黃儼然，曹運(yùn)江，楊榮豐，肖正輝，秦明陽.

(1. 湖南科技大學(xué)頁巖氣資源利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭 411201；2.湖南科技大學(xué)資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南湘潭 411201；3.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410083)

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湘中坳陷泥盆系頁巖氣生儲(chǔ)特征及勘探潛力研究

黃儼然1,2,3，曹運(yùn)江2，楊榮豐2，肖正輝2，秦明陽3.

(1. 湖南科技大學(xué)頁巖氣資源利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭 411201；2.湖南科技大學(xué)資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南湘潭 411201；3.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410083)

湘中坳陷泥盆系具有良好的生烴條件，勘探實(shí)踐表明泥盆-石炭系普遍含氣但地層壓力偏低且產(chǎn)量遞減快，本文主要圍繞物質(zhì)基礎(chǔ)烴源巖的發(fā)育特征，從巖相古地理、發(fā)育地層、烴源巖的生烴和儲(chǔ)集特征等方面展開研究。分析發(fā)現(xiàn)，湘中坳陷泥盆系沉積環(huán)境主要分為臺(tái)盆相、臺(tái)坪相和潮坪相，受大規(guī)?；讛嗔训挠绊?，形成臺(tái)盆相間的沉積格局。由此導(dǎo)致烴源巖巖性非常復(fù)雜，可以分為泥頁巖、泥灰?guī)r和灰?guī)r3大類；湘中坳陷泥盆系D2t至D3x沉積時(shí)期構(gòu)成了一個(gè)完整的沉積層序旋回，海水大體上由南向北侵入和退出，高位體系域的D3s烴源巖最為發(fā)育，影響豐度指標(biāo)的最根本因素是不同沉積相的巖石類型，臺(tái)盆相的沉積環(huán)境最有利于烴源巖發(fā)育。烴源巖的儲(chǔ)集空間主要分為粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)質(zhì)孔和微裂縫4種類型，主體孔隙為中孔，孔喉分選相對(duì)較好，利于后期改造開發(fā)。從不同凹陷對(duì)比來看，漣源凹陷烴源巖規(guī)模較大且豐度高，勘探潛力相對(duì)較高。

湘中坳陷；泥盆系；頁巖氣；烴源巖評(píng)價(jià)；儲(chǔ)集空間

經(jīng)過幾次上下不連續(xù)的常規(guī)油氣調(diào)查工作后，湘中地區(qū)在地表和井下均發(fā)現(xiàn)有大量油氣顯示。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，湘中漣源凹陷的14口探井和7口淺井鉆孔中基本都有氣顯示，甲烷含量在80%以上，產(chǎn)出特征包括氣測(cè)異常、槽面氣泡、氣苗、氣涌和氣噴等類型，其中有11口井發(fā)生氣噴情況[1]。以石炭系為目的層的邵10井、漣8井等天然氣噴高達(dá)15 m以上[2]；鉆遇泥盆系的探井很少但也有一定顯示，如姜1井泥盆系佘田橋組產(chǎn)氣井口火苗達(dá)0.8 m，顯示出湘中地區(qū)古生界具有良好的勘探潛力。

但研究發(fā)現(xiàn)多數(shù)井后續(xù)產(chǎn)量下降很快，勘探尚未取得突破性進(jìn)展，湘中地區(qū)普遍含氣但地層壓力偏低且產(chǎn)量遞減快。在下石炭統(tǒng)的巖關(guān)階劉家塘段和大唐階石磴子段等層位，新1井短期產(chǎn)氣660 m3/d；湘冷1井1995年完鉆試井產(chǎn)氣326 m3/d[3]，后于2004年酸化復(fù)試，初產(chǎn)仍然獲得(1.2～1.5)×104m3/d的產(chǎn)量，短期穩(wěn)定為750 m3/d[4]。它們的產(chǎn)出特點(diǎn)更符合頁巖氣資源特征。相比而言，勘探人員更關(guān)注資源豐度的大小，一定程度上回避了常規(guī)天然氣儲(chǔ)集和保存的問題[5]。前人評(píng)價(jià)結(jié)果表明，研究區(qū)具有相當(dāng)大的頁巖氣資源潛力[6]，近年來該地區(qū)較好的烴源條件吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注和研究，但主要集中于大范圍的沉積特征和資源評(píng)價(jià)等方面[7-9]，并且由于烴源巖巖性復(fù)雜容易忽略而往往籠統(tǒng)地簡(jiǎn)單分析，長(zhǎng)期的抬升剝蝕也使得海相還原環(huán)境的泥盆系烴源巖極易被風(fēng)化[8]，給泥盆系烴源巖的系統(tǒng)研究帶來很大困難。本文結(jié)合巖相古地理、沉積地層巖性分布和烴源巖部分關(guān)鍵方面的特征，系統(tǒng)揭示了泥盆系富有機(jī)質(zhì)泥頁巖的生烴和儲(chǔ)集空間特征，為該區(qū)泥盆系提供重要的參數(shù)依據(jù)并指出有利的勘探方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

湘中坳陷大地構(gòu)造位于華南板塊中部，西南部受雪峰隆起限制，東部以衡山隆起為界，南部則與桂中坳陷相連[7]，是以下古生界變質(zhì)巖系為基底發(fā)展起來的準(zhǔn)地臺(tái)型沉積坳陷區(qū)。海西-印支早期該區(qū)表現(xiàn)為典型的地臺(tái)相陸表海沉積，以臺(tái)地升降為主要的運(yùn)動(dòng)方式，沉積了巨厚的海相地層；中三疊世后隨華南陸表海一起上升成陸，主要接受陸相沉積。湘中坳陷接受印支后期、燕山期和喜山期等多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)變形與改造，發(fā)育有漣源、邵陽、零陵等3個(gè)次級(jí)的凹陷，并可進(jìn)一步分為8個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元，凹陷和龍山及關(guān)帝廟等凸起形成“三凹兩凸”的構(gòu)造格局。研究區(qū)自西向東分別是城步-新化、新寧-新邵、邵陽-汨羅和祁陽弧4條主要斷裂，其中尤以城步-新化的深大斷裂帶為甚[8]，并發(fā)育大量的次級(jí)斷裂。褶皺形態(tài)往往以斷層為界，展布狹小，互不成帶，在各凹陷中形成一系列小規(guī)模的斷塊、復(fù)背斜和復(fù)向斜等，巖漿巖主要分布于坳陷的凸起帶和周緣，對(duì)凹陷影響有限(圖1)。

圖1 湘中坳陷構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨疤卣鱂ig.1 The structural unit classification and its characteristic in Xiangzhong depression

圖2 湘中坳陷泥盆紀(jì)主要時(shí)期巖相古地理圖(據(jù)文獻(xiàn)[9-10]，有修改)Fig.2 The lithofacies paleogeographic map of main periods in Devonian Xiangzhong depression

2 巖相古地理

湘中地區(qū)泥盆系明顯以角度不整合覆于前泥盆紀(jì)地層之上，該區(qū)泥盆紀(jì)發(fā)育的地層有中泥盆統(tǒng)半山組(D2b)、跳馬澗組(D2t)、棋梓橋組(D2q)和上泥盆統(tǒng)佘田橋組(D3s)、錫礦山組(D3x)，其中除D2b外其他地層在全區(qū)都有分布，出露情況也相對(duì)較好。泥盆紀(jì)沉積環(huán)境主要分為臺(tái)盆相、臺(tái)坪相和潮坪相，臺(tái)盆相為碳酸鹽巖臺(tái)地內(nèi)部相對(duì)深水的沉積環(huán)境，多是由基底大規(guī)模斷裂作用形成的；后兩者均發(fā)育于臺(tái)地之上，臺(tái)坪相位于最低落潮面以下，正常波基面以上，是以波浪作用為主的一種沉積環(huán)境；而潮坪相主要發(fā)育在最大高潮面之下，最低落潮面之上，以潮汐作用為主。從巖相古地理上來看(圖2)，中泥盆世晚期至晚泥盆世，由南往北、往東，碳酸鹽沉積逐漸減少，陸源碎屑沉積逐漸增多。泥盆紀(jì)時(shí)期由D2b期的低位體系域，D2t—D2q期的海侵體系域，D3s期的高位體系域和D3x期的海退體系域構(gòu)成一個(gè)完整的沉積層序旋回[9-11]，海水大體由南向北侵入和退出。

3 沉積地層特征

受大規(guī)?；讛嗔训挠绊懀嗯杓o(jì)為開闊臺(tái)地和凹槽臺(tái)地相間的沉積格局，與復(fù)雜的巖相古地理特征相對(duì)應(yīng)，研究區(qū)泥盆系巖性分布極為復(fù)雜(表1)。分層位來看，D3x縱向上基本可以分為上下兩段，下段以泥灰?guī)r、灰?guī)r、泥頁巖互層為主要特征，隆回、新化、漣源、雙峰一帶發(fā)育有標(biāo)志性的泥砂質(zhì)頁巖夾鮞狀赤鐵礦層段，而邵東、新寧以南幾乎全屬碳酸鹽巖沉積，主要為灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r；上段基本以石英砂巖、粉砂質(zhì)泥頁巖為主，但在南部零陵凹陷也有一定的薄層灰?guī)r和泥灰?guī)r發(fā)育。整體上從南往北下段灰?guī)r逐漸減薄，上段砂質(zhì)泥頁巖逐漸加厚，兩者互為消長(zhǎng)關(guān)系。

D3s根據(jù)主要巖性可分為3個(gè)沉積區(qū)：一是頁巖砂巖區(qū)，分布于安化東南一帶；二是頁巖灰?guī)r區(qū)，分布于漣源、雙峰、衡山、洞口及城步一帶；三是灰?guī)r泥灰?guī)r區(qū)，巖性包括硅質(zhì)巖、灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、生物灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r沉積區(qū)，廣泛分布于隆回、新寧、永州等地。D2q邵陽、新寧、雙峰等地以南主要為灰?guī)r、生物灰?guī)r、白云巖的分布區(qū)；而在緊靠雪峰古陸南緣的城步、洞口、安化一帶以泥頁巖、泥灰?guī)r、粉砂質(zhì)泥巖為主，其間為泥頁巖、泥灰?guī)r及灰?guī)r、生物灰?guī)r呈犬牙狀交錯(cuò)沉積區(qū)；南部零陵凹陷則主要發(fā)育碳酸鹽巖。

4 烴源巖特征

4.1 生烴能力

從前述研究已發(fā)現(xiàn)湘中坳陷泥盆系烴源巖的巖性非常復(fù)雜。關(guān)于烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度下限的問題長(zhǎng)期以來存在爭(zhēng)論，而根據(jù)美國(guó)五大頁巖氣盆地開發(fā)經(jīng)驗(yàn)來看，烴源巖多為含硅質(zhì)、泥質(zhì)及砂質(zhì)富有機(jī)質(zhì)頁巖，與粗粒碎屑巖、碳酸鹽巖等構(gòu)成旋回，較高的有機(jī)質(zhì)豐度是烴源巖共同的特征[12]。本文收集不同巖性的露頭樣品進(jìn)行分析，樣品位置如圖2所示，鏡下鑒定發(fā)現(xiàn)巖性非常復(fù)雜，包括粉砂質(zhì)、硅質(zhì)、炭質(zhì)、灰質(zhì)泥巖等。泥質(zhì)成分多呈絲纖狀、條帶狀局部富集于巖石中(圖3a、3b)，很多灰質(zhì)含量高的樣品中沒有發(fā)現(xiàn)形態(tài)有機(jī)質(zhì)，而泥質(zhì)組分與TOC之間有一定的正相關(guān)關(guān)系(圖4)，前人也發(fā)現(xiàn)其碳酸鹽巖烴源巖生油母質(zhì)以偏泥型為主[13]。對(duì)湘中坳陷泥盆系巖性復(fù)雜而豐富的烴源巖來說，生烴能力應(yīng)主要考慮其中的泥質(zhì)組分。復(fù)雜相帶發(fā)育不同巖石類型的烴源巖混在一起，部分巖石的儲(chǔ)集性能變好，更有利于頁巖氣的自生自儲(chǔ)。

表1 湘中坳陷中上泥盆統(tǒng)巖性分布特征Table 1 The characteristic of lithology distribution in mid-upper Devonian Xiangzhong depression

4.2 烴源巖的風(fēng)化

對(duì)湘中坳陷泥盆系烴源巖的評(píng)價(jià)不得不考慮到地表的風(fēng)化作用。野外觀察發(fā)現(xiàn)，地層中有機(jī)碳含量高的泥頁巖經(jīng)歷暴露在地表的風(fēng)化、淋濾，演變?yōu)榛静缓袡C(jī)質(zhì)的黏土層；越是富含有機(jī)質(zhì)的泥頁巖，風(fēng)化分解速度越快，程度也越嚴(yán)重；地表上發(fā)現(xiàn)的烴源巖往往含一些不容易風(fēng)化的礦物，如含灰質(zhì)、砂質(zhì)的泥頁巖。前人觀察發(fā)現(xiàn)，D2q和D3s泥頁巖層風(fēng)化層厚度可達(dá)8～9 m[7]，據(jù)中南石油局泥盆系200多個(gè)樣品的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，泥盆系烴源巖地表樣品TOC均值不同程度低于鉆井巖心樣品，因此需對(duì)地表樣品TOC取一換算系數(shù)。很多學(xué)者取不同的換算系數(shù)，但基本在1～2之間，如1.45[14]、1.5[15]、1.75[3]、2[7]等，上述換算系數(shù)一定程度上反映了暴露地表后有機(jī)質(zhì)的損失和烴源巖的風(fēng)化程度。

5 微觀儲(chǔ)集特征

5.1 儲(chǔ)集空間

微孔隙和微裂縫是頁巖氣主要的儲(chǔ)集空間[16]，掃描電鏡觀察按表現(xiàn)形式和成因可以分為粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)質(zhì)孔和微裂縫等4種類型。粒間孔主要包括粒緣孔、晶間孔和粒間孔，主要是巖石原生孔隙受壓實(shí)和成巖作用演化殘留下來的，大小在1～10 μm之間，最大可達(dá)25 μm，一般粒間微孔比粒緣微孔、晶間微孔要大(圖3c)。粒內(nèi)孔有溶蝕孔、印模孔、化石孔和自生礦物晶間孔，其中溶蝕孔最為常見，粒內(nèi)孔大小多在1～5 μm之間(圖3d)。有機(jī)質(zhì)孔是由生烴作用形成的，連通性好，主要存在于有機(jī)質(zhì)內(nèi)部，多在TOC含量高的泥頁巖中出現(xiàn)，微孔隙呈“蜂窩”結(jié)構(gòu)密集分布，而大小則以納米級(jí)為主(圖3e)。微裂縫的成因有多方面，包括解理、黏土礦物脫水、生烴和受應(yīng)力作用等[17]，微裂縫寬多為納米級(jí)的(圖3f)。上述不同成因和大小的微孔隙和裂縫共同構(gòu)成了頁巖氣主要的儲(chǔ)集空間和運(yùn)移通道。

圖3 偏光鏡及掃描電鏡下的樣品形態(tài)Fig.3 Sample morphology under the polarization and scanning electron microscopya.偏光鏡下湘中漣源凹陷爐觀露頭樣品，TOC=0.141%，D2q，含粉砂泥巖，泥質(zhì)組分呈絲纖狀分布；b.偏光鏡下湘中邵陽凹陷坪上虎寨村樣品，TOC=0.813%，D3s，含炭質(zhì)泥巖，泥質(zhì)、炭質(zhì)組分呈條帶狀分布；c.掃描電鏡下湘中漣源凹陷雷鳴橋露頭樣品，D3s，粉砂質(zhì)泥巖，大小不一的粒間孔隙，一般1～10 μm，少量大于20 μm；d.掃描電鏡下湘中漣源凹陷爐觀露頭樣品，D3s，硅質(zhì)泥巖，泥晶內(nèi)微孔隙1～5 μm；e.掃描電鏡下湘中邵陽凹陷坪上虎寨村樣品，D3s，炭質(zhì)泥巖，局部發(fā)育納米級(jí)有機(jī)質(zhì)微孔隙，呈蜂窩狀；f.掃描電鏡下湘中漣源凹陷雷鳴橋露頭樣品，D3s，粉砂質(zhì)泥巖，微裂縫寬多小于1 μm，具一定解理性成因

圖4 湘中坳陷中上泥盆統(tǒng)烴源巖TOC與泥質(zhì)含量之間的關(guān)系Fig.4 The relationship between TOC and shale content in mid-upper Devonian source rock in Xiangzhong depression

5.2 孔隙結(jié)構(gòu)

頁巖的孔隙結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，目前常分為3類孔隙：微孔(孔直徑小于2 nm)、中孔(2～50 nm)和大孔(大于50 nm)。氮?dú)馕胶徒馕梢匀娴胤治隹讖椒植?，主要研究除微孔以外頁巖氣儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)特征。研究區(qū)2個(gè)D3s樣品和1個(gè)D2q樣品氮?dú)馕胶徒馕葴鼐€如圖5所示，從圖中可以看出雖然各樣品曲線形態(tài)上略有差別，但總體上都呈反“S”形。

圖5 不同層位樣品氮?dú)馕?解吸等溫線圖Fig.5 The sorption and desorption isotherm map of nitrogen in different formation samples

根據(jù)國(guó)際純理論與應(yīng)用化學(xué)協(xié)會(huì)提出的物理吸附等溫線分類，研究區(qū)泥盆系應(yīng)均屬Ⅳ型，說明其孔徑從分子級(jí)至相對(duì)無限大的連續(xù)完整分布，主體孔隙為中孔。此類曲線還顯示解吸曲線位于吸附等溫曲線的上方，形成H3型滯后環(huán)，說明具有由片狀顆粒如黏土礦物松散堆積形成的四周開放的平行板孔，微孔隙形態(tài)以錐形或雙錐形為主，孔隙間連通性較差。對(duì)低孔、特低滲的頁巖氣儲(chǔ)層來說，更應(yīng)關(guān)注其受人工改造的效果而不是其本身的滲流能力[15]。微裂縫對(duì)改善頁巖氣儲(chǔ)層的滲流能力較為重要，該區(qū)的吸附-解吸曲線比較平緩，反映了泥頁巖孔喉分選相對(duì)較好，便于后期改造開發(fā)。

6 資源潛力的差異

相對(duì)深水的臺(tái)盆相區(qū)離大陸近物源充足，有大量浮游和海底生物繁殖活動(dòng)，是烴源巖主要的沉積相區(qū)，主要發(fā)育泥頁巖，但可能含一定灰質(zhì)。而臺(tái)坪相和潮坪相區(qū)水體更淺，多位于浪基面之上，主要不利于有機(jī)質(zhì)的保存，以灰質(zhì)成分為多，主要發(fā)育灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r和含砂泥巖等。由此烴源巖可分為泥頁巖、泥灰?guī)r和灰?guī)r3大類巖性，不同巖性的烴源巖有不同的有機(jī)質(zhì)豐度特征，從而有不同的烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

D2q、D3s和D3x均可能發(fā)育有良好的烴源巖，但烴源巖發(fā)育規(guī)模和其生烴貢獻(xiàn)有一定差別，表2為統(tǒng)計(jì)不同凹陷不同層位烴源巖的規(guī)模及有機(jī)質(zhì)豐度特征。層位對(duì)比來看，D3s烴源巖最為發(fā)育，其厚度和規(guī)模最大，烴源巖達(dá)標(biāo)率和平均TOC也最高，D3s位于高位體系域及前述表1中的巖性分布特征也能充分說明這一點(diǎn)；而D3x作為主力烴源巖的可能性很低。凹陷對(duì)比來看，漣源凹陷整體烴源巖規(guī)模和生烴指標(biāo)較好，目前也有比較好的氣顯示,

表2 湘中坳陷中上泥盆系烴源巖發(fā)育特征統(tǒng)計(jì)表[1]

注：①根據(jù)有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)率即屬烴源巖樣品的個(gè)數(shù)占總樣品個(gè)數(shù)的百分比。 ②因烴源巖巖性非常復(fù)雜，不同比例灰質(zhì)和泥質(zhì)混合，TOC在此計(jì)算總體平均值，并未嚴(yán)格區(qū)分巖性。

因此可以作為首要的勘探目標(biāo)。巖相古地理上，海水由南向北侵入和退出，南部的零陵凹陷各層位平均TOC最低，而烴源巖樣品達(dá)標(biāo)率顯示位于中部的邵陽凹陷烴源巖發(fā)育的變化最不敏感，反映出明顯受沉積環(huán)境的控制，由此造成D3x、D3s和D2q烴源巖巖性和豐度的復(fù)雜分布；影響豐度指標(biāo)的最根本因素是不同沉積相的巖石類型，并由此衍生出不同層位、不同凹陷有機(jī)質(zhì)豐度的不均衡分布。

7 分析與結(jié)論

(1)研究表明：湘中坳陷D2t至D3x沉積時(shí)期構(gòu)成了一個(gè)完整的沉積層序旋回；D2t至D3x大體上均為臺(tái)盆相間的沉積格局；烴源巖巖性復(fù)雜，包括泥頁巖、泥灰?guī)r和灰?guī)r3大類；沉積環(huán)境主要分為臺(tái)盆相、潮坪相和臺(tái)坪相，臺(tái)盆相是烴源巖主要發(fā)育的沉積相區(qū)；影響豐度指標(biāo)的最根本因素是不同沉積相的巖石類型。

(2)湘中坳陷泥盆系烴源巖的儲(chǔ)集空間可以分為粒間孔、粒內(nèi)孔、有機(jī)質(zhì)孔和微裂縫4種類型，微裂縫對(duì)改善頁巖氣滲流能力較為重要。烴源巖孔徑從分子級(jí)至相對(duì)無限大的連續(xù)完整分布，主體孔隙為中孔，孔隙間連通性較差，孔喉分選相對(duì)較好，利于后期改造開發(fā)。

(3)總體來看，湘中泥盆系具有良好的生烴條件，巖性巖相發(fā)育非常復(fù)雜，生烴能力應(yīng)主要來自于烴源巖中的泥質(zhì)組分。在此背景下發(fā)育的烴源巖同時(shí)具有良好的頁巖氣儲(chǔ)集和被改造條件，D3s高位體系域烴源巖最為發(fā)育，漣源凹陷整體烴源巖規(guī)模和生烴指標(biāo)較好，首要的勘探目標(biāo)應(yīng)為漣源凹陷D3s。

[1] 郭建華.湖南省油氣資源前景分析與項(xiàng)目初步可行性研究[R].湖南省國(guó)土資源廳科研項(xiàng)目成果報(bào)告,2012.

[2] 張長(zhǎng)江,劉光祥,管宏林,等.湘中坳陷天然氣成因類型分析[J].天然氣地球科學(xué),2006,17(6):829-832.

[3] 朱偉,易積正.湘中漣源地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)與天然氣勘探潛力[J].特種油氣藏,2012,19(3):35-38.

[4] 肖宗林.漣源凹陷錫礦山復(fù)背斜嚴(yán)宅背斜南傾覆端新2井完井地質(zhì)報(bào)告[R].中石化中南分公司報(bào)告,2006.

[5] 殷紅,潘澤雄.湘中坳陷非常規(guī)及常規(guī)資源勘探潛力分析[J].天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì),2012,6(1):37-43.

[6] 張琳婷,郭建華,焦鵬,等.湘中地區(qū)漣源凹陷下石炭統(tǒng)頁巖氣藏形成條件[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,45(7):2268-2277.

[7] 羅小平,劉軍,徐國(guó)盛,等.湘中拗陷泥盆-石炭系海相泥頁巖地球化學(xué)特征及等溫吸附性能[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,39(2):206-214.

[8] 馬少妍,徐猛,甘麗麗,等.湘中地區(qū)頁巖氣勘探潛力與地化特征評(píng)價(jià)[J].油氣地球物理,2013,11(2):56-59.

[9] 劉洪林,王紅巖,方朝合,等.中國(guó)南方古老海相頁巖氣超壓富集特征及勘探開發(fā)意義[J].非常規(guī)油氣,2014,1(1):11-16.

[10] 敬樂,潘繼平,徐國(guó)盛,等.湘中拗陷海相頁巖層系巖相古地理特征[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,39(2):216-222.

[11] 錢敬,馬若龍,步少峰,等.湘中、湘東南拗陷泥頁巖層系巖相古地理特征[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,40(6):689-695.

[12] 黃儼然,楊榮豐,肖正輝,等.湘西北下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁巖含氣性影響因素分析[J].巖性油氣藏,2015,27(4):11-16.

[13] 劉喜順.湘中坳陷上古生界碳酸鹽巖烴源巖特征及生烴模式[J].海相油氣地質(zhì),2008,13(1):13-17.

[14] 徐國(guó)盛,張震,羅小平,等.湘中和湘東南拗陷上古生界泥頁巖含氣性及其影響因素[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,40(5):577-587.

[15] 郭建華,曠理雄,朱銳,等.湘中漣源凹陷楊家山地區(qū)下石炭統(tǒng)天然氣成藏條件[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,39(1):178-184.

[16] 趙迪斐,郭英海,陳蕾,等.頁巖儲(chǔ)層脆性特征及其影響因素探討[J].非常規(guī)油氣,2016,3(6):6-11.

[17] 程鵬,肖賢明.很高成熟度富有機(jī)質(zhì)頁巖的含氣性問題[J].煤炭學(xué)報(bào),2013,38(5):737-741.

The Characteristic of Shale Gas Generation and Accumulation and ItsExploration Potential in Devonian, Xiangzhong Depression

Huang Yanran1,2,3, Cao Yunjiang2, Yang Rongfeng2, Xiao Zhenghui2, Qin Mingyang3

(1.Hunan Provincial Key Laboratory of Shale Gas Resource Utilization, Hunan University of Science andTechnology, Xiangtan, Hunan 411201, China; 2.School of Resource, Environment and Safety Engineering,Hunan University of Science and Technology, Xiangtan, Hunan 411201, China; 3.School of Geosciencesand Info-Physics, Central South University, Changsha, Hunan 410083, China)

The exploration practice showed that the Devonian-Carboniferous was generally gas-bearing but the formation pressure was low and the output was decreasing rapidly. This paper mainly focused on the developmental characteristics of the material source rock, Palaeogeography, development stratigraphy, hydrocarbon generation and hydrocarbon generation characteristics and other aspects of the study. It was found that the sedimentary environment of the Devonian in the Xiangzhong depression was divided into the basin, the taipen phase and the tidal flat facies, and the depositional pattern of the basin was formed by the large-scale basement fracture. The lithology of the source rocks was very complicated, which can be divided into three categories: shale, limestone and limestone. The Devonian D2t to D3x depositional period in Xiangzhong depression constitute a complete sequence of sedimentary sequence, the most influential factors of the abundance index were the rock types of different sedimentary facies, and the sedimentary environment of the basin basin was most favorable for the source rocks. The source rocks of the high-order system tract were the most developed. The reservoir space of the source rocks was mainly divided into four types: intergranular pores, granular pores, organic matter pores and microcracks. The pore of the main body was mesoporous, and the pore separation was relatively good, which was beneficial to the later development. Compared with different sags, the source rocks of Lianyuan sag were large in scale and high in abundance, and the exploration potential was relatively high.

Xiangzhong depression; Devonian system; shale gas; evaluation of source rock; reservoir space

湖南省自然科學(xué)基金 “湘中拗陷石炭系頁巖氣生成特征和對(duì)成藏的影響”(14JJ6032)和湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目“湘中漣源凹陷二疊系頁巖氣生成條件研究”(15C0530)聯(lián)合資助。

黃儼然(1983—)，男，博士，講師，研究方向?yàn)轫搸r氣地質(zhì)評(píng)價(jià)及油氣地球化學(xué)。郵箱：hyanran2006@163.com.

TE132.2

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