福特沃斯盆地页岩气藏特征及启示

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1、第28卷第2期V01．28No．22009盎3月Mar．2009福特沃斯盆地Barnett页岩气藏特征及启示聂海宽，张金川，张培先，宋晓薇(中国地质大学海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室，北京100083)GedogewarkEast一大页岩气田一摘要：福特沃斯盆地N页岩气田是美国第，代表了个集烃源岩、储层和盖层等成藏体系所有关键——一页岩气藏Barnett页岩气藏的特征进行了分“要素存在于同套页岩层的非常规天然气藏。根据研究资料，对福特沃斯盆地S．NewarkEast页岩气田的特征析，包括页岩厚度、有机质类型及丰度、成熟度、孔渗

2、和裂缝特征以及含气量等指标，重．点研究了，该地㈣气田具有页岩层相对较厚、有机质丰度高、热成熟度高和被致密碳酸盐岩包围的特征。最后得出NewarkEast气田Barnett页岩e质a一沃希托气藏的气藏模式，并认为该页岩气藏的特征、模式在马拉松、阿巴拉契亚逆冲褶皱带前缘的前陆盆地中具有普遍意义。科甜关键词：页岩气；模式；特征；Barnett页岩；福特沃斯盆地——TEl32—7849(2009)02008707技k中图分类号：．2文献标识码：A文章编号：1000情‰福特沃斯盆地是美国德克萨斯州中北部南北向提供参考和借鉴。报昭y。延伸的浅盆状洼地

3、，面积约38100km。勘探实践n表明b，密西西比系(下石炭统，下同)Barnett页岩是1构造及地层特征20世纪80年代以前—储量很大的页岩气藏，Barm。乱netto页岩并不是勘探的目标一，当时勘探的重点是宾福特沃斯盆地是个边缘陡、向北加深的凹陷，n夕法尼亚系碎屑岩以及奥陶系、密西西比系、宾夕法基本构造图如Barnett页岩构造等高线所示(图尼亚系(上石炭统[1．。’一，下同)碳酸盐岩。虽然有很多井1)，它的枢纽方向大致平行于限制盆地向北钻遇了Barnett页岩，且常有很强的气显示，但却被“”_】。]认为是没有经济价值的页岩气藏。20

4、世纪80年代，Mitchell能源开发公司开始把Barnett页岩分布区作为可能的油气高产区进行了勘探开发。20世纪90年代中期一个天然气高，在盆地北部建立了——NewarkEast页岩气田产区。2006年，NewarkEast页岩气田成为德克萨斯州产量最大的气田，按照能源信息管理局(EIA)最近的气田储量评价，NewarkEast气田的储量居全美气田第三，产量居_3。]一全美气田第二，占全美页岩气总产量的半以上，是美国最大的页岩气田。2004年，美国地质调查局USGS评价的页岩气田的资源量为7560亿。乩⋯m，其中NewarkEast页

5、岩气田为4134亿rn。福特沃斯盆地Barnett页岩气藏的成功勘探开发可以作为一个页岩气勘探的模型来类比其他盆地_2]一页岩气的勘探，尤其是位于马拉松沃希托、阿巴拉契亚逆冲褶皱带前缘的盆地，采用这种模型，在该地区的黑勇士、阿科马、二叠以及阿巴拉契亚等盆地m。’的相当层系也都发现了页岩气藏。Barnett页岩气图1福特沃斯盆地构造图藏的成功勘探，可以为我国相关盆地的页岩气勘探Fig．1ThestructuremapofFortWorthBasin收稿日期：2008—07—02编辑：禹华珍基金项目：国家自然科学基金项目(40672087；4

6、0472073)；国家重点基础研究计划项目(2005CB422106)作者简介。：聂海宽(1982)，男，现正攻读矿产普查与勘探专业博士学位，主要从事油气成藏机理和非常规天然气地质研究88地质科技情报北东发育的门斯特隆起，而后向南弯曲平行于沃希盆地充填(主要是陆源碎屑充填)，包括Marble一Falls组上段和Atoka组等托逆冲褶皱带前缘北西发育的构。，限制盆地向西造在早中宾西法尼亚世作为东部沃希托逆冲褶皱带[7]2Barnett页岩层主要指标的对应产物就已经形成。福特沃斯盆地是晚古生一代沃希托造山运动形成的几个弧后前陆盆地之，沃希托造

7、山运动是由泛古大陆变形引起的板块碰撞福特沃斯盆地形成于早期的晚密西西比世，在(北美板块和南美板块)形成逆冲断层的主要事早古生代形成的坳拉槽南部残余区域的德克萨斯州一[6][8]中北部沉积了套富含有机质的黑色页岩，由石件。盆地东部边界为沃希托逆冲褶皱带，北部边界是基底边界断层控制的红河隆起和门斯特隆起，灰质页岩、黏土页岩、石英质页岩和含白云石页岩组[】]一西部边界为本德隆起成。详细的生物标志化合物和轻烃地球化学研究、东部陆棚等系列坡度较缓的正向构造表明密西西比系Barnett页岩是福特沃斯盆地德克，南部边界为大草原隆起。福特沃斯盆地发育的地

8、层主要有寒武系、奥陶萨斯州中北部的主要烃源岩。在盆地中部和东部，系Barnett页岩底部常常包含一层薄薄(<3m)的富含、密西西比系、宾夕法尼亚系、二叠系和白垩系。【1]一区域性角度不整合磷酸