云南煤层气资源勘查开发有限公司 云南曲靖 655000
摘要:近年来，在我国社会与经济的发展推动下，我国工业生产的到了迅猛发展，随之而来的就是油气资源的消耗量的快速增加，油气资源紧缺的问题日益突出。与此同时，人们对于能源资源的安全性越来越重视。因此，作为新型能源，页岩气的研究及勘探开发备受国内外关注。然而，由于我国在页岩气的研究以及勘探方面的研究还处在探索阶段，还存在不足之处，对页岩气藏的形成分布特征、富集规律等方面的地质状况还没有一个明确的认识。基于此，本文就以滇东宣威地区为例，在当前最新研究成果基础上，对滇东宣威地区岩相古地理与页岩气富集规律展开综合的研究分析，以期为滇东宣威地区石炭-二叠系页岩气勘探深层次的开发奠定坚定的基石。
关键词:滇东宣威地区；岩相古地理；页岩气；富集规律
1.前言
现阶段，我国社会经济的发速发展，加剧了国内能源资源紧缺的现状，为了满足社会发展需求，我国的很多专家学者把目光投向了页岩气能源的开发。概括来说，页岩气是一种在近些年，受到关注很高的天然气资源，其拥有众多的优点，例如，低碳、清洁。同时它也是未来工业生产以及人们生活的重要能源之一。因此，国内外对于页岩气的研究以及勘探开发十分的重视。我国页岩气储藏量十分丰富，资源开采潜力非常大，页岩气的分布面也比较广。然而，我国在页岩气的研究以及勘探开发方面的经验尚浅，仍有很多路要走。基于此，本文以滇东宣威地区为例，对该地区的岩相古地理与页岩气富集规律展开了综合研究分析。
2.滇东宣威地区岩相古地理研究
本文以地质理论为依据，在系统收集滇东宣威地区石炭-二叠系野外露头剖面、钻井、测井、地震和古生物资料的基础上，结合地层、岩性岩相、有机地球化学、页岩气成藏地质条件等，采用野外调查—室内测试—理论分析的总体思路，以石炭系岩关组和二叠系地层为目标层，通过沉积学和层序地层学研究，分析宣威地区石炭-二叠系沉积环境类型，重点研究富有机质泥页岩的岩石类型、空间发育、有机地化、储层矿物岩石学和岩石物理学、孔裂隙系统及含气性等特征，研究石炭系、二叠系沉积相、沉积微相相带展布。
2.1滇东宣威地区地层概况
滇东宣威地区地层属于曲靖地层小区，地层出露较全，暗色泥页岩发育在下二叠统梁山组和上二叠统龙潭组（宣威组）。梁山组岩性为灰白色细粒石英砂岩、黑色、褐色页岩夹煤层，其厚度介于17.6-42.4m之间。龙潭组按岩性分为铝土岩和含煤段，其中铝土岩段以铝土矿和灰白色粉砂岩为主，厚度在40.3m左右；含煤段主要以灰、灰黄色细粒岩屑砂岩夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩及四层煤为主，其厚度在41.9m左右，且植物化石含量丰富。
2.2滇东宣威地区岩石组合类型
通过野外露头剖面实测和钻井岩心描述，滇东宣威地区二叠系共识别出5套潜质页岩层段，其中H1段位于梁山组顶部，厚度约10m；H2、H3段位于龙潭组下段，H2段为灰-深灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和粉砂岩厚度介于11.18m-56.49m之间，平均28.03m，H3段为浅灰-灰黑色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩和黑色页岩、泥岩，厚度介于1.40m-43.45m之间，平均24.79m；H4段位于龙潭组上段，为深灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和粉砂岩，厚度介于10.80m-21.80m之间，平均19.80m；H5位于长兴组，岩性由灰-深灰色泥岩、泥质粉砂岩组成，厚度介于3.27m~15m之间，平均10.53m。潜质页岩累计总厚平均为83.15m。
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2.3滇东宣威地区岩层成因
滇东宣威地区二叠系泥页岩主要有5中成因类型。潜质页岩层H2主要发育在泻湖、河道和决口扇沉积相中，以泥岩和粉砂质泥岩为主，厚度连续性较好；潜质页岩层H3主要发育在泛滥盆地和决口扇沉积相中，岩性变化较大，以泥质粉砂岩为主；潜质页岩层H4主要发育在河道、泛滥盆地和决口扇沉积相中，以泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩为主；潜质页岩层H5主要发育在边滩、决口扇沉积中，岩性往南加粗，富源一带以粉砂质泥岩为主。龙潭长兴期沉积较稳定，主体以曲流河沉积为主，上部长兴组往东部盘县一带变为河控三角洲环境。
2.4滇东宣威地区岩层有机质类型
有机地化分析表明，滇东宣威地区下二叠统梁山组有机质类型为Ⅱ2型；上二叠统龙潭组有机质类型以Ⅲ型为主，并出现Ⅱ2型。梁山组泥页岩总有机碳含量介于0.21%-8.09%之间，平均值为1.01%，有机碳含量呈北东高、南西低的趋势，高值区出现在研究区东北角，TOC值大于2.5%；龙潭组泥页岩的有机碳含量为：0.90%-18.87%，总体大于4％，有机碳呈东高西低的趋势展布，最大可达12%，4个潜质泥页岩段的有机质丰度波动较大，纵向非均质性显著，以H3段有机碳最高，平均6.32%。梁山组及龙潭组有机质热演化程度属于中等成熟度，均处于生气窗。
2.5滇东宣威地区岩层有机丰度
根据富有机质泥页岩的特性，在滇东宣威地区二叠系，共优选出8个页岩气有利区。其中梁山组包含3个有利区，分别为倘塘镇-双河乡有利区、龙场镇-文兴乡有利区和富源县后所镇有利区；龙潭组包含5个有利区，分别为龙潭镇有利区、文兴乡有利区、海岱镇有利区、播乐乡沟有利区和大河乡有利区。两套目的层系页岩气有利区总面积为2127.75km2。
3.滇东宣威地区页岩气富集规律研究
3.1页岩气富集影响因素
页岩气在泥页岩中有着多种存在状态。在低孔泥页岩中，页岩气则经常以游离的状态存在，一般溶解状态的页岩气很少存在。一般来说，吸附状态的页岩气含量主要受到温度、压力、有机碳含量以及储存空间等影响；游离状态页岩气含量出来受温度与压力的影响外，气体自身性质以及岩层孔隙体积也是重要影响因素。另外，溶解状态页岩气含量主要是与气体溶解度有关。
3.2页岩气富集高产的影响因素
经过对滇东宣威地区页岩气富集规律研究发现，裂缝对页岩气的高产具有控制作用。页岩岩层的游离页岩气含量会随着裂缝的发育而逐渐升高，同时裂缝扩张会加速吸附页岩气溶解。同时，通过对滇东宣威地区岩相古地理的研究我们得到，沉积相对于富有机质泥页岩在空间上的大幅度展布有一定的控制作用，而岩相在物性特征的控制方面有着较大的优势，以及在对可压裂性的控制。
4.结束语
综上所述，滇东宣威地区二叠系目的层出露有限，地表采样不足，且区内收集的钻孔多集中在中东部地区，西部地区获取资料较少，控制程度不够，综合分析研究略显不足，今后需加强宣威以西、曲靖以北地段含煤岩系页岩气资源的深入研究。同时，地表采集的页岩样品因风化较严重，实验室无法制样，仅测得密度和有机碳两项实验，对潜质页岩储存特征评价欠佳，岩矿组分、储集物性、等温吸附等相关测试数据均从钻井中获得，平面上数据有限，今后需加强规律分布的深入研究。另外，煤系地层岩性变化较大，造成优质页岩段厚度分布不稳定，沉积相带对比不连续，需进一步加强沉积微相的识别和判定，细化优质页岩段的划分和特征分析。除此之外，在下二叠统梁山组和上二叠统龙潭组含煤地层中，存在页岩气与煤层气混合共生聚集现象，未来页岩气开发生产井应本着“一井多用，经济高效”的原则。
参考文献:
[1]张金川，姜生玲，唐玄，等．我国页岩气富集类型及资源特点[J]．天然气工业，2009(12)：109-114．
[2]陈尚斌，朱炎铭，王红岩，等．中国页岩气研究现状与发展趋势[J]．石油学报，2010，31(4)：689-694．
论文作者:杨怡娜,杨帆
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签：页岩论文; 宣威论文; 泥岩论文; 龙潭论文; 地区论文; 砂岩论文; 梁山论文; 《防护工程》2019年8期论文;