上揚(yáng)子區(qū)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)分布控制因素探討
——以上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組為例

徐政語(yǔ)　梁　興　王維旭　張介輝　王希有　舒紅林　黃　程　王高成魯慧麗　劉　臣　張　朝　李慶飛　徐　鶴

1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院　2.中國(guó)石油浙江油田公司

徐政語(yǔ)等.上揚(yáng)子區(qū)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)分布控制因素探討——以上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組為例.天然氣工業(yè)，2016， 36（9）: 35-43.

上揚(yáng)子區(qū)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)分布控制因素探討
——以上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組為例

徐政語(yǔ)1梁興2王維旭2張介輝2王希有2舒紅林2黃程2王高成2魯慧麗1劉臣2張朝2李慶飛2徐鶴2

1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院2.中國(guó)石油浙江油田公司

徐政語(yǔ)等.上揚(yáng)子區(qū)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)分布控制因素探討——以上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組為例.天然氣工業(yè)，2016， 36（9）: 35-43.

上揚(yáng)子區(qū)作為中國(guó)南方海相地層最穩(wěn)定的地區(qū)，發(fā)育多套海相頁(yè)巖。為研究控制該區(qū)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)分布的主要因素，以上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖為研究對(duì)象，依據(jù)上揚(yáng)子區(qū)域地質(zhì)事件及盆地結(jié)構(gòu)特征，從構(gòu)造控源控藏的角度對(duì)該區(qū)構(gòu)造格局、高產(chǎn)井分布與氣藏控制因素進(jìn)行了分析，指出四川盆地東南及邊緣發(fā)育的達(dá)州—利川、涪陵—彭水、南川—遵義、永川—習(xí)水、富順—鹽津、威遠(yuǎn)—犍為6大構(gòu)造轉(zhuǎn)換與調(diào)節(jié)帶，其頁(yè)巖具有弱變形與弱改造特征，是盆內(nèi)最有利的頁(yè)巖氣賦存與保存區(qū)。結(jié)論認(rèn)為：①受高熱演化、強(qiáng)改造因素影響，上揚(yáng)子區(qū)海相頁(yè)巖以構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶變形最弱，具有頁(yè)巖氣多源匯聚與復(fù)合成藏的有利條件，且天然縫網(wǎng)與圈閉最為匹配，是盆內(nèi)最有利的頁(yè)巖氣賦存與保存區(qū)，頁(yè)巖氣資源量最為豐富；②四川盆地東北部達(dá)州—利川及東南永川—習(xí)水構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶應(yīng)引起下一步頁(yè)巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)與勘探工作的高度重視。

上揚(yáng)子區(qū)四川盆地晚奧陶世—早志留世頁(yè)巖氣構(gòu)造控源控藏甜點(diǎn)分布控制因素構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶調(diào)節(jié)帶

近年來(lái)，隨著中國(guó)南方頁(yè)巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)工作的逐漸深入以及國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)［1］建設(shè)工作進(jìn)程的加快，上揚(yáng)子區(qū)已成為我國(guó)南方海相頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的“特區(qū)”［2］，對(duì)該區(qū)頁(yè)巖含氣特征的認(rèn)識(shí)也逐漸由初期階段的資源調(diào)查推進(jìn)到鉆采試驗(yàn)階段的核心區(qū)評(píng)價(jià)和現(xiàn)階段建產(chǎn)區(qū)甜點(diǎn)的優(yōu)選［3-4］，研究者認(rèn)識(shí)到頁(yè)巖氣富集高產(chǎn)除受頁(yè)巖品質(zhì)、厚度、儲(chǔ)層物性等常規(guī)因素影響外，保存條件也十分關(guān)鍵［5］，并且甜點(diǎn)區(qū)的分布主要受頁(yè)巖沉積環(huán)境及成巖期后改造因素、工程因素等所控制［6-8］。為了進(jìn)一步落實(shí)上揚(yáng)子區(qū)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)區(qū)的主控因素，筆者結(jié)合近年來(lái)在上揚(yáng)子區(qū)選區(qū)評(píng)價(jià)取得的成果與認(rèn)識(shí)，依據(jù)盆地結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征，從上揚(yáng)子區(qū)構(gòu)造格局、高產(chǎn)井分布與氣藏控制因素等3個(gè)方面對(duì)該區(qū)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)分布控制因素進(jìn)行了探討。

1　構(gòu)造格局

前人的大量研究成果表明［9-10］，上揚(yáng)子區(qū)因受基底結(jié)構(gòu)與華南大陸演化動(dòng)力學(xué)背景影響，先后經(jīng)歷了原特提斯與古特提斯期聯(lián)合古陸裂解及加里東期、印支期陸緣造山以及燕山、喜馬拉雅期陸內(nèi)復(fù)合造山與復(fù)合成盆事件，經(jīng)歷了晚震旦—早寒武世、中二疊—早三疊世小型克拉通邊緣及陸內(nèi)裂陷槽發(fā)育［11-12］，加里東、印支期小克拉通海盆發(fā)育及內(nèi)陸黔中、川中、開(kāi)江等古隆起形成［13］，以及燕山—喜馬拉雅期前陸盆地發(fā)育與四川盆地內(nèi)江油－綿竹、大興古隆起發(fā)育［14］等過(guò)程?，F(xiàn)今以研究區(qū)中部覆蓋中—新生界的四川盆地最為穩(wěn)定、改造強(qiáng)度最弱，以其周緣造山帶及構(gòu)造帶經(jīng)歷的地質(zhì)事件期次最多、最活躍、改造最強(qiáng)，總體呈現(xiàn)秦嶺—大別、龍門(mén)及三江造山帶強(qiáng)造山，江南—雪峰隆起沖斷構(gòu)造帶弱造山特征，盆地北緣及西緣造山帶前緣發(fā)育強(qiáng)變形、窄陡的構(gòu)造帶，以逆沖推覆體樣式為主［15-16］，東南緣發(fā)育弱變形、寬緩構(gòu)造帶，以隔槽式至隔檔式褶皺變形體系為主［17］。區(qū)內(nèi)形成以北東東—北東、北西、近東西與近南北向?yàn)橹鞯?組構(gòu)造線方向。盆內(nèi)結(jié)構(gòu)大致以華鎣山、龍泉山2大斷裂系為界劃分為川東斷褶帶、川中古隆起帶與川西坳陷帶3大構(gòu)造單元；依據(jù)沉積蓋層變形強(qiáng)度及組合特征進(jìn)一步細(xì)分為大巴山?jīng)_斷褶皺帶、川東高陡褶皺帶、川南低陡褶皺帶、川中平緩褶皺帶、川西南低陡褶皺帶、川西坳陷帶、米倉(cāng)山臺(tái)緣隆起及龍門(mén)山?jīng)_斷褶皺帶等多個(gè)次級(jí)單元［18］（圖1）。

據(jù)揚(yáng)子大陸上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖沉積期巖相古地理圖［7］分析，加里東期上揚(yáng)子區(qū)受滇東、黔中、川中古隆起及江南—雪峰、秦嶺—大別造山帶影響與限制，富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖主要沉積于現(xiàn)今四川盆地東南宜賓—瀘州至渝中涪陵—渝東石柱及盆地東緣鄂西利川一帶的上揚(yáng)子區(qū)加里東期前陸坳陷區(qū)閉塞海灣內(nèi)，以長(zhǎng)寧—富順、涪陵—石柱地區(qū)最厚（30～65 m），成為上揚(yáng)子區(qū)品質(zhì)最優(yōu)、厚度最大的頁(yè)巖發(fā)育區(qū)，沉積期區(qū)域構(gòu)造線方向南部（黔中—川中古隆起）呈近東西方向、東北部（江南—雪峰隆起北緣）呈北東方向。經(jīng)晚古生代—中生代成巖與埋藏生烴以及印支期后變形褶皺與差異隆升作用［8］，先后疊加了印支、燕山與喜馬拉雅期應(yīng)力場(chǎng)［19］，因而在頁(yè)巖發(fā)育區(qū)形成了自北向南呈現(xiàn)北東東、北東、北北東、近南北、北西、北西西至近東西向7組后期褶皺與斷裂，斷層以壓扭及逆沖性質(zhì)為主，總體環(huán)繞四川盆地東南及南部邊緣形成了達(dá)州—利川、涪陵—彭水、南川—遵義、永川—習(xí)水、富順—鹽津、威遠(yuǎn)—犍為6個(gè)構(gòu)造轉(zhuǎn)換與調(diào)節(jié)帶，通過(guò)多組與多段構(gòu)造線的轉(zhuǎn)換與調(diào)節(jié)，使盆內(nèi)川東褶皺帶由渝東北萬(wàn)州—云陽(yáng)段北東東向轉(zhuǎn)換為渝中達(dá)州—石柱段北東向、渝中南江北—長(zhǎng)壽段北北東向、渝東南江津—綦江段近南北向，使川南低陡褶皺帶南部構(gòu)造線由敘永—古藺段近東西方向轉(zhuǎn)換為珙縣—興文段北西向，導(dǎo)致川西南低陡褶皺帶南部構(gòu)造線由沐川—綏江段北北西向轉(zhuǎn)換為雅安段近南北向，總體呈現(xiàn)出典型的右行旋轉(zhuǎn)與多期變換疊加應(yīng)力場(chǎng)特征，致使盆地東南及南部邊緣應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境與構(gòu)造格局極為復(fù)雜，現(xiàn)今川渝頁(yè)巖氣示范區(qū)及頁(yè)巖氣高產(chǎn)井均位于盆地東南及南部邊緣構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶范圍內(nèi)（圖1）。

2　高產(chǎn)井分布

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)（表1），截至2015年年底，上揚(yáng)子區(qū)共鉆頁(yè)巖氣井486口，目前已投產(chǎn)303口，其中高產(chǎn)井（大于等于10×104m3/d）約占70%、中產(chǎn)井（5×104～10×104m3/d）及低產(chǎn)井（小于5×104m3/ d）約占30%。以投產(chǎn)井目的層統(tǒng)計(jì)分析，五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖在已投產(chǎn)井的占比超過(guò)95%；從投產(chǎn)井分布的范圍來(lái)看，主要集中在川渝國(guó)家級(jí)示范區(qū)，以涪陵—南川地區(qū)最多（180口），威遠(yuǎn)地區(qū)其次（60口），長(zhǎng)寧地區(qū)（33口）與昭通地區(qū)較少（15口），富順—永川中外合作區(qū)11口，其他地區(qū)僅零星分布。

圖1　上揚(yáng)子區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨熬V要圖

表1　上揚(yáng)子區(qū)頁(yè)巖氣鉆井及產(chǎn)量參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

從已投產(chǎn)井的構(gòu)造單元看，盆內(nèi)主要集中在川東高陡褶皺帶及川南、川西南低陡褶皺帶復(fù)向斜區(qū)抬升端背斜或鼻隆構(gòu)造部位，如萬(wàn)州復(fù)向斜南端涪陵焦石壩背斜、南川南鼻隆，開(kāi)江復(fù)向斜南部與川南坳陷間的富順—永川區(qū)陽(yáng)高寺、梯子崖、古佛山、壇子壩背斜；川西南坳陷內(nèi)威遠(yuǎn)穹隆構(gòu)造等。盆緣主要集中于褶皺帶復(fù)向斜區(qū)軸部，如滇黔北坳陷褶皺帶長(zhǎng)寧—昭通示范區(qū)建武復(fù)向斜軸部、渝東鄂西褶皺帶彭水示范區(qū)桑拓坪向斜軸部（圖1、2）。

從已投產(chǎn)井高產(chǎn)區(qū)分布來(lái)看，均處于構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定、改造活動(dòng)相對(duì)較弱，褶皺寬緩、上覆中—新生界地層相對(duì)發(fā)育、剝蝕地層厚度小、斷裂不發(fā)育的區(qū)域；且通常遠(yuǎn)離斷距大于百米的斷層千米以上，頁(yè)巖地層產(chǎn)狀相對(duì)平緩、傾角一般小于10o，頁(yè)巖埋藏適中、深度介于1 500～3 000 m，發(fā)育多組天然裂縫與節(jié)理、交互呈網(wǎng)狀、物性好，處在脆性指數(shù)高、易于壓裂改造的工程甜點(diǎn)區(qū)范圍內(nèi)?？傮w以盆內(nèi)涪陵—彭水、南川—遵義、富順—鹽津、威遠(yuǎn)—犍為轉(zhuǎn)換帶內(nèi)焦石壩、南川南、威遠(yuǎn)背斜及建武向斜軸部區(qū)頁(yè)巖氣井產(chǎn)量最高（圖1、2）。

圖2　川渝—鄂西地區(qū)頁(yè)巖褶皺變形樣式與產(chǎn)氣剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖1）

3　氣藏控制因素

針對(duì)頁(yè)巖氣“源儲(chǔ)一體、連續(xù)成藏、低豐度”特征，早期選區(qū)評(píng)價(jià)工作往往強(qiáng)調(diào)源儲(chǔ)品質(zhì)及頁(yè)巖含氣量分析，忽略了傳統(tǒng)成藏六要素中的“圈、運(yùn)、保”及其匹配關(guān)系研究；近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣勘探工作的大量投入，逐漸認(rèn)識(shí)到頁(yè)巖氣富集與高產(chǎn)同樣需要關(guān)注六大要素及匹配關(guān)系分析、同樣需要高品質(zhì)的儲(chǔ)蓋組合與保存條件研究，甜點(diǎn)區(qū)分布主要受成藏因素控制，選區(qū)評(píng)價(jià)工作必須注重資源賦存與保存條件研究。

上揚(yáng)子區(qū)作為我國(guó)南方經(jīng)歷多期造山與多期成盆最穩(wěn)定的地區(qū)，海相頁(yè)巖均具有高演化、強(qiáng)改造特征，現(xiàn)殘存富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖分布的地區(qū)、現(xiàn)今變形與改造強(qiáng)度無(wú)疑是影響頁(yè)巖氣富集與成藏保存的關(guān)鍵因素，也是控制頁(yè)巖氣井高產(chǎn)的重要因素，下面筆者從頁(yè)巖變形與改造角度對(duì)頁(yè)巖氣保存、氣源供給及富集成藏3個(gè)方面進(jìn)行氣藏控制因素分析。

3.1構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶頁(yè)巖具有弱變形與弱改造特征，是區(qū)內(nèi)最有利的頁(yè)巖氣藏保存區(qū)

據(jù)中—新生代地層接觸關(guān)系［26］及巖相古地理圖［27］分析結(jié)果，上揚(yáng)子區(qū)東緣（鶴峰—來(lái)鳳—三都斷裂以東）湘西黔東武陵山區(qū)共經(jīng)歷了印支、燕山、喜馬拉雅3期事件，鄂西渝東南黔北八面山—大婁山（鶴峰—來(lái)鳳—三都斷裂與恩施—赫章—金沙斷裂間）主要受燕山、喜馬拉雅2期事件影響，四川盆地東南（恩施—赫章—金沙斷裂以西），特別是七曜山斷裂以西的四川盆地腹部渝中南及蜀南地區(qū)主要受喜山事件影響。因此研究區(qū)內(nèi)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖褶皺與隆升作用被明顯分隔為武陵山前、八面山—大婁山及四川盆地東南3大變形區(qū)，且表現(xiàn)出自江南—雪峰構(gòu)造帶向四川盆地頁(yè)巖遞進(jìn)擴(kuò)展變形的特點(diǎn)?？傮w以武陵山山前區(qū)變形與改造強(qiáng)度最大，通天斷層最為發(fā)育、頁(yè)巖裸露面積最大，褶皺以不對(duì)稱的隔槽式線狀緊閉型沖斷樣式為主（圖2中東段），頁(yè)巖氣保存條件最差；八面山—大婁山地區(qū)其次，頁(yè)巖通天斷層及裸露區(qū)面積逐漸減少，改造強(qiáng)度有所減弱，變形樣式以基本對(duì)稱的隔槽式褶皺為主（圖2、圖3），頁(yè)巖氣保存條件逐漸轉(zhuǎn)好；地處四川盆地東南及其邊緣的渝中南及蜀南地區(qū)由于頁(yè)巖變形期次及通天斷層已明顯減少，且上覆上古生界至中—新生界蓋層，褶皺常以多組與多段式斷續(xù)展布的隔檔式寬緩弧形樣式為主（圖2中西段）。因此頁(yè)巖氣保存條件最好。據(jù)構(gòu)造線相互疊加與多組多段構(gòu)造線相互聯(lián)合的跡線記錄特征分析，盆地東南及其邊緣寬緩弧形褶皺帶中以構(gòu)造線拐點(diǎn)（即構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶處）頁(yè)巖變形強(qiáng)度最弱，主要體現(xiàn)為褶皺帶內(nèi)出現(xiàn)系列背向斜軸線錯(cuò)列、背斜幅度減小、成為多組褶皺傾沒(méi)端。

圖3　川南—滇黔北地區(qū)頁(yè)巖褶皺變形樣式與產(chǎn)氣剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖1）

經(jīng)結(jié)合鉆井顯示資料分析（圖2、3），上揚(yáng)子區(qū)東南及其邊緣以江南—雪峰構(gòu)造帶山前武陵山區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖氣保存條件最差、含氣量最低，八面山—大婁山地區(qū)其次，以四川盆地東南及其邊緣寬緩褶皺帶保存條件最好、含氣量最高；總體體現(xiàn)為盆內(nèi)頁(yè)巖氣藏超壓、氣體組成中甲烷含量高、單井產(chǎn)量高的資源地質(zhì)條件，盆地外緣氣藏常壓或欠壓、氣體組成中甲烷含量低、單井普遍低產(chǎn)。

如位于鶴峰—來(lái)鳳—三都斷裂以東的桑頁(yè)1井，因臨近江南—雪峰構(gòu)造帶前緣武陵山區(qū)，雖保存富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖、氣源條件優(yōu)越，并有構(gòu)造背景及相對(duì)較好的氣藏保存條件，但也僅見(jiàn)顯示，未獲得工業(yè)氣流。究其原因，可能主要是因?yàn)樯ｍ?yè)1井處在武陵山西緣桑植—石門(mén)復(fù)向斜西側(cè)五道水背斜東翼，保存條件不好、頁(yè)巖氣資源有限。據(jù)該井資料揭示井區(qū)硅質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖累計(jì)厚度近100 m，埋藏適中（井深超過(guò)1 500 m），垂直裂縫發(fā)育，氣測(cè)值從井深1 567.52 m處的0.08%快速上升到0.82%，巖心解析氣點(diǎn)火成功，氣體成分中含有甲烷且含量較高；井區(qū)上覆中志留統(tǒng)—二疊系，有一定蓋層條件，但由于頁(yè)巖變形過(guò)于強(qiáng)烈，平面上以線狀緊閉褶皺為主，背斜兩翼地層產(chǎn)狀較陡（傾角15°～22°）。因此總含氣量依然很低，僅為0.073 m3/t。

位于恩施—赫章—金沙斷裂與七曜山斷裂間的彭頁(yè)1HF井，因地處鄂西渝東南八面山—黔北大婁山褶皺帶恩施—?jiǎng)?wù)川北東向大型復(fù)背斜中部的桑柘坪向斜內(nèi)，具有構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶弱變形的有利條件，故地表覆有下三疊統(tǒng)、周緣出露下古生界，向斜軸部地層相對(duì)平緩，頁(yè)巖氣保存條件總體較好，因而鉆獲了低產(chǎn)工業(yè)氣流。據(jù)地震資料反映該向斜結(jié)構(gòu)總體簡(jiǎn)單、斷層不發(fā)育、五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖最大埋深4 000 m，頁(yè)巖由向斜軸部深處向兩翼以單斜形式出露地表；鉆井揭示向斜區(qū)目的層優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖段厚度達(dá)103 m（井深2 050～2 153 m）、現(xiàn)場(chǎng)氣測(cè)全烴峰值高達(dá)22.50%，巖心解析氣點(diǎn)火可燃，呈藍(lán)色火焰，入水實(shí)驗(yàn)氣泡明顯，含氣量最高值可達(dá)2.30 m3/ t。因此，在優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖段水平井壓裂后，測(cè)試氣產(chǎn)量為2.5×104m3/d，壓力系數(shù)為1.1，顯示為常壓低產(chǎn)氣藏［21］。

位于七曜山斷裂以西四川盆地東緣的焦頁(yè)1井，由于地處渝中萬(wàn)州復(fù)向斜中南端抬升的焦石壩背斜北部，具有構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶弱變形的有利條件。因此上覆上古生界—下三疊統(tǒng)嘉陵江組地表地層極為平緩（傾角5°～10°），頁(yè)巖氣保存條件優(yōu)良，是盆內(nèi)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖獲得的第一口高產(chǎn)井。據(jù)地震資料揭示，焦石壩構(gòu)造總體呈箱狀斷背斜，東南與西北翼斷層發(fā)育，地層較陡（傾角達(dá)32°），南、北端為烏江與大耳山斷層所截，頁(yè)巖埋深2 250～3 500 m；目的層優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖厚度介于89（焦頁(yè)1井）～102 m（焦頁(yè)3井），頁(yè)巖裂隙與層理發(fā)育、物性好，孔隙度介于1.17%～7.98%、平均為4.61%，水平滲透率介于0.0015～5.71 mD、垂直滲透率介于0.000 2～0.024 mD；巖心現(xiàn)場(chǎng)解析含氣量介于0.47～5.19 m3/t，平均為2.99 m3/t；氣體組分中甲烷平均值高達(dá)98.27%，不含硫化氫、一氧化碳和氫氣，屬過(guò)成熟干氣，地層壓力系數(shù)為1.55，水平井壓裂試采產(chǎn)量達(dá)20.3×104m3/d［21］。

此外，地處盆地腹內(nèi)的陽(yáng)高寺構(gòu)造，因處于川南低陡褶皺帶向北部開(kāi)江復(fù)向斜與華鎣山斷裂收斂過(guò)渡的構(gòu)造調(diào)節(jié)帶內(nèi)背斜匯聚端，為由一北東走向、傾向南東的逆斷層與反向調(diào)節(jié)逆斷層組成的斷背斜，北西方向以斷凹形式與高陡背斜構(gòu)造主體相連，地表上覆二疊系—侏羅系。據(jù)與殼牌公司合作的富順區(qū)塊陽(yáng)101井揭示五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖埋深3 577 m，頁(yè)巖氣含量較高，試氣產(chǎn)量為5.8×104m3/d；期后實(shí)施的水平井陽(yáng)201-H2井地層壓力系數(shù)達(dá)2.2，獲得了高達(dá)43×104m3/d的高產(chǎn)氣流［21］，證實(shí)該構(gòu)造具有良好的頁(yè)巖氣富集與成藏條件。

上述實(shí)鉆情況揭示，四川盆地及周緣除頁(yè)巖經(jīng)歷的變形與改造事件期次及強(qiáng)度不同、頁(yè)巖氣保存條件不同外，頁(yè)巖氣源供給與承壓條件差異也很大。處于盆內(nèi)構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶弱變形區(qū)內(nèi)的焦石壩、陽(yáng)高寺構(gòu)造、威遠(yuǎn)構(gòu)造均有多期埋藏與多期生烴的供給氣源條件［8］，加上其有洼中隆背景與背斜構(gòu)造沒(méi)有斷裂破壞。因此均具有良好的頁(yè)巖氣承壓與保存條件。位于盆地外緣（鶴峰—來(lái)鳳—三都斷裂以東）的上揚(yáng)子區(qū)強(qiáng)改造區(qū)獅子坪構(gòu)造的桑頁(yè)1井，雖有背斜構(gòu)造背景，但由于成巖后多期褶皺隆升與斷層破壞，埋藏生烴期次減少、破壞期次增多。因此氣源供給與承壓條件明顯變差，氣藏資源十分有限。位于強(qiáng)、弱改造區(qū)間的彭水、建武向斜，盡管無(wú)反向斷層側(cè)向遮擋，但由于頁(yè)巖改造期次相應(yīng)減少，褶皺與隆升作用減弱，斷裂發(fā)育數(shù)量減少，加上具有構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶頁(yè)巖弱變形有利條件，雖然氣源供給條件與武陵山強(qiáng)改造區(qū)類似，但頁(yè)巖氣承壓與保存條件明顯變好。因此向斜區(qū)內(nèi)部賦存的頁(yè)巖氣資源可觀，局部出現(xiàn)了相對(duì)集中的中—低產(chǎn)井區(qū)（如彭頁(yè)1井、昭104井），個(gè)別向斜內(nèi)甚至出現(xiàn)封閉保存條件好的富頁(yè)巖氣高產(chǎn)井開(kāi)發(fā)甜點(diǎn)區(qū)塊，如建武復(fù)向斜軸部的昭通黃金壩YS108H1-3井及長(zhǎng)寧寧201-H1井，經(jīng)壓裂測(cè)試后均獲得了超過(guò)18×104m3/d的高產(chǎn)頁(yè)巖氣流（圖3）。

3.2構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶具有多源匯聚與復(fù)合成藏條件

眾所周知，構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶是常規(guī)油氣運(yùn)聚的有利場(chǎng)所，不僅具有多源匯聚與混源成藏的條件，而且具有多期供烴與復(fù)合成藏條件。四川盆地東南及其邊緣發(fā)育的達(dá)州—利川、涪陵—彭水、南川—遵義、永川—習(xí)水、富順—鹽津、威遠(yuǎn)—犍為6個(gè)構(gòu)造轉(zhuǎn)換與調(diào)節(jié)帶，自北向南依次將萬(wàn)州復(fù)向斜分隔為北東東向萬(wàn)州—云陽(yáng)段、北東向達(dá)州—石柱段、近南北向長(zhǎng)壽—南川段，將開(kāi)江復(fù)向斜分隔為北東東向宣漢段、北東向達(dá)州—鄰水段、北北東向江北—重慶段、近南北向江津—綦江段，將川南低陡褶皺帶南部分隔為近東西向敘永—古藺段與北西向珙縣—興文段，將川西南低陡褶皺帶分隔為北北西向沐川—綏江段及近南北向雅安段，表明處于構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶內(nèi)的頁(yè)巖氣圈閉體至少有2組方向氣源供給，加上多期埋藏生烴作用。因此具有多期多方向供給與復(fù)合成藏條件。

如地處萬(wàn)州復(fù)向斜中南部涪陵—彭水構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶內(nèi)焦石壩構(gòu)造，就有豐都、涪陵北、涪陵南3個(gè)向斜雙向氣源供烴條件，加上其處于盆地邊緣有七曜山斷裂側(cè)向封堵的有利因素。因此有匯聚萬(wàn)州復(fù)向斜區(qū)中南部氣源的有利條件，再加上多期生烴作用，氣源極為充足。同樣處于盆地南部永川—習(xí)水調(diào)節(jié)帶內(nèi)的陽(yáng)高寺構(gòu)造，具有匯聚蜀南褶皺帶中南部氣源條件，加上多期埋藏生烴條件，所以也成為了盆內(nèi)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)及大型氣藏分布區(qū)。

3.3構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶具備天然縫網(wǎng)發(fā)育與圈閉成藏條件

依據(jù)構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶形成機(jī)理，處于上揚(yáng)子區(qū)東南的6個(gè)轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶的頁(yè)巖往往具有多期應(yīng)力場(chǎng)疊加與多組構(gòu)造線交切特征，具備形成多組節(jié)理與裂隙的條件。野外地質(zhì)調(diào)查結(jié)果證實(shí)渝東南南川地區(qū)發(fā)育有北東向（50°～70°）、北北東向（15°～30°）及北北西向（320°～350°）3組優(yōu)勢(shì)節(jié)理［28］，蜀南長(zhǎng)寧地區(qū)發(fā)育有北東—近東西向（30°～90°）、南南西（185°～210°）及北北西向（300°～355°）3組優(yōu)勢(shì)節(jié)理［29］，形成時(shí)間分別對(duì)應(yīng)于晚燕山—早喜馬拉雅期北西—南東向擠壓及晚喜馬拉雅期北東—近南北向扭壓調(diào)整與構(gòu)造定型階段。經(jīng)結(jié)合有限元法對(duì)鄂西渝東地區(qū)隔檔式褶皺裂縫形成機(jī)理的模擬成果分析，上揚(yáng)子區(qū)頁(yè)巖與石灰?guī)r地層間互發(fā)育的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表明，四川盆地東南及其邊緣頁(yè)巖地層褶皺發(fā)育區(qū)外側(cè)為張應(yīng)力集中區(qū)、內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力集中區(qū)，中間軸部過(guò)渡區(qū)易形成一個(gè)既無(wú)明顯擠壓、又無(wú)明顯拉張的中和面，褶皺軸部地層中的非能干層頁(yè)巖具有順層發(fā)育裂縫的特性。因此處在盆地東南及其邊緣復(fù)向斜區(qū)內(nèi)構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶的頁(yè)巖極易形成順層縫與多組高角度節(jié)理縫，兩者相互交織形成網(wǎng)狀天然縫，從而極大地提高了頁(yè)巖儲(chǔ)集性和滲透性，形成良好的天然儲(chǔ)集場(chǎng)所，其中背斜構(gòu)造或隆起區(qū)圈閉即成為頁(yè)巖氣甜點(diǎn)區(qū)。

4　結(jié)論

1）受基底結(jié)構(gòu)與構(gòu)造格局控制，歷經(jīng)多期造山與多期成盆演化的上揚(yáng)子區(qū)環(huán)繞四川盆地東南及其邊緣形成了達(dá)州—利川、涪陵—彭水、南川—遵義、永川—習(xí)水、富順—鹽津、威遠(yuǎn)—犍為6個(gè)構(gòu)造轉(zhuǎn)換與調(diào)節(jié)帶。

2）受高熱演化、強(qiáng)改造因素影響，上揚(yáng)子區(qū)海相頁(yè)巖以構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶變形最弱、頁(yè)巖氣賦存與保存條件最好，資源最豐富、天然縫網(wǎng)與圈閉最匹配，是區(qū)內(nèi)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)分布的主要控制因素；

3）現(xiàn)今勘探實(shí)踐已經(jīng)揭示涪陵—彭水、南川—遵義、富順—鹽津及威遠(yuǎn)—犍為構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶涪陵焦石壩、南川南、威遠(yuǎn)背斜及建武向斜軸部為頁(yè)巖氣甜點(diǎn)區(qū)、高產(chǎn)井密布區(qū)，因此盆地內(nèi)部東北部達(dá)州—利川及東南永川—習(xí)水構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶與調(diào)節(jié)帶構(gòu)造應(yīng)引起選區(qū)評(píng)價(jià)與勘探工作的高度重視。

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（修改回稿日期 2016-05-17 編輯 羅冬梅）

Controlling factors for shale gas sweet spots distribution in the Upper Yangtze region: A case study of the Upper Ordovician Wufeng Fm-Lower Silurian Longmaxi Fm， Sichuan Basin

Xu Zhengyu1， Liang Xing2， Wang Weixu2， Zhang Jiehui2， Wang Xiyou2， Shu Honglin2， Huang Cheng2， Wang Gaocheng2，Lu Huili1， Liu Chen2， Zhang Chao2， Li Qingfei2， Xu He2
（1. PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology， Hangzhou， Zhejiang 310023， China； 2. PetroChina Zhejiang Oilfeld Company， Hangzhou， Zhejiang 310013， China）
NATUR. GAS IND. VOLUME 36， ISSUE 9， pp.35-43， 9/25/2016. （ISSN 1000-0976； In Chinese）

In The Upper Yangtze region， the most stable region for the development of marine strata in South China， multiple sets of marine shale has developed. The Upper Ordovician Wufeng Fm-Lower Silurian Longmaxi Fm shale was taken as the study object to study the key factors controlling the sweet spots distribution of shale gas in this region. According to the geological events in the Upper Yangtze region and basinal structural characteristics and from the perspective of structural control on the source and accumulation， the regional tectonic framework， distribution of high-yield wells， and gas reservoir controlling factors were analyzed. It is indicated that the six major structural transformation and adjustment belts of the Dazhou-Lichuan， Fuling-Pengshui， Nanchuan-Zunyi，Yongchuan-Xishui， Fushun-Yanjin， and Weiyuan-Qianwei developed in SE Sichuan Basin and its margin show weak deformation and weak alteration features for shale， being the most favorable zone for the occurrence and preservation of shale gas. It is concluded that: （1） affected by high thermal evolution and intensive alteration， marine shales in the Upper Yangtze region have the weakest deformation in the structural transformation zone and adjustment zone， demonstrating a favorable condition of multisource convergence and composite accumulation. And the natural fracture networks are well matched with the traps， being the most favorable zone for the occurrence and preservation of shale gas and showing the most abundant shale gas resources； （2） great importance should be attached to the structural transformation zone and adjustment zone of the Dazhou-Lichuan in the NE Sichuan Basin and of the Yongchuan-Xishui in the SE Sichuan Basin in the further target optimization and exploration work for shale gas.

Upper Yangtze region； Sichuan Basin； Late Ordovician-Early Silurian； Shale gas； Structural control on source and accumulation； Distribution of sweet spots； Controlling factors； Structural transformation zone； Adjustment zone

10.3787/j.issn.1000-0976.2016.09.004

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重大科技專項(xiàng)“頁(yè)巖氣鉆采工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)——浙江油田昭通示范區(qū)頁(yè)巖氣鉆采工程技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)”（編號(hào)：2014F-4702）。

徐政語(yǔ)，1964年生，高級(jí)工程師，博士；1987年畢業(yè)于西北大學(xué)地質(zhì)系，2002年獲中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)沙大地構(gòu)造研究所博士學(xué)位；長(zhǎng)期從事南方油氣地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)選區(qū)及構(gòu)造研究工作。地址：（310023）浙江省杭州市西溪路920號(hào)杭州地質(zhì)研究院。ORCID: 0000-0002-0977-3208。E-mail: xuzy_hz@ petrochina.com.cn