上扬子地区南部志留系龙马溪组笔石页岩有机质特征

第31卷第3期2017年 6月资源环境与工程Resources Environment & EngineeringVol .31,No .3June . ,2017鄂西来凤地区上奥陶统_下志留统龙马溪组富有机质页岩储层特征—以龙潭坪剖面为例王登\余江浩\李雄伟\吴龙\徐海洋2(1.湖北省地质调查院，湖北武汉430034; 2.湖北省地质局第八地质大队，湖北襄阳441002)摘要：在野外观测的基础上，通过薄片鉴定、地球化学分析、X -衍射分析、物性测量、扫描电镜观察和等温吸附模拟等多种方法，对鄂西来凤地区龙潭坪剖面龙马溪组富有机质页岩储层特征进行研究。

研究表 明，龙潭坪龙马溪组富有机质页岩厚度较大，达51. 8 m ，有机碳含量高，介于0.80%〜6.55%，平均值为 2.70%，热演化程度高，处于高一过成熟阶段；脆性矿物含量丰富，平均值为59.0%;多种孔隙类型及裂 缝发育；等温吸附实验表明吸附气量为1.83〜3.54 m 3/t ，平均值为2.68 m 3/t ，气体吸附能力强。

综合认 为，鄂西来凤地区龙马溪组富有机质页岩储层条件好，具有良好的页岩气勘探前景。

关键词：来凤地区；龙马溪组；页岩；储层特征；页岩气中图分类号：T E 132.2文献标识码：AD O I ：10. 16536/j. cnki. issn. 1671 -1211.2017.03.012页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中， 以吸附和游离态为主要存在方式的一种非常规天然气[1_9]〇龙马溪组富有机质泥页岩是上扬子地区下古生界 主力烃源岩之一，具有厚度大、分布广的特点[113]。

渝页1井、宁201井、来地1井等的钻探已经证实龙马 溪组泥页岩具有很好的页岩气显示或工业气流发现， 其中宁201井所在的长宁区块现已成为中国页岩气商 业开发示范区之一，勘探潜力巨大[12_13]。

本文在野外 露头剖面观测的基础上，从泥页岩厚度、有机碳含量、 矿物组成和物性等多方面对龙潭坪剖面龙马溪组页岩 储层特征进行深入分析，以期为该区下一步页岩气勘 探提供依据。

第36卷第1期2024年1月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.36No.1Jan.2024收稿日期：2023-07-25；修回日期：2023-09-01；网络发表日期：2023-11-13基金项目：中国石油化工股份有限公司科技项目“白马地区常压页岩气富集高产机理与目标评价”（编号：P21087-1）资助。

第一作者：包汉勇（1981—），男，博士，研究员，主要从事油气勘探开发综合研究工作。

地址：（430223）湖北省武汉市东湖高新区大学园路18号勘探开发研究院。

Email ：**********************。

文章编号：1673-8926（2024）01-0014-09DOI ：10.12108/yxyqc.20240102引用：包汉勇，刘超，甘玉青，等.四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征［J ］.岩性油气藏，2024，36（1）：14-22.Cite ：BAO Hanyong ，LIU Chao ，GAN Yuqing ，et al.Paleotectonic stress field and fracture characteristics of shales of OrdovicianWufeng Formation to Silurian Longmaxi Formation in southern Fuling area ，Sichuan Basin ［J ］.Lithologic Reservoirs ，2024，36（1）：14-22.四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征包汉勇1，刘超1，甘玉青1，薛萌2，刘世强2，曾联波2，3，马诗杰2，罗良2（1.中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，武汉430223；2.中国石油大学（北京）地球科学学院，北京102249；3.北京大学能源研究院，北京100871）摘要：通过岩石力学实验、声发射实验和地震资料综合解释，利用有限元数值模拟方法，对涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组海相页岩古构造应力场进行了数值模拟，并结合岩心实测结果，预测了构造裂缝的发育特征。

四川盆地五峰—龙马溪组页岩储层形成机理通过对四川盆地五峰-龙马溪组典型井和剖面优质黑色页岩岩石学、矿物学、地球化学、多尺度孔隙结构等对比研究,取得以下结论和认识:(1)四川盆地五峰-龙马溪组优质黑色页岩(TOC>2.0%)空间展布受隆坳格局控制,坳陷中心沉积厚度大,向古隆起方向减薄。

威远和长宁地区优质黑色页岩沉积于黔中隆起和川中隆起之间的坳陷区,主要岩性为黑色钙质页岩、黑色粉砂质页岩和少量黑色硅质页岩;焦石坝地区优质黑色页岩沉积于川中隆起和雪峰隆起之间的坳陷区,主要岩性为黑色硅质页岩和黑色粉砂质页岩。

(2)五峰-龙马溪组黑色页岩矿物组分、时空展布和厚度上存在差异:长宁和威远地区碳酸盐矿物含量相对较高,焦石坝地区石英含量相对较高,且焦石坝地区石英和TOC具有很好的相关系,而威远和长宁地区石英和TOC不具有明显的相关系;威远地区优质黑色页岩主要分布在龙马溪组中下段,厚度在25m左右,五峰组不发育,长宁和焦石坝地区优质黑色页岩主要分布在五峰组和龙马溪组下段,厚度分别为30m左右和40m左右。

造成这个差异的主要原因是古隆起迁移引起的沉积中心的迁移。

(3)四川盆地及周缘五峰-龙马溪组沉积时期古隆起的发育与迁移对上扬子五峰-龙马溪组沉积期海盆沉积格局产生重要影响,在綦江地区还形成一个水下隆起,导致不同地区五峰-龙马溪组优质黑页岩地球化学特征显示古生产力、氧化还原条件、水体滞留程度和埋藏效率差异较大,威远地区的初级生产力、氧化还原环境和埋藏效率比长宁和焦石坝地区差,但水体滞留程度比长宁和焦石坝地区强。

这些差异导致不同地区有机质页岩的富集方式不同:威远地区富有机质页岩富集的模式主要是水体滞留导致底层水体缺氧,有机质的埋藏效率增加;焦石坝地区富有机质页岩的富集模式为半开放-开放水体生物繁盛与深水底层水体缺氧,从而影响富有机质页岩的富集;长宁地区位于两者的过渡区。

(4)五峰-龙马溪组黑色页岩主要发育有机质孔、无机孔和裂缝空隙类型,其中有机质孔为主要的孔隙类型。

地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA第30卷第2~3期2011年3月Vol．30，No s ．2~3Mar.，2011美国Fort Worth 盆地为前陆盆地，石炭系Bar -nett 页岩是一套碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积，主要由黑色页岩、黑色钙质页岩、泥灰岩、黑色白云质页岩和黑色含磷质页岩5种岩性构成[1-2]。

盆内Barnett 页岩覆盖面积约1.29×104km 2[3]，最大厚度可达305m ，平均厚度76m [4]，埋深为1982～2592m [5]，可采天然气地质储量达(0.85～1.24)×1012m 3[2，6]，页岩气产量超过0.99×108m 3/d [3]。

四川盆地是一个叠合盆地，构造和沉积演化较Fort Worth 盆地复杂，志留系龙马溪组也是一套碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积，岩性四川盆地志留系龙马溪组页岩与美国Fort Worth 盆地石炭系Barnett 组页岩地质特征对比曾祥亮，刘树根，黄文明，张长俊ZENG Xiang-liang,LIU Shu-gen,HUANG Wen-ming,ZHANG Chang-jun成都理工大学/油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都610059State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation/Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,Sichuan,China摘要：从沉积学、地球化学、生烃演化、构造演化等方面，对美国Fort Worth 盆地石炭系Barnett 页岩和四川盆地下志留统龙马溪组页岩进行了对比性研究，发现四川盆地志留系，特别是川南志留系页岩气具有较好的勘探前景。

2套烃源岩共性与个性共存，具有相似的沉积背景、厚度、有机质类型（Ⅰ~Ⅱ1）和生烃演化史。

焦石坝地区龙马溪组页岩有机质孔隙特征黄仁春;倪楷【摘要】页岩气作为非常规天然气，其载体页岩为低孔低渗的致密岩，天然气在致密的页岩中的赋存形式、储存场所及富集机理一直是地质家们研究的问题。

对川东南焦石坝龙马溪组富有机质页岩储层研究过程中，发现页岩中除了常规储层中常见的孔隙类型外，有机质颗粒内孔隙发育程度很高。

通过扫描电镜观察、氮气吸附以及大量测试分析资料综合研究认为，焦石坝龙马溪组富有机质泥页岩富含无机孔隙和有机孔隙，有机孔隙是页岩中优势孔隙类型，发育程度具有非均质性，形态多样，平面上通常为泡泡状、似椭圆状、港湾状及其他不规则形状，孔径范围2～900 nm不等。

另外，有机质微小的孔隙、粗糙的表面特性，为吸附甲烷提供了比表面积，其亲油（气）的特性使其优先吸附、储集天然气，对页岩气富集起了重要作用。

【期刊名称】《天然气技术与经济》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P15-18)【关键词】四川;东南;焦石坝;页岩气;孔隙特征;有机质孔隙;富集【作者】黄仁春;倪楷【作者单位】中国石化勘探南方分公司研究院，四川成都 610041;中国石化勘探南方分公司研究院，四川成都 610041【正文语种】中文0 引言页岩一直以来都只是作为一种烃源岩来研究的，很少有人把它作为储层来研究，南方海相龙马溪组页岩气层中发现了微米级到纳米级孔隙，其类型除了与常规储层相似的粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等孔隙外，还发现了大量的黏土矿物孔和有机质孔，这两类孔隙几乎是页岩中所特有的，黏土矿物孔和有机质孔在页岩孔隙中占主导地位。

关于有机质孔隙的详细研究在国内还比较少，本文的目的就是研究焦石坝地区龙马溪组页岩中普遍发育存在的有机质孔隙的形态、大小、发育程度等特征及影响因素，希望起到抛砖引玉的作用，从而促进国内页岩气研究的发展。

1 龙马溪组页岩中孔隙类型氩离子束抛光扫描电子显微镜技术是对泥页岩孔隙进行高分辨率观察的重要手段，主要针对纳米级孔隙（直径小于10 μm）进行研究，通过大量SEM图像观察（图1），在焦石坝龙马溪组页岩中识别出晶间孔、溶蚀孔、流体包裹体内孔以及黏土矿物孔、有机质孔隙等孔隙类型。

川东南武隆地区五峰—龙马溪组富有机质页岩特征本文以川东南武隆地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩为研究对象,选取武隆及邻区典型露头剖面进行测量、描述、取样,并通过岩矿薄片、X-射线衍射全岩分析,以及有机碳、热解、氯仿沥青、干酪根碳同位素、沥青反射率等地球化学分析,结合对前人相关地质资料的收集分析,系统研究了五峰-龙马溪组页岩的岩石类型、展布发育特征、沉积相、烃源岩特征等页岩气资源条件,取得以下成果和认识:1.通过野外观察、薄片鉴定和X-射线衍射全岩分析,研究区五峰-龙马溪组黑色页岩可划分为四种类型:(1)黑色炭质页岩,污手,主要分布于五峰组底部;(2)黑色、灰黑色硅质页岩,含笔石化石,厚度大,硬度高,主要发育于五峰组上部;(3)黑色页岩,主要分布于龙马溪组下部,含笔石化石;(4)粉砂质页岩,主要发育于龙马溪组上部。

页岩矿物组分以石英和粘土矿物为主,其次为钠长石和微斜长石,个别样品见白云石、方解石、黄铁矿,粘土矿物以云母为主,其次为伊利石和石膏。

2.根据岩石类型、沉积构造、沉积岩石组合等相标志分析,区内五峰-龙马溪组可划分出浅水陆棚和深水陆棚两类沉积相,沉积相控制着页岩类型及其分布。

该区五峰组主要为一套混积深水陆棚相沉积,岩性主要为硅质岩、炭质页岩,局部为硅质页岩与砂质页岩互层状沉积;龙马溪组下部为一套泥质深水陆棚相沉积,岩性主要为黑色页岩,局部含砂质,向上部则过渡为砂泥质浅水陆棚相沉积,岩性以粉砂质页岩为主。

3.通过露头剖面、钻井资料及沉积相研究认为,该区五峰-龙马溪组页岩分布具有以下规律:(1)黑色页岩主要发育于呈南西-北东向展布的观音桥-武隆-焦石坝-漆辽菱形区域;(2)两个黑色页岩厚度较大的区域分别为焦石坝-黄莺-巴鱼-观音桥(A带)、漆辽-彭水-秀山(B带);(3)漆辽-武隆黄莺-焦石坝-道真巴鱼-綦江观音桥一带可能为该区五峰-龙马溪期的沉降中心,水体相对较深,有利于有机质富集保存。

目录摘要 (2)关键字 (2)1 生烃条件 (3)1.1 地层和岩性特征 (3)1.2 有机碳含量 (4)1.3 有机质类型 (4)1.4 热演化程度 (5)2 储集条件 (5)2.1 孔隙 (5)2. 2缝和不整合面 (6)2.3 吸附气含量 (6)3 封盖及保存条件 (7)4 气测显示及有利地区预测 (7)5 结论 (8)6 参考文献 (8)四川盆地下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及有利地区分析蒲泊伶1蒋有录1王毅2包书景2刘鑫金1（1、中国石油大学地球资源与信息学院山东东营 257061；2、中国石化石油勘探开发研究院北京 100083）摘要:四川盆地下志留统龙马溪组发育富含有机质页岩。

作为页岩气的源岩，该套页岩在盆地内分布广泛,厚度大，有机质含量高,有机质类型好，热演化程度高，生气潜力大；作为储层,页岩中孔隙和裂缝发育，为页岩气提供了充足的储集空间,并且等温吸附实验也表明，页岩具有较强的气体吸附能力；由于页岩的致密性及抗构造破坏性,本地区构造条件满足页岩气成藏要求。

多口井下志留统页岩的气测显示也为页岩气的存在提供了有利证据。

根据页岩厚度、有机碳含量、热演化程度和生烃强度等信息，预测宜宾---自贡---泸州一带及达州---万县一带为页岩气的有利勘探区域。

关键词:四川盆地；龙马溪组；页岩气；热演化程度；气体吸附能力；成藏条件；有利勘探区带中图分类号: TE112 文献标识码: A 文章编号:0253-2697(2010)02-0225-06 Reservoir-forming conditions and favorable exploration zones of shale gas in Lower Silurian Longmaxi Formation of Sichuan Basin PU Boling1JIANG Youlu1 WANG Yi2BAO Shujing2LIU Xinjin1（1. College ofGeo-resources and Information, China University of Petroleum,Dongying257061, China;2.Sinopec Research Institute of Petroleum Exploration and Production, Beijing100083,China）Abstract: There develops shale with rich organic matters in Longmaxi Formation of the Lower Silurian in Sichuan Basin. This shale with a great thickness is the source of shale gas and widely distributed in the basin. As the source,the shale is characterized as high organic content,good organic type and high organic thermal evolution degree.As the reservoir,there exits great quantity of cracks,porous and wrinkles,which offers sufficient accumulated space for shale gas. The isothermal adsorption test shows that the shale has strong ability of gas adsorption. The structural condition in this basin is available for forming shale gas reservoir. The gas shows of many wells drilled in the shale strata of the Lower Silurian in this area indicated the great potential of shale gas. The shale indexes of thickness distribution, organic carbon content, thermal evolution degree and gas generation level in Sichuan Basin show that Yibin- Zigong-Luzhou and Dazhou-Wanxian areas are the favorable zones for shale gas exploration.Key words: Sichuan Basin; Longmaxi Formation; shale gas; thermal evolution degree; ability of gas adsorption;reservoir-forming conditions; favorable exploration zone页岩气是一种非常规油气资源，是以“自生自储”方式赋存在页岩层中的天然气。

鄂西渝东地区龙马溪期岩相特征及其对富烃页岩控制鄂西渝东地区志留系龙马溪组在浅海陆棚环境下发育一套优质烃源岩，且分布范围较广、厚度较大，具备良好的页岩气形成条件，为中国南方海相地层油气勘探重要区块。

由于早志留世是中国南方挤压最强烈的时期，其岩相古地理特征变化较快，而鄂西渝东地区龙马溪期古地理特征相对较稳定。

岩相古地理特征控制了富烃页岩沉积区的分布范围和富烃页岩的质量。

标签：鄂西渝东地区；龙马溪组；富烃页岩；岩相古地理引言中国南方志留系勘探程度较低，制约了对中上扬子地区志留世岩相古地理的研究和认识。

中上扬子地区早志留世龙马溪组发育分布范围广、厚度较大的黑色页岩，为一套优质烃源岩，多数已达成熟-过成熟阶段，构成区域范围的烃源岩系和具备良好的页岩气形成条件。

受岩相古地理控制的富烃沉积区是整个中上扬子海相地层地质调查和油气勘探的重要地区。

与FortWorth盆地Barnett页岩相比[1]，志留系龙马溪组页岩具有良好的页岩气勘探潜力。

一直以来，由于龙马溪组在南方海相油气组合中与下伏的五峰组共同构成区域性的烃源岩层系，因此前人开展了大量研究工作[2]。

一般认为，龙马溪组泥页岩均可以当做烃源岩，而且其富烃沉积区的分布特征不是很明显，但从近几年的系统性的研究发现[3]，龙马溪组泥页岩虽然整体厚度很大，但并非全部为烃源岩层，平面上其烃源岩的质量都有明显的差异。

笔者认为，探讨鄂西渝东地区龙马溪期岩相古地理特征对研究富烃沉积区变化具有重要的意义。

1 鄂西渝东地区龙马溪期岩相古地理特征早志留世，本区整体上为一套浅海陆棚沉积环境。

但是由于受晚奥陶世整体构造格局及晚奥陶世都匀运动的影响（在黔北地区称为黔中隆起，在宜昌地区称为宜昌上升），研究区志留系整体上存在东高、西低的构造格局。

早志留世龙马溪早期，石柱冷水溪、武隆黄草、咸丰活龙坪等地沉积了一套深水陆棚沉积物，并且以深水泥质陆棚为主，是研究区志留系烃源岩最发育的层系。

沉积物类型以黑色、深灰色碳质泥、页岩，含碳粉砂质泥、页岩为主，泥岩普遍被碳质侵染。