湘西北下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及勘探潜力分析.pdf

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1、2014年7月西安石油大学学报(自然科学版)Ju1．2014第29卷第4期JournalofXialShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vol_29No．4文章编号：1673-064X(2014)04-0018-06湘西北下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及勘探潜力分析范二平，唐书恒，姜文，孙昌花，张成龙(中国地质大学(北京)能源学院，北京100083)摘要：对湘西北地区下志留统龙马溪组进行野外地质勘查和样品采集，并进行相关实验分析。研究认为：龙马溪组黑色页岩厚度大，最厚可达150m；有机碳含量高，平均1．02％；R值处于1．06％～4．28％之间

2、，热演化程度高；页岩中微孔隙和微裂缝较发育，为页岩气提供了足够的储集空间。等温吸附实验也表明，龙马溪组页岩具有较强的气体吸附能力，平均1．58m／t。因此，湘西北地区下志留统龙马溪组具有形成页岩气藏的良好潜力。根据研究区页岩厚度、有机碳含量、成熟度分布特征以及储层物性等方面的综合分析，认为桑植东北部、龙山一永顺一带为页岩气勘探有利区。关键词：页岩储层特征；成藏条件；勘探有利区；下志留统龙马溪组；湘西北中图分类号：TEl22文献标识码：A页岩气作为一种非常规天然气资源，具有特殊1区域地质背景的赋存机理，即以“自生自储”的方式赋存于泥页岩中，具有含气面积广、资源量大、开采周期长等优点，研究

3、区位于扬子准地台东南缘，上扬子台褶带引起了我国油气地质家的高度重视¨，成为目前与江南地轴结合部位的武陵褶断束内，在地层分区我国油气勘探的热点与焦点。我国南方古生界有特上，隶属于扬子区和江南区过渡带。研究区地殊的古地理背景，寒武系、志留系发育多套海相黑色层发育较全，除加里东晚期区内隆升缺失上志留统硅质页岩建造，分布面积大、厚度稳定、有机质丰度和下泥盆统，其他地层均有发育，其中下志留统龙马高，具有较好的页岩气形成富集条件，成为我国页岩溪组大多与下伏上奥陶统平行不整合接触。晚奥陶气勘探开发有利区之一_3j。不少学者对湘西北古世一早志留世，扬子地区海域多为半封闭滞流海沉生界沉积古地理、地球化学

4、以及成矿作用研究较积环境，龙马溪组下段发育黑色碳质泥页岩(有时多，而对古生界志留系页岩气富集条件研究较含硅质)，含有微粒黄铁矿和笔石化石。上段为灰少。本次研究基于大量的野外实地勘查，对采集样色、黄绿色泥页岩、粉砂质页岩、粉砂岩，有时夹薄层品进行有机地球化学、岩矿、扫描电镜、压汞、液氮、砂岩或团块状泥质灰岩。其中，下段薄层状黑色碳等温吸附等实验测试，分析湘西北下志留统龙马溪质泥岩是主要目的层段，厚度20～150m，主要分布组页岩气成藏条件与勘探潜力，进一步圈定了该区在龙山、永顺及张家界一带，平均厚度60m，向南、页岩气发育的有利勘探区。东变薄、尖灭，总体埋深在3500m以上(图1)。收稿

5、日期：2013-07-23基金项目：国家自然科学基金项目(编号：41272176／130208)；高校博士点基金项目(编号：20110022110007)资助作者简介：范二平(1987一)，女，博士研究生，主要从事非常规油气勘探评价研究。E-mail：dacangdong@163．tom范二平等：湘西北下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及勘探潜力分析一l9—@五眸1：1O000001021)30k一，、f—．ra＼I＼、＼_}，一’n成丰@{，厂)／／＼尹_卜入、、二4／／／；}，f·_：Ⅺ／仁、／Ir桃I厂1三≯，／rA《一一。』厂厂一一．

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7、图例尹[团二省等界厚线L目地名研医究区边

8、河羿流犀／一，mlt，∞图1龙马溪组黑色页岩厚度展布Fig．1ThicknessdistributionofLongmaxiFormationblackshale大，2O个页岩样品中有机碳质量分数最高达到2有机地球化学特征3．86％，最小值仅为0．12％，平均为1．02％。平面2．1有机质丰度及类型上，TOC高值区位于桑植东北面，质量分数为2％以有机碳(TOC)含量是衡量岩石有机质丰度的重上；龙山地区和永顺东北部的TOC含量也相对较要指标，通常有机质含量越高，生烃能力越高，吸附高，质量分数大于1．4％(图2)。纵向上，永顺县塔甲烷气的能力也越强_】。聂海宽等⋯曾发现黑色卧镇剖面实测有机

9、碳质量分数为1．58％左右，桑植页岩在有机碳质量分数为5％和10％时的吸附气量县教子垭镇禹溪乡青云桥剖面实测有机碳为1．4％分别是有机碳质量分数为2％时的2．6倍和5．5左右。同时根据显微组分特征显示，龙马溪组黑色倍。可见，有机碳含量是控制页岩气含量的主要因页岩干酪根类型主要为I型，由低等水生物(藻素。而湘西北下志留统龙马溪组有机碳含量变化较类、菌类和浮游生物)经腐泥化作用形成，在透射光@五I苹l：lO00oO0l021i)3O1∞一＼．一广～