件的认识，还可以为后续的页岩气勘探和开发提供科学的决策依据和技术支持。

二、四川盆地地质背景四川盆地位于中国西南部，是一个典型的内陆沉积盆地，其形成与演化受到多期构造运动的影响，具有复杂的地质背景。

盆地内沉积了丰富的地层，其中页岩地层发育良好，为页岩气的形成提供了良好的物质基础。

四川盆地的地质历史可以追溯到数亿年前，经历了多次构造运动，包括加里东运动、海西运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动等。

这些构造运动导致了盆地的抬升、沉降和变形，形成了现今的盆地格局。

同时，这些构造运动也伴随着岩浆活动和热液活动，对盆地的沉积环境产生了深远的影响。

在四川盆地的地质历史中，沉积了多套页岩地层，其中最具代表性的是龙马溪组和五峰组。

四川盆地油气地质特征四川盆地位于四川省东部及重庆市，为一具有明显菱形边框的构造盆地，同时也是四周高山环抱的地形盆地，其范围介于北纬28°～32°40′，东经102°30′～110°之间，面积约18×104km2。

四川是世界上最早发现和利用天然气的地方。

从汉代“临邛火井”的出现，到隋朝（616年）“火井县”命名；从凿井求盐到自流井气田“竹筒井”·“盆”·“笕”钻采输技术的发展，都无不例外的证明四川天然气的开采源远流长。

但是，四川天然气的发展，经历了近代被欺凌的衰落，直到20 世纪中叶，古老的中国重新崛起，伴随工业化的进程，才得到真正的发展。

截止2004 年，经过半个多世纪的勘探，全盆地已经探明114 个气田，14 个油田，获得天然气地质探明＋控制＋预测储量约15000×108m3，3 级储量之和约占2002 年盆地资源评价总量的1/4。

伴随新区、新层、新领域的勘探发现，盆地的总资源量还将继续增长，为川、渝天然气能源发展锦上添花。

1.构造特征四川盆地属扬子准地台西北隅的一个次级构造单元，是古生代克拉通盆地与中新生代前陆盆地的复合型盆地。

从晋宁运动前震旦系基地褶皱回返，使扬子板块从地槽转向地台发展，直到喜山运动盆地定型，共经历了9 期构造运动，但对盆地构造、沉积地层发展演化有明显影响的有4 期：一是加里东期，形成加里东期乐山～龙女寺古隆起；二是东吴期，拉张断裂活动，引发玄武岩喷发（峨嵋山玄武岩厚达1500m）；三是印支期，形成印支期泸州、开江、天井山古隆起，且具盆地雏形；四是喜山期，盆地全面褶皱定型。

纵观盆地的发展，受欧亚、太平洋、印度板块活动的影响，盆地应力场的变化经历了古生代拉张为主，中生代三叠纪反转（由拉张向挤压过渡），中生代侏罗纪以来的挤压过程。

这一拉张－过渡反转－压挤的地应力场，控制了油气生成、运移、聚集、保存与破坏以及晚期成藏的全过程，尤其对复合型盆地更为明显。