湘西北常页1井下寒武统牛蹄塘组页岩气聚集条件及含气特征

湘西北地区寒武系牛蹄塘组页岩气资源前景

湘西北地区寒武系牛蹄塘组页岩气资源前景李国亮;柏道远;王先辉;罗鹏;姜文;熊雄【期刊名称】《中国地质调查》【年(卷),期】2015(002)001【摘要】湘西北地区牛蹄塘组黑色页岩展布广泛，为寒武纪纽芬兰世一第二世滞留还原条件的沉积产物，适中的埋深和较大的厚度为其提供了良好的气藏条件。

对其有机地化参数进行试验分析：TOC值为0．59％-13．05％，均值3．75％，有机质丰富；R。

值为1．87％-4．00％，均值3．05％，成熟度高；干酪根类型以Ⅰ型为主，少量为Ⅱ型，具有良好的生气潜力；矿物组成中脆性矿物含量为33％～87％，平均含量为68％，而黏土总量为13％～43％，平均为26％，脆性矿物／黏土矿物值高，有利于储层改造；页岩孔隙度为0．3％～8．0％，平均为3．3％，渗透率均小于0．04×10-1μm2，为低孔低渗类型。

综合研究表明，牛蹄塘组具有良好的页岩气生储潜力，同时运用条件概率体积法对其资源量进行评估计算，资源量十分可观。

在此基础上对湘西北地区牛蹄塘组划分出6个页岩气有利区，为进一步实施页岩气勘查提供依据。

【总页数】9页(P31-39)【作者】李国亮;柏道远;王先辉;罗鹏;姜文;熊雄【作者单位】湖南省地质调查院,湖南长沙410116【正文语种】中文【中图分类】TE122【相关文献】1.湘西北地区牛蹄塘组页岩气储层沉积展布及储集特征 [J], 梁峰;朱炎铭;马超;周华英;王红岩;拜文华;张琴;崔会英2.黔南地区麻页1井寒武系牛蹄塘组页岩特征及页岩气勘探前景 [J], 卢树藩;陈厚国3.湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及有利目标区预测 [J], 王金龙;张翔;沈家仙;4.湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及有利目标区预测 [J], 王金龙;张翔;沈家仙5.湘西北地区牛蹄塘组页岩气有利地质条件及成藏区带优选 [J], 张琳婷;郭建华;焦鹏;舒楚天;李杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

湘西北马金洞地区下寒武统牛蹄塘组含钒石煤矿的地质特征

湘西北马金洞地区下寒武统牛蹄塘组含钒石煤矿的地质特征王克营;蔡宁波;李岩【摘要】以湘西北马金洞地区为研究区,采用地质填图、实测剖面、探槽揭露、实验测试及数学分析等方法研究了区内下寒武统牛蹄塘组合钒石煤的地质特征.研究结果表明区内下寒武统牛蹄塘组下段为主要的石煤赋存层位,石煤的厚度介于10.2～41.7 m,平均27.6 m,基本发育稳定;石煤的发热量与灰分、挥发分、水分及硫含量均有关系;石煤层顶底板的主要岩性均为黑色炭质页岩;伴生钒矿V2O5最高品位可达1.02％,达到工业品位,可与石煤共采.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)007【总页数】4页(P130-133)【关键词】牛蹄塘组;下寒武统;含钒石煤【作者】王克营;蔡宁波;李岩【作者单位】湖南省煤炭地质勘查院,长沙410014;湖南省煤炭地质勘查院,长沙410014;湖南省煤炭地质勘查院,长沙410014【正文语种】中文【中图分类】P618.11中国南方下寒武统是石煤形成的重要时期[1]，据查南方各省下寒武统石煤资源总量为(1 900～2 500)×108 t[2]，已探明储量640×108 t[3]。

在南方各省中，湖南省石煤资源最为丰富，约占南部总资源储量的40.9%。

除了石煤资源外，湖南省下寒武统牛蹄塘组石煤地层还发育了大量的伴生矿产，现已发现磷矿、重晶石矿、石煤矿、钒矿等大型或超大型的矿床[4]，尤以钒矿居多，资源量达4 046×104 t，占我国南方总资源量的1/3以上[5]。

依据野外地质调查观测到的石煤层分布范围、揭示的石煤层厚度、样品分析测试结果及资源量估算结果，省内马金洞地区为有利的石煤赋存靶区。

因此，以湖南省马金洞地区下寒武统牛蹄塘组含钒石煤为研究对象，研究区内含钒石煤的地质特征，进而指导后期石煤的开发。

马金洞区所处位置如图1所示。

研究区处于郭家界复背斜北翼，钟家铺向斜东段南翼，东起王家滩，向西经冷水滩、马金洞、相家溪直至分水岭，面积22.18 km2。

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件及其勘探潜力分析

第２７卷第１期２０１２年　３月湖南科技大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．２７Ｎｏ．１Ｍａｒ．　２０１２湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件及其勘探潜力分析肖正辉１，２，杨荣丰２，冯涛１，曹运江１，２，王齐仁１，２，杨天春２，王朝晖２，邓翼２（１．湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室，湖南湘潭４１１２０１；２．湖南科技大学地质研究所，湖南湘潭４１１２０１）摘　要：利用野外露头地质剖面、有机地球化学分析数据等资料研究了湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件及其勘探潜力．研究结果表明，湘西北下寒武统发育的海相泥页岩分布面积广、厚度大、有机碳含量高、有机质类型好，已达高－过成熟阶段，具有良好的页岩气形成条件．黑色泥页岩厚度分布明显受沉积相带控制，从深水陆棚相至斜坡相，黑色泥页岩厚度逐渐减薄．生储盖分析结果表明，桑植－石门复向斜一带具有优越的页岩气成藏条件，页岩气勘探开发前景良好．古丈复背斜一带虽然经历了多期构造活动与改造，上覆地层剥蚀严重，但页岩气自生自储自盖特征和吸附性能，同样可能让其页岩气具有良好的勘探开发前景．关键词：湘西北；下寒武统；页岩气；成藏条件；勘探潜力中图分类号：Ｐ５４８文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－９１０２（２０１２）０１－００５０－０５页岩气是一种非常规油气资源，是以“自生自储”方式赋存于页岩层中的天然气．页岩气具有含气面积广、资源量大和开采周期长等优点，已引起我国油气地质学家的高度重视．在传统的油气勘探开发中，富有机质黑色页岩或页岩组合往往被作为油气藏的源岩和盖层，最近才被认为是极具油气成藏潜力的非常规储层，可形成页岩气藏．湖南是一个贫煤、缺油、少气的省份，尽管其油气勘探开发已有多年历史，但常规油气勘探至今尚未取得实质性突破．湘西北下寒武统牛蹄塘组烃源岩分布面积大、厚度稳定、有机质丰富，具有较好的页岩气形成富集条件．尽快勘探开发这些页岩气资源，对增进湖南能源安全、改善能源结构、减少大气污染、降低温室气体排放和打造可持续发展的低碳社会具有十分重要的战略意义．自上世纪７０年代以来，不少专家学者对湘西北下寒武统黑色岩系进行了沉积学、地球化学、成矿作用、控矿因素等方面的研究［１－３］，本文正是在这些研究成果的基础上，从泥页岩厚度、有机碳含量（ＴＯＣ）、热演化程度等方面探讨湘西北下寒武统牛蹄塘组的页岩气成藏条件和勘探潜力．１　区域地质背景研究区位于扬子准地台东南缘上扬子台褶带与江南地轴结合部位的武陵褶断束内．在地层分区上，隶属于扬子区和江南区的过渡地带［４］．区内出露的地层比较齐全，除缺失上志留统和下泥盆统外，从中元古界冷家溪群至第四系的其它地层都有分布．其中，下寒武统牛蹄塘组黑色岩系在区域上明显受控于ＮＥＥ向花垣－慈利基底深大断裂［５］．本区岩浆活动比较微弱，早寒武世沉积期在凤凰水田一带曾有０５收稿日期：２０１１－１２－２９基金项目：湖南省科技厅重大专项预研项目（２０１１ＦＪ１００９）；湖南省自然科学基金项目（０９ＪＪ３０８５）通信作者：杨荣丰（１９６４－），男，湖南浏阳人，博士，教授，主要从事沉积学和非常规油气地质研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｒｆ８８８＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ过局部性的火山喷溢活动［６］．２　页岩气成藏条件２．１　生烃条件２．１．１　泥页岩厚度湘西北下寒武统牛蹄塘组主要有２种岩性组合［７］，一种是含磷岩系（夹镍钼层）、碳质页岩和黑色页岩（图１）组合，另一种是薄层硅质岩（夹薄层碳质页岩或含磷结核碳质页岩）、碳质页岩和黑色页岩组合．图１　湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩野外照片Ｆｉｇ．１ＰｈｏｔｏｓｏｆｓｈａｌｅｏｕｔｃｒｏｐｉｎＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎＮｉｕｔｉｔａｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ图２是湘西北下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩厚度分布图．由图２可知，湘西北下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩厚度高值区位于湘西北的西北部地区，其厚度大于２００ｍ．往东南方向，泥页岩的厚度逐渐减薄．泥页岩厚度高值区主要位于深水陆棚相带［８］，斜坡相带的泥页岩厚度则相对较薄，表明沉积相带控制了该区黑色泥页岩的发育．２．１．２　有机碳含量有机质含量（ＴＯＣ）不仅是影响泥页岩生烃量的主要因素，而且是影响其吸附气量的重要因素［９］，因此高的有机碳含量往往有着更高的生烃潜力及对页岩气更强的吸附能力．在有机碳含量高的地区，页岩气产量往往比有机碳含量低的地区高．据资料统计，湘西北下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩有机碳含量高，为１．８２％～１７．０１％，平均８．２８％．其中，张家界三岔富有机物团块结核黑色页岩样品的有机碳含量可高达１７．０１％［１０］，张家界柑子坪页岩最大有机碳含量为１２．３１％，平均７．４１％［１１］，大庸剖面黑色页岩有机碳含量平均为７．７３［１２］，怀化花桥黑色页岩平均有机碳含量为４．７１［１３］．图２　湘西北下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩等厚图Ｆｉｇ．２Ｉｓｏｐａｃｈｍａｐｏｆｂｌａｃｋｍｕｄｓｔｏｎｅ－ｓｈａｌｅｉｎｔｈｅＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎＮｉｕｔｉｔａｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ１５２．１．３　有机质类型根据美国的勘探经验，Ⅰ型和Ⅱ型干酪根为页岩气生成的主要有机质类型［１４］．已有研究结果显示，湘西北大庸地区下寒武统δ１３Ｃ干酪根值为－２８３８‰～－３２．７９‰，轻于－２８‰，其有机质类型属于腐泥型（Ⅰ型）［１２］．大量研究均表明湘西北下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩有机质类型为Ⅰ型［１５－１７］，生源组合主要为海洋菌藻类，原始组分属富氢、富脂质，生烃潜力高．２．１．４　有机质成熟度泥页岩中的有机质只要达到足够的热演化程度就可以生成页岩气，但要具备经济开采价值，页岩处于生气窗内是极好的条件［１８－１９］．湘西北下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩热演化程度较高，已普遍达到高－过成熟阶段．综合已有的一些研究结果［１２，１７，１９］，湘西北下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩热演化程度以龙山－大庸以北一带最高，其等效镜质组反射率平均大于２．５％，其他地区主要分布在２．０％～２．５％范围内．结合研究区沉积、构造演化史考虑，其泥页岩有机质成熟度可能反映了该区自加里东以来经历了多期构造运动和挤压作用，抬升剥蚀前最大埋藏时的热演化程度，以及隆升剥蚀后有机质热演化至今处于停滞状态．２．２　储集条件页岩气主要由吸附气和游离气２部分组成．页岩基质孔隙的大小和天然裂缝的发育程度是影响游离气量大小的主要因素，有机碳含量的高低是影响吸附气多少的关键因素．裂缝不仅可为页岩气提供聚集空间，还可为页岩气的生产提供运移通道．湘西北由于燕山期和喜马拉雅期挤压构造运动的叠加改造，在下寒武统牛蹄塘组泥页岩中产生大量的构造裂缝（图１ａ）．不仅如此，研究区由于构造抬升，寒武系上覆地层严重剥蚀，含气泥页岩系压力得到释放，在此过程中致使泥页岩岩层层面裂缝发育（图１ｂ）．除此以外，研究区下寒武统牛蹄塘组由于泥页岩的有机质成熟度高，泥页岩中残余沥青质和干酪根因此而出现热裂解气，生烃膨胀促使页岩中压力不断升高，当这种压力超过岩石突破压力时，页岩内部自然就会产生大量微裂缝．总之，湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩裂缝比较发育，可为游离气提供良好的储集空间．同时，由于研究区下寒武统泥页岩发育层段有机碳含量普遍较高［１０－１３］，其干酪根和粘土颗粒具有相对较强的吸附力，为吸附气富集提供了必要的条件．２．３　封盖及保存条件研究区内的古丈复背斜，即凤凰－大庸一带，由于受印支以来的构造运动改造强烈，地层大幅抬升，褶皱严重变形，上覆地层剥蚀严重，地表出露为寒武系地层，页岩气封盖和保存条件相对较差．特别是受花垣－慈利基底深大断裂的影响，该地区泥页岩中的页岩气可能会不断逸散．研究区内的桑植－石门复向斜一带，由一系列北东向至东西向背斜、向斜组成，总体上呈南北凹、中间隆的构造形态，地层保存较为完整．其下寒武统牛蹄塘组的泥页岩埋藏深度较大，基本上大于２０００ｍ［２０］，盖层累计厚度较大，同时断层也不发育，具有良好的页岩气保存条件．３　湘西北页岩气勘探潜力分析湘西北与美国东部地区页岩气发育的地质条件相似，都是古生代海相沉积背景下形成的富含有机碳页岩，均经历了后期大幅度的构造抬升和强烈的地质改造，都是富含腐殖型干酪根的泥页岩直接产气和高演化程度下的原油裂解产气．美国页岩气的勘探开发经验已表明，其东部地区是十分重要的页岩气勘探生产区，页岩气具有良好的勘探开发前景［２１］．因此，湘西北页岩气可能同样具有良好的勘探开发潜力．研究区内的桑植－石门复向斜一带，面积１２０００ｋｍ２，海相页岩分布面积广、厚度大，有机碳含量高、有机质类型较好，基本已达高－过成熟阶段，具有良好的页岩气形成条件．除此以外，泥页岩裂缝发育，页岩气埋深适中，封盖和保存条件较好，具有良好的页岩气勘探开发潜力．研究区内的古丈复背斜一带，其生气潜力与桑植－石门复向斜一带差别不大，但由于受封盖、断层等因素的影响，其保存条件相对较差．然而，页岩气藏为隐蔽圈闭气藏，泥页岩有着最优先的聚集和保存条件，具有很好的天然气吸附能力和一定的抗构造破坏能力［１４，２１］．因此，正如美国东部地区的页岩气一样，古丈复背斜一带可能同样具有良好的页岩气勘探开发潜力．４　结论１）湘西北下寒武统牛蹄塘组广泛发育的海相２５泥页岩，层位比较稳定、分布面积广、厚度大，有机碳含量高、有机质类型好，基本已达高－过成熟阶段，具有良好的页岩气形成条件．２）湘西北下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩厚度分布明显受沉积相带控制，从深水陆棚相至斜坡相，黑色页岩厚度逐渐减薄．３）生储盖分析结果表明，湘西北桑植－石门复向斜一带具有优越的页岩气成藏地质条件，是较现实的页岩气勘探开发区域．古丈复背斜一带虽然经历了多期构造活动与改造，上覆地层剥蚀严重，但页岩气自生自储自盖特征和吸附性能，可能同样让其页岩气具有良好的勘探前景．参考文献：［１］李有禹．湘西北镍钼多金属喷气沉积矿床的地球化学特征［Ｊ］．地球化学，１９９７，２６（３）：８９－９６．ＬｉＹＹ．ＧｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＮｉ－ＭｏｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃｅｘｈｈａｌａｔｉｏｎｓｄｉｍｅｎｔｏｒｅｄｅｐｏｓｉｔｉｎｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ［Ｊ］．Ｇｅｏｃｈｉｍｉｃａｌ，１９９７，２６（３）：８９－９６．［２］潘家永，马东升，夏菲，等．湘西下寒武统镍钼多金属富集层镍与钼的赋存状态［Ｊ］．矿物学报，２００５，２５（３）：２８３－２８７．ＰａｎＪＹ，ＭａＤＳ，ＸｉａＦ，ｅｔａｌ．ＳｔｕｄｙｏｆｎｉｃｋｅｌａｎｄｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍｍｉｎｅｒａｌｓｉｎＮｉ－Ｍｏｓｕｌｆｉｄｅｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｌｏｗｅｒｃａｍｂａｒｉａｎｂｌａｃｋｒｏｃｋｓｅｒｉｅｓ，ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ［Ｊ］．ＡｃｔａＭｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００５，２５（３）：２８３－２８７．［３］吴朝东，申延平，侯泉林．湘西黑色岩系铂族元素地球化学特征及富集因素［Ｊ］．自然科学进展，２００１，１１（５）：５０７－５１３．ＷｕＣＤ，ＳｈｅｎＹＰ，ＨｏｕＱＬ．Ｔｈｅｂｌａｃｋｒｏｃｋｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｐｌａｔｉｎｕｍｇｒｏｕｐｅｌｅｍｅｎｔｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ，ｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＮａｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅ，２０１１，１１（５）：５０７－５１３．［４］湖南省地质矿产局．湖南省区域地质志［Ｍ］．北京：地质出版社，１９８８．ＢｕｒｅａｕｏｆｇｅｏｌｏｇｙａｎｄＭｉｎｅｒａｌｏｆＨｕｎａｎｐｒｏｃｉｎｃｅ．ＲｅｇｉｏｎａｌｇｅｏｌｏｇｙｏｆＨｕｎａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＨｏｕｓｅ，１９８８．［５］游先军，戴塔根，息朝庄，等．湘西北下寒武统黑色岩系地球化学特征［Ｊ］．大地构造与成矿学，２００９，３３（２）：３０４－３１１．ＹｏｕＸＪ，ＤａｉＴＧ，ＸｉＣＺ，ｅｔａｌ．ＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎｂｌａｃｋｒｏｃｋｓｅｒｉｅｓｉｎＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＧｅｏｔｅｃｔｏｎｉｃａｅｔＭｅｔａｌｌｏｇｅｎｉａ，２００９，３３（２）：３０４－３１１．［６］金鹤生，傅良文．湖南火山岩的时空演化及其板块构造意义［Ｊ］．地质论评，１９８６，３２（３）：２２５－２３５．ＪｉｎＨＳ，ＦｕＬＷ．ＴｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｉｎＨｕｎａｎｐｒｏｖｉｎｃｅａｎｄｔｈｅｉｒｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｐｌａｔｅｔｅｃｔｏｎｉｃｓ［Ｊ］．ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ，１９８６，３２（３）：２２５－２３５．［７］孙一虹．湘西北下寒武统碳质页岩岩石学、岩石化学和地球化学研究［Ｊ］．湖南地质，１９８６，５（１）：４－５．ＳｕｎＹＨ．Ｓｔｕｄｙｏｆｐｅｔｒｏｌｏｇｙ，ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｔｈｅｌｏｗｅｒｃａｍｂｒｉａｎｂｌａｃｋｓｈａｌｅｏｆｎｏｒｔｈ－ｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＨｕｎａｎＧｅｏｌｏｇｙ，１９８６，５（１）：４－５．［８］蒲心纯，周浩达，王熙林，等．中国南方寒武纪岩相古地理与成矿作用［Ｍ］．北京：地质出版社，１９９３．ＰｕＸＣ，ＺｈｏｕＨＤ，ＷａｎｇＸＬ，ｅｔａｌ．ＣａｍｂｒｉａｎｌｉｔｈｏｆａｃｉｅｓｐａｌｅｏｇｅｒｏｇｒａｐｈｙａｎｄｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｓｏｕｔｈＣｈｉｎａ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＨｏｕｓｅ，１９９３．［９］蒲泊伶，蒋有录，王毅，等．四川盆地下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及有利地区分析［Ｊ］．石油学报，２０１０，３１（２）：２２５－２３０．ＰｕＢＬ，ＪｉａｎｇＹＬ，ＷａｎｇＹ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ－ｆｏｒｍｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｆａｖｏｒａｂｌｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｚｏｎｅｓｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｎＬｏｗｅｒＳｉｌｕｒｉａｎＬｏｎｇｍａｘｉＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＳｉｃｈｕａｎＢａｓｉｎ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌＥＩＳｉｎｉｃａ，２０１０，３１（２）：２２５－２３０．［１０］江永宏．湘黔下寒武统黑色岩系型Ｎｉ、Ｍｏ矿床中有机质与ＰＧＥ成矿作用研究［Ｊ］．地质与勘探，２００９，４５（１）：１－６．ＪｉａｎｇＹＨ．ＳｔｕｄｙｏｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒａｎｄＰＧＥｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｂｌａｃｋ－ｒｏｃｋ－ｓｅｒｉｅｓ－ｔｙｐｅＮｉ－ＭｏｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎｔｈｅＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎｉｎＨｕｎａｎａｎｄＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅ［Ｊ］．ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２００９，４５（１）：１－６．［１１］陈波．上扬子地区下寒武统页岩气资源潜力［Ｊ］．中国石油勘探，２００９（３）：１０－１５．ＣｈｅｎＢ．ＳｉｌｕｒｉａｎｌｏｎｇｍａｘｉｓｈａｌｅｇａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｎＭｉｄｄｌｅ＆ＵｐｐｅｒＹａｎｇｔｚｅＲｅｇｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２００９（３）：１０－１５．［１２］腾格尔，高长林，胡凯，等．古上扬子东南缘下组合优质烃源岩发育及生烃潜力［Ｊ］．石油实验地质，２００６，２８（４）：３５９－３６４．ＴｅｎｇＧＥ，ＧａｏＣＬ，ＨｕＫ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈ－ｑｕａｌｉｔｙｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋｓｉｎｔｈｅｌｏｗｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｉｎｓｏｕｔｈｅａｓｔｕｐｐｅｒ－ｙａｎｇｔｚｅａｒｅａａｎｄｔｈｅｉｒｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｐｏｒｅｎｔｉａｌ［Ｊ］．ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，２００６，２８（４）：３５９－３６４．［１３］吴朝东，曾凡刚，雷家锦，等．湘西黑色页岩多种形态硫的分离与同位素指示意义［Ｊ］．科学通报，１９９９，４４（６）：６６１－６６４．ＷｕＣＤ，ＺｅｎｇＦＧ，ＬｅｉＪＪ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｂｌａｃｋｓｈａｌｅｗｉｔｈａｖａｒｉｅｔｙｏｆｆｏｒｍｓｏｆｓｕｌｆｕｒｉｓｏｔｏｐｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ［Ｊ］．ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆＣｈｉｎａ，１９９９，４４（６）：６６１－６６４．［１４］ＣｕｒｔｉｓＪＢ．Ｆｒａｃｔｕｒｅｄｓｈａｌｅ－ｇａｓｓｙｓｔｅｍｓ［Ｃ］．ＡＡＰＧＢｕｌｌｅｔｉｎ，２００２，８６（１１）：１９２１－１９３８．［１５］坛俊颖，王文龙，王延斌，等．中上扬子下寒武统牛蹄塘组海相烃源岩评价［Ｊ］．海洋地质前沿，２０１１，２７（３）：２３－２７．ＴａｎＪＹ，ＷａｎｇＷＬ，ＷａｎｇＹＢ，ｅｔａｌ．ＭａｒｉｎｅｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎＮｉｕｔｉｔａｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｍｉｄｄｌｅａｎｄｕｐｐｅｒｙａｎｇｔｚｅｒｅｇｉｏｎ［Ｊ］．ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏｇｙＦｒｏｎｔｉｅｒｓ，２０１１，２７（３）：２３－２７．［１６］王鹏万，陈子?，贺训云，等．黔南坳陷下寒武统页岩气成藏条件与有利区带评价［Ｊ］．天然气地球科学，２０１１，２２（３）：５１８－５２４．３５ＷａｎｇＰＷ，ＣｈｅｎＺＬ，ＨｅＸＹ，ｅｒａｌ．ＡｃｃｕｍｕｔｉｏｎｏｆＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎＮｉｕｔｉｔａｎｇｓｈａｌｅｇａｓａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌＡｒｅａＱｉａｎｎａｎＳａｇ［Ｊ］．ＮａｔｕｒａｌＧａｓＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０１１，２２（３）：５１８－５２４．［１７］李艳霞，林娟华，龙幼康．中扬子地区下古生界海相泥－页岩含气勘探远景［Ｊ］．地质通报，２０１１．３０（２－３）：３４９－３５６．ＬｉＹＸ，ＬｉｎＪＨ，ＬｏｎｇＹＫ．Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｇａｓ－ｂｅａｒｉｎｇｍａｒｉｎｅｍｕｄｓｔｏｎｅ－ｓｈａｌｅｉｎＬｏｗｅｒＰａｌａｅｏｚｏｉｃｉｎｔｈｅｃｅｎｔｒａｌＹａｎｇｔｚｅａｒｅａ，Ｃｈｉｎａ．［Ｊ］．ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆＣｈｉｎａ，２０１１，３０（２－３）：３４９－３５６．［１８］张金川，聂海宽，徐波，等．四川盆地页岩气成藏地质条件［Ｊ］．天然气工业，２００８，２８（２）：１５１－１５６．ＺｈａｎｇＪＣ，ＮｉｅＨＫ，ＸｕＢ，ｅｔａｌ．ＧｅｏｌｏｇｉｃａｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｓｈａｌｅｇａｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎＳｉｃｈｕａｎｂａｓｉｎ［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＧａｓＩｎｄｕｓｔｒｙ，２００８，２８（２）：１５１－１５６．［１９］董大忠，程克明，王玉满，等．中国上扬子区下古生界页岩气形成条件及特征［Ｊ］．石油天然气地质，２０１０，３１（３）：２８８－２９９．ＤｏｎｇＤＺ，ＣｈｅｎＫＭ，ＷａｎｇＹＭ，ｅｔａｌ．ＦｏｒｍｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｎｔｈｅｌｏｗｅｒｐａｌｅｏｚｏｉｃｏｆｔｈｅＵｐｐｅｒＹａｎｇｔｚｅｒｅｇｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｏｉｌ＆ＧａｓＧｅｏｌｏｇｙ，２０１０，３１（３）：２８８－２９９．［２０］郭建华，朱美衡，刘辰生，等．湖南桑植—石门复向斜走廊剖面构造特征分析［Ｊ］．大地构造与成矿学，２００５，２９（２）：２１５－２２１．ＧｕｏＪＨ，ＺｈｕＭＨ，ＬｉｕＣＳ，ｅｔａｌ．ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏｒｒｉｄｏｒｓｅｃｔｉｏｎｉｎＳａｎｇｚｈｉ－ＳｈｉｍｅｎＳｙｎｃｌｉｎｏｒｅ［Ｊ］．ＧｅｏｔｅｃｔｏｎｉｃａｅｔＭｅｔａｌｌｏｇｅｎｉａ，２００５，２９（２）：２１５－２２１．［２１］张金川，徐波，聂海宽，等．中国天然气勘探的两个重要领域［Ｊ］．天然气工业，２００７，２７（１１）：１－６．ＺｈａｎｇＪＣ，ＸｕＢ，ＮｉｅＨＫ，ｅｔａｌ．ＴｗｏｅｓｓｅｎｔｉａｌｇａｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｓｆｏｒｎａｔｕｒａｌｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＧａｓＩｎｄｕｓｔｒｙ，２００７，２７（１１）：１－６．Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ－ｆｏｒｍｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｎＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎＸＩＡＯＺｈｅｎｇｈｕｉ１，２，ＹＡＮＧＲｏｎｇ－ｆｅｎｇ２，ＦＥＮＧＴａｏ１，ＣＡＯＹｕｎｊｉａｎｇ１，２，ＷＡＮＧＱｉ－ｒｅｎ１，２，ＹＡＮＧＴｉａｎ－ｃｈｕｎ２，ＷＡＮＧＺｈａｏ－ｈｕｉ２，ＤＥＮＧＹｉ２（１．ＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｌｅａｎ－ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＭｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄａｔａｏｆｏｕｔｃｒｏｐｓ，ｏｒｇａｎｉｃｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒ－ｆｏｒｍｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｎＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｔｈｅＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｍａｒｉｎｅｍｕｄｓｔｏｎｅ－ｓｈａｌｅｓｈａｖｅｇｏｏｄｆｏｒｍｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｓｈａｌｅｇａｓｆｏｒｔｈｅｌａｒｇｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｒｅａａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｍｕｄｓｔｏｎｅ－ｓｈａｌｅ，ｈｉｇｈｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｓ，ｆｉｎｅｋｅｒｏｇｅｎｔｙｐｅａｎｄｈｉｇｈｔｈｅｒｍａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ｍａｔｕｒｅｔｏｏｖｅｒｍａｔｕｒｅ）．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｌａｃｋｍｕｄｓｔｏｎｅ－ｓｈａｌｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｆａｃｉｅｓｚｏｎｅ，ｓｈｏｗｉｎｇａｇｒａｄｕａｌｌｙｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｅｎｄｅｎｃｙｆｒｏｍｔｈｅｄｅｅｐ－ｗａｔｅｒｓｈｅｌｆｆａｃｉｅｓｔｏｓｌｏｐｅｆａｃｉｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅａｓｓｅｍｂｌａｇｅｏｆｓｏｕｒｃｅ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ａｎｄｃａｐｐｉｎｇｒｏｃｋｓ，Ｓａｎｇｚｈｉ－Ｓｈｉｍｅｎｓｙｎｃｌｉｎｏｒｅｈａｓｆａｖｏｒａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｏｆｏｒｍｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，ａｎｄｄｉｓｐｌａｙｅｄａｇｏｏｄｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．ＴｈｅＧｕｚｈａｎｇａｎｔｉｃｌｉｎｏｒｉｕｍｈａｓｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄｍｕｌｔｉｐｈａｓｅｔｅｃｔｏｎｉｃｍｏｖｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｕｓｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｓｔｒａｔａｗｅｒｅｄｅｎｕｄｅｄｓｅｒｉｏｕｓｌｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｓｅｌｆ－ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｓｅｌｆ－ｓｔｏｒａｇｅａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｈａｌｅｇａｓｍａｄｅｉｔｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｈａｖｅｇｏｏｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌａｓｗｅｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎ；ＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎ；ｓｈａｌｅｇａｓ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ－ｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ４５。

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩含气性影响因素分析

ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｓｅｔｏｆｏｒｇａｎｉｃ－ｒｉｃｈｓｈａｌｅ
（湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室，湖南湘潭４１１２０１）
摘要：湘西北地区下寒武统牛蹄塘组发育了一套富有机质泥页岩，其分布稳定且厚度较大，在桑植一石门复向斜一带埋深大，保存较完整。牛蹄塘组页岩气富集 “ 甜点区” 的页岩气质量体积为１．４８－８．７５ｍ３／ｔ．
的影响均相对较小
关键词：页岩气：含气性；牛蹄塘组；湘西北地区中图分类号：ＴＥ１３２．２文献标志码：Ａ文章编号：１６７３ — ８９２６（２０１５）０４ — ００１１ — ０６
ｉｎｓｙｎｃｌｉｎｏｒｉｕｍｏｆＳａｎｇｚｈｉ — Ｓｈｉｍｅｎａｒｅａ．ＴｈｅｇａｓｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｅｎｒｉｃｈｅｄｓｈａｌｅｇａｓａｒｅａｏｆＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｂｅｔｗｅｅｎ１．４８ｍ３／ｔａｎｄ８．７５ｍ３／ｔ．ＳＯｔｈｅｓｅｒｅａａｓｈａｖｅａｇｏｏｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉｌａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｏｒｇｎｉａｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓｐｏｔｅｎｔｉｌａｏｆｓｈａｌｅｇａｓ，ａｎｄｍｅａｎｗｈｉｌｅａｆｆｅｃｔｓｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｓｔｏｉｒｎｇｃａｐａｃｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅａｒｅ

页岩气储层含气性影响因素分析——以湘西下寒武统牛蹄塘组为例

现场含气量测试数据及等温吸附试验结果为基础，
从有机碳含量、热成熟度、黏土矿物含量、石英含量
等方面探讨页岩储层含气性影响因素。
底部黑色碳质页岩含气量较高，最高可达２．８１ｍ／ｔ。
获得一定的含气显示。
牛蹄塘组地层底部与上震旦统留茶坡组呈整合接触，顶部与下寒武统杷榔组呈整合接触 ¨ 。牛蹄
塘组地层下部主要为黑色碳质页岩，中上部为钙质
量、孑Ｌ隙压力、渗透率、矿物成分及脆度等因素控制了页岩气的产能 ” 。聂海宽等学者提出，控制页岩
页岩和黑色页岩夹灰绿色砂质页岩，产三叶虫、小壳化石和海绵骨针等。牛蹄塘组普遍出露于湘西地区
扬子陆块东南缘，连续沉积，岩性稳定，总体代表了闭塞的还原环境的深水陆棚相沉积。
气成藏的因素包括外部因素和内部因素，外部因素包括温度、压力和深度等，内部因素包括富有机质页岩厚度、有机质类型、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、含气量、矿物组成和湿度等 …Ｊ。然而，目前关于
⑥
２０１５Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．
页岩气储层含气性影响因素分析
以湘西下寒武统牛蹄塘组为例
温晓红，马超梁峰穆涵宜。沙昱良郭玉廷

湘鄂西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育特征及沉积环境

第35卷第4期2023年7月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.35No.4Jul.2023收稿日期：2022-08-31；修回日期：2022-09-15；网络发表日期：2022-12-08基金项目：国家自然科学基金项目“中上扬子地区下寒武统牛蹄塘组石英成因机制及对页岩储层物性的影响”（编号：42002148）资助。

第一作者：梁小聪（1988—），男，长江大学在读硕士研究生，研究方向为储层沉积学。

地址：（430100）湖北省武汉市蔡甸区大学路111号。

Email ：****************。

通信作者：牛杏（1989—），女，博士，讲师，主要从事油气成藏、地球化学、沉积学等方面的研究。

Email ：****************。

文章编号：1673-8926（2023）04-0102-13DOI ：10.12108/yxyqc.20230410引用：梁小聪，牛杏，胡明毅，等.湘鄂西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育特征及沉积环境［J ］.岩性油气藏，2023，35（4）：102-114.Cite ：LIANG Xiaocong ，NIU Xing ，HU Mingyi ，et al.Development characteristics and sedimentary environment of black shale ofLower Cambrian Niutitang Formation in western Hunan and Hubei ［J ］.Lithologic Reservoirs ，2023，35（4）：102-114.湘鄂西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育特征及沉积环境梁小聪1，牛杏1，胡明毅1，黎洋2，胡忠贵1，蔡全升1（1.长江大学地球科学学院，武汉430100；2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院，成都610000）摘要：湘鄂西地区下寒武统牛蹄塘组是我国南方页岩气勘探的重要目标。

湘西北常页1井下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征

粘土矿物含量平均为２７．９％，方解石和白云石含量平均为８．７％，与美国典型页岩储层相似。牛蹄塘组页岩有机碳含量底部为３．９％～１７．６％，上部为０．３％２．１％；平均孔隙度为１．５７％，平均渗透率为０．００４ｘ１０ｍ。氩离子抛光扫描电镜下页岩微孔隙主要包括矿物晶间（溶）孔、晶间隙、晶内孔，有机质内微孔和微裂缝等。根据比表面一孔径分
析，页岩孔喉中值半径最大为６．６ｎｍ，平均为５．５ｎｍ。综合研究认为牛蹄塘组海相页岩储气能力与孔隙体积、孔隙
度、矿物成分、ＴＯＣ等均有着一定的关系，其中有机碳含量是影响页岩含气量的最主要因素，其次是石英含量、粘土矿物含量、黄铁矿含量、比表面积和ＢＪＨ总孔体积。利用多元线性回归法，建立了常页１井牛蹄塘组页岩含气量地
ＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣＵＧＢ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３；３．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭａｉｒｎｅＲｅｓｅｒｖｏｉｒＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄＨｙｄｒｏｃａｒｂｏｎＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，Ｍｉｎｉｓｔｙｒ
第２７卷１ பைடு நூலகம் ２０１５年１月
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７４ — １８０３．２０１５．０１．Ｏ７

湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及有利目标区预测

第４卷
第１期
非
常
规
油
气
Ｖｏ１．４Ｎｏ．１
Ｆｅｂ．２Ｏ１７
２０１７年２月
ＵＮＣＯＮＶＥＮＴＯＮＡＬＯＩＬ＆ＧＡＳ
湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及有利目标区预测
王金龙，张翔，沈家仙
ｉｃａｌｓｕｒｖｅｙ。ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｓ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｒａｄｕａｔｅ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３０１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｕｂｅｉＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＵｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＯｉｌａｎｄＧａｓ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３０１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｎｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎｈａｓｆａｖｏｒａｂｌｅｇｅｏｌｏｇｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｉｓａｆａｖｏｒａｂｌｅａｒｅａｆｏｒｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ．Ｉｎ０ｒｄｅｒｔＯｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｉｎｔｈｅＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＬｏｗｅｒＣａｍｂｒｉａｎｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅｌｉｔｈｏｆａｃｉｅｓ，Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓＰａｃｅ。ｇａｓａｎｄｏｔｈｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｈａｌｅｏｆｔｈｅＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｆｉｅｌｄｇｅｏｌｏｇ—

湘西北下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及地质意义

映的是其物源物质的构造环境特征, 而不是沉积当时的构造环境。元素 Al、Ti 主要来自于陆源碎屑, 陆源物
ic 质对黑色岩系的物质来源贡献较小, 但对稀土元素含量的影响显著。HY1 井有机质富集与高的古生产力、还
原性沉积环境及沉积速率较慢等因素密切相关。
关键词: 黑色岩系; 花页 1 井; 热水活动; 有机质富集; 湘西北
w 有机质富集的影响因素及与热水活动之间的关系也
比, 同时也为湘西北区下寒武统牛蹄塘组的页岩气勘探提供一定的理论和实践依据。
1 区域地质背景
研究区位于湖南省西北部, 东南界大致自新晃向东北经芷江、麻阳、芦溪和沅陵, 折向东经桃源、常德而进入洞庭湖盆地。该区发育有重要影响的保靖-慈利(F1)主干断裂和凤凰-张家界(F10)分支断裂, F1 及 F10 均为规模较大的基底深大断裂带, 断裂带之间的断夹块向北东方向逐渐变窄, 深部收敛在一起, 在张家界后坪地区汇合[13], 继续向东延伸穿过慈利后消失。根据构造特征, 其大概可以分为宜都鹤峰复背斜, 桑植-石门复向斜、洞庭坳陷、武陵断褶带及沅陵残留盆地等 5 个次级构造单元, 分别命名为Ⅰ至Ⅴ(图 1)。牛蹄塘组沉积时海平面上升并形成最大海侵的欠补偿盆地, 向南水体逐渐加深进入深海环境, 区内由西北向东南发育深水陆棚相区和台缘斜坡相区。台缘斜坡相区主要位于 F1 和 F10 深大断裂的发育地区, 在桃源、张家界和永顺等多处地方均可发现下寒武统牛蹄塘组的塌积角砾岩, 反映出沉积建造过程中的突变带, 沉积地貌特征类似“膝折型[14]”。湘西北南北两侧分别对应台地及盆地相区, 而位于过渡地带的研究区内发育有同沉积断裂。
.g 全球该时期的环境变化或环境事件。湘西北及南方其他地区黑色岩系的海相热水成因多阶段模式多年来一直占主导地位, 主要有岩石

湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件

王光凯，焦鹏
（１．大唐华银电力股份有限公司，湖南长沙４１００１７；２．中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙４１００８３）
摘
要：利用野外露头、有机地球化学等资料，分析湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探远景。初步研究表明，
２页岩气成藏条件
对于油气勘探来说，烃源岩的分布虽然受沉积相
气的优点众多，最主要的就是含气面积广、资源量大且开采周期长。
１区域地质背景
研究区位于扬子准地台东南缘上扬子台褶带与江南地轴结合部位的武陵褶断束内。在地层分内出露的地层比较齐全，除缺失上志留统和下泥盆统外，从中元古界冷家溪群至第四系的其它地层都有分布。研究区寒武系自下而上可以划分为牛蹄塘组、杷榔组、清虚洞组、敖溪组、花桥组、车夫组、比条组及追屯组。页岩气烃源岩主要发育于下寒武统牛蹄塘组，为沉积早
ＷＡＮＧＧｕａｎｇ — ｋａｉ．ＪＩＡＯＰｅｎｇ
（１．ＤａｔａｎｇＨｕａｙｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００１７，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｕｔｃｒｏｐ，ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＳＯｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＮｉｕｔｉｔａｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＬｏｗｅｒ

湖南石门地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及储集条件分析

湖南石门地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及储集条件分析作者：康如华许云舟刘成鑫罗刚来源：《国土资源导刊》2018年第03期摘要本文主要从岩性组合特征、岩石学特征、孔渗特征、比表面积、储集空间及其吸附性能等方面系统分析了湖南石门地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及储集条件。

该地区牛蹄塘组页岩脆性矿物含量为40.8%～79.6%，平均60.15%，脆性矿物含量丰富；脆性指数分布在0.41～0.82之间，平均0.61，脆性指数高。

页岩有效孔隙度为0.69%～16.07%，平均10.16%，孔隙度中等偏高，且差异较大；渗透率为0.00027×10-3μm2～0.0057×10-3μm2，平均0.00092×10-3μm2（0.00092mD），渗透率相对较低。

页岩中发育基质晶间孔、粒间孔、溶蚀孔以及有机质纳米孔等，且页岩原生孔隙系统的渗透率相当低，但原生孔隙内表面积大，拥有较多潜在的吸附空间。

等温吸附试验结果表明，石门地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩的吸附含气量范围为0～6.5048cm3/g，含气量推测值0.06m3/t～3.32m3/t，具有较好的吸附气性能，具备较好的页岩气资源前景。

关键词湖南石门地区；下寒武统；牛蹄塘组；页岩气；储集条件中图分类号： TE122 文献标识码：AAbstract： In this study， the characteristics and reservoir conditions of the shale gas reservoir in the lower Cambrian of the Shimen area， Hunan， are systematically analyzed from the characteristics of lithologic assemblage， petrology， pore and permeability， specific surface area， reservoir space and adsorption properties. The content of brittle mineral in Niutitang formation is 40.8 % ～ 79.6 %， average 60.15 %， and the content of brittle mineral is abundant. The distribution of brittleness index is 0.41 ～ 0.82， the average is 0.61， and the brittleness index is high. The effective porosity of shale is 0.69 % ～ 16.07 %， with an average of 10.16 %， the porosity is moderately high and the difference is large. Permeability is 0.00027×10-3μm2 ～0.0057×10-3μm2， average 0.00092×10-3μm2 （0.00092 mD）， permeability is relatively low. Matrix intergranular pore， intergranular pore， dissolution pore and organic nano-pore are developed in shale， and that permeability of the primary pore system of shale is quite low， but the internal surface area of the primary pore is large， so that a large amount of gas can be store， and sufficient storage space is provided for shale gas. The results of isothermal adsorption experiments show that the adsorption gas content range of black shale in Niutitang formation of lower Cambrian in Shimen area is 0～6.5048cm3/g， and the estimated gas content is 0.06m3/t～3.32m3/t， which has good adsorption gas performance and good natural gas resource base.Keywords： Shimen area ； lower Cambrian； Niutitang formation； shale gas； reser voir conditions0引言近年来，国内外页岩气的勘探开发进入了快速发展阶段，并取得了重要突破[1][2]。

湘西北牛蹄塘组页岩气储层岩矿特征及意义

湘西北牛蹄塘组页岩气储层岩矿特征及意义焦鹏;郭建华;王玺凯;刘辰生;郭祥伟;黄俨然;刘博【摘要】Considering that the analysis of mineral composition of shale is the basis of shale gas reservoir's evaluation as well as a key factor influencing accumulation of shale gas, Niutitang formation of lower Cambrian in Northwest Hunan was taken as the study object, mineral composition and its significance of Niutitang shale formation were systematically analyzed by section identification, XRD, field emission scanning electron microscopy(SEM) and low-temperature liquid nitrogen isothermal adsorption experiment. The results show that mineral components of Niutitang formation shale are diverse, which has a "two-low and one-high" characteristic (quartz content is high (mass fraction of 41.40%-60.81%) while clay minerals (mass fraction of 21.43%-26.40%) and carbonate minerals(mass fraction of 3.28%-16.10%) are low), in addition, these samples also generally contain calcite, plagioclase, dolomite, pyrite, potassium feldspar and other minerals. Compared with shale formations in different regions, Niutitang shale formation of lower Cambrian in Northwest Hunan has a property of diverse and abundant brittle minerals along with high brittleness index which is beneficial to reservoir fracturing. The combination of clay minerals reflects that Niutitang shale formation deposites in static water and hypoxia sedimentary environment under dry and cold climate condition, which is conducive to the enrichment and preservation of organic matter. The process of deposition and diageneticburial goes through B-C substage of the late digenetic stage, water medium is basically alkaline which has high salinity of K+,Fe2+and Mg2+, and the organic matter is at high and over mature stages. Reservoir pores related to mineral composition are nano-clay minerals intergranular pores, pyrite intergranular pores and micron-level cracks. BJH total pore volume and BET specific surface area are normalized by total organic carbon, and the clay mineral content is positively correlated with the BET specific surface area, indicating that the clay mineral content has effect on adsorption properties of shale.%基于页岩矿物组成特征分析是页岩气储层评价的基础,也是影响页岩气成藏的关键因素,以湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对象,在岩心观察的基础上,应用薄片鉴定、XRD、场发射扫描电镜和低温液氮等温吸附实验系统分析牛蹄塘组页岩的矿物组成特征及其意义.研究结果表明:湘西北牛蹄塘组页岩矿物组分复杂,具有"两低一高(石英质量分数高(41.40%~60.81%)、黏土矿物质量分数低(21.43%~26.40%)和碳酸盐矿物质量分数低(3.28%~16.10%)"的特点,此外,样品中还普遍含有方解石、斜长石、白云石、黄铁矿及钾长石等矿物;与国内外不同地区的页岩相比,湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩脆性矿物种类丰富、质量分数高、脆性指数大,有利于储层的压裂改造;黏土矿物的组合类型反映了牛蹄塘组沉积时总体处于干冷气候条件下静水、缺氧的沉积环境,有利于页岩中有机质的富集和保存;在沉积及成岩埋藏过程中水介质偏碱性,盐度较高,富含K+,Fe2+和Mg2+;已经历晚成岩阶段B—C亚期,有机质演化属于高成熟—过成熟阶段;与矿物成分有关的储层孔隙主要是纳米级黏土矿物粒间孔、黄铁矿晶间孔以及微米级微裂缝,BJH总孔体积和BET比表面积经总有机碳归一化处理后,黏土矿物质量分数与BET比表面积呈正线性关系,表明黏土矿物质量分数对页岩的吸附性能有一定控制作用.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(049)006【总页数】12页(P1447-1458)【关键词】页岩气;储层;岩矿组分;牛蹄塘组;下寒武统;湘西北【作者】焦鹏;郭建华;王玺凯;刘辰生;郭祥伟;黄俨然;刘博【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙,410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙,410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙,410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙,410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙,410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙,410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙,410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙,410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙,410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙,410083;湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室,湖南湘潭,411201;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙,410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】P597近年来，我国加快了页岩气的勘探开发进程，在页岩气资源潜力评价等方面取得了重要进展，部分地区获得了重大突破。

湘西北牛蹄塘组页岩孔隙特征及影响因素分析

湘西北牛蹄塘组页岩孔隙特征及影响因素分析赵俊斌;唐书恒;张松航;姜文;张成龙【期刊名称】《煤炭科学技术》【年(卷),期】2014(0)S1【摘要】为了研究牛蹄塘组页岩的孔裂隙特征和控制因素,对研究区牛蹄塘组页岩进行了系统采样,并针对性地进行了扫描电镜分析、压汞测试、低温液氮实验。

结果表明:牛蹄塘组页岩孔隙主要以溶蚀孔、粒间孔、晶间孔、有机质气孔为主,还发育少量格架孔、摩擦孔等。

孔隙平均孔径为14.451 nm。

裂隙主要为构造裂隙,其中张裂隙最为发育。

平均孔隙度为9.5%,喉道均值为13~16 nm,数值较大,具有较好的分选。

退汞效率和最大进汞饱和度较高,孔渗条件较好。

孔比表面平均为5.959 m2/g,总孔体积平均为0.014 2 mL/g,显示较强的储集性和吸附性。

高的有机质含量有利于孔隙的发育,而随着变质作用的进行,Ro逐渐增大,孔隙度有减小的趋势,但孔隙分选变好。

【总页数】5页(P261-265)【关键词】页岩;孔裂隙;牛蹄塘组;比表面积;液氮吸附【作者】赵俊斌;唐书恒;张松航;姜文;张成龙【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院;湖南省地质调查院【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.川东北牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及其控制因素 [J], 黄璞;姜振学;程礼军;王朋飞;唐相路;王智2.四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组页岩储层特征及r影响因素 [J], 秦明阳;郭建华;黄俨然;焦鹏;郑振华;卿艳彬;吴诗情3.渝东南—黔北地区牛蹄塘组页岩微-纳米级孔隙发育特征及主控因素分析 [J], 曾维特;丁文龙;张金川;李玉喜;王濡岳;久凯4.鄂西下寒武统牛蹄塘组页岩孔隙结构特征及影响因素 [J], 何庆; 何生; 董田; 翟刚毅; 王亿; 万阔5.页岩组分对五峰-龙马溪组与牛蹄塘组页岩孔隙发育差异的影响——以渝东南焦页1井与湘西北慈页1井为例 [J], 谢志涛;胡海燕;袁浩莆;刘冀蓬;王涛;刘立航因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

复杂地质条件区页岩气聚集差异性及其意义：以湘西北古生界为例

第51卷第2期2020年2月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University(Science and Technology)V ol.51No.2Feb.2020复杂地质条件区页岩气聚集差异性及其意义：以湘西北古生界为例李智文1，郭建华1，秦明阳1，黄俨然1,2，曹铮3(1.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙，410083；2.湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室，湖南湘潭，411201；3.重庆科技学院石油与天然气工程学院，重庆，401331)摘要：针对湘西北地区寒武系牛蹄塘组和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组富有机质海相页岩勘探效果巨大差异，比较复杂地质条件区聚集特征，分析差异性原因，指出未来勘探方向。

研究结果表明：1)牛蹄塘组页岩有机质质量分数w(TOC)及厚度异常高，明显比五峰组—龙马溪组的高；2)牛蹄塘组以热水沉积作用下的硅质页岩为主，黏土矿物以伊利石为主，而五峰组—龙马溪组以生物作用下的硅质页岩和硅质岩为主，黏土矿物主要为伊/蒙混层；3)牛蹄塘组储层中孔(孔径为2～50nm)和小孔(孔径＜2nm)更加发育，吸附能力比五峰组—龙马溪组的强；4)牛蹄塘组热演化程度高，主要生气期与燕山—喜山期构造运动时期相一致；5)牛蹄塘组含气量低，甲烷体积分数低，残余气体积分数超过65%；而五峰组—龙马溪组含气性较好，甲烷体积分数超过90%，解吸气体积分数超过50%。

产生这种差异性的原因在于：不同的沉积环境影响页岩品质，尤其是w(TOC)及厚度；牛蹄塘组顶底板条件较差，影响页岩气保存；燕山—喜山期断裂与滑脱双重作用导致牛蹄塘组含气性较差。

复杂地质条件区页岩气聚集的关键因素为：沉积条件控制页岩气聚集的物质基础，保存条件控制页岩气富集程度。

未来牛蹄塘组勘探应该重视寻找“外源供给型”气藏，五峰组—龙马溪组应重视残留向斜内滑脱作用形成的“甜点区”。

关键词：古生界；页岩气；聚集条件；差异性；滑脱层；外源供给型中图分类号：TE122文献标志码：A文章编号：1672-7207（2020）02-0385-14Differences and significance of shale gas accumulation incomplex geological condition area：a case of Paleozoic innorthwestern HunanLI Zhiwen1,GUO Jianhua1,QIN Mingyang1,HUANG Yanran1,2,CAO Zheng3(1.School of Geosciences and Info-Physics Engineering,Central South University,Changsha410083,China; DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.02.013收稿日期：2019−04−08；修回日期：2019−06−22基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(41603046)；湖南省自然科学基金资助项目(2017JJ1034)(Project (41603046)supported by the National Natural Science Foundation of China;Project(2017JJ1034)supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province)通信作者：郭建华，教授，博士生导师，从事沉积学与石油地质研究；E-mail:**************.cn第51卷中南大学学报(自然科学版)2.Key Laboratory of Shale Gas Resource Utilization of Hunan Province,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China;3.School of Petroleum Engineering,Chongqing University of Science and Technology,Chongqing 401331,China)Abstract:Organic-rich marine shales are developed in the Cambrian Niutitang Formation(∈1n)and the Ordovician Wufeng Formation —Silurian Longmaxi Formation(O 3w —S 1l)in the northwest of Hunan Province,but exploration results are quietly different in the complex geological condition area,the differences in shale gas accumulation condition were compared,the reasons from multiple aspects were analyzed,and the exploration direction in the future was pointed out.The results show as follows.1)The organic matter mass fraction and thickness of ∈1n are extremely high,which are obviously superior to those of O 3w —S 1l.2)The lithology of ∈1n is dominantly composed of siliceous shale,which is affected during hydrothermal sedimentary.The clay mineral is dominated by illite.However,the lithology of O 3w —S 1l is dominated by siliceous shale and siliceous rock,which are closely related to biological action.The clay mineral is mainly I/S(illite-montmorillonite).3)Mesopores (2-50nm)and micropores (＜2nm)of ∈1n are more developed,and reservoir adsorption capacity of ∈1n is stronger than that of O 3w —S 1l.4)Thermal evolution of organic matter is higher and tectonic movements from Yanshan to Xishan period are consistent with the main gas generation period of ∈1n.5)∈1n has lower content of shale gas,lower volume fraction of methane(CH 4)and more than 65%of residual gas.O 3w —S 1l has higher volume fraction of shale gas,more than 90%of CH 4and more than 50%of residual gas.The reasons for the difference are as follows.Different sedimentary environments affect characteristics of organic-rich shale,especially w (TOC)and thickness.Bad roof and floor conditions of ∈1n affect shale gas preservation.The double actions of fracture and detachment cause the high content of ∈1n.Therefore,the key factors of shale gas accumulation in complex geological condition area are proposed,i.e.,sedimentary condition controls the material basis of shale gas accumulation,and preservation condition controls the degree of shale gas enrichment.In the future,the exploration of ∈1n should be focused on the search for "exogenous type"shale gas,while the exploration of O 3w-S 1l should be focused on "sweet spots area"created by detachment.Key words:Paleozoic;shale gas;accumulation condition;detachment;difference;exogenous type加快页岩气勘探与开发是我国应对石油紧缺和能源安全的重要措施[1]。

黔北-湘西牛蹄塘组页岩储层特征分析

复杂油气藏
第１Ｏ卷第４期
ＣｏｍｐｌｅｘＨｙｄｒｏｃａｒｂｏｎＲｅｓｅｒｖｏｉｒｓ２０１７年１２月ｄｏｉ：１０．１６１８１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｆＺｙｑｃ．２０１７．０４．００３
ｔｕｒｅ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｓｈａｌｅｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｉｓｆｒｏｍ５０ｍｔｏ３５０ｍ，ａｎｄｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｍａｔｕｒｉｔｙｒｅａｃｈｅｓｔｈｅｓｔａｇｅｏｆｏｖｅｒｍａｔｕｒｅｄｒｙｇａｓ．Ａｈｉｇｈｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｂｉｔｒｔｌｅｑｕａｒｔｚｉｎｓｈａｌｅｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏ — ｓｉｔｉｏｎｅａｓｉｌｙｃａｕｓｅｓｔｈｅｎａｔｕｒｌａａｎｄｉｎｄｕｃｅｄｆｒａｃｔｕｒｅｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｆｏｒｔｈｅｌｏｆｗｏｆｏｉｌａｎｄｇａｓ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｉｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｐａｃｅｓｆｏｒｓｈｌｅａｇａｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ；ＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｍａｒｔｉｏｎ；ｓｈａｌｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ；ｌｏｗｅｒＣａｙｏｎｓｈａｌｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙｏｆＮｉｕｔｉｔａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎ

湘西北下古生界海相页岩储层特征与含气性分析

湘西北下古生界海相页岩储层特征与含气性分析唐书恒;范二平;张松航;姜文【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2016(23)2【摘要】基于野外地质和钻井资料,结合相关实验测试结果,对湘西北地区下古生界海相页岩储层特征进行了深入研究,并探讨了页岩甲烷含气性及影响因素.结果表明:牛蹄塘组黑色页岩以深水陆棚-斜坡相沉积为主,厚度范围为50～250 m;龙马溪组为闭塞海湾沉积,底部黑色页岩发育.两组页岩有机质类型均属于Ⅰ型,有机碳含量平均为3.57％和1.16％,热演化程度较高,平均达2.61％和2.08％.受沉积环境和成岩作用影响,两组页岩均具有高石英、低黏土、少量碳酸盐矿物的组成特征.页岩储集空间可划分为3大类:矿物基质孔、有机质孔、微裂缝.受有机质和黏土矿物等因素影响,页岩内部孔隙结构参数各不同,但主体上孔径小于50 nm的微孔和中孔提供了大部分比表面积和孔体积,为气体存储主要场所.牛蹄塘组页岩甲烷最大吸附量平均为1.98 cm3/g;龙马溪组页岩甲烷最大吸附量较低,为1.16 cm3/g.其中有机质与黏土矿物对页岩甲烷吸附量均有一定的贡献,而过高的成熟度和含水量可导致页岩吸附能力下降.【总页数】12页(P135-146)【作者】唐书恒;范二平;张松航;姜文【作者单位】中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)页岩气资源勘查与战略评价国土资源部重点实验室,北京100083;中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;中国地质大学(北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)页岩气资源勘查与战略评价国土资源部重点实验室,北京100083;湖南省地质调查院,湖南长沙410116【正文语种】中文【中图分类】P618.130.21【相关文献】1.渝东北地区下古生界页岩含气性主控因素分析 [J], 余川;程礼军;曾春林;汪生秀2.中上扬子地区下古生界海相页岩气储层特征及勘探潜力 [J], 周文;王浩;谢润成;陈文玲;周秋媚3.四川盆地外复杂地质条件区海相页岩气\"甜点区\"优选:以湘西北地区古生界为例[J], 秦明阳;郭建华;黄俨然;焦鹏;刘辰生;郑振华;张良平;郭军;曹铮4.渝东南地区下古生界页岩含气性差异关键控制因素 [J], 焦伟伟;方光建;汪生秀;张志平;余川5.构造变形作用下页岩孔裂隙结构演化特征及其模式——以四川盆地及其周缘下古生界海相页岩为例 [J], 朱洪建;琚宜文;孙岩;黄骋;冯宏业;Ali Raza;余坤;乔鹏;肖蕾因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

湘西寒武系下统牛蹄塘组在能源矿产成矿中的重要作用

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图1湘西主要矿点分布及地质简图寒武系下统牛蹄塘组以黑色炭质页岩为主, 磷矿层或磷结核及黄铁矿并含多种伴生元素。厚
夹细砂岩及粉砂质页岩,底部为灰色硅质页岩，夹度 74.21m ~ 224.93m。
收稿日期:2019 -03 -29 作者简介:陈健明（1964 -），男,湖南益阳市人，高级工程师，王要从事能源矿产勘查工作。
湘西炭硅泥岩型铀矿含铀地层为下寒武统牛蹄塘组⑷，含铀矿层主要由碳硅质、钙泥质组成的各种页岩。主要以吸附状态存在，独立铀矿物为沥青铀矿或铀黑⑸，曾有地质勘探队对较好的矿点有古丈县曹家坪进行勘查，查明了一定的铀矿储量。60年代就有民采（酸浸法），只是目前开采技术条件不利于铀矿的规模开采利用。
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了超大规模的碳硅泥岩型铀矿床。结合2013年 -2015年间湖南省煤田地质局第二勘探队完成的
中国地质调查局非常规油气资源调查评价项目 “湘西古丈-吉首-凤凰碳沥青资源调查评价”成
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果，探讨湘西古丈-吉首-凤凰地区寒武系下统牛蹄塘组在能源矿产成矿中的重要作用。
1区域地质特征 1. 1区域地层湘西位于江南-雪峰隆起西侧地层分区，属于扬子地层区湘西北小区与江南地层区武陵山小区。出露地层为寒武系,层位有下统牛蹄塘组、杷榔组、清虚洞组，中统敖溪组，上统车夫组、比条组及娄山关组⑴（图1）。

四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组页岩储层特征及影响因素

石士七欠故KJtJk第38卷第5期OIL & GAS GEOLOGY2017年10月文章编号:0253 -9985(2017)05 -0922 -11doi:10.11743/ogg20170511四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组页岩储层特征及影响因素秦明阳1!2,郭建华\黄俨然1!3,焦鹏\郑振华2,卿艳彬2,吴诗情1!3(1.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙410083; 2.湖南省煤炭地质勘查院，湖南长沙410014;3.湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室，湖南湘潭411201)摘要：四川盆地东缘湘西北地区牛蹄塘组具有分布广、厚度大、埋藏适中、有机质丰度高以及热演化程度高等特点，资源前景广阔，是近年来南方页岩气勘探重点。

文章以该区参数井—花页1井为研究对象，通过岩心、岩屑观察，采用薄片鉴定、X-衍射矿物分析、物性测试、扫描电镜、低温氮气吸/脱附实验等系统手段，研究储层特征，综合分析储层的影响因素。

在深水陆棚相，牛蹄塘组发育黑色炭质页岩、硅质页岩，以富含炭质、硅质及黄铁矿，低黏土矿物（伊利石为主）含量为特征，页岩属特低孔、特低渗类型储层。

+EM和低温氮气吸/脱附实验表明，储层主要发育圆筒孔（有机质孔）、狭窄平行板孔（粘土矿物层间孔）、四面开口的锥形管孔（粘土矿物粒间孔&以及锥形平板孔（微裂缝）；中孔（2〜50 nm)提供了平均60.3%的BJH体积。

多种因素共同影响微观孔隙发育：深水泥质陆棚控制了孔隙发育物质基础；丰富TOC促进有机质孔（尤其是大孔&发育；矿物组成及含量控制了孔隙发育类型及程度；有机质热演化作用促进有机质孔、微裂缝发育。

关键词！页岩；储层；牛蹄塘组；湘西北地区；四川盆地中图分类号:TE112.1 文献标识码!ACharacteristics and influencing factors of shale reservoirs in the Niutit^ng Formation of northwestern Hunan Province，and east margin of Sichuan BasinQin Mingyang1，2，Guo Jianhua1，Huang Yanran1，3，Jiao Peng1，Zheng Zhenhua2，Qing Yanbin2，Wu Shiqing1，3(1.School o f Geosciences and Info-Physics E ngineering，Central South U niversity，C hangsha，H unan 410083，C hina;2.The Coal Geological Exploration Institute o f H unan P rovince，C hangsha，H unan 410014，C hina;3. H unan Provincial Key Laboratory 〇o Shale Gas Resource U tilization，H unan University 〇o Science andTechnology，X ia n g ta n，H unan 411201，China )A b s tra ct:The Niutitang Formation in northwestern Hunan Province，eastern margin of Sichuan Basin is regarded as having great potential and one of the major shale gas exploration targets with its wide distribution，burial depth，high content of organic matter，high maturity and e tc，in south China.An parameter the Formation of the area，was chosen to be studied with systematic means including observation mineral analyses，physical property tests，SEM imaging and low-temperature N adsorption/desorption experiments withcore and drilling c utting samples，to probe into the characteristics and influencing factors of the reservoirs.The deep shelffacies of the Niutitang Formation developed dark carbonaceous shale and siliceous shale rich in carbonaceous and siliceous material，as well as pyrite，but lean in clay minerals (mainly illites).The shale reservoirs are of ultra-low porosityand permeability.The SEM images and low-temperature N2adsorption/desorption experiments show tha contain mostly cylindrical pores(organic pores)，narrow parallel-plate pores(clay mineral interlayer pores)，tapered tubepores with openings around(intergranular pores among clay minerals)and tapered plate pores (micro-crack).The meso-pores (sized between2 to50 nm)contribute an average of60. 3 %of BJH volume.The development of the micropores isfound to be affected by multiple factors:the deep-water muddy continental shelf provided the mat收稿日期=2017-05-04;修订日期:2017-08-13。

湘西北牛蹄塘组页岩气形成条件及有利区预测_姜文

西南石油大学学报（自然科学版）
2014 年 10 月第 36 卷第 5 期 Journal of Southwest Petroleum University（Science & Technology Edition）
Vol. 36 No. 5 Oct. 2014
DOI： 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.04.16.06 文章编号：1674-5086（2014）05-0016-09 中图分类号：TE122 文献标志码：A
网络出版地址：http：///kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2014.04.16.06.html 姜文，唐书恒，龚玉红，等．湘西北牛蹄塘组页岩气形成条件及有利区预测[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2014，36（5）：16–24． Jiang Wen, Tang Shuheng, Gong Yuhong, et al．The Reservoir Characteristics and Favorable Areas of Shale Gas in Northwestern Hunan Lower Cambrian Niutitang[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science & Technology Edition，2014，36（5）：16–24．
Haidian，Beijing 100083，China；3. Bureau of Coal Geology of Hunan Province，Changsha，Hunan 410114，China
Abstract：Through outcrop observation and cross section measured，together with analytic results like microscope observation，geochemical parameters，pore structure，surface area and methane adsorption isotherm experiments，the geological accumulation characteristics and physical properties of the shale gas were investigated in detail in this article. Results show that the shale is characterized with wide distribution area，a great thickness，high organic conten（t an average of 1.87%），and high organic thermal evolution degree（above 1.0%）. At the same time，a large variation in porosity（0.2%∼25.9%），with an average size of 12.5±3.0 nm，and good sorting is conducive to shale reservoir reconstruction after migration. Pore structure is mainly dominated by tiny pores，but due to larger specific surface area and strong methane adsorption ability，a large amount of methane adsorbed on the shale surface. According to contrast with the shale constituency parameters of American 5 basins， we suggest that Yongshun–Sangzhi and Cili–Shimen Area are favorable shale gas accumulation zones. Key words：northwestern Hunan；Niutitang Formation；shale gas；pore structure；favorable exploration area

湘西北页岩气勘探慈页1井地质背景及钻探效果

收稿日期：２０１５—０３—１６修回日期：２０１５—０３—１７基金项目：湖南省教育厅资助科研项目（１３Ｃ３０９）；页岩气资源利用湖南省重点实验室开放基金资助项目（Ｅ２１４２８）。第一作者简介：肖拥军（１９７４一），男（汉族），湖南祁东人，博士届０教授，研究方向：地质工程。
２０１６年第３期
西部探矿工程
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图２肇源 — 裕民地区地层压力预测图
产出。（３）该区扶、杨油层物性普遍较差，影响了油的产
页岩气是从页岩层或泥岩层中开采出来的天然气，是一种非常规气藏，全世界范围内泥、页岩约占全部沉积岩的６Ｏ％，页岩气资源前景巨大。近十几年来，美国、加拿大等国家在水平井与水力压裂等技术进步的推动下，页岩气藏的勘探开发获得了巨大的成功，２０１３年，美国页岩气产量接近３０００ｘ１０。ｍ。。２０１１年１２月，国土资源部发布新发现矿种公告，将页岩气作为独立矿种加强管理。据２０１１年全国页岩气资源潜力评价初步预算，湖南页岩气资源量达９．２ｘ１０ｍ。左右，可开采量在１．５￣２ｘ１０ｍ。左右，主要分布在湘西北、湘中和湘东南，其中湘西北地区为优先开发区块，近期已在湘西北、湘中、湘东南等地开展了勘探钻井工作并成功探获页岩气。１湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏地质条件