四川盆地下志留統龍馬溪組頁巖氣勘探前景

胡順慶等

摘 要：利用野外露頭、巖心、薄片及相關測試分析對四川盆地南部龍馬溪組頁巖氣勘探前景分析。頁巖厚度可達700m，有機碳豐度為0.15%～8.75%、生烴潛力大；頁巖裂縫較發育，為頁巖氣提供了充足的儲集空間。頁巖其本身具有較強的抗破壞能力，是良好的蓋層。四川盆地南部龍馬溪組頁巖層與美國成功開采的頁巖氣盆地的成藏條件相似，展示了該套頁巖層具有良好的勘探潛力。

關鍵詞：四川盆地 龍馬溪組 頁巖氣 勘探潛力

中圖分類號：P618.13 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（b）-0072-02

Exploration prospects of shale gas in Lower Silurian Longmaxi Formation， Sichuan Basin

Hu Shunqing1，2 Wang Xingzhi1 Pang Jiangping2 Li Xin3 Xiang Haiyang2 Yang Jialing2

（1.School of Geoscience and Technology， Southwest Petroleum University， Chengdu Sichuan， 610500；

2. Geological Exploration and Development Research Institute，Chuanqing Drilling Exploration Engineering，Chengdu Sichuan，610500；

3. Chengdu North Petroleum Exploration & Development Technology Company Limited， Chengdu Sichuan，610500，China）

Abstract：Based on the outcrop， core， thin section and test， the exploration prospects of shale gas in Lower Silurian Longmaxi Formation in Sichuan Basin are analysed. This shale has a great thickness about 700m， high organic content with 0.15～8.75%，. As the reservoir， according to analyses of rock core and logging， there exit s great quantity of cracks， which offers sufficient accumulated space for shale gas. As the reason of its strong damage resistance， shale can also be capping formation. Reservoir-forming conditions of shale gas is similar to several basins in USA， which had been successfully produced， indicating the great potential of shale gas.

Key Words：Sichuan Basin；Longmaxi Formation；Shale gas；Exploration prospects

頁巖氣已成為重要的非常規油氣資源，由于其特殊的成藏條件和較強的保存能力，開辟了油氣資源勘探的新領域，成為國內外學者研究的重點領域[1]。古生代—中新生代，四川盆地是一個不斷演化的海相和陸相復雜疊合盆地[2]，下志留統龍馬溪組的海相頁巖具有巨大的勘探潛力[3]，已成為四川盆地天然氣勘探開發的一個重點領域。因此，該文利用野外露頭、巖心、薄片及相關測試分析對四川盆地南部龍馬溪組頁巖氣勘探前景進行分析。

1 區域概況

早志留世龍馬溪期，盆地處于局限的深水陸棚環境，沉積了厚度大、范圍廣的黑色頁巖。四川盆地南部是頁巖氣有利的發育地區，因此四川盆地南部成為了下志留統龍馬溪組頁巖氣的重點研究區域（圖1）。

四川盆地龍馬溪組以黑色頁巖為主，夾薄層灰黑色硅質頁巖、深灰色灰巖。根據巖心和露頭資料，自上而下，頁巖砂質、硅質含量逐漸降低，生物化石逐漸增多。

2 生烴條件

2.1 烴源巖厚度

四川盆地龍馬溪期主要沉積環境為受限的深水陸棚，因此，形成了厚度大，范圍廣的黑色頁巖，形成了區域范圍內的烴源巖，如圖1所示，頁巖的沉積厚度為100～700m，分布面積廣（圖1）。

2.2 有機質豐度

通過對四川盆地南部地區進行巖心樣本分析，南部地區龍馬溪組頁巖層整體有機碳含量較高，長寧地區的TOC含量最高，其次為威遠地區和隆昌地區最高，均已達到了頁巖氣生成的條件。

2.3 熱演化程度

對四川盆地南部地區龍馬溪組巖心樣本進行鏡質組反射率測定，RO的值在2.15%～2.70%，為高溫裂解形成的干氣，有機質演化程度高，有利于頁巖氣的大量生成。

3 儲集條件

3.1 孔隙

通過四川盆地南部龍馬溪組巖心樣品測試結果顯示，龍馬溪組頁巖的孔隙度為0.84%～7.37%，同時利用ECS及常規曲線資料結合計算的孔隙度，有效孔隙度為1%～7.5%，主要集中于在3%～5%，龍馬溪組頁巖與美國主要頁巖氣盆地的頁巖孔隙度大體相當 [4]，可以達到工業聚集的條件。

3.2 裂縫

目前，頁巖氣藏必須發育裂縫或人工形成一定規模的裂縫系統才能達到工業開采價值[5]。通過研究區志留系龍馬溪組專項測井，四川盆地南部龍馬溪組井段裂縫比較發育，而且裂縫的聯通性比較好，裂縫類型包括高導縫、高阻縫及鉆井誘導縫。

3.3 吸附氣含量

頁巖的吸附能力通常受頁巖的總有機碳含量、熱演化程度、天然氣組分、地層壓力和儲層溫度等因素的控制，其中有機碳含量和地層壓力是最主要的控制因素[6-7]。通過巖心樣本分析，有機碳含量與吸附氣含量呈線性正相關關系，龍馬溪組頁巖有機碳含量為0.15%～8.75%，較高的有機碳含量增強了頁巖對天然氣的吸附能力。

4 蓋層及生儲蓋組合

龍馬溪組中上部綠灰、灰綠色頁巖是下部灰黑、黑色頁巖是良好的直接蓋層。直接覆蓋在志留系之上的下二疊統梁山組黑色頁巖為志留系頁巖氣的區域性蓋層。

5 勘探前景

通過與美國已經成功開采頁巖氣的盆地對比，認為四川盆地南部龍馬溪組頁巖具有相似的地質和成藏條件，表現為有機質豐度更高、埋藏深度深、有機質演化程度高、泥頁巖厚度大（最大厚度為美國已開采頁巖氣田最大厚度的3倍）的特點，尤其與已經達到工業開采規模的福特沃斯盆地的頁巖氣成藏條件相似，諸多的鉆井顯示，進一步證明了四川盆地南部龍馬溪組頁巖具有很好的勘探開發前景。

6 結語

四川盆地南部下志留統龍馬溪組頁巖具有深度大、熱演化程度高、和生烴潛力大，具備良好的成藏條件。頁巖中孔隙和裂縫較為發育，有利于天然裂縫，為頁巖氣成藏提供充足的儲集空間。頁巖的厚度大，為頁巖氣藏提供良好的保存條件。通過與美國已經成功開采泥頁巖氣的盆地成藏條件對比，四川盆地南部龍馬溪組泥頁巖具有相似的成藏地質條件，進一步證明四川盆地南部龍馬溪組頁巖具有較好的勘探前景。

參考文獻

[1] 徐建永，武愛俊.頁巖氣發展現狀及勘探前景[J].特種油氣藏，2010，17（5）：1-7.

[2] 劉樹根，徐國盛，徐國強，等.四川盆地天然氣成藏動力學初探[J].天然氣地球科學，2004，15（4）：323-330.

[3] 王社教，王蘭生，黃金亮，等.上揚子區志留系頁巖氣成藏條件[J].天然氣工業，2009，29（5）：45-50.

[4] 蒲泊伶，包書景，王毅，等.頁巖氣成藏條件分析—— 以美國頁巖氣盆地為例[J].石油工程與地質，2008，22（3）：33-39.

[5] 王冕冕，郭肖，曹鵬，等.影響頁巖氣開發因素及勘探開發技術展望[J].特種油氣藏，2010，17（6）：12-17.

[6] Shirley K.Shale gas exciting again[J].AAPG Explorer，2001，22（3）：24-33.

[7] 孫超，朱筱敏，陳菁，等.頁巖氣與深盆氣成藏的相似與相關性[J].油氣地質與采收率，2007，24（1）：26-31.