四川盆地页岩气与致密气成藏富集规律对比研究

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页岩气与致密砂岩气同属非常规气范畴,它们的储层都具有低孔低渗的性质,它们的烃源条件、储集条件以及保存条件具有很多的相似之处的同时又存在巨大的差异,页岩气与致密气成藏与富集的理论仍需要深入。通过沉积相、储层展布研究,对川南及渝东南五峰组—龙马溪组页岩气和秋林及其邻区沙溪庙组致密砂岩气进行了共性探讨。通过地化分析对比了烃源岩的差异和烃源岩对成藏的控制作用;通过储层岩石学分析手段对比了页岩与致密砂岩岩石学特征差异、孔隙成因、控制因素,进而实现储层物性对比;通过构造分析进行了运移与保存的对比,明确了研究区页岩气与致密气运移与保存的主要方式。在页岩气与致密气赋存形式、储层非均质性及潜在的联系分析基础上,明确了页岩气与致密气成藏与富集主控因素,提出了研究区页岩气与致密气成藏富集模式。取得了以下认识:(1)深海陆棚相控制了富有机质页岩的大面积分布,水下分流河道控制了河道砂体空间叠置分布;页岩与致密砂岩都具有低孔低渗特征,沙溪庙组致密砂岩孔隙度总体介于1.0%~16.0%,渗透率基本小于0.1m D。五峰组—龙马溪组优质页岩孔隙度一般介于0.7%~9.2%,渗透率平均小于0.1m D。页岩气与致密气都具有大面积连续成藏的特点,具有大面积分布的烃源岩、大面积广覆式分布的储层、圈闭特征不明显。(2)页岩气与致密砂岩气都具有良好的烃源条件,五峰组—龙马溪组海相页岩总有机碳含量(TOC)平均大于2.0%,有机质热演化程度(Ro)基本大于2.0%,生气能力远优于大安寨段页岩和须家河组泥页岩。五峰组-龙马溪组页岩优质的生烃能力使其具备自身成藏的能力,大安寨段、须家河组页岩自身成藏生烃能力不足。(3)致密砂岩与页岩孔隙差异主要由成因差异造成,成岩作用对二者孔隙有相类似的影响,主要差别在于有机质对孔隙的作用。致密砂岩孔隙结构主要受压实作用、溶蚀作用影响,孔隙结构均一性较高。页岩由于有机质孔的大量存在,其孔隙形态受到多种因素影响,具有很强的非均质性,造就了其与致密砂岩储层最直观的差别。(4)页岩气存在以层内运移为主要形式的二次运移。流体势存在差异也为页岩气在层内运移提供了一定的可能性,构造挤压形成的裂缝为页岩气的层内运移提供了通道。致密砂岩存在长距离的运移,断层是沟通烃源岩与砂体的优势通道。构造抬升、地层剥蚀均会破坏页岩气和致密气保存,断层对页岩气的成藏消极作用远大于积极作用。(5)与致密砂岩气相比吸附气成为页岩气独特的赋存形式,吸附气的富集受成岩作用、埋藏深度、有机质含量及热演化程度共同控制。页岩与致密砂岩储层都具有强烈的非均质性,页岩矿物成分更复杂、有机质的含量及演化不一,决定了页岩具有更强烈的微观非均质性与纵向非均质性;河道砂体的分布主要取决于沉积相展布,不同沉积区域砂体形态、储层物性差异巨大,具更强的宏观非均质性与横向非均质性。页岩与致密砂岩通常同时存在,致密气是页岩气的重要组成部分。(6)川南五峰组—龙马溪组页岩气成藏与富集主要受控于保存条件,构造样式、断裂及抬升剥蚀影响了页岩气的保存;泸州区块发育隔挡式构造夹宽缓向斜型、帚状背斜型气藏,威远地区发育上倾尖灭单斜坡型,长宁地区发育斜坡型气藏,渝东南地区发育背斜型气藏、残留向斜型气藏、残留斜坡型气藏。川西—川中致密砂岩气藏受主要受控与“源—断—砂”的空间组合,划分了无断裂成藏与有断裂成藏两种模式。
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