页岩气成藏地质条件分析

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]。

页岩气及其成藏条件概述2010年7月，在四川川南地区中国石油集团公司第一口页岩气井（威201井）顺利完成加砂压裂施工任务，标志着中国石油集团公司进入了页岩气的实战阶段。

页岩气是一种非常规天然气资源，其储量巨大，有关统计表明全球页岩气资源量约为456.24×1012m3。

较早对页岩气进行研究的是美国和加拿大，这些国家在勘探和开发中都取得了丰富的成果，形成了较为完备的页岩气系统理论，进入了快速的发展阶段；而我国对页岩气的勘探开发还在初级阶段，研究相对程度相对落后，但我国页岩气资源量也十分丰富（预测为30-100×1012m3）。

据有关专家介绍，随着我国经济发展对油气资源的需求，页岩气将是我国今后油气资源勘探和开发的重点。

1 页岩气及其特点1.1 页岩气储量从世界范围来看泥、页岩约占全部沉积岩的60%，表1 世界较大页岩气储量地区表(×1012m3)其资源量巨大。

全球页岩气资源量为456.24×1012m3，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非、太平洋地区、拉美、前苏联等地区（表1）在我国的松辽盆地白垩系、江汉盆地的第三系、渤海湾盆地、南华北、柴达木以及酒泉盆地均具有页岩气资源的分布。

其中，四川盆地的古生代海相沉积环境形成的富有机碳页岩与美国东部的页岩气盆地发育相似。

仅四川川南威远、泸州等地区的页岩气资源潜力（6.8-8.4×1012m3）,相当于整个四川盆地的常规天然气资源的总量。

1.2 页岩气及特点页岩是由固结的粘土级的颗粒物质组成，具有薄页状或薄片层状的一种广泛分布的沉积岩。

页岩致密且含有大量的有机质故成暗色（如黑色、灰黑色等）。

在大多数的含油气盆地中，页岩既是生成油气的烃原岩也是封存油气的盖层。

在某些盆地中，如果在纵向上沉积较厚（几十米-几百米），横向上分布广泛（几百-几万平方公里）的页岩同时作为了烃原岩和储集岩，且在其内聚集了大量的天然气，那就是页岩气。

页岩气成藏条件及中国页岩气勘探风险郝情情;孙雨;左银辉【摘要】分析了页岩气的成藏要素(烃源岩有机质丰度、成熟度、储集层孔隙及埋深等条件)及各要素与含气量之间的关系后发现,应在页岩厚度大、有机碳含量高于0.5％、有机质成熟度大于0.4％、有机质生烃形成的孔隙和裂缝较发育的地区寻找有工业价值的页岩气藏.页岩气储集层具有测井曲线自然伽马值高、体积密度值低、电阻率值高等特征.中国页岩气勘探应重点考虑页岩储集层孔隙(裂缝)发育、储集层埋深大和钻采技术薄弱等风险因素.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】5页(P272-276)【关键词】页岩气;有机质丰度;成熟度;储集层;勘探风险【作者】郝情情;孙雨;左银辉【作者单位】中国冶金地质总局矿产资源研究院,北京100025;核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室,北京100029;中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳457001【正文语种】中文【中图分类】TE122.2页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态存在的天然气［1］。

页岩气储集在富含有机质的细粒碎屑岩中，其中，一部分游离页岩气赋存于孔隙和裂缝中，另一部分主要吸附于有机质和黏土矿物表面。

页岩气可以是浅层的生物成因，中深层的热解成因，也可以是混合成因。

本文对页岩气成藏的地质条件进行详细分析，并就中国页岩气勘探风险进行评价。

1 页岩气成因（1）生物成因气生物成因气以低碳同位素含量为主要特征（δ13C＜-55‰），其成熟度在0.4%～0.6%.生物成因页岩气可产生于2个阶段：第一阶段发生在页岩成岩过程中的生物化学阶段，直接由细菌降解而形成；第二阶段是在页岩生气后期，气藏经后期构造抬升，变浅而形成生物气。

第一阶段形成的生物成因页岩气与其伴生地层水的绝对年龄很大，可高达66×106a，如美国Willison盆地上白垩统Carlile页岩气藏［2，3］；第二阶段生成的页岩气与其伴生地层水的绝对年龄接近现今，如美国Michigan盆地的Antrim页岩气藏［4］。

陕南西乡-镇巴地区龙马溪组页岩气成藏地质条件评价谢青;许锋;王宁;许婷;黄薇【摘要】西乡-镇巴地区位于华南板块扬子陆块北缘,构造系统复杂,黑色页岩较发育,前人对其页岩研究较少.利用野外调研、钻测井及实验等方法,结合前人研究成果,以西乡-镇巴地区龙马溪组页岩为研究对象,对其烃源岩、储层特征及保存条件等进行了详细分析.研究结果表明:研究区页岩厚度大、分布广,烃源岩有机质丰度高、成熟度高,有机质类型主要为Ⅰ型干酪根,也有部分Ⅱ型.储层脆性矿物含量高,天然裂缝较多,粘土矿物含量相对少,主要为伊利石,其次为绿泥石和伊蒙混昆层;孔隙度、渗透率较低,属低孔、低渗储层.成岩作用类型主要有压实-压溶作用和有机质成熟作用.保存条件良好、埋深厚度大、岩性致密、封闭性较好.研究区龙马溪组具备较好的页岩气成藏地质条件.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2018(009)009【总页数】8页(P1675-1682)【关键词】页岩气藏;烃源岩;储集条件;龙马溪组;西乡-镇巴地区【作者】谢青;许锋;王宁;许婷;黄薇【作者单位】陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054;陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054;陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054;陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054;陕西省矿产地质调查中心,西安710068;陕西省地质调查院,西安710054【正文语种】中文【中图分类】P618.130 引言我国南方油气资源长期以来引人注目，也是我国页岩气取得重大突破的区域，备受地质学者或专家的重视，其主要原因就是因为南方地区发育有良好的下古生界海相页岩，具有形成大型油气田良好的物质基础（王博，2010）。

据前人研究，四川盆地页岩气主产层位主要有寒武系牛蹄塘组和志留系龙马溪组，且中石化在焦石坝实施的第一口页岩气井——焦页1井钻获高产页岩气，焦页1井开采层位即志留系的龙马溪组（王聚杰，2016）。

页岩气成藏机理研究徐祖新,郭少斌(中国地质大学(北京)能源学院,北京　100083) 摘　要:页岩气藏大面积连续分布,而且不受构造作用的控制,页岩气的生烃、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。

页岩气成藏机理具有明显的“混合型”特征,根据成藏条件的不同,成藏机理可分为吸附机理、活塞式成藏机理或置换式成藏机理两种类型[1]。

页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏的特征,体现出了复杂的多机理递变特点。

页岩气成藏机理实质上就是页岩孔隙中的不同赋存方式的天然气空间比例分配问题[2]。

关键词:页岩气;成藏条件;成藏机理 中图分类号:P618.12 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)06—0122—03 页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附状态或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。

这是天然气生成之后在烃源岩层内就近聚集的结果,表现为典型的“原地”成藏模式[3]。

页岩气藏中的天然气主要存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩中,有时甚至也存在砂岩地层中。

页岩气藏中的天然气不仅包括了存在于裂缝中的游离相天然气,也包括了存在于岩石颗粒表面上的吸附气[4]。

从某种意义来说,页岩气藏的形成是天然气在源岩中大规模滞留的结果,由于生储盖条件特殊,天然气在其中以多种相态存在。

页岩气是非常规天然气的重要类型,在天然气中占的比重逐年增大,受到各国重视,其中美国在页岩气方面的理论与勘探开发技术完善,并且已经形成一定的商业规模[5]。

近几年来我国也进行了初步勘探,研究发现,我国南方志留系地层中发育黑色页岩,演化程度高,可形成的页岩气资源潜力大。

特别是四川盆地的威远和泸州地区,其页岩气资源相当于四川盆地常规天然气资源的总量。

我国松辽盆地白垩系、江汉盆地的第三系、渤海湾盆地、南华北、柴达木以及酒泉盆地均具有页岩气资源[3]。

可以这么说,页岩气是目前经济技术条件下天然气工业化勘探的重要领域和目标[6]。

页岩气成藏与运聚机理及前景趋势分析调查页岩气是一种在地下页岩岩石中储存的一种非常重要的天然气资源。

在过去几十年里，页岩气的勘探和开发取得了令人瞩目的成果，成为全球能源市场的重要组成部分。

本文将对页岩气的成藏与运聚机理进行分析，并对其未来的前景趋势进行调查。

首先，我们需要了解什么是页岩气的成藏机理。

页岩气的形成主要是通过古代有机质在地壳深部经过热解成熟、排水和干酪化等作用形成的。

在成熟过程中，有机质的碳元素会转化为天然气，并通过微孔和裂缝等储集空间储存起来。

因此，了解页岩气形成的沉积环境和地质构造对于寻找页岩气储层非常重要。

其次，我们需要了解页岩气的运聚机理。

与传统天然气不同，页岩气储层的孔隙度和渗透率比较低，气体的运聚主要依靠吸附和解吸作用。

吸附作用是指天然气分子与岩石表面形成物理吸附或化学吸附作用，将气体存储在页岩孔隙中；解吸作用则是指当压力降低时，气体从岩石孔隙中解吸出来，促使气体流动。

此外，裂缝和微孔等储集空间也起到了页岩气运聚的重要作用。

针对页岩气的前景趋势，我们可以从以下几个方面进行调查。

首先是技术的发展。

目前，页岩气的开发技术主要包括水力压裂和水平井钻探等。

随着技术的进步和成本的下降，预计未来页岩气产量将继续增加。

同时，还有一些新技术正在研发中，如化学品替代水力压裂技术和提高页岩气开采效率的新型压裂剂等。

其次，政府政策的支持也是关键因素。

很多国家和地区都意识到页岩气的重要性，并采取了一系列措施来促进其开发。

例如，美国通过优惠税收和减少管制等吸引投资者，加快了页岩气的开发进程。

其他国家如加拿大、中国和阿根廷等也制定了有利于页岩气开发的政策，为未来的发展铺平道路。

第三，环境的可持续发展也是未来页岩气开发的重要考虑因素之一。

页岩气开采对环境的影响引起了广泛关注，尤其是水资源的过度使用和水污染的问题。

因此，发展环保的开采技术和制定可持续发展的政策非常重要。

近年来，一些公司已经开始投资于环保友好型的页岩气开采技术研究，并逐步减少水资源的使用。

煤层气、页岩气开发地质条件及其对比分析摘要：非常规天然气包括煤层气、页岩气、致密砂岩气及天然气水合物等，其中，煤层气与页岩气在世界上均已实现商业性开发。

目前，我国的煤层气产业已经进入商业开发阶段，形成了成熟的地面集输技术；而页岩气尚处于起步阶段，仅限于四川盆地及周边地区的试验开发研究。

但是，煤层气与页岩气均为自生自储式的非常规天然气，在油气藏、地面集输等方面也存在许多共性和差异性。

因此，研究煤层气、页岩气开发地质条件及其对比分析，具有重要的指导意义。

关键词：煤层气；页岩气；开发地质条件；对比分析引言随着世界经济发展对油气需求的不断增加，常规油气资源已不能满足这种需求的快速增长，人们纷纷把目光转向一些非常规油气资源：煤层气、页岩气等。

世界部分地区的非常规油气资源储量巨大、分布集中，开发技术日趋进步，相信煤层气等非常规油气资源将成为未来世界油气发展的一个重要方向。

但是，煤层气与页岩气均为自生自储式的非常规天然气，在油气藏、地面集输等方面也存在许多共性和差异性。

下文将对煤层气、页岩气开发地质条件及其对比进行研究分析。

1 煤层气、页岩气开发地质条件1.1 煤层气成藏地质条件煤层气作为一种非常规的天然气，其成藏对地质条件的要求非常高，主要的成藏条件包括生气条件、储气条件以及保存条件3种，这3种条件之间的耦合作用将会直接影响煤层气的富集程度和开发情况。

煤层是煤层气的主要生成物质基础，同时也承担了煤层气的存储功能，一般来说，煤层气的生成量会随着煤层厚度的增高而增大，煤层的稳定也给煤层气的开发提供了有利条件。

煤层的矿物成分会影响煤层气的生成量，与煤层的力学特性也有直接关系。

煤层中的有机质含量越丰富，煤层气的生成量也会越大。

煤层除了给煤层气提供储气空间之外还保证了煤层气的流动性。

储气条件也是煤层气开发地质条件中的重点内容。

煤层的储气性取决于煤层表面的吸附性，吸附性的强弱会受到煤层的化学成分、有机质含量、温度、压力等因素的影响，在同样条件下，煤层储气量与有机碳的含量呈正比关系。

中国页岩气形成条件及勘探实践随着全球对清洁能源的需求不断增加，页岩气作为一种丰富的能源资源，越来越受到人们的。

中国作为世界上最大的能源消费国，对页岩气的开发利用具有重要意义。

本文将围绕中国页岩气形成条件及勘探实践展开讨论。

中国页岩气形成条件十分有利，具有以下特点：盆地多且类型多样：中国拥有多种类型的盆地，如克拉通盆地、断陷盆地、前陆盆地等，为页岩气的形成提供了良好的地质环境。

地层和岩石类型丰富：中国页岩气形成于多个地质时期，从古生代到新生代地层均有分布。

不同地质时期形成的岩石类型也各不相同，如海相页岩、陆相页岩等，为页岩气的储藏提供了多样性。

广泛的生物气和热液气：中国页岩气形成过程中，生物作用和热液作用共同参与，使得页岩气藏中甲烷含量高，同时含有较多的重烃类气体。

自2000年以来，中国开始大力推动页岩气勘探开发工作，取得了显著成果。

以下是近年来中国页岩气勘探实践的几个方面：地质调查和地球物理勘探：通过开展地质调查、地震勘探、地球化学勘探等技术手段，初步查明了我国主要盆地的页岩气储藏分布情况。

资源评价和储量计算：在地质调查和地球物理勘探的基础上，结合实验分析数据，对我国页岩气资源进行了评价和储量计算，为后续开发工作提供了依据。

钻探和试气：针对评价和计算出的有利区块，开展钻探工程，并进行试气试验，以确定气藏的工业价值。

生产试验和监测：在试气成功的基础上，进行生产试验，并对生产过程进行实时监测，以确保稳定的生产效率和环境保护。

以某地区页岩气勘探为例，该地区位于一个大型断陷盆地内，页岩气资源丰富。

但在勘探初期，由于缺乏对该地区地质条件的深入了解，导致钻探工程不理想，试气效果不佳。

为了解决这一问题，勘探团队重新进行了地质调查和地球物理勘探，发现在断陷盆地的边缘存在一层厚度较大的暗色泥岩，其埋深和厚度均有利于页岩气的储藏。

根据这一新发现，勘探团队调整了钻探方案，并成功地在该地区取得了显著的勘探成果。

这个案例说明了中国页岩气勘探需要充分了解地质条件，并进行细致的地质调查和勘探工作。

页岩气地质特征及选区评价页岩气是指将天然气储存在页岩中，通过水力压裂等方式释放并开采的一种非常重要的能源资源。

由于具有储量丰富、开采难度大、环保压力较高等特点，在国内外都备受关注。

本文主要从地质特征和选区评价两方面介绍页岩气开采的基础知识。

页岩气的留存和释放主要取决于页岩岩性、孔隙度、孔隙连通性、厚度、有机质含量、成熟度和构造地质条件等因素。

（一）岩性页岩是一种沉积岩石，其主要成分为粘土矿物和碎屑矿物。

页岩具有致密的结构，孔隙度很低，很少有自然裂缝或洞穴，所以传统的储层类型分类带不适用于页岩。

（二）孔隙度页岩的孔隙度很低，一般在1%以下，而且孔隙主要是纳米级孔隙和微孔隙，这些孔隙含量很低，无法利用传统石油勘探工具检测。

（三）孔隙连通性孔隙连通性是指岩层中各种孔隙之间的联通情况。

对于页岩来说，孔隙连通性很差，很难形成具有商业价值的储层。

（四）厚度页岩的厚度一般在几十米到几百米之间，厚层页岩有更好的存储和释放条件。

（五）有机质含量页岩的有机质含量是影响页岩气形成和释放的重要因素。

有机质主要来自沉积物中的有机残骸和有机质合成。

页岩中的有机质主要为干酪根，它随着页岩成熟程度的提高，逐渐分解释放出天然气。

在评价页岩气开采潜力时，需要注意评估其有机质含量和成熟度。

（六）成熟度成熟度是指有机质经过热压作用后产生的热解气的数量，也就是岩石中腐殖质的热解程度。

成熟度一般通过反射率、有机质类型和含量等指标来判断。

在成熟度较高的页岩中，可以形成较多的烃类物质，从而产生较高的页岩气含量。

（七）构造地质条件构造地质条件包括构造类型、断裂和褶皱等因素。

底部比较平坦的凸起或构造陷落情况比较复杂的地区容易形成较好的页岩气储层。

页岩气选区评价需要综合考虑地质、地球物理、地球化学、地面观测数据以及开采技术等因素。

通过评价岩性、厚度、有机质含量和成熟度等因素，确定页岩气形成和储存的基本条件。

同时，通过地质构造分析确定适合开采的地质构造类型。