摘 要

摘　要：近期在四川盆地東部地區(qū)萬(wàn)縣向斜南段，于下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段湖相黑色頁(yè)巖夾薄層介殼灰?guī)r組合中，有多口井鉆獲中、高產(chǎn)油氣流。為證實(shí)大安寨段具備良好的頁(yè)巖氣(油)

摘　要：近期在四川盆地東部地區(qū)萬(wàn)縣向斜南段，于下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段湖相黑色頁(yè)巖夾薄層介殼灰?guī)r組合中，有多口井鉆獲中、高產(chǎn)油氣流。為證實(shí)大安寨段具備良好的頁(yè)巖氣(油)成藏條件和勘探潛力，首先分析了其油氣地質(zhì)特征：①大安寨段為淡水湖泊沉積體系，發(fā)育有濱湖、淺湖、湖坡和深  半深湖4種亞相，對(duì)應(yīng)完整的湖侵  湖退旋回過(guò)程，可劃分為低位、湖侵、早期高位和晚期高位4個(gè)沉積體系域；②穿越各亞相帶的等時(shí)地層格架控制了大安寨段自生、自儲(chǔ)、自蓋頁(yè)巖氣(油)成藏組合條件；③以湖侵體系域的凝縮段和早期高位體系域中偏向深湖一側(cè)的淺湖灘緣、湖坡和半深湖亞相為有利頁(yè)巖氣(油)儲(chǔ)集相帶，儲(chǔ)層并非為單一的巖石類型，而是碳質(zhì)頁(yè)巖與泥質(zhì)介殼灰?guī)r的薄互層組合體。在此基礎(chǔ)上，以有機(jī)質(zhì)豐度、成熟度、厚度、埋藏深度及脆度為頁(yè)巖氣(油)的五度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合該區(qū)頁(yè)巖的成分特征和裂縫發(fā)育狀況對(duì)大安寨段頁(yè)巖氣(油)的成藏地質(zhì)條件進(jìn)行了深入分析。結(jié)論認(rèn)為：川東地區(qū)大安寨段具備優(yōu)越的頁(yè)巖氣(油)成藏地質(zhì)條件，可列為四川盆地非常規(guī)能源規(guī)劃的主要目標(biāo)和有利勘探區(qū)之一。

關(guān)鍵詞：四川盆地東部  早侏羅世  大安寨期  頁(yè)巖氣(油)  沉積  地層層序  儲(chǔ)集空間  油氣藏形成  有利勘探區(qū)

Forming conditions of shale gas(oil)plays in the Lower Jurassic Da¢anzhai member in the eastern Sichuan Basin

Abstract：Recently'moderate to high rate of oil／gas flows were tested in several wells in the Datanzhai member black shale with thin　shelly limestone interbeds of lake facies of the Lower Jurassic Ziliujing Fm in the southern part of Wanxian syncline in the eastcrn Sichuan Basin.In order to investigate the accumulation conditions and potentials of shale gas／oil in the Da¢anzhai member，this paper analyzed its petroleum geologic conditions as follows．First，the Da¢anzhai member was deposited in a fresh lake environmcnt．Four subfaeies were identified，including lakeshore，shallow lake，slope and deep to semi-deep lake．They correspond to a complete lake transgressive-retrogressive cycle consisting of four sedimentary system tracts，namely lowstand system tract，transgressive system tract，early highstand system tract and late highstand system tract．Second，the isochronal stratigraphic framework crossing each subfacies zones controls the conditions of indigenous shale gas／oil accumulation in the Da 7 anzhai member．Third，the condensed section in the lake transgressive system tract and the shallow lake beach margin，slope and semi-deep lake subfacies in the earlv highstand system tract are favorable shale gas／oil reservoir facies belts．The reservoirs are combinations of carbonaceous shale and argillaceous shelly limestone interbeds instead of a single rock type．Based on these understandings，five criteria including TOC，thermal maturitv，shale thickness，burial depth and shale brittleness，in combination with shale composition and fracture development，were used to evaluate the Da¢anzhai shale gas／oil plays．In conclusion，the Da¢anzhai member is believed to have favorable geologic conditions for shale gas／oil accumulation in the eastern Sichuan Basin，thus can be taken as one of the primary exploration targets for unconventional hydrocarbon resources．

Keywords：eastern Sichuan Basin，Early Jurassic，Da¢anzhai member，shale gas／oil，sedimentary sequence，reservoir space，oil／gas reservoir formation，favorable exploration zone

1　地質(zhì)概況

四川盆地東部地區(qū)(以下簡(jiǎn)稱川東地區(qū))構(gòu)造位置隸屬于川東高陡構(gòu)造帶^[1]，發(fā)育一系列北東西南向延伸和隔擋式分布的大型復(fù)背斜和復(fù)向斜(圖1)。背斜核部主要出露下三疊統(tǒng)嘉陵江組，背斜兩翼至向斜核部依次出露中三疊統(tǒng)雷口坡組，上三疊統(tǒng)須家河組，下侏羅統(tǒng)自流井組，中侏羅統(tǒng)新田溝組、沙溪廟組及上侏羅統(tǒng)遂寧組和蓬萊鎮(zhèn)組等地層。順背斜核部走向，發(fā)育有多條疊瓦狀分布的逆斷層，斷面傾北西，被斷層切割的斷背斜南東翼陡，北西翼緩。川東地區(qū)是四川盆地最重要的滅然氣產(chǎn)地之一，從石炭系黃龍組至三疊系須家河組，于海相的碳酸鹽巖和陸相的碎屑巖地層中，發(fā)育有多套含氣層系和眾多大、中型氣陽(yáng)，已開(kāi)發(fā)氣田多位于高陡背斜構(gòu)造帶^[1-5]，而近期在梁甲與萬(wàn)州交界處的拔山寺向斜南段，于下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段湖相黑色頁(yè)巖夾薄層介殼灰?guī)r組合中，有多口鉆井鉆獲中、高產(chǎn)油氣流，是繼川中和川北地區(qū)之后，在川東地區(qū)大安寨段非常規(guī)油氣藏勘探取得的重大進(jìn)展，不僅顯示了川東地區(qū)大安寨段具備良好的貞巖氣(油)成藏條件和勘探潛力^[6-10]，同時(shí)開(kāi)拓了該地區(qū)高陡構(gòu)造帶向斜構(gòu)造部位非常規(guī)油氣藏勘探的新領(lǐng)域。

 

2　大安寨段油氣地質(zhì)特征

2．1　地層特征

下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段在川東地區(qū)分布較廣泛，層位、巖性和厚度都很穩(wěn)定，以梁平縣福祿鎮(zhèn)剖面為例(圖2)，其底與自流井組馬鞍山段為連續(xù)沉積關(guān)系，頂與中侏羅統(tǒng)新田溝組為有早期暴露作用的侵蝕沖刷接觸關(guān)系，自下而上被劃分為大三、大二、大一亞段和過(guò)渡層4個(gè)亞段及l9個(gè)小層，各小層巖性、沉積相和暗色頁(yè)巖及介殼灰?guī)r的發(fā)育特征簡(jiǎn)要綜合于圖2中。從圖2可看出，大安寨段為一個(gè)完整的區(qū)域性湖侵—湖退沉積旋回，暗色頁(yè)巖除了在大三、大一亞段呈夾層分布，大套暗色頁(yè)巖主要發(fā)育在大二亞段，并以其層位穩(wěn)定和富含有機(jī)質(zhì)為顯著特征^[11-12]。

 

2．2　沉積—層序特征

大安寨段沉積發(fā)育在馬鞍山段淤塞湖泊的基礎(chǔ)上，為一個(gè)以穩(wěn)定構(gòu)造坳陷、沉降為背景的淡水湖沉積體系(圖3)，雖然繼承了前期湖盆范圍和古地理面貌。但以大安寨期湖侵更廣、水體相對(duì)較深，并以廣泛發(fā)育淡水雙殼類生物和沉積大規(guī)模的介殼(或介屑)灘為重要特征。

 

按照巖性組合、原生沉積構(gòu)造和剖面結(jié)構(gòu)特征，大安寨段可劃分為4個(gè)沉積亞相和眾多微相類型(表1)，有關(guān)各沉積啞相和微相特征在以往的研究中已有較為詳細(xì)的描述^[11-13]，筆者不再贅述。

 

平面上，圍繞湖盆沉降～沉積中心，濱湖、淺湖、湖坡和深一半深湖4個(gè)亞相，由湖盆中心向周緣依次作厚度趨于減薄的環(huán)帶狀分布(圖3)，巖性組合由半深湖亞相的黑色頁(yè)巖為主，逐漸相變?yōu)橐院聛喯嗟暮谏?yè)巖與介殼灰?guī)r不等厚互層組合、淺湖亞相的厚層塊狀介殼或介屑灰?guī)r夾深灰色一灰黑色泥巖組合為主，至濱湖亞相為灰綠、紫紅等雜色鈣質(zhì)泥巖夾粉—細(xì)粒砂巖組合。垂向上，對(duì)應(yīng)大安寨段經(jīng)歷的濱湖、淺湖、湖坡、深—半深湖，折回湖坡、淺湖、濱湖和暴露狀態(tài)的完整湖侵湖退旋回過(guò)程，可劃分為低位(LST)、湖侵和凝縮段(TST+CS)、早期高位(EHST)、和晚期高位(LHST)4個(gè)沉積體系域(圖2、3)，在穿越濱湖、淺湖、湖坡、深—半深湖各亞相帶的地層格架中(圖4)，控制了各沉積體系域特定的巖性～巖相組合、分布范圍、相變規(guī)律及自生、自儲(chǔ)、自蓋組合特征^[11-13]和灘緣及湖坡有利儲(chǔ)集相帶。

 

2．3　儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

大安寨段主體以石灰?guī)r和頁(yè)巖為主，部分為過(guò)渡類型的泥質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)泥巖，少量為粉一細(xì)粒砂巖。從孔、滲性統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表2)，可以看出，大安寨段砂巖的平均孔隙度相對(duì)較高，為2.47％，但滲透率最低為0.327mD，石灰?guī)r孔隙度和滲透率都為最低，平均值分別為1.14％和0.352mD，而泥頁(yè)巖的平均孔隙度居中，為1.9％，平均滲透率則高達(dá)l.76mD。由此可以看出，大安寨段中最有利儲(chǔ)層發(fā)育的巖性并非為石灰?guī)r和砂巖，近期的勘探實(shí)踐也證明了大安寨段儲(chǔ)層的發(fā)育特征，表現(xiàn)出有悖于常規(guī)石油地質(zhì)理論的3大特點(diǎn)：①介殼灰?guī)r的物性有隨石灰?guī)r中泥質(zhì)含量增加，孔隙度雖然變化不大，而滲透率卻趨于上升的特點(diǎn)，原因可能在于介殼灰?guī)r中的泥質(zhì)在成巖過(guò)程中具有收縮作用，有利于粒緣和粒間成巖收縮縫的發(fā)育；②大安寨段儲(chǔ)層并非為單一巖石類型，而是各類石灰?guī)r，特別是泥質(zhì)介殼灰?guī)r與碳質(zhì)頁(yè)巖的不等厚互層組合體，無(wú)論是在剖面上還是平面上(圖2、3)，都位于偏向半深湖一側(cè)的介殼灘灘緣和湖坡帶，具有較穩(wěn)定的層位和較大分布范圍；③介殼灰?guī)r與碳質(zhì)頁(yè)巖互層組合體中，滲透率隨著頁(yè)巖夾層增多加厚而趨于降低，說(shuō)明組合體中頁(yè)巖夾層過(guò)多也不利于儲(chǔ)層發(fā)育。

 

2．4　儲(chǔ)集空間類型

根據(jù)地表露頭、巖心、薄片和掃描電鏡的觀察和描述結(jié)果，發(fā)現(xiàn)大安寨段微米級(jí)以上的原生孔隙大部分已消失，無(wú)疑與大安寨段經(jīng)歷了強(qiáng)烈的壓實(shí)、壓溶和新生變形作用有關(guān)。就宏觀的儲(chǔ)集空間類型而言，主體以裂縫為主，含少量微米毫米級(jí)的溶蝕孔、洞、縫和重結(jié)晶形成的晶間微孔。

2．4．1裂縫

大安寨段各類巖石中的裂縫較發(fā)育，具有多期次多成因的特點(diǎn)^[14-19]，不僅是最重要的儲(chǔ)集空間，而且還是油氣運(yùn)移的通道^[16-17]。因此，對(duì)大安寨段裂縫的研究成為重點(diǎn)。裂縫類型包括成巖壓裂縫(圖5-a)、構(gòu)造裂縫(圖5-b、c)和溶蝕縫(圖5-d)3種基本類型，以及由此3種基本類型疊加改造形成的4種復(fù)合類型，包括有：①成巖壓裂縫疊加構(gòu)造縫復(fù)合型(圖5-e)；②成巖壓裂縫疊加后期溶蝕縫復(fù)合型(圖5-a)；③構(gòu)造裂縫疊加后期溶蝕縫復(fù)合型(圖5-c)；④成巖裂縫疊加構(gòu)造裂縫再疊加后期溶蝕縫復(fù)合型(圖5-f)。在此3個(gè)基本類型和4個(gè)復(fù)合類型中，以①型、③型和④型的復(fù)合類型最常見(jiàn)，往往為主要的油氣運(yùn)移通道和儲(chǔ)集空間，也是大安寨段儲(chǔ)層最重要的儲(chǔ)集空間類型。此外，在泥質(zhì)介殼灰?guī)r中由成巖期泥質(zhì)收縮形成的粒緣和粒間、粒內(nèi)收縮縫(圖5-g和5-h)，由壓溶形成的縫合線(圖5-i)也很發(fā)育，此幾類裂縫對(duì)改善儲(chǔ)層的孔、滲性也有一定的貢獻(xiàn)。

 

2．4．2溶蝕孔、洞和溶蝕微孔

該區(qū)大安寨段由溶蝕形成的溶孔也較為發(fā)育，為次重要儲(chǔ)集空間類型，主要發(fā)育在各類石灰?guī)r中。溶孔和溶洞是在早期孔隙和裂縫的基礎(chǔ)上，在埋藏成巖過(guò)程中經(jīng)深部熱液溶蝕擴(kuò)大而成^[18-19]，孔徑介于0.0l～2mm的為溶孔(圖5-j)，大于2mm為的溶洞，個(gè)別可超過(guò)10mm，環(huán)邊生長(zhǎng)有方解石晶簇的為晶洞。溶孔、溶洞和晶洞數(shù)量很少，但在各層段均有分布，分布在裂縫較發(fā)育的介殼灰?guī)r和含介殼泥頁(yè)巖中(圖5-a、d、f、h)，常伴生豐富的粒緣微溶縫和微溶孔(圖5-k)。

2．4．3晶間孔

晶間孔是指重結(jié)晶形成的晶體之間的孔隙(圖5-1)，此類孔隙連通性差，但仍屬于有效儲(chǔ)集空間；孔隙仍可繼續(xù)發(fā)育。該區(qū)大安寨段溶蝕作用比較發(fā)育，溶蝕孔作為重要的儲(chǔ)集空間主要發(fā)育在介殼灰?guī)r、含介殼泥巖以及重結(jié)晶灰?guī)r中。

圖6為綜合上述各項(xiàng)儲(chǔ)集空間特征的儲(chǔ)層地質(zhì)模型^[19]，從中不難確定，對(duì)大安寨段儲(chǔ)層貢獻(xiàn)最大的無(wú)疑是各類裂縫及沿裂縫溶蝕形成的各類溶縫、溶孔和溶洞，其次為晶間孔，溶蝕微孔和微縫雖然很小，但數(shù)量眾多，其貢獻(xiàn)也不容忽視。

 

2．5　儲(chǔ)層物性特征

159個(gè)大安寨段儲(chǔ)層樣品的物性實(shí)測(cè)結(jié)果，孔隙度變化范圍為0.02％～5.92％，平均值為l.47％。其中樣品的46％小于1％，26％為l％～2％，僅28％大于2％；滲透率變化范圍為0.057～12.3mD，平均值為0.67mD，其中樣品的30％小于0.1mD，60％介于0.1～1.0mD，僅l0％大于1.0mD。上述孔隙度、滲透率特征表明大安寨段儲(chǔ)層具有特低孔隙度一特低滲透率性質(zhì)。結(jié)合鑄體薄片及掃描電鏡鑒定結(jié)果，以及少量孔隙與裂縫共生，巖石物性以頁(yè)巖為較好和儲(chǔ)層為碳質(zhì)頁(yè)巖與泥質(zhì)介殼灰?guī)r薄互層組合體的非常規(guī)特點(diǎn)，可確定其內(nèi)為典型的致密油或頁(yè)巖氣儲(chǔ)層。

3　頁(yè)巖氣成藏地質(zhì)條件

頁(yè)巖氣是以吸附和游離狀態(tài)賦存于具有生烴能力的泥、頁(yè)巖地層中的天然氣，儲(chǔ)層往往為富含有機(jī)質(zhì)的暗色高碳泥頁(yè)巖，具有集烴源巖、儲(chǔ)集巖、蓋層為一體、隱蔽聚集、吸附成藏等獨(dú)立含油氣系統(tǒng)的特點(diǎn)。因此，影響頁(yè)巖氣成藏的因素主要包括如下幾個(gè)方面：①有機(jī)質(zhì)豐度和成熟度；②頁(yè)巖性質(zhì)、頁(yè)巖厚度與埋藏深度；③頁(yè)巖礦物成分、脆度及裂縫發(fā)育狀況。根據(jù)頁(yè)巖氣成藏機(jī)理^[20-25]，結(jié)合大安寨段頁(yè)巖地質(zhì)特點(diǎn)對(duì)其頁(yè)巖氣成藏潛力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

3．1　有機(jī)質(zhì)類型、豐度和成熟度

綜合60件頁(yè)巖樣品有機(jī)碳含量分析資料的結(jié)果表明，大安寨段頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)類型較好，以轉(zhuǎn)化率較高的腐泥型和偏腐泥混合型為主，TOC介于0.16％～2.16％，平均為0.78％。按照烴源巖行業(yè)劃分標(biāo)準(zhǔn)，有40％的樣品低于泥巖烴源巖的下限值(0.5％)，其余部分大多數(shù)屬于TOC介于l.0％～2.0％的中等一好的烴源巖，其中以大二亞段的平均TOC為最高，可達(dá)1.7％，生烴能力最強(qiáng)，此特征與大二亞段主體為富有機(jī)質(zhì)的深—半深湖相沉積特征相吻合。需指出的是，與頁(yè)巖薄互層的40件介殼灰?guī)r樣品，有37件的TOC高于石灰?guī)r烴源巖的下限值(0.1％)，其中24件的TOC大于0.25％，屬于最好的碳酸鹽巖烴源巖。由此可見(jiàn)，在大安寨段頁(yè)巖與介殼灰?guī)r薄互層組合體中，石灰?guī)r的生烴潛力也不容忽視。

大安寨頁(yè)巖17個(gè)樣品的鏡質(zhì)體反射率測(cè)量結(jié)果，R。值變化范圍為1.1％～l.46％，平均值為l.2％，有機(jī)質(zhì)熱演化程度適中，基本上都進(jìn)入了成熟高熟階段，滿足頁(yè)巖氣(油)成藏所需條件。

3．2　頁(yè)巖類型、厚度和埋藏深度

大安寨段頁(yè)巖類型豐富，而具備成藏條件的頁(yè)巖主體為半深湖—湖坡相的薄層狀暗色碳質(zhì)頁(yè)巖，頁(yè)巖中往往含介殼條帶或夾有薄層狀黑色碳泥質(zhì)介殼灰?guī)r(圖7)，而淺湖、濱湖相的灰色和雜色頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖等不具備頁(yè)巖氣成藏條件。碳質(zhì)頁(yè)巖厚度對(duì)頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)具有重要意義，特點(diǎn)為：①大一亞段碳質(zhì)頁(yè)巖主要出現(xiàn)在下部，為與薄層碳泥質(zhì)介殼灰?guī)r互層組合，碳質(zhì)頁(yè)巖的累計(jì)厚度為8～12m；②大二亞段由大套碳質(zhì)頁(yè)巖夾泥質(zhì)介殼灰?guī)r條帶或薄層組成，單層頁(yè)巖的厚度一般不超過(guò)2m，累計(jì)厚度為30～50m；③大三亞段碳質(zhì)頁(yè)巖出現(xiàn)在上部，也為與薄層碳泥質(zhì)介殼灰?guī)r互層組合，碳質(zhì)頁(yè)巖的累計(jì)厚度很小，僅為2～5m。需指出的是，大安寨段碳質(zhì)頁(yè)巖的發(fā)育不僅具有從大三亞段上部經(jīng)大二亞段至大一亞段下部的連續(xù)沉積特點(diǎn)(圖2)，而且40～60m的總累計(jì)厚度在湖坡和半深湖亞相區(qū)(圖3、4)范圍內(nèi)的分布非常穩(wěn)定，對(duì)照美國(guó)密執(zhí)安盆地Antrim頁(yè)巖氣藏最小頁(yè)巖厚度僅為9.1m，特沃斯盆地Barnett頁(yè)巖氣藏30.5m的頁(yè)巖厚度已被證明具有商業(yè)開(kāi)采價(jià)值的現(xiàn)狀^[21]，該區(qū)大安寨碳質(zhì)頁(yè)巖的厚度已完全具備形成頁(yè)巖氣藏的條件。

 

頁(yè)巖深度雖然不是發(fā)育頁(yè)巖氣藏的決定因素，如美國(guó)已發(fā)現(xiàn)的頁(yè)巖氣藏分布在76～3658m的埋深范圍內(nèi)，但埋藏深度直接決定了頁(yè)巖氣藏的勘探開(kāi)發(fā)成本，從而決定了相關(guān)的商業(yè)價(jià)值。根據(jù)近期川東地區(qū)大安寨段頁(yè)巖氣(油)勘探資料，已鉆獲商業(yè)油氣流的大安寨段埋藏深度都介于2180～2720m，符合商業(yè)開(kāi)發(fā)的埋深要求。

3．3　脆性礦物含量和頁(yè)巖脆度

3．3．1頁(yè)巖脆性礦物組成特征

由于頁(yè)巖發(fā)育裂縫的內(nèi)因取決于頁(yè)巖的脆度，而頁(yè)巖脆度取決于脆性礦物含量和組成特征。因此，頁(yè)巖中脆性礦物含量和組成特征在很大程度上影響著頁(yè)巖氣藏的產(chǎn)能，如Fort Worth盆地Barnett頁(yè)巖硅質(zhì)脆性礦物為40％～60％，比富含黏土的頁(yè)巖更易壓裂，在同等情況下可采出更多天然氣[^26]。大安寨段頁(yè)巖脆性礦物含量較高，平均值可達(dá)60.4％，主要由石英、方解石組成，其次為少量的斜長(zhǎng)石、白云石、菱鐵礦和黃鐵礦(圖8)。正因?yàn)轫?yè)巖中含有高比例的脆性礦物，微裂縫往往也非常發(fā)育，致使川東地區(qū)大安寨段頁(yè)巖具有易破碎和產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)，具備易于進(jìn)行頁(yè)巖氣(油)藏工藝改造的開(kāi)發(fā)條件。

 

3．3．2頁(yè)巖的巖石力學(xué)性質(zhì)

頁(yè)巖發(fā)育裂縫的外因主要與生烴過(guò)程、地層孔隙壓力、各向異性的水平壓力、斷層與褶皺等構(gòu)造作用有關(guān)^[27]。據(jù)巖石力學(xué)分析結(jié)果，7件大安寨段頁(yè)巖樣品的單軸抗壓強(qiáng)度為ll.32～52.59MPa，平均為29.57MPa；彈性模量介于0.35～3.18GPa，平均為l.24GPa。6件含泥質(zhì)介殼灰?guī)r的單軸抗壓強(qiáng)度為30.32～51.41MPa，平均為39.97MPa；彈性模量為0.93～5.93GPa，平均為l.57GPa。2件塊狀介殼灰?guī)r的單軸抗壓強(qiáng)度為l02.12～l03.0MPa，平均為l02.56MPa；彈性模量為5.29～5.93GPa，平均為5.6lGPa。

對(duì)比此3組數(shù)據(jù)，不難看出大安寨段頁(yè)巖為一類抗壓性差的塑性巖性，塊狀介殼灰?guī)r為一類抗壓性強(qiáng)的剛性巖性，而含泥質(zhì)介殼灰?guī)r的巖石力學(xué)性質(zhì)雖然介于二者之間，但更接近于頁(yè)巖。由此不難理解為何單一的石灰?guī)r和頁(yè)巖層段中不僅成巖壓裂縫較少，而且構(gòu)造裂縫也相對(duì)不發(fā)育，而在以不同比例的頁(yè)巖與石灰?guī)r互層組合體中，此兩類裂縫卻都較發(fā)育，造成這一現(xiàn)象的原因與大安寨段頻繁的、不均一的頁(yè)巖與石灰?guī)r互層組合體的抗壓性降低，而剛性有所增強(qiáng)有關(guān)，并由不均勻分布的成巖壓裂縫和構(gòu)造裂縫提供的通道，控制了同構(gòu)造期和構(gòu)造期后的溶蝕作用，從而形成非均質(zhì)性極強(qiáng)的溶蝕孔、洞、縫型非常規(guī)儲(chǔ)層。

需指出的是，成巖壓裂縫往往優(yōu)先選擇在壓實(shí)率變化大的介殼灘緣和湖坡相帶頁(yè)巖與石灰?guī)r互層組合體中發(fā)育，與受到同等外來(lái)構(gòu)造力的作用下，介殼灘緣和湖坡相帶是巖體最易破裂的薄弱部位有關(guān)，而構(gòu)造期的破裂作用和構(gòu)造期后的溶蝕作用也往往優(yōu)先選擇在這些薄弱部位疊加進(jìn)行，由此成就了大安寨段沉積—成巖期、構(gòu)造期、構(gòu)造期后的多期次破裂和溶蝕作用依次追蹤和疊加發(fā)育的顯著特點(diǎn)。平面上，這一繼承性發(fā)展和演化的破裂和溶蝕帶往往位于巖性組合有明顯差別的、偏向深半深湖一側(cè)的介殼灘緣和湖坡相帶，形成以多期次破裂和溶蝕為主控因素的非常規(guī)儲(chǔ)層最佳發(fā)育位置和展布規(guī)律。

3．4　成藏條件綜合評(píng)價(jià)

鑒于目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有形成頁(yè)巖氣(油)藏的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，筆者以美國(guó)Barnett頁(yè)巖和Ohio頁(yè)巖氣藏勘探經(jīng)驗(yàn)為指導(dǎo)^[28]，結(jié)合川東地區(qū)大安寨段頁(yè)巖TOC較高、類型較好，演化程度適中、累計(jì)厚度較大、分布范圍廣而穩(wěn)定、埋藏深度適中、脆性礦物含量高和具有較好—好的烴源巖性質(zhì)等特征，與美國(guó)眾多頁(yè)巖氣盆地和中國(guó)南方頁(yè)巖氣勘探近期取得突破性進(jìn)展的志留系龍馬溪組頁(yè)巖^[26]各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比(表3)，同時(shí)考慮川東地區(qū)大安寨段頁(yè)巖分布而積都超過(guò)2000km²，地質(zhì)歷史中始終深埋地腹而未被剝蝕，地表?xiàng)l件以地形高差相對(duì)較小丘陵和中山為主，大、小江河密集分布，水資源豐富及交通便利等相關(guān)的輔要條件，對(duì)川東地區(qū)大安寨段頁(yè)巖氣(油)成藏條件和資源潛力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果認(rèn)為：該地區(qū)大安寨段頁(yè)巖具備非常優(yōu)越的頁(yè)巖氣(油)成藏條件。

 

4　結(jié)論

1)川東地區(qū)大安寨段為淡水湖泊沉積體系，發(fā)育濱湖、淺湖、湖坡和深—半深湖4種亞相，對(duì)應(yīng)完整的湖侵湖退旋回過(guò)程，可劃分為低位、湖侵、早期高位和晚期高位4個(gè)沉積體系域。

2)穿越各亞相帶的等時(shí)地層格架，控制了大安寨段自生、自儲(chǔ)、自蓋的組合特征和展布規(guī)律，以湖侵體系域的凝縮段和早期高位體系域中偏向深湖一側(cè)的淺湖灘緣、湖坡和半深湖為有利頁(yè)巖氣(油)儲(chǔ)集相帶，儲(chǔ)層并非為單一的巖石類型，而是碳質(zhì)頁(yè)巖與泥質(zhì)介殼灰?guī)r的薄互層組合體。

3)以有機(jī)質(zhì)豐度、成熟度、厚度、埋藏深度及脆度為頁(yè)巖氣(油)的五度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合頁(yè)巖的成分特征和裂縫發(fā)育狀況對(duì)川東地區(qū)大安寨段頁(yè)巖氣(油)成藏地質(zhì)條件進(jìn)行分析，認(rèn)為川東地區(qū)大安寨段具備優(yōu)越的頁(yè)巖氣(油)成藏地質(zhì)條件。

4)基于大安寨段頁(yè)巖具備形成頁(yè)巖氣(油)藏的優(yōu)越地質(zhì)條件，而且地腹保存條件、地表地形、水利和交通條件都適合大場(chǎng)面的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)工程，可將其列為四川盆地非常規(guī)能源規(guī)劃的主要目標(biāo)和有利勘探區(qū)之一。

 

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本文作者：鄭榮才  何龍  梁西文  徐文禮

作者單位：“油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程”目家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·成都理工大學(xué)

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