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湘鄂西寒武系页岩气评价及研究摘要：湘鄂西寒武系优质页岩勘探开发区域集中于鄂西、桑植-石门地区，在湘鄂西地区的多口井的多个海相地层位获页岩油气显示，揭示了湘鄂西地区泥页岩储层中赋存有丰富的油气资源。
现有资料表明，常压井反映出高吸附气占比、高返排、高水平应力差等特征，页岩气井压后普遍低产。
因此需要针对常压页岩气储层开展测井地质综合评价研究，建立湘鄂西常压页岩气储层评价技术。
关键词：页岩气；寒武系；电成像；元素测井；TOC；自然伽马能谱0 引言湘鄂西地区受多期构造叠加作用影响，地层高陡、断层发育等，湘鄂西地区页岩气保存条件破坏严重。
工区储层评价主要面临以下困难：（1）缺乏由点及面的湘鄂西区块寒武系页岩测井岩石物理特征规律性研究，各主要区块间综合对比分析研究较少。
针对寒武系的页岩储层研究较少，缺乏相关的页岩优质储层识别和测井评价研究。
（2）储层电阻率变化范围较大，且与含气性关系不明显。
电阻率数值高低，是否与含水饱和度有关，还有待结合试气、岩心分析数据进一步开展研究。
（3）湘鄂西区块纵向页岩层系较多，页岩类型复杂，无标准的解释模型。
目前没有建立湘鄂西寒武系页岩评价体系与解释评价标准。
通过对湘鄂西地区寒武系页岩储层的研究，形成测井评价体系，对本区的页岩气勘探和水平井开发才能起到巨大的推进作用。
鄂西宜昌地区寒武系出露齐全、连续，且岩石类型多样、化石丰富，是我国寒武系的标准剖面之一，自下而上划分为水井沱组、石牌组，天河板组、石龙洞组、覃家庙组和三游洞组。
1 页岩储层识别页岩做为一种烃源岩，其生烃、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。
主要用到下列四种方法来判断页岩发育层段。
1.1 岩心或岩屑识别岩性湘鄂西地区寒武系有利的页岩气层段主要发育于水井沱组下部地层。
根据现场岩心、岩屑的岩性描述，水井沱组主要为呈薄层或块状产出的暗色或黑色细颗粒的沉积岩，它们在化学成分、矿物组成、古生物、结构和沉积构造上丰富多样。
湘中、湘东南及湘东北地区泥页岩层系地质特征与页岩气勘探潜力页岩气是在富含有机质的页岩中形成的天然气的富集，以游离相存在于天然裂缝与粒间孔隙中，吸附在干酪根或粘土颗粒表面，溶解于干酪根和沥青里。
以热成熟作用或连续的生物作用为主以及两者相互作用生成的聚集在烃源岩中的天然气，已逐渐成为重要的非常规天然气资源。
页岩气资源的开发利用展示出了诱人的前景，它不仅符合国家产业政策和发展循环经济的要求，而且也将为企业带来良好的经济效益、环保效益和社会效益。
页岩气一旦勘探突破形成产能，必将对缓解中国油气资源接替的压力产生至关重要的作用。
沉积盆地中，各地质时期的沉积物中泥页岩沉积约占80%，页岩储层包括暗色富有机质页岩及以薄的夹层状态存在的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等地层。
页岩储层组合形式多样，不同类型页岩储层组合有明显不同的地质、地球化学特征。
深水海相缺氧沉积环境页岩发育较好，有机质丰度高的炭质页岩附近常有煤层出现。
通常与常规油气藏有着密切的成因关系，页岩气储集层具渗透率低，开采难度较大，开发潜力巨大，开采寿命长的优点。
中国南方海相页岩在各个地质历史时期都十分发育，层系多且分布范围广，是页岩气的主要富集地区，大量分布在向斜区、隆起区的低部位。
研究区是以下古生界浅变质岩系为基底发展起来的晚古生代沉积坳陷区，发育有机质丰度高的页岩层系，有机质热演化进入高成熟生气阶段，具有形成页岩气藏的基本地质条件。
中国页岩气勘探开发还处在起步阶段，泥页岩储层的地质特征、成藏的主控因素与富集条件及页岩气资源潜力评价等还处在探索中。
本论文旨在以现代沉积学和层序地层学理论为指导，结合区域构造背景，以湘中、湘东南、湘东北地区页岩层系为例，分析页岩层系沉积环境，恢复页岩层系的岩相古地理，确定富有机质页岩层系发育层段。
探索海相页岩气资源潜力评价方法体系，从厚度、地化指标、脆性矿物含量、物性等方面确定页岩储层评价标准。
阐述了非常规页岩气资源潜力体积法评价所涉及的参数选取确定原则，研究获得页岩气资源潜力，预测页岩气富集区带。
川东—湘西地区龙马溪组与牛蹄塘组页岩孔隙与页岩气赋存机理研究1. 本文概述本文旨在深入研究川东湘西地区龙马溪组与牛蹄塘组页岩的孔隙特征与页岩气赋存机理。
川东湘西地区作为中国页岩气资源的重要富集区，其龙马溪组和牛蹄塘组页岩具有良好的页岩气开发潜力。
对于这两个组别页岩的孔隙结构和页岩气赋存机制的理解仍然存在一定的不足，这制约了该地区页岩气资源的高效开发与利用。
本文的研究具有重要的理论价值和现实意义。
我们将对龙马溪组和牛蹄塘组页岩的孔隙结构进行详细的表征。
通过先进的实验技术和分析方法，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、压汞法、氮气吸附等，揭示页岩孔隙的类型、大小、分布和连通性，进而探讨其影响因素和控制因素。
我们将研究页岩气在龙马溪组和牛蹄塘组页岩中的赋存状态和运移机制。
通过对比分析不同页岩样品的页岩气含量、组分、同位素特征等，揭示页岩气赋存的主要形式和影响因素，探讨页岩气在孔隙中的运移和聚集规律。
我们将结合龙马溪组和牛蹄塘组页岩的孔隙特征和页岩气赋存机理，评估该地区页岩气的开发潜力和可采性。
通过建立页岩气赋存模型，预测页岩气在不同条件下的分布和变化规律，为川东湘西地区页岩气的勘探和开发提供科学依据。
本文的研究将有助于深化对川东湘西地区龙马溪组与牛蹄塘组页岩孔隙与页岩气赋存机理的理解，为页岩气的高效开发与利用提供理论支撑和实践指导。
2. 地质背景与地层特征川东湘西地区位于中国中部，是一个地质构造复杂、沉积历史丰富的区域。
该地区主要的地层包括龙马溪组和牛蹄塘组，这两组地层在页岩气勘探与开发中具有重要价值。
龙马溪组地层主要分布于川东地区，是一套黑色炭质页岩与硅质页岩互层的地层，沉积于晚奥陶世至早志留世。
该地层具有厚度大、分布广、有机质含量高的特点，是有利的页岩气储层之一。
龙马溪组页岩主要由粘土矿物、石英、碳酸盐矿物和有机质组成，其中有机质丰度较高，为页岩气的生成提供了丰富的物质基础。
牛蹄塘组地层则主要分布于湘西地区，是一套富含有机质的黑色页岩，沉积于晚志留世至早泥盆世。
湘鄂西地区构造演化特征及成因机理分析
陈玉明;高星星;盛贤才
【期刊名称】《石油地球物理勘探》
【年(卷),期】2013(048)0z1
【摘要】本文基于湘鄂西地区二维地震资料,结合研究区野外地质调查资料,认为研究区是江南—雪峰造山带及其前陆冲断带和东秦岭—大别造山带及其前陆冲断带两个盆山体系联合而成的复合盆山体系,具有“两山夹一盆”的区域地质结构.自基底形成以来经历了多期构造运动,构造演化及构造特征复杂,发育多种类型的构造样式,整体具有对冲干涉、南北分带、纵向叠置的结构特征,部分地区存在“双层结构”,本文对其演化和成因机理进行了简要的分析.
【总页数】6页(P157-162)
【作者】陈玉明;高星星;盛贤才
【作者单位】中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北武汉430223;中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北武汉430223;中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北武汉430223
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.川东南-湘鄂西地区构造演化与页岩气保存关系分析 [J], 王庆之;杨飞;喻永生
2.新疆北部哈山地区构造演化特征及油气成藏条件初步分析 [J], 胡杨;夏斌
3.曙北-高升地区构造演化特征分析与研究 [J], 李德华
4.金马—鸭子河地区构造演化特征分析及与油气藏关系 [J], 魏三妹
5.四川盆地北部地区三叠系构造及其演化特征分析 [J], 周路;李飞;何登发;胡燕;吴勇;陆鹏
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第35卷第4期2023年7月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.35No.4Jul.2023收稿日期：2022-08-31；修回日期：2022-09-15；网络发表日期：2022-12-08基金项目：国家自然科学基金项目“中上扬子地区下寒武统牛蹄塘组石英成因机制及对页岩储层物性的影响”（编号：42002148）资助。
第一作者：梁小聪（1988—），男，长江大学在读硕士研究生，研究方向为储层沉积学。
地址：（430100）湖北省武汉市蔡甸区大学路111号。
Email ：****************。
通信作者：牛杏（1989—），女，博士，讲师，主要从事油气成藏、地球化学、沉积学等方面的研究。
Email ：****************。
文章编号：1673-8926（2023）04-0102-13DOI ：10.12108/yxyqc.20230410引用：梁小聪，牛杏，胡明毅，等.湘鄂西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育特征及沉积环境［J ］.岩性油气藏，2023，35（4）：102-114.Cite ：LIANG Xiaocong ，NIU Xing ，HU Mingyi ，et al.Development characteristics and sedimentary environment of black shale ofLower Cambrian Niutitang Formation in western Hunan and Hubei ［J ］.Lithologic Reservoirs ，2023，35（4）：102-114.湘鄂西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育特征及沉积环境梁小聪1，牛杏1，胡明毅1，黎洋2，胡忠贵1，蔡全升1（1.长江大学地球科学学院，武汉430100；2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院，成都610000）摘要：湘鄂西地区下寒武统牛蹄塘组是我国南方页岩气勘探的重要目标。
川东南-湘鄂西地区构造演化与页岩气保存关系分析王庆之;杨飞;喻永生【摘要】根据构造运动控制沉积的理论,通过平衡剖面的制作对川东南-湘鄂西地区的构造演化史进行研究分析,对川东南-湘鄂西地区的2套有利的烃源岩(下寒武统牛蹄塘组、上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组)的发育和埋藏有了一定认识.并结合国外页岩气勘探开发的经验,综合考虑构造演化对页岩厚度、烃源岩成熟度和页岩埋深的影响,优选出了有利的区带进行页岩气勘探.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2012(009)004【总页数】3页(P44-46)【关键词】川东南-湘鄂西地区;平衡剖面;构造演化;页岩气【作者】王庆之;杨飞;喻永生【作者单位】油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023;油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023;中石化江苏油田分公司地质科学研究院,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】P618.13川东南-湘鄂西地区位于中-上扬子地块东南部湘鄂西褶断带和川东南构造带，与江南-雪峰构造带北缘毗邻。
自武陵造山运动扬子区统一的基底形成以后，历经了多旋回多期次的沉积构造发展，印支运动以前为海相沉积构造旋回发展阶段，印支运动使得扬子区2侧的秦岭和江南雪峰隆起褶皱造山[1]，海水全部退出扬子区，结束海相沉积历史，开创了前陆盆地发展演化的新纪元。
川东南-湘鄂西地处构造分界线附近，地形起伏较大，构造复杂。
下面，笔者选择QJ-2002-1线制作平衡剖面，通过平衡剖面的制作对川东南-湘鄂西地区的构造演化史进行研究分析。
1)震旦-加里东期的构造演化震旦纪至中奥陶世，川东南-湘鄂西地区广泛接受了一套浅海台地-陆棚相沉积的碳酸盐岩-暗色泥岩沉积。
中奥陶世末期，都匀运动发生，在扬子地块上形成大的隆起、坳陷，为川中隆起、川南坳陷、黔中隆起，川东南地区则处于川东南坳陷之内，并广泛接受了一套深水盆地相-浅海陆棚相的暗色泥页岩-粉、细砂岩沉积。
川东南-湘鄂西地区主要页岩层系埋藏史分析
【摘要】川东南-湘鄂西地区主要的页岩层系段是上寒武牛蹄塘组和上奥陶统五峰组至下志留龙统马溪组，通过沉积历史分析可得，川东南-湘鄂西地区主要页岩层系经历了加里东期，海西-印支期，燕山期三大地壳运动期，从而导致了地层的埋藏-隆升-剥蚀的循环演化。
【关键词】页岩沉积分析埋藏史
川东南-湘鄂西地区上寒武牛蹄塘组和上奥陶统五峰组至下志留龙统马溪组页岩发育。
通过沉积历史分析得知，研究区寒武-志留系页岩地层主要经历了加里东期，海西-印支期，燕山期三大地壳运动期，从而导致了地层的埋藏-隆升-剥蚀的循环演化。
1 川东南地区页岩层系埋藏史分析
川东南地区处于四川盆地边部的川东高陡构造带和川南中低缓坡构造带区域。
早志留末龙马溪期是中国南方挤压最强烈的时期，四川地区受来自于东南方向的推挤作用，沉积基底体现为东南高北低.此时研究区的寒武-志留系的地层经历了初次埋藏，震旦系平均沉积厚度在1000m左右，寒武系分布较广，发育完整，平均沉积厚度在1400m，加里东运动末期，川西-川中基底隆起，形成了乐山-龙女寺隆起，此时川东南地区位于乐山-龙女寺古隆起的东南缘下斜坡带，受到黔中古隆起和雪峰古隆起的剥蚀作用，隆起和相邻的地区下志留系被剥蚀殆尽，但其他的地区下志留系龙马溪组烃源岩则保存完整，厚度较大，达到300到500m，是页岩气形成的最有利
层位。
toc大于2%的优质烃源岩厚度最高达到100m左右。
研究区内五峰组烃源岩厚度一般不足20m，但分布较广，与上部龙马溪组呈整合或假整合接触形成一套优质烃源岩。
由川东南-湘鄂西地区下志留-上奥陶统烃源岩厚度分布图，可见川东南地区优质烃源岩发育地段应在赤水-习水-桐梓-正安-南川-綦江所组成的中心带，沿东南方向向外逐渐变薄，到凤岗-湄潭一带不足20m。
而下寒武牛蹄塘组烃源岩在早寒武系正处于水下古隆起，不发育，大多为非烃源岩烃源岩厚度一般不足百米，优质烃源岩的厚度一般小于20-50 m。
整个加里东运动期，川东区地层剥蚀厚度在300m左右。
进入泥盆纪开始，地层开始进入新的海西-印支期早期沉积构造旋回，但此时本区长期处于古陆环境，未接受沉积，持续处于遭受剥蚀的状态直至石炭系。
到二叠纪，全区广泛海侵沉积厚度逐渐增加直至下三叠统，此时三叠纪地层的沉积厚度也达到1000到1500m。
印支运动结束后，漫长的海相沉积历史结束，地层进入燕山期，由于秦岭及江南古陆挤压褶皱造山，在造山带前缘形成挤压型前陆盆地，地层开始了前路盆地的演化阶段，地层进入新阶段的沉积直至晚白垩纪，此阶段地层续沉积厚度由侏罗纪至晚白垩纪达 4000m左右。
到晚白垩末渐入新生代，地层沉积史结束，地层受喜马拉雅山持抬升作用开始持续的剥蚀至今。
从构造沉降方面来讲，在志留纪前，地层平缓沉积，由石炭到泥盆纪由于地层处于抬升剥蚀状态，此时地层沉积停滞。
而后地层继续沉降，由侏罗纪到白垩纪曲线斜率大，埋藏深度陡增，说明地层
在这一段不长的时间内进入了一段快速沉降期。
2 湘鄂西地区页岩层系埋藏史分析
湘鄂西处于扬子地块中部湘鄂西褶断带，早寒武世初期，地层持续沉降沉降幅度达到1300m左右。
该区属于扬子古板块东南缘被动大陆边缘，正处于全球范围最大的海侵和生物大爆发时期，伴随有广泛的缺氧事件，在牛蹄塘组沉积了一套平均厚度超过350m的泥质烃源岩，分布范围在150-400m，优质烃源岩发育厚度大，由川东南-湘鄂西地区下寒武统烃源岩厚度分布等值线图，整个湘鄂西地区利川-恩施-鹤峰-桑植-永顺-保靖区域内优质烃源岩的厚度都达到200m左右，同时区域有机质丰度在3.0%-8.0%，。
拥有十分优越的生烃条件。
进入奥陶纪来，全区再次广泛海侵，伴随着全球性的海平面下降和海域萎缩，区内形成滞留，低能，缺氧环境，在奥陶五峰组到下志留龙马溪组形成一套厚度达到500-600m厚的泥页岩地层，其中有效烃源岩厚度在50-60m左右，有机质丰度高，达到1.0%-4.0%，分布范围广，拥有广阔的生烃前景。
从构造沉降上讲，区域地层主要存在志留系沉积前，石炭纪末到中侏罗纪两段主要的沉降期，石炭-泥盆纪地层沉降停滞，中侏罗后地层开始进入漫长的抬升期。
整个湘鄂西地区的地层埋藏史具有抬升剥蚀改造时间长，隆升幅度大的特点。
地层在印支运动后有一定的沉积，但沉积时间短，主体在侏罗纪就开始迅速抬升剥蚀，且之后一直保持剥蚀状态，持续时间长，剥蚀量大。
下寒武牛蹄塘烃源岩在志留纪末基本已达到干气演化阶段。
在中侏罗纪地温达到
250℃左右，后随地层剥蚀抬升地温下降，维持在150℃- 200℃之间，至今热演化已进入过成熟阶段。
五峰-龙马溪组烃源岩沉降期短，到中侏罗纪烃源岩就开始演化停滞，地温在120℃-150℃之间，烃源岩演化程度适中，成熟度维持在1.5%-2.5%，生烃强度大。
埋藏史类型上，川东南，湘鄂西地层埋藏史都属于早期沉降，晚期抬升的类型，相对而言，川东南地区沉降期长，抬升期短，而湘鄂西地区沉降期短，抬升期长，所以川东南地区目标层系的相对演化程度较高，五峰组-龙马溪组烃源岩已达到过成熟阶段，成熟度在2.0%-4.0%之间，而川东南地区下寒武牛蹄塘组烃源岩基本也达到过-高成熟阶段，以生成干气为主，但五峰组-龙马溪组烃源岩成熟度在1.5%-2.5%之间，相比川东南而言较低，生烃潜力大。
同时两个地区烃源岩都属于连续生烃模式，整个生烃演化过程持续直至生烃作用停止，基本不存在二次生烃演化作用。
3 结论
综合来看，川东南地区的地层埋藏史具有埋藏期长，抬升期短，早期沉降，晚期抬升的特点，川东南下志留统龙马溪组烃源岩在晚二叠纪末进入成熟阶段，早三叠纪开始进入生油高峰，早侏罗世末达到湿气演化阶段，晚侏罗世末进入干气演化阶段。
全区下志留-上奥陶统烃源岩古地温温度高，达到过成熟阶段。
以生干气为主。
在构造沉降方面，川东南，湘鄂西地区均属于加速埋藏型，即在地层沉降初期，沉降速率小，沉降稳定，后期沉降速度增大，此时烃源岩生烃演化加快，是烃源岩成熟的重要时期。
参考文献
[1] 王清晨，严德天.中国南方志留系底部优质烃源岩发育的构造一环境模式[j].地质学报，2008
[2] 王世谦，陈更生. 四川盆地下古生界页岩气藏形成条件与勘探前景[j].天然气工业，2009
作者简介
任彬，湖南省岳阳市人，在读研究生，就读于长江大学地球科学学院地质工程专业，研究方向：油藏描述。
