多期次构造运动背景下深层页岩天然裂缝发育特征及其油气地质意义——以四川盆地资阳地区下寒武统筇竹寺组页岩为例摘要
近期四川盆地资阳地区的ZY2井和Z201井在寒武系筇竹寺组页岩获得重大油气突破,展示了该新层系良好的页岩气勘探开发前景,但天然裂缝的发育特征对页岩气的保存、富集及有效开发等具有重要影响。为揭示多期次构造背景下寒武系筇竹寺组页岩天然裂缝的发育特征及其控制因素,采用野外露头调查、岩心观察、测井解释、高分辨率岩心扫描及无人机定量辅助等技术,明确了裂缝类型、特征、发育模式及控制因素,并探讨了裂缝对页岩气富集、保存及开发效果的控制作用。研究结果表明:(1)该区筇竹寺组页岩主要发育构造成因的剪切缝和张性缝,多期、多类型裂缝交织形成了复杂的孔缝网络;纵向上裂缝密度差异性明显,筇竹寺组一段(1)、(3)、(5)小层裂缝密度大,发育层内限制型、穿层过渡型、层内延伸型及复合型4种裂缝模式,其中穿层过渡型广泛发育。(2)天然裂缝发育受控于构造因素(褶皱和断层)和非构造因素(有机碳含量、脆性矿物含量、岩性岩相及岩石力学层厚度),裂缝密度与距断层距离呈负指数关系,即距离断层越远,裂缝密度越低且趋于稳定,背斜核部的裂缝密度远高于翼部,高TOC(大于或等于2%)和高脆性矿物含量(大于或等于70%)有利于页岩中裂缝发育(尤其是薄层硅质页岩裂缝最为发育)。(3)筇竹寺组页岩中天然裂缝通过控制人工压裂缝的延伸距离和缝网复杂性,可显著影响页岩气储层改造效果,采用多层立体井网开发模式,页岩气预期整体采收率可达35%。结论认为,针对多期次构造运动背景下深层筇竹寺组页岩天然裂缝的精细准确表征,是此构造背景下深层页岩气有效开发的关键地质基础,研究成果为优化该领域、该类型深层页岩气勘探开发策略提供了关键地质依据。
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