鄂西渝東地區(qū)東岳廟段陸相頁(yè)巖氣富集主控因素分析

黃江慶，梁榜 （中石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北武漢 430223）

車世琦 （中國(guó)石油大學(xué) （北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京 100083）

張夢(mèng)吟 （中石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北 武漢 430223）

鄂西渝東地區(qū)東岳廟段陸相頁(yè)巖氣富集主控因素分析

黃江慶，梁榜 （中石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北武漢 430223）

車世琦 （中國(guó)石油大學(xué) （北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京 100083）

張夢(mèng)吟 （中石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北 武漢 430223）

鄂西渝東地區(qū)東岳廟段以淺湖-半深湖沉積為主，發(fā)育厚層灰黑色頁(yè)巖，橫向分布穩(wěn)定。頁(yè)巖具有機(jī)碳含量高、熱演化程度適中、儲(chǔ)集空間類型豐富、物性較好、測(cè)錄井響應(yīng)明顯等特征。綜合研究認(rèn)為，區(qū)內(nèi)頁(yè)巖氣富集主要受有機(jī)質(zhì)豐度、熱演化程度及儲(chǔ)層物性等關(guān)鍵因素控制，西北部樂(lè)福店－臨溪場(chǎng)為陸相頁(yè)巖氣勘探的有利區(qū)域。

陸相頁(yè)巖氣；鄂西渝東地區(qū)；東岳廟段；形成條件；富集主控因素

1 地質(zhì)概況

圖1 鄂西渝東地區(qū)地理位置圖

鄂西渝東地區(qū)位于四川盆地東部，構(gòu)造位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)川東褶皺帶方斗山復(fù)背斜以東 （圖1）。下侏羅統(tǒng)自流井組東岳廟段時(shí)期為淺湖－半深湖沉積，發(fā)育了一套富含有機(jī)質(zhì)的湖相頁(yè)巖。巖性以黑色、黑灰色頁(yè)巖為主，夾薄層深灰色粉砂巖及含介殼灰?guī)r［1，2］，平面上主要分布于石柱復(fù)向斜，面積近4000km2，單層厚度5～30m，累計(jì)厚度達(dá)60～100m。

東岳廟段頁(yè)巖總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù) （w（TOC））介于1.16%～3.22%之間，平均為2.06%，大于2%的樣品占45%。有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ1型為主，少量為Ⅱ2型。干酪根鏡質(zhì)體反射率 （Ro）大多分布于0.82%～1.45%之間，平均為1.29%，有機(jī)質(zhì)處于高成熟生氣階段。對(duì)JYHF-1井125塊東岳廟段樣品進(jìn)行物性分析，結(jié)果顯示：孔隙度介于0.09%～6.85%之間，平均為2.31%；滲透率介于0～4.18mD，平均為0.44mD。頁(yè)巖儲(chǔ)集空間類型豐富，主要為有機(jī)孔、黏土礦物晶間孔、粒間孔、方解石溶蝕孔、構(gòu)造裂縫、層間縫及層理縫等。巖石中石英、長(zhǎng)石、方解石、白云石等脆性礦物體積分?jǐn)?shù)高達(dá)66%，可壓性較好。區(qū)內(nèi)鉆遇東岳廟段黑色頁(yè)巖的42口井均可不同程度地見(jiàn)到氣測(cè)顯示，電測(cè)曲線表現(xiàn)為異常高值。

2 富集主控因素分析

通常情況下，影響頁(yè)巖氣富集的因素有很多，主要包括w（TOC）、熱演化程度、孔隙度、埋藏深度、地層壓力和天然裂縫系統(tǒng)發(fā)育程度等［3，4］。通過(guò)對(duì)鄂西渝東地區(qū)東岳廟段頁(yè)巖氣富集的主控因素進(jìn)行探討發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)東岳廟段頁(yè)巖氣富集與w（TOC）、熱演化程度及儲(chǔ)層物性密切相關(guān)。

2.1 總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)

圖2 JYHF-1井w（TOC）影響頁(yè)巖氣富集圖

w（TOC）是頁(yè)巖氣富集成藏最重要的控制因素之一［5～7］，以JYHF-1井取心井段為例來(lái)分析w（TOC）對(duì)頁(yè)巖氣富集的影響 （圖2）。根據(jù)w（TOC）測(cè)試結(jié)果，將取心井劃分為3段：A段 （562.73～591.23m）共分析樣品58塊，w（TOC）介于0.18%～0.66%之間，平均為0.37%，相對(duì)較低；B段（591.73～626.23m）共分析樣品70塊，w（TOC）介于0.68%～3.22%之間，平均為1.46%，相對(duì)較高；C段 （626.23～643.0m）共分析樣品33塊，w（TOC）介于0.49%～1.92%之間，平均為1.17%，高于A段，但略小于B段。從氣測(cè)全烴、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)含氣量與w（TOC）的關(guān)系圖 （圖3、4）來(lái)看，w（TOC）與頁(yè)巖氣的富集具有良好的正相關(guān)關(guān)系。

圖3 JYHF-1井w（TOC）與氣測(cè)全烴關(guān)系圖

圖4 JYHF-1井w（TOC）與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)含氣量關(guān)系圖

2.2 熱演化程度

有機(jī)質(zhì)成熟度不僅決定天然氣的生成方式，還決定氣體的組分與構(gòu)成。北美地區(qū)沃斯堡盆地Barnett典型頁(yè)巖氣主要以Ⅱ型干酪根為主［8］，生氣期的Ro介于1.1%～2.6%，且Ro越高越有利于頁(yè)巖氣的產(chǎn)出。由此可見(jiàn)，頁(yè)巖的熱演化程度是制約頁(yè)巖氣富集的主要因素。對(duì)區(qū)內(nèi)東岳廟段典型剖面及取心井樣品進(jìn)行熱演化程度分析，其Ro介于0.82%～1.55%之間，由南東往北西方向逐漸增大，平均為1.24%，大于Ⅱ型有機(jī)質(zhì)生氣窗1.1%，演化階段為干氣階段，主要產(chǎn)出天然氣 （表1）。

表1 鄂西渝東地區(qū)東岳廟段露頭剖面及鉆井Ro統(tǒng)計(jì)表

2.3 儲(chǔ)層物性

孔隙度和滲透率是儲(chǔ)層物性研究中的2個(gè)最重要參數(shù)。頁(yè)巖中普遍發(fā)育有機(jī)孔，是頁(yè)巖氣的有利儲(chǔ)集空間，而其低滲的基質(zhì)則是氣藏的有效蓋層。阿巴拉契亞盆地Ohio頁(yè)巖和密執(zhí)安盆地Antrim頁(yè)巖的孔隙度較高，局部可達(dá)15%，游離氣體積約占孔隙總體積的50%［9］，但頁(yè)巖的基質(zhì)滲透率非常低，一般小于0.1mD。對(duì)JYHF-1井東岳廟段125塊樣品的物性進(jìn)行分析，其孔隙度分布于0.09%～6.85%之間，集中分布于1%～4%，平均為2.31%；滲透率分布于0.00～4.18mD，其中小于0.1mD的約占60%，平均為0.44mD，有利于頁(yè)巖氣富集成藏。

3 結(jié)論

1）鄂西渝東地區(qū)下侏羅統(tǒng)自流井組東岳廟段發(fā)育厚層富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖，總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，熱演化程度適中，氣體電測(cè)曲線響應(yīng)特征明顯，地質(zhì)條件良好，有利于頁(yè)巖氣的形成。

2）東岳廟段陸相頁(yè)巖氣富集主要受有機(jī)質(zhì)豐度、熱演化程度及儲(chǔ)層物性等重要因素控制。

［1］朱光有，張水昌，梁英波，等 .四川盆地天然氣特征及氣源 ［J］.地學(xué)前緣，2006，13（2）：3～21.

［2］朱彤，包書(shū)景，王烽 .四川盆地陸相頁(yè)巖氣形成條件及勘探開(kāi)發(fā)前景 ［J］.天然氣工業(yè)，2011，31（9）：16～21.

［3］周德華，焦方正 .頁(yè)巖氣 “甜點(diǎn)”評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)——以四川盆地建南地區(qū)侏羅系為例 ［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2012，34（2）：109～114.

［4］范昌育，王震亮 .頁(yè)巖氣富集與高產(chǎn)的地質(zhì)因素和過(guò)程 ［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2010，32（5）：465～469.

［5］張金川，金之鈞，袁明生，等 .頁(yè)巖氣成藏機(jī)理和分布 ［J］.天然氣工業(yè)，2004，24（7）：7～10.

［6］張杰，金之鈞，張金川，等 .中國(guó)非常規(guī)油氣資源潛力及分布 ［J］.當(dāng)代石油石化，2004，2（10）：10～12.

［7］陳建渝，唐大卿，楊楚鵬 .非常規(guī)含氣系統(tǒng)的研究和勘探進(jìn)展 ［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，2003，22（4）：55～59.

［8］聶海寬，唐玄，邊瑞康，等 .頁(yè)巖氣成藏控制因素及中國(guó)南方頁(yè)巖氣發(fā)育有利區(qū)預(yù)測(cè) ［J］.石油學(xué)報(bào)，2009，30（4）：484～491.

［9］Hill D G，Lombardi T E.Fractured gas shale potential in NewYork［M］.Colorado：Arvada，2002.1～16.

［編輯］ 鄧?yán)?/p>

The Main Factors Controlling the Continental Shale Gas Accumulation in Dongyuemiao Section of Western Hubei-Eastern Chongqing Area

HUANG Jiangqing，LIANG Bang，CHE Shiqi，ZHANG Mengyin （First Author' Address：Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Jianghan Oilfield Company，SINOPEC，Wuhan 430223，Hubei，China）

The Dongyuemiao Section in Western Hubei-Southern Chongqing Area was mainly of shallow lake，semi-deep lake deposit with the development of thick gray-black shale that displays a laterally stable distribution.The shale was characterized by high TOC，moderate thermal evolution，variety of reservoir space types，good physical property and obvious logging response.Synthetic study shows that the enrichment of shale gas in the studied area is controlled by organic abundance，thermal evolution degree and reservoir property.Lefudian-Linxichang Area in west is a beneficial are of continental shale gas exploration.

continental shale gas；Western Hubei-Southern Chongqing Area；Dongyuemiao Section；gas accumulation condition；controlling factor

TE122.1

A

1000-9752（2014）04-0030-04

book=33,ebook=31