涪陵页岩气田焦石坝区海相页岩气层特征研究_李湘涛

、 气层渗透率 （ ） 直方图 ） 图 ２ Ｊ ｂ Ｙ １ 井页岩气层孔隙度 （ ａ
图 ３ Ｊ Ｙ １井２ ４ ０ ５ ． ０ ｍ 纳米级孔隙氩离子抛光扫描电镜照片
，电阻率为１ Ｓ ｌ ０ ０ Ａ Ｐ Ｉ ０ ７ ０～２ ０～１ ０ Ω· ｍ， 具 高 自 然 １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 页岩气层常规测井显示 ， 自然伽马 为 １ ） 测井显示 ， 高导缝主要发育在黏土矿物含量较高的 伽马 、 低电阻率的特征 ； 微电阻率扫描成像 （ ＦＭ Ｉ 页岩中 ，Ｓ ｌ １ Ｌ 水平层理 、 波状层理发育 ， 高导缝不发育 。 ２ ． ３ 地层压力 ｌ Ｙ ４ 井综合录井地压检测显示 ，Ｓ Ｊ Ｙ １井～ Ｊ １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 页岩气层段存在由烃生成与聚集所引起的异常压 ／ 力 ， 地层孔隙流体压力梯度为 １ ２～１ ． ５ ５ ＭＰ ａ １ ０ ０ ｍ， 储层封闭性较好 。 异常压力过渡带为龙马溪组中 ． ４ 部 （ ｌ Ｓ ０ ｍ， 为非直接接触高压屏蔽过渡带 ， 地层致密 ， 可钻性差 ， 钻时 、 电 １ ｍ ） 的浊积砂层段 ， 厚约 ３
Ｙ １井 Ｓ ｌ Ｏ 图 ５ Ｊ １ Ｌ－ ３ｗ 页岩矿物分类柱状图
第３ １期 ６ 卷第 １
李湘涛 等 ： 涪陵页岩气田焦石坝区海相页岩气层特征研究
·１ ５·
） 基金产出论文 。 本文属中石化石油工程技术服务有限公司科技攻关项目 （ ３ ０ ５ Ｓ Ｇ １ ［ 参考文献 ］
［ ］ 李玉喜 ， 乔德武 ， 姜文利 ， 等 ． ） ：３ ］． 页岩气含气量和页岩气地质评价综述 ［ 地质通报 ，２ １ １，３ ０（ ２～３ ０ ８～３ １ ７ ． Ｊ ０ １ ［ ］司马立强 ， 李清 ， 闫建平 ， 等 ． ］． 中国与北美地区页岩气储层岩石组构差异性分析及其意义 ［ 石油天 然 气 学 报 （ 江汉石油学院学 ２ Ｊ ） ：２ ，２ 报） ３，３ ５（ ９ ９～３ ３ ． ０ １ ［ ］邹才能 ， 董大忠 ， 王社教 ， 等 ． ） ：６ ］． 中国页岩气形成机理 、 地质特征及资源潜力 ［ 石油勘探与开发 ，２ ０，３ ７（ ６ ４ １～６ ５ ３ ． ３ Ｊ ０ １ ［ ］陈新军 ， 包书景 ， 侯读杰 ， 等 ． ） ：５ ］． 页岩气资源评价方法与关键参数探讨 ［ 石油勘探与开发 ，２ ４ ２，３ ９（ ５ ６ ６～５ ７ １ ． Ｊ ０ １ ［ ］张金川 ， 汪宗余 ， 聂海宽 ， 等 ． ） ：６ ］． 页岩气及其勘探研究意义 ［ 现代地质 ，２ ５ ８，２ ２（ ４ ４ ０～６ ４ ５ ． Ｊ ０ ０ ［ ］任珠琳 ， 李婉君 ， 杨超 ， 等 ． ） ：７ ］． 渝东南地区下古生界黑色页岩分布特点及有利勘探目标 ［ 录井工程 ，２ ６ ３，２ ４（ １ ３～７ ６ ． Ｊ ０ １ ：１ ［ ］刘德华 ， 肖佳林 ， 关富佳 ． ］． ，２ 页岩气开发技术现状及研究 方 向 ［ 石油天然气学报 （ 江 汉 石 油 学 院 学 报） １，３ ３（ １） １ ９～ ７ Ｊ ０ １ １ ２ ２ ． ［ ］冯爱国 ， 张建平 ， 石元会 ， 等 ． ） ：１ ］． 中扬子地区涪陵区块海相页岩气层特征 ［ 特种油气藏 ，２ ８ ３，２ ０（ ６ ５～１ ９ ． Ｊ ０ １ ［ ］蒲泊伶 ， 蒋有录 ， 王毅 ， 等 ． ：２ ］． 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 ［ 石 油 学 报 ，２ ９ ０， ３ １（ ２） ２ ５～ Ｊ ０ １ ２ ３ ０ ． ［ ］蒲泊伶 ， 董大忠 ， 耳闯 ， 等 ． ） ：１～６ ］． 川南地区龙马溪组页岩有利储层发育特征及其影响因素 ［ 地质勘探 ，２ １ ０ ２，３ ３（ １ ２ ． Ｊ ０ １ ［ ］郭少斌 ， 黄磊 ． ） ：６ ］． 页岩气储层含气性影响因素及储层评价 ［ 石油地质实验 ，２ １ １ ３，３ ５（ ６ ０ １～６ ０ ６ ． Ｊ ０ １ ［ ］王志战 ， 翟晓薇 ， 秦黎明 ， 等 ． ） ：１～５ ］． 页岩油气藏录井技术现状及发展思路 ［ 录井工程 ，２ １ ２ ３，２ ４（ ３ ． Ｊ ０ １ ［ ］杨小兵 ， 杨争发 ， 谢冰 ， 等 ． ） ：３ ］． 页岩气储层测井解释评价技术 ［ 天然气工业 ，２ １ ３ ２，３ ２（ ９ ３～３ ６ ． Ｊ ０ １ ） ：９～１ ［ ］许长春 ． ］． 国内页岩气地质理论研究进展 ［ 特种油气藏 ，２ ２，１ ９（ ２ ６ ． １ ４ Ｊ ０ １ ［ ］梁超 ， 姜在兴 ， 杨镱婷 ， 等 ． ：６ ］． 四川盆地五峰组 －龙马溪组页岩岩 相 及 储 集 空 间 特 征 ［ 石 油 勘 探 与 开 发 ，２ １ ５ ２，３ ９（ ６） ９ １～ Ｊ ０ １ ６ ９ ８ ． ） ：１ ［ ］张晋言 ， 孙建孟 ． ］． 利用测井资料评价泥页岩油气 “ 五性 ” 指标 ［ 测井技术 ，２ ２，３ ６（ ２ ４ ６～１ ５ ３ ． １ ６ Ｊ ０ １ ［ ］董大忠 ， 程克明 ． ） ：３ ］． 页岩气资源评价方法及其在四川盆地的应用 ［ 天然气工业 ，２ １ ７ ９，２ ９（ ５ ３～３ ９ ． Ｊ ０ ０ ［ ］阚留杰 ， 董国富 ， 董国杰 ． ） ：２ ］． 录井工程 ，２ １ ８ ３，２ ４（ ４ １～２ ３ ． Ｘ 射线荧光录井砂泥岩地层识别方法 ［ Ｊ ０ １ ［ ］王晓阳 ． ） ：１ ］． 录井工程 ，２ １ ９ ３，２ ４（ ４ ５～２ ０ ． Ｘ 射线荧光录井岩屑定性判别方法 ［ Ｊ ０ １ ［ ］石文睿 ， 张占松 ， 张智琳 ， 等 ． ：５ ］． 偶极阵列声波测井 在 页 岩 气 储 层 评 价 中 的 应 用 ［ 江 汉 石 油 职 工 大 学 学 报 ，２ ２ ０ ３，２ ６（ ６） ４ Ｊ ０ １ ７ ． ～５ ［ ］王鹏 ， 纪友亮 ， 潘仁芳 ， 等 ． — — 以四川盆地 Ｗ 区 下 志 留 统 龙 马 溪 组 为 例 ［ ］． 页岩脆性的综合评价方法 — 天然气工业， ２ １ ３，３ ３ Ｊ ２ ０ １ （ ） ：４ １ ２ ８～５ ３ ． ［ ］张正顺 ， 胡沛青 ， 沈娟 ， 等 ． ：７ ］． 四川盆 地 志 留 系 龙 马 溪 组 页 岩 矿 物 组 成 与 有 机 质 赋 存 状 态 ［ 煤 炭 学 报 ，２ ２ ２ ３， ３ ８（ ５） ６ ６～ Ｊ ０ １ ７ ７ １ ． ［ ］冯爱国 ， 张建平 ， 赵红燕 ， 等 ． ］． ，２ 建南构造东岳庙段页岩气层岩心试验研究 ［ 石油天然气学报 （ 江汉石油学院学报） ２ ３ ４，３ ６ Ｊ ０ １ （ ） ：３ ４ ８～４ ３ ． ［ ］郭彤楼 ， 张汉荣 ． ） ：２ ］． 四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式 ［ 石油勘探与开发 ，２ ２ ４ ４，４ １（ １ ８～３ ６ ． Ｊ ０ １ ［ ］王佳 ． 湘鄂西 、 渝东地区下古生界页岩气勘探前景分析 ［ 成都 ： 成都理工大学 ，２ ２ ５ ２ ． Ｄ］ ． ０ １ ［ ］赵群 ． ，２ 蜀南及邻区海相页岩气成藏主控因素及有利目标优选 ［ 北京 ： 中国地质大学 （ 北京 ） ２ ６ Ｄ］ ． ３ ． ０ １
１～２ ６］ 。 中石 化 先 后 在 涪 陵 页 岩 气 田 焦 石 坝 区 块 钻 探 了 ４ 口 直 井 （ 成统一的解释模式与评价标准 ［ 试验参
，均于下志留统龙马溪组下部 （ 上奥陶统五峰组 数井 Ｊ ｌ Ｙ ３ 井 、Ｊ Ｙ ４ 井） Ｙ ２ 井 、Ｊ Ｓ Ｙ １ 井和探 井 Ｊ １ Ｌ） － （ ４ 年 ５ 月， 涪 陵 页 岩 气 田 焦 石 坝 区 块 共 有 ２ Ｏ ０ １ ７口水 ３ｗ） 海相地层中发现了良好的页岩气层 。 截至 ２
３ ３ ， 平均 ２ 。 利用氩离子 ／ ／ 率为 ０ ． ５ ． ０ ３ ． ０ ｍＤ； 岩石密度为 ２ ０ ２ ～３ ６ ５ ． ０ ｍＤ， 平均 ２ ４ ～２ ． ８ ２ ８ ｃ ｍ ｃ ｍ ． ４ ｇ ｇ
，主要分布在 图 ３） 抛光扫描电镜观测可见 ， 层 内 发 育 多 种 类 型 纳 米 级 孔 隙 ， 孔 喉 半 径 多 小 于 ５ ｍ （ ０ ｎ ） 。 图４ ｍ范围内 ， 对渗透率贡献较大的孔喉半径为 ６～２ ｍ （ ５ ｎ ４～１ ６ ｎ
２ 页岩气层特征
２ ． １ 岩性 ｌ ｌ Ｓ １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 页岩气层录井岩屑岩性主要 为 灰 黑 色 粉 砂 质 页 岩 、 灰 黑 色 页 岩 与 炭 质 页 岩 。Ｓ １ Ｌ 岩心以
收稿日期 ］２ ０ ３ ２ ０ ４ ０ １ ［ － － ， 男 ，１ 作者简介 ］ 李湘涛 （ ９ ８ ２ ５ 年江汉石油学院毕业 ， 高级工程师 ， 现主要从事石油工程技术管理工作 。 １ ９ ６ ［ －）
３ 结论
）涪陵页岩气田焦石坝区 １ 块海 相 地 层 Ｓ ｌ １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 主 要 岩 性 为炭质页岩 ， 深水陆棚相沉积环 境优 越 ， 总 有 机 碳 质 量 分 数 高 ， 微孔隙相对发育 ， 含气页岩厚度 大 ， 存在明显异常高压 。 ） 区内页 岩 气 层 脆 性 矿 物 ２ 含量 与 脆 性 指 数 高 ， 适 用 于 水 平井 多 级 分 段 压 裂 改 造 ， 并 能 形成 较 好 的 放 射 状 裂 缝 网 络， 具有一定勘探开发潜力 。
·１ ４·
石油天然气地质
４年１ １月 ２ ０ １
阻率 、 岩 性 密 度 较 大 ， 声 波 时 差较 小 。 浊 积 砂 至 气 层 顶 部 井 段为 直 接 接 触 高 压 过 渡 带 ， 厚 约１ ２ ｍ， 地 层 可 钻 性 增 强 ， 钻 时降 低 ， 电 阻 率 、 岩 性 密 度 减 小，声 波 时 差 增 大， 地 层 孔 隙 度异常增大 。 ２ ． ４ 脆性 ｌ Ｊ Ｙ １井 Ｓ １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 页岩气层岩 ：黏 （ 衍 射 录 心Ｘ 井 显 示 图 ５） － 土矿 物 质 量 分 数 为 １ ６ ％～ ６ ． 、 ， 平 均 以 伊 ６ ２ ． ８ ％ ４ ０ ． ０ ％ －蒙 混层为主 ； 脆性矿物质量分数为 ０ ％ ～８ ０ ． ０ ％、 平 均 ５ ６ ． ０ ％， ３ ４ ． 以石英为主 ， 其含量随井深的增 加而增高 ， 利于压裂改造 。 ２ ． ５ 含气性 ｌ Ｊ Ｙ １井 Ｓ １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 页 岩 气 层 中的 炭 质 页 岩 ， 总 有 机 碳 质 量 分数为 ０ ． ９％ ， 平 均 ． ６％ ～ ５ ２ ． ５％ ； 镜 质 体 反 射 率 为 ２ ． ２％ ． １％ 、 平 均 ２ ． ７％ ， 有 机 质 ～３ ， 热演 化 程 度 适 中 处 于 裂 解 气 阶 段； 有 机 质 类 型 均 为 Ⅰ 类。
石油天然气学报 （ 江汉石油学院学报 ） ２ ４年１ １月 第３ wenku.baidu.com卷 第１ １期 ０ １ ）Ｎ ． ２ ０ １ ４Ｖ ｏ ｌ ． ３ ６Ｎ ｏ ． １ １ ｏ ｖ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ Ｇ ａ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ Ｊ ． Ｊ Ｐ Ｉ Ｊ ｏ ｕ ｇ ｙ（
·１ １·
涪陵页岩气田焦石坝区海相页岩气层特征研究
李湘涛 石文睿
（ ） 中石化江汉石油工程有限公司技术装备处 ， 湖北 潜江 ４ ３ ３ １ ２ ４ ） （ 长江大学地球物理与石油资源学院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ １ ０ ０
） 香港中文大学 ， 香港 ９ ９ ９ ０ ７ ７ 郭美瑜 （ ） 渤海钻探工程有限公司测井公司 ， 天津 ３ ０ ０ ２ ８ ０ 李鑫 （ 中石化江汉石油工程有限公司测录井公司 ， 湖北 赵红燕 ， 陈曦 ， 任元 ， 石元会 （
·１ ２·
石油天然气地质
４年１ １月 ２ ０ １
深灰色 －黑色纹层状炭质页岩或粉砂质炭质页岩夹放射虫炭 质 页 岩 为 主 ；Ｏ ３ｗ 岩 心 以 黑 色 含 放 射 虫 炭 质 页岩或粉砂质页岩为主 ， 其顶部发育了一层厚约 １ ｍ 左右的凝灰岩 。 岩心观察可见灰黑色含炭质粉 砂 质 页岩与泥质粉砂岩呈条带状或条纹状互层 。 薄片显示水平纹层发育 ， 砂粒间为自生黏土胶结 。 岩石中常 ） 。 含顺层分布的笔石化石 ， 为深水陆棚环境下季节性低密度浊流形成的产物 （ 图１
３ ／ ， 吸附 气 量 介 于 ０ ｔ ． ５ ｍ ． ５～２ ３ ／ ， 游离 气 量 介 于 ０ ｔ ． ５ ｍ ． ５～７ ３ ／ 。 总含 气 量 介 于 １ ｔ ０ ． ０ ｍ ． ０～１
Ｙ １ 井页岩气层岩心孔喉半径与渗透率直方图 图 ４ Ｊ
总有 机 碳 含 量 、 吸 附 气 量 、 游 离气 量 、 总 含 气 量 由 上 至 下 呈 明显增高趋势 。
８ ３ 平井气井投产 ， 页岩气年产能达到 １ ｍ ， 勘探开发前景广阔 。 因此 ， 深入研究涪陵页岩气田焦石 ０ ０×１
坝区块 Ｓ ｌ １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 海相页岩气层特征意义深远 。
１ 地质概况
涪陵页岩气田包括重庆市南川 、 武隆 、 涪陵 、 丰都 、 长寿 、 垫江 、 忠县 、 梁平 、 万县共 ９ 区县 ， 勘 ２ ， 是中石化首个国家级页岩气示范区 。 参数井 Ｊ 查面积约 ７ ０ ｋ ｍ Ｙ ３井、 Ｊ Ｙ ４井 ３ １ Ｙ １ 井和探井 Ｊ Ｙ ２井、 Ｊ 均位于川东褶皱带涪陵区块包鸾 －焦石坝背斜带 。 涪陵页岩气田及中上扬子地区 Ｓ ｌ １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 主要为深水陆 棚相沉积 ， 呈北东向展布 ， 向北西方向逐渐过渡为浅水陆棚亚相 －滨岸相 ， 沉积水体从下到上逐渐变浅 ， 发育富含有机质页岩层 ， 地层厚度横向展布稳定 。 ） ，地层产 涪陵页岩气田焦石坝区块现 今 构 造 为 北 东 －南 西 走 向 ， 地 表 出 露 下 三 叠 统 嘉 陵 江 组 （ Ｔ ｊ １ ， 构造变形弱 ， 边缘被大耳山西 、 石门 、 吊水岩等断层夹持 ， 页岩气保存条件良好 。 状小于 １ ０ °
） 潜江 ４ ３ ３ １ ２ ３
［ 摘要 ］ 国家级页岩气示范区涪陵页岩气田的勘探突破 ， 给业 界 专 家 提 供 了 丰 富 的 研 究 实 例 资 料 。 为 深 化 认识涪陵页岩气田焦石坝区块龙马溪组 下 部 －五 峰 组 海 相 页 岩 气 层 特 征 ， 以 参 数 井 Ｊ Ｙ １井和探井Ｊ Ｙ ２ 井、 Ｊ Ｙ ３井、 Ｊ Ｙ ４ 井为研究对象 ， 结合 岩 心 试 验 资 料 ， 系 统 研 究 了 页 岩 气 储 层 岩 性 、 物 性 、 地 层 压 力 、 脆 性 、 含气性等特征 ， 建立了典型含气剖面 。 结果表明 ： 页岩 气 层 岩 性 主 要 为 深 水 陆 棚 沉 积 环 境 形 成 的 灰 黑 色 页岩 ； 气层厚度 、 孔隙度 、 总有机 碳 质 量 分 数 、 脆 性 、 游 离 气 与 吸 附 气 体 积 分 数 等 “ 甜 点” 参 数 均 优 于 北美地区的典型页岩气层指标 ； 天 然 气 以 甲 烷 为 主 ， 不 含 硫 化 氢 ； 页 岩 气 层 存 在 明 显 异 常 高 压 ， 脆 性 矿 物含量高 ， 水平地应力差异系数小 。 ［ 关键词 ］ 涪陵页岩气田 ； 焦石坝区块 ； 海相页岩 ； 储层特征 ［ 中图分类号 ］Ｔ Ｅ １ ２ ２ ． ２ ［ ）１ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１ ９ ７ ５ １ ０ ０ １ ０ ５ ０ ０ ０ ２（ ２ ０ １ ４ １ － － －
页岩气是一种新型非常规资源 ， 富存于总机碳质量分数与有机质成熟度相对较高的泥页岩 （ 以下统 称页岩 ） 层中 ， 具自生自储 ， 孔隙度小 ， 渗透率低等特征 ， 常呈大面积连续分布 ， 局部富集 ， 无自然产 能 ， 需要通过水平钻井开采 。 目前 ， 国内值得借鉴的页岩气勘探成功经验和测录井解释方法较少 ， 未形
图 １ Ｊ Ｙ １ 井主要岩性镜下特征
２ ． ２ 物性 ，孔隙度为１ 图 ２） ｌ Ｊ Ｙ １井 Ｓ ． ０％ ， 平 均 ４ ． ５％ ； 渗 透 ． ２％ ～８ １ Ｌ－Ｏ ３ｗ 页岩气层岩心物性分析显示 （
第３ １期 ６ 卷第 １
李湘涛 等 ： 涪陵页岩气田焦石坝区海相页岩气层特征研究
·１ ３·