中国典型海相、陆相页岩气源岩特征对比研究摘要
中国页岩气源岩分布广泛,类型多样,形成环境复杂。按沉积环境可以分为海相页岩,海陆过渡相页岩和陆相页岩。不同类型富有机质页岩地质特征存在明显差异,直接影响页岩气藏的成藏条件和开发前景。海相泥页岩以南方上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩和下志留统龙马溪组页岩为例进行研究。海相泥页岩主要形成于浅水陆棚-深水陆棚的沉积环境,具有丰富的有机质来源,泥页岩层段总体上呈现有机碳含量、单层厚度和脆性矿物含量三高的特点,生物来源的石英与有机碳含量有很好的正相关关系。不利的一面,海相页岩有机质演化处于过成熟阶段,有机质生烃潜力很低或已经耗尽,泥页岩孔隙度伴随着有机质孔隙的较少而降低,减少了页岩气藏赋存的空间。另外,不同于美国,复杂构造区高演化海相页岩气藏对泥页岩的保存条件要求较高,总体来看,区域的构造背景,泥页岩层段的顶底板条件和构造类型对气藏的保存影响较大。中国海相、陆相页岩气源岩特征存在明显差异。陆相页岩以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段泥页岩为例进行研究。鄂尔多斯盆地长7段陆相泥页岩主要形成于半深湖-深湖相的沉积环境,拥有丰富的有机质来源,湖中心沉积区泥页岩具有有机碳含量和单层厚度双高特征。陆相页岩有机质演化程度处于成熟到高成熟阶段,盆地部分区域长7段页岩已经开始生气。泥页岩在沉积过程中受陆源碎屑输入影响较大,脆性矿物含量较低,有机碳含量与黏土矿物含量呈正相关关系。在页岩气的勘探开发中,要兼顾页岩层段的有机碳含量和脆性强度。与海相页岩不同,陆相页岩有机质孔隙不发育,整体孔隙度较低,气体赋存状态以吸附气为主。另外,中国陆相盆地主力烃源岩埋藏深度普遍较深,部分埋藏深度大于5000米,提高了页岩气的开发成本,对开发不利。鄂尔多斯盆地和四川盆地中生代页岩由于在沉降后又剥蚀抬升,现今深度在2000-3000米左右,更加适合页岩气的开采。
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