徐珊玲

(中國石油浙江油田分公司，浙江杭州 310023)

揚(yáng)子板塊的四川[1-2]涪陵[3]、威遠(yuǎn)、長寧[4]、湖北荊門[5-6]等地區(qū)進(jìn)行天然氣勘探開發(fā)，勘探突破首選區(qū)是奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組下部深水陸棚相泥頁巖區(qū)域[1]，該區(qū)域展布穩(wěn)定，單層厚度大、有機(jī)質(zhì)豐度高。

浙江油田公司在荊門研究區(qū)實(shí)施頁巖氣勘探工作量[7]如下：二維地震632.73 km/18條，三維地震196.6 km2。鉆井：直井為A1、A2、A3導(dǎo)眼井，A4、A5井，水平井為A3井，正鉆井為A5側(cè)鉆水平井、A6井、產(chǎn)能評價(jià)A401H1-8井，已有地質(zhì)淺井B1、B2、B3井等。

五峰—龍馬溪組頁巖氣的綜合評價(jià)：導(dǎo)眼井A3井的龍一11-2小層有一類儲(chǔ)層7.5 m，試氣日產(chǎn)(4～5)×104m3；導(dǎo)眼井A5井的龍一11-2小層有一類儲(chǔ)層8.5 m，具備產(chǎn)能評價(jià)地質(zhì)資源基礎(chǔ)。

為加快突破產(chǎn)能評價(jià)，獲商業(yè)氣流，本文進(jìn)行了遠(yuǎn)安頁巖微納結(jié)構(gòu)表征金釘子剖面與多尺度儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”評價(jià)、荊門探區(qū)地質(zhì)—工程一體化研究等專題研究，以查明含氣性富集規(guī)律。

1 地質(zhì)概況

揚(yáng)子板塊中揚(yáng)子區(qū)構(gòu)造單元上屬華南聯(lián)合大陸北緣，地處秦嶺—大別造山帶南緣、江南推覆隆起帶北緣盆山耦合地帶，是中生代以來南方淺海臺(tái)地基礎(chǔ)上發(fā)育起來的海陸交互相—陸相疊合盆地之一。沉積層序記錄了盆地南、北邊緣山帶的造山作用過程[8](圖1)。

圖1 荊門探區(qū)區(qū)域構(gòu)造位置Fig.1 Structural location of Jingmen area

據(jù)已鉆井單井評價(jià)[5-6]報(bào)告區(qū)域構(gòu)造演化史，研究區(qū)位于中揚(yáng)子中北部，包括當(dāng)陽復(fù)向斜北部、黃陵隆起，與巴洪沖斷背斜帶、宜都—鶴峰背斜帶、樂鄉(xiāng)關(guān)—潛江復(fù)背斜連接，呈凸起、凹陷相間排列的坳褶隆升構(gòu)造格局(圖1)。

奧陶系臨湘組為灰色瘤狀泥質(zhì)灰?guī)r、淺灰色石灰?guī)r。五峰組頂部為觀音橋薄層介殼灰?guī)r，中上為灰黑色頁巖，底部為灰色灰質(zhì)泥巖。志留系地層厚度為477～2 760 m，龍馬溪組為灰黑泥巖黑灰頁巖，含筆石化石。羅惹坪組以灰色深灰色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主。

鉆井單井評價(jià)研究[5-6]表明：受黃陵古隆起、樂鄉(xiāng)關(guān)—潛江復(fù)背斜隆起圍陷，荊門探區(qū)五峰—龍馬溪組下段為暗色泥頁巖，具水平層理、沙紋層理，見大量黃鐵礦結(jié)核，生物化石包括介形蟲、放射蟲、筆石、頭足類和海綿動(dòng)物等，海洋水體能量較低，滯留、貧氧強(qiáng)還原環(huán)境，泥質(zhì)深水陸棚相沉積分布穩(wěn)定。受物源影響，地層沉積粒度、厚度不同。五峰—龍馬溪組按中石油四川盆地統(tǒng)一分層方案進(jìn)行地層劃分對比、小層分層。

2 暗色泥頁巖的儲(chǔ)層地質(zhì)特征

2.1 暗色泥頁巖的有機(jī)地化特征

2.1.1 泥頁巖有機(jī)碳縱向展布及測定

有機(jī)碳含量決定頁巖生氣能力和吸附氣體的能力，有機(jī)碳含量大于2%、厚度大于30 m富有機(jī)質(zhì)頁巖具商業(yè)開采價(jià)值[2]。有機(jī)碳含量采用巖心取樣測試化驗(yàn)與測井響應(yīng)等相結(jié)合[2]獲取。表1為龍馬溪組有機(jī)碳實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，對比測井有機(jī)碳。

五峰—龍一11-3有機(jī)碳測試值分布范圍為0.2%～7.45%，平均為2.84%～4.78%；測井測試值分布范圍為0.5%～8.8%，平均為2.8%～4.1%，實(shí)驗(yàn)值與測井值基本吻合。A1井相應(yīng)的測試值高達(dá)4.67%，該井在龍馬溪組下段下部有機(jī)碳均值為3.87%的厚度有35 m，高有機(jī)碳層段厚度大。A1、A2井龍一11小層有機(jī)碳測試值分布范圍為5.52%～5.98%，平均為5.75%，相比四川盆地的4%～12%，品質(zhì)略差。

龍馬溪組頁巖因富含有機(jī)質(zhì)而具有較高的自然伽馬測井響應(yīng)。王玉滿[2]等研究認(rèn)為：頁巖儲(chǔ)層自然伽馬值大于150 API的海相頁巖有機(jī)質(zhì)豐度一般在2%以上，為富有機(jī)質(zhì)頁巖；Danicl等研究西加拿大盆地Devonian頁巖儲(chǔ)層，結(jié)果也證實(shí)此規(guī)律[2]。川南等頁巖的TOC值與自然伽馬測井響應(yīng)值GR呈正相關(guān)性[5]。

表1 荊門探區(qū)五峰—龍馬溪組頁巖TOCTable 1 TOC of Wufeng and Longmaxi formation shale in Jingmen area

如表2所示，自然伽馬曲線值大于180 API的頁巖段有機(jī)碳含量高。探區(qū)A1、A2、A3、A4、A5井GR大于180 API的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層在龍一11厚度大于2 m，滇黔北探區(qū)高產(chǎn)C井在龍一12-3仍有自然伽馬值大于180 API的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，厚度為11.75 m，優(yōu)于荊門探區(qū)。

五峰—龍馬溪組有機(jī)碳含量由上向下增高，五峰—龍一11-3段增高明顯，龍一11小層最大。

2.1.2 泥頁巖的有機(jī)質(zhì)類型及成熟度

測試結(jié)果見表3，干酪根以無定性腐泥質(zhì)為主，含殼質(zhì)組和鏡質(zhì)組，以Ⅰ型和Ⅱ型干酪根為主，利于生氣。Ⅱ型干酪根源于海相浮游生物和微生物，Ⅰ型可來自藻類沉積物或各種有機(jī)質(zhì)被細(xì)菌改造而成。相同條件下，Ⅱ型干酪根比表面積和孔體積優(yōu)于Ⅰ型。

泥頁巖樣品熱演化程度總體較高，淺井、剖面的Ro值為1.6%～4.38%。5口深井五峰—龍一11-4小層鏡質(zhì)體反射率范圍為2.37%～3.08%，達(dá)到以生干氣為主的過成熟演化階段。

下古生界奧陶系五峰組到志留系龍馬溪組下部龍一11-4泥質(zhì)深水陸棚相沉積，暗色富生屑頁巖，有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟度高。該套泥頁巖具備高生烴潛力，延伸規(guī)模，氣顯示良好，綜合評價(jià)為極好烴源巖。

2.2 泥頁巖的礦物組分特征

A1、A2、A3、A4、A5等井在目的層段進(jìn)行了X射線衍射全巖分析和黏土礦物分析、測井全巖分析。A3、A4、A5等井在目的層段增加元素錄井，測試脆性礦物含量和黏土礦物含量，判定礦物脆性和脆性指數(shù)性質(zhì)[9-11]。

X射線衍射全巖分析見表4：龍馬溪組頁巖脆性礦物中石英占37%～53.7%，含斜長石、方解石、白云石、黃鐵礦、銳鈦礦等高脆性礦物；黏土礦物占29.7%～43.8%，以伊利石為主，含綠泥石和高嶺石，不含蒙脫石。A1井五峰—龍一11-4石英礦物含量為47.7%，黏土礦物含量為38.54%；A2井五峰—龍一11-3石英礦物含量為42.3%，黏土礦物含量為36%；A4、A5井五峰—龍一11-4石英礦物含量分別為48.3%和45.9%，與美國的Barnett頁巖相比，其硅質(zhì)含量為35%～50%，兩者頁巖中硅質(zhì)礦物含量類似。

五峰—龍一11-4測井脆性礦物含量如圖2所示， A1井脆性礦物含量為53.4%～79.2%，平均為64.3%，好于A2井的37.39%(17.7%～65%)?？v向上，A1、A2井脆性礦物平均含量：五峰一(63.3%)>龍一11(60.0%)>龍一12(59.4%)> 五峰二(58.5%)>龍一13(52.2%)>龍一14(44.5%)，儲(chǔ)層存在非均質(zhì)性。A3、A5井測井脆性指數(shù)較高(圖3)。測井與X射線衍射、元素錄井[10]等測試結(jié)果吻合。

表2 荊門地區(qū)五峰—龍馬溪組頁巖厚度Table 2 Shale thickness of Wufeng and Longmaxi formation in Jingmen area

五峰—龍一11-4泥頁巖中硅質(zhì)(石英)和其他脆性礦物含量較高，反映泥頁巖的硬度較高、脆性和造縫能力較強(qiáng)，壓裂改造時(shí)利于裂縫網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生，便于商業(yè)開采。

2.3 泥頁巖的孔滲條件

2.3.1 儲(chǔ)集空間類型

泥頁巖儲(chǔ)集空間的微觀孔隙包括原生孔隙、次生孔隙、裂隙。原生孔隙是骨架顆粒和黏土礦物顆粒間的孔隙；次生孔隙由有機(jī)質(zhì)生烴、黏土礦物脫水、不穩(wěn)定礦物溶蝕作用形成，類型多樣[5-6,12]。薄片及環(huán)境掃描電鏡分析結(jié)果如圖4所示，其微觀類型如下：

(1)殘余原生粒間孔：泥頁巖壓實(shí)作用強(qiáng)烈，殘余粒間孔如圖4a所示。

(2)晶間孔：深水還原環(huán)境下的各種良好的黃鐵礦晶體和其晶體顆粒間的晶間孔，孔徑多分布在10～500 nm。如圖4b所示為綠泥石晶間孔。

(3)粒內(nèi)孔隙：粒內(nèi)孔隙孤立，孔徑小(100～1 000 nm)、連通性差。如圖4d所示為石英粒內(nèi)孔。

(4)黏土礦物間微孔隙：黏土礦物中發(fā)育片狀伊利石、伊/蒙混層礦物之間的微孔隙，孔徑為0.02～2 μm。如圖4c所示的伊/蒙混層及伊利石幾何體中順層微縫發(fā)育，呈狹長條狀及串珠狀，孔隙長軸方向與層理一致。

(5)有機(jī)孔：有機(jī)質(zhì)孔隙泥頁巖在熱裂解生烴過程中形成的孔隙。如圖4e所示為黃鐵礦晶體、有機(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)呈分散狀，局部條帶狀，內(nèi)部發(fā)育蜂窩狀微孔，直徑為2～500 nm。

(6)微裂縫：電鏡下頁巖微裂縫寬<1 μm，長幾至幾十微米(圖4f)。顆粒內(nèi)部微裂縫平直充填少、脆性指數(shù)高，易形成微裂縫網(wǎng)絡(luò)，為油氣滲流的主要通道；顆粒間微裂縫有層間縫、片狀黏土礦物間微溶縫等。研究證實(shí)[13]：有機(jī)質(zhì)微裂縫與微裂縫體積呈正相關(guān)，黏土礦物微裂縫與微裂縫體積呈負(fù)相關(guān)，脆性礦物微裂縫與微裂縫體積不確定。

儲(chǔ)集空間另一個(gè)類型為裂縫。包括刺穿型高角度縫、內(nèi)部高角度縫、低角度縫、微裂縫、層理縫等。刺穿型高角度縫發(fā)生頻率低；內(nèi)部高角度縫和低角度縫為剪切和水平構(gòu)造應(yīng)力形成，氣體一二級通道，儲(chǔ)層段發(fā)育中等—低；微裂縫和層理縫為內(nèi)部超壓、非均質(zhì)等控制，有利于空間擴(kuò)容，儲(chǔ)層段普遍發(fā)育。

2.3.2 儲(chǔ)集空間孔隙結(jié)構(gòu)

按國際理論和應(yīng)用化學(xué)學(xué)會(huì)(IUPAC)的孔隙劃分標(biāo)準(zhǔn)，微觀孔隙為微孔(<2 nm)、中孔(2～50 nm)及大孔(>50 nm)[14]。已有成果采用CO2吸附法、N2吸附法及壓汞法等測定頁巖孔隙結(jié)構(gòu)和孔徑分布。

如表5使用Micromeritics ASAP2420比表面測定儀，采用低溫液氮吸附測試：A4、A5井樣品的BET比表面積分別為4.80～21.84 m2/g、6.76～24.64 m2/g，平均分別為10.5 m2/g、14.11 m2/g；五峰—龍一11-3的BET比表面積分別為8.1～18.65 m2/g、15.11～24.64 m2/g，平均分別為14.94 m2/g、19.79 m2/g。五峰—龍一11-3比表面積明顯高于其他頁巖段，吸附氣存儲(chǔ)高。A5井比表面積大于A4井，表明A5井微孔數(shù)量和甲烷最大吸附量大于A4井，微孔隙發(fā)育，泥頁巖孔體積大，利于頁巖氣吸附儲(chǔ)集。A4、A5井的BJH總孔體積分別為0.0199～0.025 2 mL/g、0.0212～0.029 7 mL/g，平均分別為0.022 1 mL/g、0.024 mL/g；五峰—龍一11-3的總孔體積BJH平均分別為0.022 6 mL/g、0.025 mL/g，高于其他頁巖段。A4、A5井的平均孔徑分別為8.22～16.15 nm、8.19～14.77 nm，均值分別為12.59 nm、11.12 nm；五峰—龍一11-3的平均孔徑均值分別為10.1 nm、8.74 nm，總孔體積孔徑均值屬中孔徑，微、中孔為主，大孔概率低。

表3 荊門探區(qū)五峰—龍馬溪組泥頁巖有機(jī)質(zhì)成熟度特征表Table 3 Characteristics of mudstone organic matter maturity of Wufeng and Longmaxi formation in Jingmen area

圖2 荊門探區(qū)五峰—龍一段脆性礦物百分含量Fig.2 Content of brittle minerals of Wufeng formation and 1th member of Longmaxi formation in Jingmen area

圖3 五峰—龍一段脆性礦物指數(shù)Fig.3 Brittle mineral index of Wufeng formation and 1th member of Longmaxi formation in Jingmen area

表4 荊門探區(qū)頁巖礦物組成(X射線衍射)Table 4 Shale mineral composition in Jingmen area

圖4 龍馬溪組下段泥頁巖儲(chǔ)集微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征(掃描電鏡)Fig. 4 Microscopic pore structure characteristics of mud shale in the lower member of Longmaxi formationa.殘余原生粒間孔，A2井，龍一11;b.綠泥石晶間孔，A2井，龍一11;c.片狀黏土礦物間微孔，A2井，龍一2;d.石英粒內(nèi)孔，A2井，龍一12;e.黃鐵礦晶體、有機(jī)質(zhì)，A2井，龍一13;f.縫寬<1 μm，長幾微米，A1井，龍一2。

表5 A4、A5井巖石比表面積和孔徑分布表Table 5 Rock specific surface area and pore size distribution of well A4 and A5

采用10 nm大面積分辨率SEM圖像技術(shù)、1 nm超高分辨率HIM圖像技術(shù)-氦(氖)離子束顯微鏡微納結(jié)構(gòu)成像技術(shù)，分析納米級儲(chǔ)集空間的定量表征和連通性。圖5、圖6為有機(jī)孔、無機(jī)孔隙度孔隙結(jié)構(gòu)特征的分析結(jié)果：A4、A5井儲(chǔ)層發(fā)育有大量納米級孔隙，五峰—龍一亞段有機(jī)孔為5～30 nm中孔，無機(jī)孔為50～200 nm大孔。A4、A5井龍一11-2優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層段有機(jī)質(zhì)含量為0.03%～8.57%，平均為3.69%；有機(jī)質(zhì)孔隙轉(zhuǎn)化率為3.7%～24.4%，平均為9.75%；孔隙占比為0.03%～2.60%，平均為0.96%；有機(jī)孔占比為3%～78%，平均為32%。

圖5 A5井五峰—龍一段有機(jī)孔徑與孔面率Fig.5 Organic pore surface ratio of the reservoir of Wufeng and 1th member of Longmaxi formation in well A5

圖6 A5井五峰—龍一段無機(jī)孔孔徑與面率Fig.6 Inorganic pore surface ratio of the reservoir of Wufeng and 1th member of Longmaxi formation in well A5

2.3.3 泥頁巖孔縫發(fā)育帶與測井響應(yīng)特征

聲波時(shí)差對儲(chǔ)層段地層孔隙壓力預(yù)測的結(jié)果：主要儲(chǔ)層段孔隙壓力為1.3～1.5 g/cm3，儲(chǔ)層段存在超壓。龍馬溪組聲波時(shí)差異常帶向下部增大。深色頁巖存在裂縫發(fā)育帶或異常高壓帶，下部裂縫更發(fā)育。聲波時(shí)差異常段深電阻率測井響應(yīng)明顯大于淺電阻率，孔縫發(fā)育。

2.3.4 鉆井油氣顯示及泥頁巖含氣量

探區(qū)及周緣完成各類鉆井25口，龍馬溪組試氣井有4口，井產(chǎn)氣量為(2～5)×104m3/d(表6)。

含氣量是頁巖儲(chǔ)層孔滲條件的最終結(jié)果，探區(qū)具較好的氣顯示和含氣產(chǎn)氣量。

對于A1井的等溫吸附實(shí)驗(yàn)，從表7中可以看出：頁巖吸附氣(VL)含量為2.82～4.33 m3/t，平均為3.46 m3/t，吸附量在2.5 m3/t以上。

TOC影響吸附氣，TOC越高，黑色頁巖吸附力越強(qiáng)。如圖7所示，龍一12和龍一13的吸附氣含量高達(dá)4.00 m3/t和4.33 m3/t，有機(jī)碳含量高達(dá)4.78%，吸附氣與有機(jī)碳含量相關(guān)性明顯?，F(xiàn)場解吸法測得的含氣量見表8：五峰—龍一11-4含氣量為1.2～5.81 m3/t，平均為2.43～3.76 m3/t，含氣量中等—較高，生烴潛力高。

表6 荊門探區(qū)及周邊頁巖氣顯示Table 6 The shale gas display in Jingmen area and surrounding

表7 A1井暗色泥頁巖吸附氣含量及地化特征表Table 7 Content of adsorbed gas and geochemical characteristics of dark shale in well A1

圖7 A1井等溫吸附曲線Fig.7 Isothermal adsorption curves of well A1注：圖中標(biāo)注數(shù)字為TOC，%。

2.3.5 泥頁巖儲(chǔ)層物性特征

A4、A5井泥頁巖巖心的常規(guī)物性測試結(jié)果見表9：泥頁巖密度為2.44～2.72 g/cm3，平均為2.64 g/cm3，孔隙較發(fā)育的富含有機(jī)質(zhì)頁巖段其巖石密度比不含氣的層段降低0.05～0.1 g/cm3。

表8 現(xiàn)場解吸法測定含氣量Table 8 Determination of gas content by shale gas desorption

五峰—龍一14泥頁巖的總孔隙度平均為1.261%，裂縫孔隙度為0.893%，裂縫滲透率為1.874 51 mD，脈沖滲透率平均為0.174 788 mD，表現(xiàn)為特低滲—超低滲。

對于A2井五峰—龍一12的常規(guī)物性分析(表10)，裂縫孔隙度平均為1.02%，裂縫滲透率為 0.128 mD；基質(zhì)滲透率平均為0.035 36 mD，表現(xiàn)為超低滲。微裂縫孔隙度較高的樣品分布于測井解釋高裂縫發(fā)育層段[15]龍一11-2(3 112～3 120 m)，宏觀裂縫發(fā)育層段微裂縫發(fā)育。五峰—龍一13測井分析結(jié)果：有效孔隙度平均為3.5%，有效孔隙度較高。

表9 荊門探區(qū)A4、A5井龍馬溪組泥頁巖巖心物性Table 9 Physical properties of mud shale cores of Longmaxi formation in well A4 and well A5 in Jingmen area

表10 A2井泥頁巖儲(chǔ)層巖心物性分析Table 10 Physical property analysis of mud shale core of Longmaxi formation in well A2

探區(qū)五峰—龍一11-3測井物性分析結(jié)果：TOC平均為3.3%，有效孔隙度為2.6%～4.1%，平均有效孔隙度為3.4%，受埋深影響，總含氣量為2.7～6.5 m3/t，平均為4.3 m3/t，自東向西/南方向降低，致密頁巖儲(chǔ)層具備較好的孔滲性。

對于A2井低磁場核磁共振儲(chǔ)層微觀孔隙可動(dòng)流體物性分析(表11)：龍一2頁巖孔隙度為1.32%～1.84%，平均為1.61%，可動(dòng)流體飽和度為10.81%～23.88%，平均為15.97%；五峰組—龍一14孔隙度為0.52%～2.88%，平均為1.50%，可動(dòng)流體飽和度為16.81%～35.88%，平均為25.4%。五峰—龍一14優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層段可動(dòng)流體飽和度高，物性好。

T2譜弛豫時(shí)間大小反映流體分子受孔隙固體表面作用力的強(qiáng)弱。A2井不同頁巖樣品的T2譜相似，弛豫時(shí)間短，以不可動(dòng)峰為主，反映龍馬溪組頁巖以束縛孔隙為主，大孔隙不發(fā)育。

A2-25(表11)為龍一13小層，A2-31為龍一12小層。飽和樣品深度加深(圖8)，弛豫時(shí)間加長，主體孔譜峰增寬增高。表明孔隙度分選性減小，孔隙度分量幅度提高，孔隙連通性增加，物性變好。

2.4 頁巖力學(xué)性質(zhì)

頁巖中石英、長石和碳酸鹽巖含量高，巖石的泊松比低、楊氏模量高，脆性大，外力作用下形成天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫。頁巖儲(chǔ)層脆度大，楊氏模量為 27～33 GPa, 泊松比內(nèi)摩擦系數(shù)為 0.235～0.27。巖石力學(xué)模型結(jié)合實(shí)際鉆完井資料，得出巖石力學(xué)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果：A1井五峰—龍一14層段楊氏模量為28～49 GPa, 泊松比內(nèi)摩擦系數(shù)為0.2～0.35，優(yōu)質(zhì)頁巖段具高彈性模量和低泊松比特征，質(zhì)地硬而脆，適宜人工壓裂造縫。

表11 A2井頁巖核磁共振微觀孔隙可動(dòng)流體研究Table 11 Study of NMR microporous fluid in shale samples from well A2

圖8 A2井核磁共振典型T2譜分布Fig.8 NMR T2 spectra distribution in well A2

3 頁巖“甜點(diǎn)”層優(yōu)選

3.1 地質(zhì)“甜點(diǎn)”

3.1.1 地質(zhì)條件

優(yōu)質(zhì)頁巖五峰—龍一14小層形成于深水陸棚相貧氧強(qiáng)還原古環(huán)境，沉積古環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)形成、富集保存。龍一11小層實(shí)測有機(jī)碳含量比其他小層高(表12)，頁巖TOC控制儲(chǔ)層孔隙度、吸附能力與含氣性，對微觀孔隙類型、結(jié)構(gòu)及孔滲性產(chǎn)生影響。

3.1.2 構(gòu)造特征與保存條件

次級構(gòu)造單元包括宜昌斜坡、峽口—遠(yuǎn)安背斜帶、巡檢—溪前向斜帶、龍坪—肖堰—栗溪背斜帶。多期造山與成盆事件后，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)趨于穩(wěn)定，變形弱，地層平緩。裂縫以高角度、低角度裂縫為主，利于頁巖氣形成保存。

五峰組—龍馬溪組自下而上由黑色頁巖、灰色泥巖、灰白色粉砂質(zhì)泥巖構(gòu)成，厚度在500 m以上。龍一14—龍一2地層滲透率為超低滲，有效孔隙度小于2%，黏土礦物含量高于五峰—龍一13地層，泥質(zhì)巖類排烴率較高，為Ⅱ-Ⅲ類蓋層[16]。中—新生界嘉陵江組膏巖、巴東組泥巖、九里崗—香溪組煤系地層為區(qū)域蓋層，陸相河流—濱淺湖相沉積，沉積厚度為600～800 m，Ⅲ-Ⅳ類蓋層。

表12 荊門探區(qū)五峰組—龍一14頁巖儲(chǔ)層綜合評價(jià)表Table 12 Comprehensive evaluation table of shale reservoirs in Wufeng formation and Longyi 14 formation in Jingmen area

氣藏動(dòng)態(tài)保存優(yōu)良，龍一11儲(chǔ)層品質(zhì)高(表12)，具備孔滲性及生儲(chǔ)蓋配置[17-19]。

3.2 工程“甜點(diǎn)”

在荊門頁巖氣勘探現(xiàn)場及涪陵[3]等頁巖氣示范區(qū)，脆性指數(shù)BRIT≥0.5、脆性礦物含量≥60，頁巖氣儲(chǔ)層改造被認(rèn)為是易形成放射狀網(wǎng)絡(luò)裂縫[20-21]。

五峰組—龍一14各小層脆性礦物[10]含量如圖4所示，龍一11小層含量均大于等于60%；脆性礦物指數(shù)如圖5所示，龍一11—龍一14指數(shù)均大于0.5，龍一12為0.799 9，龍一11為0.751，龍一11易形成放射狀網(wǎng)絡(luò)裂縫。

龍一11測井曲線為高伽馬、高聲波時(shí)差與低密度響應(yīng)，時(shí)伴高電阻率、低補(bǔ)償中子異常[26]；巖石力學(xué)模型為高楊氏模量、低泊松比及低應(yīng)力差(表12)。

4 結(jié)論

荊門探區(qū)龍馬溪組頁巖氣與揚(yáng)子板塊頁巖氣示范區(qū)儲(chǔ)層特征相近，但存在差異：

(1)優(yōu)質(zhì)頁巖形成于龍馬溪組泥質(zhì)深水陸棚相，對比標(biāo)志較明顯，橫向分布穩(wěn)定，具高有機(jī)碳、高伽馬測井響應(yīng)。龍一11TOC值為5.52%～5.98%；儲(chǔ)層高GR(大于180 gAPI)厚度在2 m以上，較示范區(qū)高產(chǎn)井高GR厚度薄。

(2)儲(chǔ)層黑灰色頁巖微觀儲(chǔ)集空間類型為有機(jī)孔、無機(jī)孔、微裂縫等。五峰—龍一11-3儲(chǔ)層總孔體積平均孔徑為8～10 nm，以微、中有機(jī)孔為主；龍一11-2有機(jī)質(zhì)含量為3.69%，有機(jī)孔占比為32%，可動(dòng)流體飽和度為25.4%，孔隙連通性變好，層理縫發(fā)育，含高角度充填縫，物性條件較好。

(3)龍一11較五峰—龍一11-4具更高脆性礦物含量、有效孔隙度、含氣量、壓力系數(shù)，具高楊氏模量、低泊松比巖石力學(xué)特性，易形成放射狀網(wǎng)絡(luò)裂縫，構(gòu)造保存條件優(yōu)良，為頁巖氣水平井地質(zhì)—工程“甜點(diǎn)”層。