摘 要

摘　要：頁(yè)巖氣鉆探資料表明，滇黔北地區(qū)下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁(yè)巖儲(chǔ)層富氣狀況明顯不如下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖，由此嚴(yán)重影響其勘探部署決策，查明其原因是當(dāng)務(wù)之急。為此，以頁(yè)巖氣鉆井巖

摘　要：頁(yè)巖氣鉆探資料表明，滇黔北地區(qū)下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁(yè)巖儲(chǔ)層富氣狀況明顯不如下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖，由此嚴(yán)重影響其勘探部署決策，查明其原因是當(dāng)務(wù)之急。為此，以頁(yè)巖氣鉆井巖心為基礎(chǔ)，采用環(huán)境掃描電鏡、原子力顯微鏡、比表面積測(cè)量、低溫液氮吸附等試驗(yàn)手段，分析了筇竹寺組頁(yè)巖儲(chǔ)層的微觀孔隙類型、結(jié)構(gòu)特征等。結(jié)果表明：①筇竹寺組頁(yè)巖儲(chǔ)層呈現(xiàn)出極為發(fā)育的以納米級(jí)為主的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征，發(fā)育黏土礦物層間孔、有機(jī)質(zhì)孔、晶間孔、礦物鑄?？?、次生溶蝕孔等多類型的基質(zhì)孔隙，具有比表面積小和面孔率大的特點(diǎn)；②TOC、干酪根類型、黏土礦物和R。，是控制筇竹寺組微觀孔隙結(jié)構(gòu)的主要因素，以R。的影響最為明顯，且在頁(yè)巖達(dá)到過(guò)成熟狀態(tài)后，其比表面積和孔體積隨著R。的增大而急劇減小。結(jié)論認(rèn)為：已處于過(guò)成熟中后期的該區(qū)筇竹寺組頁(yè)巖層，長(zhǎng)期的地質(zhì)作用過(guò)程和過(guò)高熱演化程度嚴(yán)重制約了其微觀孔隙發(fā)育，呈現(xiàn)微孔隙驟減和比表面積、孔體積明顯較小的情形，不利于頁(yè)巖氣的吸附儲(chǔ)集，由此導(dǎo)致該區(qū)筇竹寺組頁(yè)巖氣富集程度不如龍馬溪組的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：滇黔北地區(qū)  頁(yè)巖氣  儲(chǔ)集空間類型  微觀孔隙結(jié)構(gòu)  主控因素  富氣程度  早寒武世  比表面積

Microscopic pore structure and its controlling factors of overmature shale in the Lower Cambrian Qiongzhusi Fm，northern Yunnan and Guizhou provinces of China

Abstract：Drilling data reveal that shale gas potential of the Lower Cambrian Qiongzhusi Fm is ohvioLlsly poorer than that of the Lower Jurassic Longmaxi Fm in northern Yunnan and Guizhou provinces of China，the reason of which will be urgently discovered to make further exploration decision．Therefore，various testing methods such as environmental scanning eleclronic microscope(ESEM)，atomic force microscopc(AFM)，the pore specific surface area Incasurernent，and isothermal adsorption／desorption experiments were used to anaiyzomlcroscoplc pore types and pore structures of the shale cores．The following resuhs were obtained．First，nanopores are well develpped In the Qiongzhusi shale where the types of matrix pores include interclay mineral porcs，organic pores．Inter-crystalline pores，mineral moldic pores，and secondary dissolution pores，feat ured by a small specific surface area and large surface poroslty.Second，the main iactors controlling the microscopic pore structure there are organic content(TOC)，kerogen type,types and content of clay minerals，and thermal maturity(R。)，among which thermal maturity is the most significant．At the overmature stage,the specific surface area and pore volume decrease sharply with the increase of thermal maturity．In conclusion，the reason for the revelation from the drilling data in the study area is that after a long period of geological process and rather high thermal evolution,microscopic pore structure characteristics such as a sbirp decrease of micropores，the significantiy reduced pore volume and pore specific surface area.etc.are unfavorable for gas adsorption and accumulation in the overmaturc qiongztlusi shale．

Keywords：Northern Yunnan and Guizhou provinces，shale gas，reservoir space types，mieroscopic pore strucl ure，main controlling

揚(yáng)子板塊及其周緣下寒武統(tǒng)筇竹寺組黑色、灰黑色泥頁(yè)巖，是華南地區(qū)海相地層的優(yōu)質(zhì)烴源巖之一，具有良好的生烴潛力和頁(yè)巖氣資源潛力^[1-5]。滇黔北地區(qū)大地構(gòu)造上屬予揚(yáng)子板塊構(gòu)造域西南邊緣，其筇竹寺組具備良好的頁(yè)巖氣成藏條件，資源潛力較大。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)頁(yè)巖氣賦存狀態(tài)^[6-8]、成藏條件^[2，9-11]、聚集機(jī)理^[12-14]胡等進(jìn)行了研究，但對(duì)優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖沉積環(huán)境精細(xì)研究、頁(yè)巖氣微觀儲(chǔ)集空間特征及其發(fā)育機(jī)理、富氣程度等方面的研究相對(duì)較少^[5，15]。

已鉆井揭示，揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁(yè)巖層富氣程度明顯不如下志留統(tǒng)龍馬溪組，為查明這種狀況的原因，筆者以滇黔北昭通國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)勘探評(píng)價(jià)實(shí)踐成果為基礎(chǔ)，開(kāi)展了高演化頁(yè)巖氣儲(chǔ)層綜合研究工作。結(jié)合區(qū)域背景、沉積微相研究和相關(guān)室內(nèi)測(cè)試分析，采用環(huán)境掃描電鏡^[16-18]、原子力顯微鏡^[19-21]以及比表面積測(cè)試等手段相結(jié)合的方法，開(kāi)展了筇竹寺組頁(yè)巖儲(chǔ)層微觀孔隙類型、結(jié)構(gòu)特征、定量統(tǒng)計(jì)分析，剖析微孔隙發(fā)育的控制因素，以便為弄清筇竹寺組泥頁(yè)巖的儲(chǔ)氣本質(zhì)以及頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)提供有力的保障。

1　巖性組合與沉積特征

滇黔北探區(qū)地處三省交會(huì)的云南昭通、貴州畢節(jié)、四川宜賓和瀘州區(qū)域，大地構(gòu)造上屬于揚(yáng)子地塊構(gòu)造域西南邊緣的滇黔北坳陷，主體為威信凹陷的中兩部區(qū)域(圖1)，其北側(cè)為四川盆地(海相古生界構(gòu)造臺(tái)坳)。

 

滇黔北地區(qū)寒武系基本上為l套發(fā)育齊全、連續(xù)沉積的海相地層，自下而上分為下寒武統(tǒng)麥地坪組、筇竹寺組(或牛蹄塘組)、明心寺組、金頂山組和清虛洞組，中寒武統(tǒng)高臺(tái)組，中上寒武統(tǒng)婁山關(guān)群^{[3，22]}。

筇竹寺組主要發(fā)育灰黑色、暗色泥頁(yè)巖，最早由劉之遠(yuǎn)1942年命名。筇竹寺組多與下伏震旦系燈影組呈假整合接觸，與上覆明心寺組旱整合接觸。按垂向序列，筇竹寺組可分為上下2個(gè)巖性段：下段以灰黑—黑色泥貞巖為主，底部她硅質(zhì)泥頁(yè)巖；上段顏色明顯變淺，灰質(zhì)、粉砂質(zhì)含量增加，巖性主要為灰色、深灰色泥頁(yè)巖。

筇竹寺組沉積早期，為全球海平面快速上升的時(shí)期。研究區(qū)可容納空間迅速增大，水體加深．海水處于相對(duì)滯留和缺氧的狀態(tài)，有利于富含有機(jī)質(zhì)的灰黑—黑色泥頁(yè)巖及碳質(zhì)泥頁(yè)巖沉積，沉積厚度介于147～261m，沉積中心位于云南鎮(zhèn)雄—芒部—新場(chǎng)以南地區(qū)，為深水陸棚沉積環(huán)境，主要發(fā)育厭氧泥質(zhì)深水陸棚微相沉積，為優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖發(fā)育的最有利相帶。筇竹寺組沉積晚期。研究區(qū)沉積水體隨之變淺且相對(duì)富氧。水動(dòng)力條件相對(duì)增強(qiáng)，總體上不利于有機(jī)質(zhì)的形成與保存，以灰—深灰色灰質(zhì)泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，沉積厚度為67～252m，主要為淺水陸棚環(huán)境。

2　頁(yè)巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征

2．1　微觀孔隙類型

富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖既可作為烴源巖，又可作為油氣儲(chǔ)集層^{[6，8，10]}。泥頁(yè)巖“千瘡百孔”的內(nèi)部微結(jié)構(gòu)中存在著大量不同類型的微觀孔隙，微孔的形狀、大小、連通性等不同狀況對(duì)油氣聚集有著重要的控制作用^[23]。

根據(jù)IUPAC的劃分方案^[24-25]，按孔隙大小可將滇黔北地區(qū)筇竹寺組泥頁(yè)巖微觀孔隙，劃分為微孔(小于l0nm)、小孔(10～100nm)、中孔(100～1000nm)和大孔(大于l000nm) ^[26]；按成因，可將基質(zhì)孔隙區(qū)分為礦物間微孔、有機(jī)質(zhì)孔、晶間孔、礦物鑄?？住⒋紊芪g孔等(圖2)，這類孔隙分別代表了不同成因類型及不同大小。在所有微觀孔隙中，微孔隙對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)集空間的貢獻(xiàn)最大，而小孔和大孔。則分別可能為泥頁(yè)巖毛細(xì)凝結(jié)、擴(kuò)散和滲流、層流的主要區(qū)域^[26]。

 

2．2　比表面積及孔體積特征

比表面積測(cè)量方法，是在液氮域溫度下對(duì)泥頁(yè)巖注入氮?dú)?span lang="EN-US">(N2)并使其達(dá)到飽和狀態(tài)，而后在室溫下進(jìn)行脫附。鑒于吸附量與泥頁(yè)巖微孔的發(fā)育情況有著密切的聯(lián)系，因此，可以通過(guò)脫附N2的數(shù)量來(lái)進(jìn)行比表面積的測(cè)量．同時(shí)還可用來(lái)計(jì)算孔體積和孔徑分布，研究微孔隙結(jié)構(gòu)特征^[15，27]。

對(duì)滇黔北A井筇竹寺組泥頁(yè)巖樣品進(jìn)行了比表面積測(cè)量和孔徑在1.5～300.0nm樣品的孔體積測(cè)試，得出筇竹寺組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的比表面積為1.915～7.691m²／g．平均為5.185m²／g；孔體積為0.0051～0.0108mL／g，平均為0.0080mL／g；平均孔徑為5.38～10.85nm。反映筇竹寺組泥頁(yè)巖的比表面積和孔體積均較大。有利于頁(yè)巖氣的吸附。從中也可以看出，其孔比表而積與孔體積二者之間具有較好的正相關(guān)性，即隨著比表面積的增大。孔體積也隨之增大(圖3-a、3-b)。與之相反。比表面積、孔體積與平均孔徑則呈負(fù)相關(guān)性。即比表面積、孔體積均隨孔徑的增大而減小(圖3-c、3-d)．且當(dāng)孔徑小于10nm時(shí)，孔體積分布曲線很陡，而當(dāng)孔徑大于等于10nm時(shí)，曲線則逐漸變得平緩，說(shuō)明孔徑范圍在1～8nm內(nèi)的孔隙對(duì)泥頁(yè)巖比表而積、孔體積值的貢獻(xiàn)最大(圖3-c)，即小孔隙越發(fā)育，頁(yè)巖的比表面積、孔體積越大，越有利于泥頁(yè)巖對(duì)頁(yè)巖氣的吸附聚集。

 

吸附與脫附分析試驗(yàn)結(jié)果表明。筇竹寺組泥頁(yè)巖樣品的低溫液氮吸附、脫附曲線形態(tài)特征基本相同，具有以下特征：①吸附曲線在下，脫附曲線在上，隨相對(duì)壓力的增大而均處于緩慢上升狀態(tài)；②在相對(duì)壓力接近于l時(shí)，吸、脫附曲線上升速度加快；③吸附回線出現(xiàn)在相對(duì)壓力在0.4～1.0范圍內(nèi)；④在相對(duì)壓力接近于0.5時(shí)，脫附曲線上出現(xiàn)了明顯的拐點(diǎn)，致使脫附曲線近乎陡直下降(圖3-f)。

2．3　微觀孔隙定量統(tǒng)計(jì)

通過(guò)低溫液氮吸附試驗(yàn)法，可以對(duì)孔徑范圍在1.5～300.0nm的泥頁(yè)巖部分微觀孔隙進(jìn)行定量統(tǒng)計(jì)，但是對(duì)于孔徑大于300nm的微觀孔隙的定量化還需借助其他的手段。張廷山等提出通過(guò)環(huán)境掃描電鏡和原子力顯微鏡相結(jié)合的方法，輔助利用ArcGIS定量統(tǒng)計(jì)工具，可以計(jì)算出微觀孔隙的孔隙數(shù)量、孔隙面積、面孔率等^[26]。

通過(guò)將A井筇竹寺組具有代表性的頁(yè)巖巖心拋光樣品進(jìn)行AFM和SEME圖像處理與分析，將圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS平臺(tái)中進(jìn)行柵格重分類分析，圖像中白色區(qū)域?yàn)榭紫痘蛄严斗植紖^(qū)(圖4-d、4-c)。由此計(jì)算出不同樣品中微觀孔隙的孔隙數(shù)量及其面孔率(表1)。與龍馬溪組頁(yè)巖相比，筇竹寺組頁(yè)巖具有微觀孔隙數(shù)量多、孔徑小、單孔面積小、而孔率大的特征。由AFM剖面圖清晰地顯示出，規(guī)則排列的柵格間為納米級(jí)孔隙，具有鋸齒狀緊密排列的結(jié)構(gòu)特征(圖4-a、4-c)，這種規(guī)則的呈明暗相間的柵格狀表面形態(tài)特征可能是頁(yè)巖中干酪根大分子團(tuán)緊密排列的結(jié)果^[27-28]。

 

 

3　微觀孔隙發(fā)育控制因素分析

泥貝巖微觀孔隙的發(fā)育演化，不是受單一的條件控制，而是巖性、礦物組合、溫壓等多方面因素影響的綜合體^[5，26]。有機(jī)碳含量、干酪根類型、黏土礦物與含量、熱演化程度等因素，均不同程度地控制著泥頁(yè)巖微觀孔隙的發(fā)育^[26]。通過(guò)荇類分析化驗(yàn)的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，滇黔北高演化區(qū)筇竹寺組泥頁(yè)巖微觀孔隙的發(fā)育演化也與上述因素有著密切的關(guān)系。

3．1　有機(jī)碳含量

泥頁(yè)巖微觀孔隙的發(fā)育程度與有機(jī)碳含量關(guān)系密切。在富含有機(jī)質(zhì)的頁(yè)巖中，其比表面和孔體積相對(duì)較大，其平均孔徑一般小于無(wú)機(jī)黏土的平均孔徑^[28]。研究區(qū)筇竹寺組泥頁(yè)巖樣品在熱演化程度、黏土礦物類型與含量等條件相近時(shí)，表現(xiàn)為有機(jī)碳含量高的樣品的比表面積、孔體積均較大(表2)，且比表面積、孔體積與TOC均具有較好的正相關(guān)性(圖3-9、3h)。說(shuō)明在其他條件相近時(shí)，TOC為影響泥頁(yè)巖比表面、孔體積的主要因素。

 

3．2　干酪根類型

不同類型的干酪根對(duì)頁(yè)巖微觀孔隙發(fā)育程度有著一定的影響，干酪根由混合型到腐泥型，泥頁(yè)巖的比表面積和孔體積均減小^[26]。選擇有機(jī)碳含量、熱演化程度等條件相近，干酪根類型不同的幾組樣品，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)。該區(qū)也具有相似的特征和變化規(guī)律。即偏腐泥混合型干酪根頁(yè)巖中的微觀孔隙的比表面積和孔體積大于含腐泥型干酪根頁(yè)巖中微觀孔隙的比表面積和孔體積(表2)。其原因可能是偏腐泥混合型干酪根有來(lái)源于較高等的浮游生物，與低等菌藻類生物相比，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較大且復(fù)雜，致使頁(yè)巖微觀孔隙空間也有所增大，進(jìn)而對(duì)頁(yè)巖的比表面、孔體積等也造成了一定的影響。但是，由于地質(zhì)層位不同，所經(jīng)歷的地質(zhì)作用存在差異，影響因素眾多，這種簡(jiǎn)單的表象對(duì)比結(jié)果僅作參考，分析的原因是值得借鑒的。

3．3　黏土礦物類型與含量

泥頁(yè)巖的比表面積、孔體積與黏土礦物關(guān)系密切。不同類型的黏土礦物具有不同的比表面積，在綠泥石、伊利石和蒙脫石3種黏土礦物中，蒙脫石的比表面積最大，可達(dá)到800mL／g，伊利石和綠泥石都較小，分別只有30mL／g和15mL／g^[29-31]。因此，不同類型的黏土礦物組合，其比表面積與孔體積也存在差異。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)筇竹寺組頁(yè)巖與志留系龍馬溪組頁(yè)巖相比。具有較大比表面積的蒙脫石、伊利石含量減小，相反具有較小比表面積的高嶺石、綠泥石含量增大。因此，龍馬溪組泥頁(yè)巖樣品的比表面積、孔體積明顯大于筇竹寺組泥頁(yè)巖樣品的比表面積、孔體積。由此說(shuō)明，黏土礦物(類型與含量)塒泥頁(yè)巖比表面積、孔體積也存在著一定程度的影響。

3．4　熱演化程度

頁(yè)巖的微觀孔隙結(jié)構(gòu)與熱演化程度之間的關(guān)系較為復(fù)雜，并不是單純的止相關(guān)或者負(fù)相關(guān)之關(guān)系。這是因?yàn)闊嵫莼潭炔粌H會(huì)造成有機(jī)質(zhì)OTL隙結(jié)構(gòu)的變化，同時(shí)還會(huì)引起黏土礦物的轉(zhuǎn)化，造成了黏土礦物之間微孔隙比表面積的改變，從而改變了頁(yè)巖的比表面積和孔體積。

3．4．1熱演化程度對(duì)有機(jī)質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)的影響

通過(guò)對(duì)研究區(qū)具有高熱演化程度泥頁(yè)巖樣品的分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TOC相近時(shí)，有機(jī)質(zhì)熱演化程度在一定范圍內(nèi)-隨著R。的增高，比表面積和孔體積均增大。究其原因，可能為熱演化程度對(duì)有機(jī)質(zhì)孔隙的發(fā)育有著決定性的影響，即有機(jī)質(zhì)在熱解生烴過(guò)程中，隨著熱演化程度的增大，有機(jī)質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，小孔和微孔的數(shù)量將增多，從而增大了有機(jī)質(zhì)孔隙的比表面積和孔體積^[32]，以致頁(yè)巖儲(chǔ)層的比表面積和孔體積也大大地增大。

3．4．2熱演化程度對(duì)黏土礦物間微孔隙結(jié)構(gòu)的影響

熱演化程度除了影響著有機(jī)質(zhì)孔隙的發(fā)育外，同時(shí)還對(duì)黏土礦物間微孔隙的發(fā)育起著很大作用，其影響機(jī)理主要是通過(guò)影響?zhàn)ね恋V物類型與含量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)黏土礦物間微孔隙造成影響。通常隨著R。的增大，黏土礦物中具有大比表面積的蒙脫石含量降低，相繼轉(zhuǎn)化為伊／蒙混間層礦物，而間層礦物含量由多逐漸減少，最終全部轉(zhuǎn)化為伊利石或綠泥石，在此過(guò)程中黏土礦物間微孔隙比表面積和孔體積大大降低^{[29-31，33-35]}。

研究區(qū)筇竹寺組頁(yè)巖熱演化程度較高，R。均大于3.0％。根據(jù)巖心不同黏土礦物含量隨R。的變化關(guān)系圖(圖5)可以看出，隨R。的增大，具有較大比表面積的伊利石含量增大、伊／蒙混層含量減少，具有較小比表面積的綠泥石含量增大、高嶺石含量增大。而上覆的龍馬溪組頁(yè)巖熱演化程度相對(duì)低些(R。多小于3.0％)，與筇竹寺組頁(yè)巖黏土礦物相比，其伊利石含量高(13％～36％)、伊／蒙混層含量比較少(2％～6％)、綠泥石含量高(13％～32％)、高嶺石含量高(6％～9％)。因而出現(xiàn)了筇竹寺組黏土礦物間微孔隙的比表面積和孔體積遠(yuǎn)比龍馬溪組小的情形，導(dǎo)致其比表面積和孔體積均較小的狀況(表2)。因此，熱演化程度通過(guò)對(duì)黏土礦物類型與含量的影響，也同樣控制著黏土礦物間微孔隙的發(fā)育程度。由此得出，已處于過(guò)成熟中期后的滇黔北筇竹寺組頁(yè)巖層，經(jīng)歷悠久的地質(zhì)作用過(guò)程和過(guò)高熱演化程度嚴(yán)重制約了其微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征，呈現(xiàn)微孔隙驟減和比表面積、孔體積明顯較小的情形，不利于頁(yè)巖氣的吸附儲(chǔ)集，結(jié)果出現(xiàn)筇竹寺組頁(yè)巖氣富集程度不如龍馬溪組的狀況。

 

4　結(jié)論

以頁(yè)巖氣鉆井巖心觀察描述與分析試驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)剖面研究，認(rèn)為筇竹寺組富有機(jī)質(zhì)的優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖主要形成于厭氧泥質(zhì)深水陸棚相帶。利用環(huán)境掃描電鏡、原子力顯微鏡及比表面積測(cè)量等多試驗(yàn)手段，能清晰地觀測(cè)到筇竹寺組頁(yè)巖儲(chǔ)層具有孔徑大小和成因的多樣性，呈現(xiàn)極為發(fā)育的以納米級(jí)為主的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征，發(fā)育黏土礦物層間孔、有機(jī)質(zhì)孔、晶間孔、礦物鑄?？?、次生溶蝕孔等多類型的基質(zhì)微觀孔隙。

1)液氮吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：筇竹寺組泥頁(yè)巖比表面積和孔體積均較大，并具有良好的正相關(guān)性，主要發(fā)育小于10nm的小孔，孔徑范圍在1～8nm的孔隙對(duì)比表面積、孔體積的貢獻(xiàn)最大。

2)采用比表面積與孔體積測(cè)試、掃描電鏡、原子力顯微鏡相分析相結(jié)合的方法和ArcGIS統(tǒng)計(jì)工具，發(fā)現(xiàn)筇竹寺組泥頁(yè)巖微孔隙具有數(shù)量多、面孔率大、孔比表面積較大的特點(diǎn)。

3)筇竹寺組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層微觀孔隙發(fā)育演化主要受控于TOC、干酪根類型、黏土礦物類型與含量、熱演化程度等因素。其中以熱演化程度的影響最為明顯，在頁(yè)巖達(dá)到過(guò)成熟狀態(tài)后其比表面積和孔體積急劇減小，影響了頁(yè)巖氣的吸附儲(chǔ)集能力。

 

參考文獻(xiàn)

[1]張春明，張維生，郭英海，等．川東南黔北地區(qū)龍馬溪組沉積環(huán)境及對(duì)烴源巖的影響[J]．地學(xué)前緣，2012，19(1)：136-145．

ZHANG Chunming，ZHANG Weisheng，GUO Yinghai．et al．Sedimentary environment and its effect on hydrocarbon source rocks of Longmaxi Formation in Southeast Sichuan and Northern Guizhou[J]．Earth Science FrOntiers，2012，19(1)：l36-l45．

[2]董大忠，程克明，王玉滿，等．中國(guó)上揚(yáng)子區(qū)下古生界頁(yè)巖氣形成條件及特征[J]．石油與天然氣地質(zhì)，2010，31(3)：288-299

DONG Dazhong，CHENG Keming，WANG Yuman，et al．Forming conditions and characteristics of shale gas in the Lower Paleozoic of the Upper Yangtze region，China[J]．0il＆Gas Geology．2010，3l(3)：288-299．

[3]胡琳，朱炎銘．中上揚(yáng)子地區(qū)下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁(yè)巖氣資源潛力分析[J]．煤炭學(xué)報(bào)，2012，37(11)：1871-1877．

HU Lin，ZHU Yanming．Resource potential analysis of shale gas in Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in Middle&Upper Yangtze region[J]．Journal of China Coal Society，2012，37(11)：1871-1877．

[4]王道富，高世葵，董大忠，等．中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn)初論[J]．天然氣工業(yè)，2013，33(1)：8-17．

WANG Daofu，GAO Shikui，DONG Dazhong，et al.A primary discussion on challenges for exploration and development of shale gas resources in China[J]．Natural Gas Industry，2013，33(1)：8-17．

[5]王道富，王玉滿，董大忠，等．川南下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁(yè)巖儲(chǔ)集空間定量表征[J]．天然氣工業(yè)，2013，33(7)：1-10．

WANG Daofu，WANG Yuman，DONG Dazhong，et al．Quantitative characterization of reservoir space in the Lower Cambrian Qiongzhusi Shale，Southern Sichuan Basin[J]．Natural Gas Industry，2013，33(7)：1-10．

[6]張金川，薛會(huì)，張德明，等．頁(yè)巖氣及其成藏機(jī)理[J]．現(xiàn)代地質(zhì)，2003，17(4)：466．

ZHANG Jinchuan，XUE Hni，ZHANG Deming，et al．Shale gas and its accumulation mechanism[J]．Geoscience，2003，17(4)：466．

[7]張金川，聶海寬，徐波，等．四川盆地頁(yè)巖氣成藏地質(zhì)條件[J]．天然氣工業(yè)，2008，28(2)：151-156．

ZHANG Jinchuan，NIE Haikuang，XU Bo，et al．Geological condition of shale gas accumulation in Sichuan Basin[J]．Natural Gas Industry，2008，28(2)：151-156．

[8]張金川，金之鈞，袁明生．頁(yè)巖氣成藏機(jī)理和分布[J]．天然氣工業(yè)，2004，24(7)：15-18．

ZHANG Jinchuan，JIN Zhij un，YUAN Mingsheng．Accunmlation mechanism and distribution of shale gas[J]．Natural Gas Industry，2004，24(7)：l5-18．

[9]程克明，王世謙，董大忠，等．上揚(yáng)子區(qū)下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁(yè)巖氣成藏條件[J]．天然氣工業(yè)，2009，29(5)：40-44．

CHENG Keming，WANG Shiqian，DONG Dazhong，et al．Accumulation conditions of shale gas reservoirs in lower Cam brian Qiongzhusi Formation，the Upper Yangtze region[J]．Natural Gas Industry，2009，29(5)：40-44．

[10]范昌育，王震亮．頁(yè)巖氣富集與高產(chǎn)的地質(zhì)因素和過(guò)程[J]．石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2010，32(5)：465-469．

FAN Changyu，WANG Zhenliang．Geological factors and process in enrichment and high production of shale gas[J]．Petroleum Geology&Experiment，2010，32(5)：465-469．

[11]郭嶺，姜在興，姜文利．頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的形成條件與儲(chǔ)層的地質(zhì)研究?jī)?nèi)容[J]．地質(zhì)通報(bào)，2011，30(2／3)：385-392．

GUO Ling，JIANG Zaixing，JIANG Wenli．Formarion condition of gas-bearing shale reservoir and its geological research target[J]．Geological Bulletin of China，2011，30(2／3)：385-392．

[12]龐雄奇，李素梅，金之鈞，等．排烴門限存在的地質(zhì)地球化學(xué)證據(jù)及其臆用[J]．地球科學(xué)：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，29(4)：384-390．

PANG Xiongqi，LI Sumei，JIN Zhijun，et al．Geochemical evidences of hydrocarbon expulsion threshold and its application[J]．Earth Science Journal of China Universitv of Geoseiences，2004。29(4)：384-390．

[13]劉麗芳，徐波，張會(huì)川，等．中國(guó)海相頁(yè)巖及其成藏意義[M]．北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2005：457-463．

LIU Lifang，XU Bo，ZHANG Jinchuan，et al．China marine shale and reservoir significance[M]．BeiJing：China Science and Technology Press，2005：457-463．

[14]李新景，胡素云，程克明．北美裂縫性頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的肩示[J]．石油勘探與開(kāi)發(fā)，2007，34(4)：392-400．

LI Xinjing，HU Suyun，CHENG Keming．Suggestions from the development of fractured shale gas in North America[J]．Petroleum Exploration and Development，2007，34(4)：392-400．

[15]陳尚斌，朱炎銘，王紅巖，等．川南龍馬溪組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層納米孔隙結(jié)構(gòu)特征及其成藏意義[J]．煤炭學(xué)報(bào)，2012，37(3)：438-444．

CHEN Shangbin，ZHU Yanming，WANG Hongyan，et al．Nanopore structure features and significancc of accumulation of shale gas reservoirs in Longmaxi Fornlation of southern Sichuan[J]．Journal of China Coal Society，2012，37(3)：438-444．

[16]MIINER M，MCLIN R，PETRIELLOJ．Imaging texture and porosity in mudstones and shales：Comparison of secondary and ion-milled backscatter SEM methods[C]//paper l38975-MS presented at the Canadian Unconventional Resources and International Petroleum Conference．19-2l October 2010，Calgary，Alberta，Canada．New York：SPE，2010．

[17]SONDERGELD C H，AMBROSE R J，RAI C S，et al．Microstructural studies of gas shales[C]//paper l31771-MS presented at the SPE Unconventional Gas Conference．23-25 February 2010，Pittsburgh，Pennsylvania，USA．NewYork：SPE，2010．

[18]SONDERGELD C H，NEWSHAM K E，COMISKY I T，et al．Petrophysicai considerations in evaluating producing shale gas resources[C]//paper l31768-MS presented at the SPE Unconventional Gas Conference，23-25 February 2010，Pittsburgh，Pennsylvania，USA．NEW York：SPE，2010．

[19]SMITH J R，CHEN A，GOSTOVIC D，et al．Evaluation of the relationshill between cathode microstructure and electrochemical behavior of SOFCs[J]．Solid State Ionics，2009，l80(1)：90-98．

[20]JAVADPOUR F．Nanoporcs and apparent permeability of gas flow in mudrocks(shales and siltstone)[J]．Journal of Canadian Petroleum Technology，2009，48(8)：l6-21．

[21]LOUCKS R G，REED R M，RUPPEl．S C，et al．Morphology，genesis，and distribution of nanometer scale pores in siliceous mudstones of the Mississippian Barnett Shale[J]．Journal of Sedimentary Research，2009，79(12)：848-861．

[22]劉滿倉(cāng)，楊威．四川盆地蜀南地區(qū)寒武系地層劃分及對(duì)比研究[J]．天然氣地球科學(xué)，2008，19(1)：101-106．

LIU Mancang，YANG Wei．Studies on stratigraphic division and correlation in Cambrian in Shunan area of Si chuan Basin[J]．Natural Gas Geoscience，2008，19(1)：101-106．

[23]CHALMERS G R，BUSTIN R M，POWER I M．Characterization of gas shale pore systems by porosimetry，pycnometry，surface area，and field emission scanning electron microscopy／transmission electron microscopy image analyses：Examples from the Barnett，Woodford，Haynesville，Marcellus，and Doig units[J]．AAPG Bulletin，2012，96(6)：1099-1119．

[24]SING K S W，EVERETT D H，HAUl．R A W，et al．Repo；ting physisorption data for gas／solid systems with special reference to determination of surface area and porosity[J]．Pure and Applied Chemistry，1985，57(4)：603-611．

[25]ROUQUEROLF，ROUQUEROLJ，SING-K S W．Adsorption by powders＆．porous solids：principles，methodology and applications[M]．London：Academic Press，1999．

[26]張廷山，楊洋，龔齊森，等．早古生代海相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層微觀孔隙類型，結(jié)構(gòu)特征及發(fā)育控制因素[EB／OL]．科技論文在線．[2013-01-18]．http：//www．paper．edu．cn／releasepaper／content／20130128．ZHANG Tingshan，YANG Yan9，G()NG Qisen，et al．Early Paleozoic marine shale gas reservoir microscopic pore types，structure characteristics and development control factors[EB／OL]．Science Paper Online．[2010-01-18]．http：//www．paper．edu．cn／releasepaper／content／20130128．

[27]杜玉娥．煤的孔隙特征對(duì)煤層氣解吸的影響[D]．西安：西安科技大學(xué)，2010．

DU Yu’e．The affect about pore characteristics of coal to the coal bed methane desorption[D]．Xi’an：Xi’an Univer sity of Science and Technology，2010．

[28]KANG S M，FATHI E，AMBROSE R J，et al．Carbon dioxide storage capacity of organic-rich shales[C]//paper l34583 presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition，19-22 September 2010 in Florence，Italy．New York：SPE，2010．

[29]趙杏媛，張有瑜．粘土礦物與粘土礦物分析[M]．北京：海洋出版社，l990：43-44．

ZHAO Xingyuan，ZHANG Youyu．Clay minerals and its analysis[M]．Beijing：China Ocean Press，l990：43-44．

[30]陸琦，雷新榮，劉惠芳．不規(guī)則伊／蒙混層粘土礦物成因類型及晶體化學(xué)分類[J]．礦物學(xué)報(bào)，l991，11(2)：97-105．

LU Qi，LEI Xinrong，LIU Huifang．Irregular illite／smectite interstratified mineral formation types and crystal chemical classmcation[J]．Acta Mineralogica Sinica，l991，11(2)：97-105．

[31]陸琦，雷新榮，劉惠芳．一種不規(guī)則伊／蒙混層粘土礦物堆垛序列的研究[J]．地質(zhì)學(xué)報(bào)，l993，67(2)：123-130．

LU Qi，LEI Xinrong，LIU Huifang．A study on irregular smectite interstratified clay minerals illite／stacking sequence[J]．Acta Geologica Sinica，1993，67(2)：123-l30．

[32]ROSS D J K，BUSTIN R M．Characterizing the shale gas resource potential of Devonian Mississippian strata in the Western Canada sedimentary Basin：Application of an integrated formation evaluation[J]．AAPG Bulletin，2008，92(1)：87-125．

[33]董丙響，程遠(yuǎn)方，劉鈺Jil，等．頁(yè)巖氣儲(chǔ)層巖石物理性質(zhì)[J]．西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，28(1)：25-28，36．

DONG Bingxiang，CHENG Yuanfang，IAU Yuchuan，et al．Research of the petrophysical property of shale gas reservoirs[J]．Journal of Xi’an Shiyou University：Natural Science Edition，2013，28(1)：25-28，36．

[34]朱定偉，王香增，丁文龍，等．測(cè)井資料在優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層識(shí)別中的應(yīng)用——以鄂爾多斯盆地東南部長(zhǎng)7段黑色頁(yè)巖為例[J]．西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，28(2)：25-29，34．

ZHU Dingwei，WANG Xiangzeng，DING Wenlong，ct al．Application of logging data in the identification of high quality shale gas reservoirs：An example from the Chang-7 black shale in southeastern Ordos Basin[J]．Journal of Xi’an Shiyou University：Natural Science Edition，2013，28(2)：25-29，34．

[35]JARVIE D M，HILLR J，RUBl．E T E，et al．Unconventional shale gas systems：The Mississippian Barnett shale of north central Texas as one model for thermogenic shale gas assessment[J]．AAPG Bulletin，2007，91(4)：475-499．

 

本文作者：梁興  張廷山  楊洋  張朝  龔齊森  葉熙  張介輝

作者單位：中國(guó)石油浙江油田公司

   “油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西南石油大學(xué)