不同勘探開(kāi)發(fā)階段下頁(yè)巖氣實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容、技術(shù)及地質(zhì)意義

摘 要：服務(wù)于不同頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)階段的實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容不同。基于文獻(xiàn)調(diào)研，將頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)劃分為選區(qū)評(píng)價(jià)、勘探評(píng)價(jià)、先導(dǎo)試驗(yàn)和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)等四個(gè)階段，分析了每個(gè)階段的測(cè)試化驗(yàn)內(nèi)容，并將測(cè)試內(nèi)容劃分為含氣性分析、地球化學(xué)分析、巖石學(xué)分析、巖石物性分析、成藏分析、巖石力學(xué)及脆性評(píng)價(jià)、水質(zhì)分析等7大類，詳細(xì)闡述了各大類具體測(cè)試內(nèi)容、技術(shù)方法和地質(zhì)意義。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣;選區(qū)評(píng)價(jià);勘探評(píng)價(jià);先導(dǎo)試驗(yàn);開(kāi)發(fā)生產(chǎn);勘探開(kāi)發(fā)階段;實(shí)驗(yàn)測(cè)試

中圖分類號(hào)：P618.13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）13-0133-05

Analytical Content & Techniques and its Geological Significance

in Different Stage of Shale Gas Exploration and Development

SHI Fulun

（Guizhou Research Institute of Petroleum Exploration & Development，Guizhou Guiyang 550004）

Abstract： Different stages of shale gas exploration and development has different analytical techniques. This paper divided the stages into four stages，play screening assessment， exploration appraisal， pilot testing and commercial production， analyzing analytical content in different stages. The analytical content was classified into seven categories， gas bearing analysis， geochemical analysis， petrology analysis， rock physical property analysis， hydrocarbon accumulation analysis， mechanical and brittleness characteristics evaluation， water quality evaluation. Specific analytical content， methods and its geological significance were discussed particularly.

Keywords： shale gas;selected area evaluation;exploration evaluation;pilot test;development and production;Exploration & Development? Stages;Analytical Techniques

頁(yè)巖氣是指主體位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)巖中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的天然氣聚集[1]。自2012年確立頁(yè)巖氣作為獨(dú)立礦種以來(lái)[2]，中國(guó)頁(yè)巖氣地質(zhì)理論和勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)取得了新的突破，威遠(yuǎn)、長(zhǎng)寧、涪陵頁(yè)巖氣田的建成標(biāo)志著中國(guó)已成為全球第三個(gè)頁(yè)巖氣商業(yè)生產(chǎn)國(guó)[3]。頁(yè)巖氣新地質(zhì)理論的建立和勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的支撐，涉及頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的技術(shù)和內(nèi)容非常廣泛，且隨著勘探開(kāi)發(fā)階段向前推進(jìn)，頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容也隨之不同。前人已對(duì)頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的概括[4-8]，本文擬在對(duì)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)階段劃分的基礎(chǔ)上，討論每個(gè)階段頁(yè)巖氣實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容、技術(shù)和測(cè)試內(nèi)容的地質(zhì)意義。

1 頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)階段劃分及評(píng)價(jià)內(nèi)容

北美頁(yè)巖氣開(kāi)采實(shí)踐表明，一個(gè)完整的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)程序可劃分為選區(qū)評(píng)價(jià)、勘探評(píng)價(jià)、先導(dǎo)試驗(yàn)和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)等4個(gè)階段，各階段都有其特定的目標(biāo)、任務(wù)、評(píng)價(jià)內(nèi)容和研究手段[9-10]（見(jiàn)表1）。

選區(qū)評(píng)價(jià)主要以評(píng)價(jià)油氣資源富集的成藏條件為目標(biāo)，通過(guò)資料收集、野外地質(zhì)/淺井調(diào)查、野外露頭/鉆井巖芯樣品實(shí)驗(yàn)測(cè)試和編制專題地質(zhì)圖等研究手段，在對(duì)巖石、地層、沉積、構(gòu)造和水文等基礎(chǔ)地質(zhì)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)含量、礦物組分、成熟度、厚度、埋深、平面分布和縱橫向變化等參數(shù)，優(yōu)選出頁(yè)巖氣遠(yuǎn)景區(qū)和有利區(qū)[1，10]。

勘探評(píng)價(jià)是在選區(qū)評(píng)價(jià)階段圈定的有利區(qū)內(nèi)，優(yōu)選井位進(jìn)行探井和評(píng)價(jià)井的鉆探與壓裂工作[11]。通過(guò)調(diào)查井/探井鉆探、氣測(cè)錄井、測(cè)井、現(xiàn)場(chǎng)解析和巖芯分析，獲取頁(yè)巖含氣量、物性、礦物成分、地球化學(xué)和巖石力學(xué)等參數(shù)，結(jié)合地應(yīng)力和地震資料編制地質(zhì)圖，優(yōu)選水平井段，設(shè)計(jì)井軌跡。通過(guò)探井與水平井評(píng)價(jià)，以及氣井試生產(chǎn)資料分析，確定可茲開(kāi)展先導(dǎo)試驗(yàn)的“甜點(diǎn)區(qū)”[9]。

先導(dǎo)試驗(yàn)即在進(jìn)行頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)發(fā)前的小規(guī)模試驗(yàn)井組。利用區(qū)域地質(zhì)資料和探井資料，優(yōu)選井位，設(shè)計(jì)水平井軌跡，進(jìn)行多井平臺(tái)鉆井開(kāi)發(fā)，獲取水平井長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證大規(guī)模開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)適配性和環(huán)保需求[9]。

開(kāi)發(fā)生產(chǎn)是在先導(dǎo)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用已試驗(yàn)成熟的鉆完井配套技術(shù)和裝備，集中部署一批井身結(jié)構(gòu)和鉆完井方式基本相同的平臺(tái)水平井，以“井工廠”作業(yè)形式開(kāi)展鉆完井、壓裂與測(cè)試生產(chǎn)的批量施工作業(yè)，持續(xù)開(kāi)展頁(yè)巖氣藏與氣井動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，保持生產(chǎn)作業(yè)表現(xiàn)的穩(wěn)定性，不斷提高生產(chǎn)作業(yè)效率和氣井最終可采儲(chǔ)量[9]，同時(shí)兼顧頁(yè)巖氣開(kāi)采生命周期內(nèi)各類作業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)[12]。

2 各階段頁(yè)巖氣實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容、技術(shù)及地質(zhì)意義

頁(yè)巖氣實(shí)驗(yàn)測(cè)試可劃分為含氣性、地球化學(xué)、巖石學(xué)、巖石物性、成藏分析、巖石力學(xué)、水質(zhì)分析等七大類。

2.1 含氣性分析

2.1.1 含氣量。頁(yè)巖氣含氣量是頁(yè)巖含氣性評(píng)價(jià)和儲(chǔ)量計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)。頁(yè)巖氣按賦存狀態(tài)可分為游離氣、吸附氣和溶解氣;按測(cè)定過(guò)程可分為解吸氣、損失氣和殘余氣。解吸氣包含有游離氣和吸附氣，解吸氣測(cè)量在井口完成。USBM United States Bureau of Mines線性回歸法是目前計(jì)算頁(yè)巖氣損失氣量的常用方法，可與多項(xiàng)式回歸的加權(quán)平均或者采用非線性回歸來(lái)計(jì)算損失氣量[6]。井口解吸結(jié)束后，巖芯依舊密封于解吸罐送至實(shí)驗(yàn)室，再進(jìn)行一次高溫解吸，然后粉碎研磨樣品進(jìn)行殘余氣量測(cè)量。

2.1.2 等溫吸附。根據(jù)Langmuir單分子層吸附理論，在相同溫度、不同壓力條件下進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出蘭氏體積和蘭氏壓力，以此定量評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣藏品質(zhì)和資源潛力[11]。等溫吸附實(shí)驗(yàn)方法主要有重量法、色譜法和容量法[7]，其中容量法應(yīng)用最為普遍。Langmuir理論是否適用于頁(yè)巖的含氣性評(píng)價(jià)值得商榷。郭為等人認(rèn)為，Langmuir模型與解吸式模型分別能很好地描述等溫吸附和解吸過(guò)程[13]。然而，頁(yè)巖高壓等溫吸附普遍存在“負(fù)吸附”現(xiàn)象[11]，Gasparik總結(jié)了“負(fù)吸附”的影響因素和校正方法[14];柳少波[7]提出了高壓下頁(yè)巖吸附性的測(cè)試與校正方法，效果理想。

2.1.3 氣體組分及同位素。現(xiàn)場(chǎng)解吸過(guò)程中采用排飽和鹽水集氣法收集頁(yè)巖氣樣品用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容包括氣體組分、碳?xì)渫凰?、稀有氣體同位素等，測(cè)試結(jié)果可用于分析頁(yè)巖氣成因、來(lái)源、熱演化程度、儲(chǔ)層連續(xù)性、成藏過(guò)程和區(qū)域分布等[15]。

2.2 地球化學(xué)分析

2.2.1 有機(jī)質(zhì)類型。有機(jī)質(zhì)類型評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有巖石熱解參數(shù)、干酪根顯微組分、干酪根元素比、干酪根碳同位素δ13C等[16]，應(yīng)用最多的是巖石熱解分析和干酪根顯微組分鑒定[5]。利用巖石熱解分析儀對(duì)頁(yè)巖巖屑進(jìn)行程序加溫可獲得基本巖石熱解參數(shù)，唐友軍等人利用降解潛率和氫指數(shù)、氫指數(shù)與Tmax值圖版劃分有機(jī)質(zhì)類型[17];曾花森等人利用S2-TOC相關(guān)圖來(lái)劃分有機(jī)質(zhì)類型[18];而帥琴等人則利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)類型[5]。利用生物顯微鏡鑒定干酪根腐泥組、殼質(zhì)組、鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組等顯微組分，計(jì)算TI指數(shù)并劃分有機(jī)質(zhì)類型[19]。此外，利用元素分析儀測(cè)量干酪根中碳、氫、氧、氮和硫等元素，根據(jù)氫/碳、氧/碳原子比繪制Van Krevelen圖解判別干酪根類型[20];或測(cè)量干酪根δ13C值，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)鑒別干酪根類型[21]。

2.2.2 有機(jī)質(zhì)成熟度。有機(jī)質(zhì)成熟度主要通過(guò)光學(xué)、化學(xué)和光譜學(xué)方法測(cè)試獲取。光學(xué)指標(biāo)有鏡質(zhì)組反射率、鏡狀體反射率、固體瀝青反射率、海相鏡質(zhì)組反射率、基質(zhì)腐泥體反射率、筆石體反射率、牙形石色變指數(shù)、孢粉顏色和熱變指數(shù)、熒光顏色及熒光參數(shù)，鏡質(zhì)組反射率是最常用的指標(biāo)。化學(xué)指標(biāo)有最大熱解峰溫度[Tmax]、甲基菲指數(shù)、H/C原子比、碳同位素指標(biāo)和生物標(biāo)志化合物。光譜學(xué)指標(biāo)包括干酪根自由基濃度N和順磁化率[Xp]、干酪根芳環(huán)平均結(jié)構(gòu)尺寸[Xb]、有機(jī)碳激光拉曼光譜參數(shù)、紅外光譜法和激光熒光探針參數(shù)[22]。

2.2.3 有機(jī)質(zhì)豐度。烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度常以總有機(jī)碳含量、氯仿瀝青“A”、總烴、巖石熱解參數(shù)來(lái)衡量[5]。總有機(jī)碳含量（TOC）為巖石中總碳含量（TC）減去碳酸鹽巖和石墨中的無(wú)機(jī)碳量（Ccarb），是表征有機(jī)質(zhì)豐度最常用的指標(biāo)，測(cè)試方法有碳硫測(cè)定法、燃燒法、熱解氣相色譜分析法，其中最常用的是碳硫測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定[6]。氯仿瀝青“A”是指用氯仿從巖石中抽提出來(lái)的有機(jī)質(zhì)，氯仿瀝青“A”中飽和烴和芳香烴之和為總烴，在其他條件相同情況下，這兩項(xiàng)指標(biāo)越高，有機(jī)質(zhì)豐度也越高。巖石熱解參數(shù)S1+S2包括烴源巖中已經(jīng)生成且滯留巖石中的和熱裂解生成的烴量之和，在其他條件相近前提下S1+S2隨著有機(jī)質(zhì)含量的升高而增大，可作為有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2.4 元素分析。頁(yè)巖元素分析包括常量元素、微量元素和稀土元素，分析結(jié)果可用于頁(yè)巖儲(chǔ)層物源、沉積環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造背景分析。常量元素n（Si）/n（Al）比值和n（Si）/n（Si+Al+Fe）比值可確定物源信息[23];微量元素及其組合比值V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co和U/Th等可作為海相氧化還原環(huán)境的判識(shí)標(biāo)志[24];稀土元素特征、La-Th-Sc和Th-Sc-Zr圖解以及n（Al）/n（Al+Fe）比值等可推測(cè)沉積巖的構(gòu)造背景[23，25]。

2.2.5 同位素測(cè)年與示蹤。放射性同位素可測(cè)定地質(zhì)體年齡，同時(shí)可用于判別天然氣來(lái)源及類型[7，26]。最常用的同位素體系定年和示蹤方法有Rb-Sr、Sm-Nd、U-Th-Pb、K-Ar、Ar-Ar。

2.3 巖石學(xué)分析

2.3.1 薄片鑒定。廣泛應(yīng)用于常規(guī)儲(chǔ)層的薄片鑒定同樣適用于頁(yè)巖氣巖石學(xué)研究。將頁(yè)巖磨制成0.03 mm厚標(biāo)準(zhǔn)薄片或0.02 mm厚超薄片，在偏光顯微鏡下觀察統(tǒng)計(jì)，獲得頁(yè)巖巖礦成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、粒徑、分選、磨圓、膠結(jié)類型、填隙物類型、孔隙類型、孔隙度、裂縫發(fā)育程度和鏡下巖石定名[27]。薄片分為普通薄片和鑄體薄片兩類，由于頁(yè)巖孔隙和喉道細(xì)小，染色樹(shù)脂很難進(jìn)入，一般選用普通薄片。

2.3.2 XRD全巖和黏土礦物分析。利用X射線衍射分析儀測(cè)量頁(yè)巖全巖和黏土礦物含量。測(cè)試結(jié)果中主要非黏土礦物有石英、方解石、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、白云石、鐵白云石、菱鐵礦、黃鐵礦等;主要黏土礦物有高嶺石、綠泥石、蒙皂石、伊/蒙間層礦物、綠/蒙間層礦物。根據(jù)公式（1）計(jì)算脆性指數(shù)，優(yōu)選壓裂層段[28]。

[BI=石英/（石英+方解石+白云石+黏土）*100%]（1）

2.3.3 其他分析。根據(jù)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)實(shí)際需要，可采用其他諸如電子探針、掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、陰極發(fā)光（CL）、背散射（BSE）等技術(shù)研究巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、元素組成、微區(qū)礦物成分、形貌特征。為了增強(qiáng)研究效果，可使用SEM+EDS+CL+BSE聯(lián)合研究。

2.4 巖石物性分析

2.4.1 孔隙度與滲透率?？紫抖取B透率是反映頁(yè)巖儲(chǔ)層游離氣儲(chǔ)集能力和滲透能力的重要參數(shù)。目前常用的孔隙度測(cè)量方法有波義爾定律雙室法、高壓壓汞法、氣體吸附等溫線法、核磁共振法（NMR）、掃描電子顯微鏡（SEM）法、液體飽和法等[7，29]。采用波義爾定律雙室法會(huì)導(dǎo)致孔隙度偏小[29]，樣品粉碎后可以測(cè)定非連通孔隙[7]。高壓壓汞法易造成人工裂縫，影響測(cè)定結(jié)果，故主要用于宏孔范圍內(nèi)孔隙分析。氣體吸附等溫線法主要測(cè)量納米級(jí)微孔和中孔[7]。NMR法利用反映不同大小孔隙體積占總孔隙體積比例的低磁場(chǎng)核磁共振T2譜，計(jì)算得到孔隙度[7]。SEM法運(yùn)用特定算法或圖像識(shí)別軟件可獲得基于SEM圖像定量化的孔隙度[30]。

滲透率常用測(cè)量方法有NMR法和壓力脈沖衰減法。利用NMR可直接觀測(cè)到巖芯孔隙流體信號(hào)，獲得除孔隙度外的滲透率、孔徑分布和流體飽和度等參數(shù)[31]。屬于非穩(wěn)態(tài)法的壓力脈沖衰減法具有高精度、測(cè)定過(guò)程快、自動(dòng)化程度高、不需流量計(jì)且可以模擬地層壓力，是目前測(cè)量超低滲透率的常用首選方法[7]，但運(yùn)用此方法測(cè)量滲透率時(shí)忽視了吸附效應(yīng)的影響[32]，選用甲烷作為測(cè)試氣體，并建立考慮吸附的滲透率解釋模型可校正測(cè)試結(jié)果[33]。

2.4.2 比表面積和孔徑分布。頁(yè)巖比表面積可對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層吸附能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，其大小與頁(yè)巖顆粒的粒徑、形狀、表面缺陷及孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān)[27];而孔徑分布反映了頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙的結(jié)構(gòu)特征。運(yùn)用低溫氮吸附儀測(cè)定，通常以氮?dú)庾鳛闇y(cè)試氣體，測(cè)定頁(yè)巖比表面積和微孔及中孔的孔徑分布特征，宏孔孔徑分布采用壓汞法測(cè)定[34]。

2.4.3 孔隙形貌及三維重建。運(yùn)用掃描電子顯微鏡（SEM）、聚焦離子束電子顯微鏡（FIB-SEM）、原子力顯微鏡（AFM）和激光掃描共聚焦顯微鏡（CLSM）等手段觀測(cè)頁(yè)巖孔隙類型、大小、結(jié)構(gòu)等二維特征[30-31，35-38];運(yùn)用CT成像、NMR及FIB-SEM連續(xù)切割和成像可表征頁(yè)巖儲(chǔ)層內(nèi)部孔縫大小、分布、形狀和變化規(guī)律等，并以此對(duì)頁(yè)巖孔縫系統(tǒng)進(jìn)行三維重建[7，31，36，39-40]。

2.4.4 其他分析。根據(jù)研究和生產(chǎn)需要，頁(yè)巖儲(chǔ)層物性測(cè)試還包括“六敏”、電阻率、潤(rùn)濕性、氣體突破壓力、氣體擴(kuò)散系數(shù)和聲發(fā)射等。敏感性評(píng)價(jià)可更好地保護(hù)儲(chǔ)層[41]，六敏包括水敏、速敏、應(yīng)力敏、酸敏、堿敏、鹽敏。電阻率間接反映了頁(yè)巖儲(chǔ)層水率、含氣量、溫度、礦化度、黃鐵礦含量、TOC、Ro、顆粒接觸方式和裂縫發(fā)育程度等特征[42]。潤(rùn)濕性對(duì)毛細(xì)管力、相對(duì)滲透率、井壁穩(wěn)定、鉆井液優(yōu)選、水力壓裂液添加劑選擇等都有重要影響[43]。突破壓力及擴(kuò)散系數(shù)反映了天然氣在頁(yè)巖儲(chǔ)層中的封蓋能力和運(yùn)移能力[44，45]。聲發(fā)射測(cè)試是通過(guò)記錄巖石變形破裂時(shí)聲發(fā)射事件的時(shí)空分布，確定巖石破裂特征，指導(dǎo)頁(yè)巖水力壓裂和開(kāi)采[46]。

2.5 成藏分析

頁(yè)巖生烴和排烴，頁(yè)巖氣運(yùn)移、聚集、成藏和破壞是頁(yè)巖氣研究的主要內(nèi)容之一。運(yùn)用定量顆粒熒光分析、烴類包裹體及其伴生鹽水包裹體測(cè)溫、包裹體甲烷拉曼分析等測(cè)試手段，結(jié)合有機(jī)質(zhì)成熟度等參數(shù)，恢復(fù)盆地?zé)崾?，?yè)巖氣充注史、成藏史和演化規(guī)律。

2.6 巖石力學(xué)與脆性評(píng)價(jià)

巖石力學(xué)性質(zhì)是指巖石在應(yīng)力作用下表現(xiàn)出的彈性、塑性、彈塑性、流變性、脆性、韌性等力學(xué)性質(zhì)，通過(guò)單軸壓縮、三軸壓縮、抗拉和剪切實(shí)驗(yàn)可獲得頁(yè)巖彈性參數(shù)（楊氏模量、泊松比、剪切模量、拉梅系數(shù)、體積模量）和強(qiáng)度參數(shù)（抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度）[7]。巖石力學(xué)參數(shù)可用于頁(yè)巖脆性評(píng)價(jià)，為頁(yè)巖氣鉆井、壓裂提供技術(shù)指導(dǎo)[7，47]。

2.7 水質(zhì)分析

頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)不同階段水質(zhì)分析內(nèi)容及目的有所不同。選區(qū)評(píng)價(jià)和勘探評(píng)價(jià)階段水質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試目的是研究頁(yè)巖地層水成因和演化，評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣保存條件，研究油氣形成和運(yùn)移[48]。測(cè)試內(nèi)容有礦化度、鹽類離子、有機(jī)質(zhì)成分、氣體成分及同位素、惰性氣體同位素和微量元素等，并以此建立工區(qū)地下水基線數(shù)據(jù)。其中，鹽類離子有K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、Cl^-、SO4^2-、HCO^3-;有機(jī)質(zhì)成分有苯、甲苯、酚及其同系物、銨、環(huán)烷酸、脂肪酸、氮化合物、水溶性有機(jī)質(zhì);氣體成分有O₂、N₂、CO₂、H₂S、He及烴類氣體，同位素主要有氫氧硫同位素;微量元素有Br、I、B、Li、Rb、Cs、Sr、Ni、V、Mn、Cu、Co、Cr、Zn、Mo等。先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)階段水質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試主要是為了環(huán)保[49]，根據(jù)此階段測(cè)試結(jié)果，對(duì)比基線數(shù)據(jù)，研究地層水污染來(lái)源、污染物類型和地層水腐蝕性，以便采取防腐措施，研發(fā)和采用地層水污染物處理工藝。工區(qū)地下水基線數(shù)據(jù)可用于配制頁(yè)巖水敏測(cè)試的測(cè)試流體和水力壓裂的壓裂液[50]，測(cè)試內(nèi)容有總?cè)芙夤腆w（TDS）、總需氧量（TOD）、總有機(jī)碳（TOC）、總懸浮固體含量、菌類含量、pH值、硫化物、硫酸鹽、總鋇、總鍶、總鈣、總鎂、總鐵、總錳、總硼、放射性元素等。

3 結(jié)論

頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)階段可劃分為選區(qū)評(píng)價(jià)、勘探評(píng)價(jià)、先導(dǎo)試驗(yàn)和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)等四個(gè)階段。本文總結(jié)了每個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容，并將實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容劃分為含氣性分析、地球化學(xué)分析、巖石學(xué)分析、巖石物性分析、成藏分析、巖石力學(xué)及脆性評(píng)價(jià)、水質(zhì)分析等7大類，討論了各大類具體測(cè)試內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的技術(shù)方法及地質(zhì)意義，對(duì)于指導(dǎo)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)具有重要意義。

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收稿日期：2020-04-07

基金項(xiàng)目：貴州復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁(yè)巖氣賦存與滲透機(jī)制研究（黔科合JZ字[2014]）。

作者簡(jiǎn)介：石富倫（1986—），男，碩士，工程師，研究方向：頁(yè)巖氣地質(zhì)學(xué)和沉積學(xué)。