湘鄂西地區(qū)志留系龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探潛力評(píng)價(jià)

張勝蓉，文志剛

(長(zhǎng)江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430100)

趙璐陽(yáng)

(中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司華北事業(yè)部，河北 任丘 062552)

湘鄂西地區(qū)志留系龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探潛力評(píng)價(jià)

張勝蓉，文志剛

(長(zhǎng)江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430100)

趙璐陽(yáng)

(中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司華北事業(yè)部，河北 任丘 062552)

志留系龍馬溪組(Sl)為海相沉積環(huán)境，發(fā)育了一大套富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖，具有良好的頁(yè)巖氣勘探前景，為進(jìn)一步了解該套泥巖的油氣潛力，分別從有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)類(lèi)型及有機(jī)質(zhì)成熟度3個(gè)方面對(duì)該套地層進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。研究表明，區(qū)內(nèi)Sl下段泥巖有機(jī)質(zhì)豐度高，綜合評(píng)價(jià)為中等-好烴源巖，具較好的生烴潛力；有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅰ和Ⅱ1；有機(jī)質(zhì)成熟度高，鏡質(zhì)體反射率均大于2%，以生成干氣為主。

龍馬溪組；頁(yè)巖氣；有機(jī)質(zhì)豐度；有機(jī)質(zhì)類(lèi)型；有機(jī)質(zhì)成熟度

1 地質(zhì)背景

湘鄂西區(qū)塊位于揚(yáng)子板塊中部[1]，地處湖北西南部、湖南西北部(圖1)，構(gòu)造上北西為齊岳山斷裂以東，北東與川東北-大冶對(duì)沖干涉帶相鄰，南以慈利-保靖斷裂為界與江南-雪峰造山帶相接，總面積約為5.9×104km2[1]。志留系龍馬溪組(Sl)沉積早期發(fā)育深水陸棚環(huán)境，沉積了富含有機(jī)質(zhì)的黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、含碳質(zhì)泥頁(yè)巖和泥頁(yè)巖。隨后，相對(duì)海平面下降，水體變淺，地層巖性逐漸變?yōu)榛疑?、灰綠色粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖及泥質(zhì)粉砂巖[2]。

2 有機(jī)質(zhì)豐度

湘鄂西地區(qū)Sl烴源巖露頭采樣主要位于湖南白云山林場(chǎng)剖面(14塊)和恩施牛角尖剖面(23塊)、長(zhǎng)梁子剖面(27塊)(圖2、3)。由于區(qū)內(nèi)地層風(fēng)化嚴(yán)重且多為植被所覆蓋，泥頁(yè)巖總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))分布較廣，為0.12%～4.63%(平均0.92%)。其中，恩施地區(qū)相對(duì)于湖南地區(qū)w(TOC)較高，平均為1.12%。而對(duì)區(qū)內(nèi)X1井巖性樣品的分析表明，Sl泥頁(yè)巖w(TOC)為0.14%～6.34%，(平均1.41%)，w(TOC)小于0.5%占樣品總數(shù)的29.27%，在0.5%～1%之間的占24.39%，在1%～2%之間占23.58%，在2%～4%之間占13.82%，大于4%的樣品占8.94%，綜合評(píng)價(jià)為中等-好烴源巖。通過(guò)對(duì)w(TOC)剖面圖及直方圖(圖4、5)分析，區(qū)內(nèi)有效烴源巖段厚約17～42m，有機(jī)質(zhì)豐度與埋藏深度呈正相關(guān)關(guān)系，下段烴源巖明顯優(yōu)于上段。

圖2 牛角尖剖面Sl烴源巖w(TOC)剖面圖 圖3 長(zhǎng)梁子剖面Sl烴源巖w(TOC)剖面圖

圖4 X1井Sl烴源巖w(TOC)剖面圖

圖5 X1井Sl烴源巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)直方圖

3 有機(jī)質(zhì)類(lèi)型

早古生代，有機(jī)質(zhì)主要生物來(lái)源于低等水生生物和浮游生物[3，4]，Sl底部發(fā)育大量筆石化石。在露頭剖面中，Sl泥頁(yè)巖干酪根成分以腐泥組為主，未見(jiàn)殼質(zhì)組、鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組，干酪根類(lèi)型指數(shù)(Ti)為70，故有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅰ型。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)X2井泥頁(yè)巖的鏡檢結(jié)果分析表明，其干酪根Ti為41.2～64.5(平均50.32)，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ1。通過(guò)上述結(jié)果可知，區(qū)內(nèi)Sl烴源巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅰ-Ⅱ1型。

4 有機(jī)質(zhì)成熟度

Sl沉積時(shí)間早，湘鄂西地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)復(fù)雜，地層

經(jīng)歷了多期復(fù)雜的熱史變化，有機(jī)質(zhì)演化程度普遍較高[5～7]。在恩施長(zhǎng)梁子剖面中選取部分樣品進(jìn)行瀝青反射率測(cè)定，并將其結(jié)果轉(zhuǎn)化為鏡質(zhì)體反射率。結(jié)果表明，研究區(qū)Sl等效鏡質(zhì)體反射率均大于2.0%，處于過(guò)成熟階段，反映其烴源巖演化程度高，現(xiàn)階段主要以生干氣為主。

5 結(jié)論

1)湘鄂西地區(qū)Sl烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，綜合評(píng)價(jià)為中等-好烴源巖，隨埋深的增加，有機(jī)質(zhì)豐度逐漸增加，其下段w(TOC)均大于2%，為優(yōu)質(zhì)烴源巖。

2)露頭樣品鏡檢結(jié)果指示有機(jī)質(zhì)為Ⅰ型，鉆井所獲的樣品的有機(jī)質(zhì)主要為Ⅱ1型。

3)區(qū)內(nèi)Sl沉積時(shí)期經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化，烴源巖熱演化程度高，鏡質(zhì)體反射率普遍大于2.0%，多處于過(guò)成熟階段，生成以甲烷為主要成分的干氣。

[1]陳玉明，高星星，盛賢才.湘鄂西地區(qū)構(gòu)造演化特征及成因機(jī)理分析[J]. 石油地球物理勘探，2013，48(S1)：157～162.

[2]陳波，皮定成.中上揚(yáng)子地區(qū)志留系龍馬溪組頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)[J].中國(guó)石油勘探，2009，14(3)：15～19.

[3]劉光祥.中上揚(yáng)子北緣中古生界海相烴源巖特征[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2005，10(5)：490～495.

[4]胡潤(rùn)，陳義才，鄭海橋，等.涪陵-重慶地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖地化特征及頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)[J]. 石油地質(zhì)與工程，2015，29(5)：33～37.

[5]豐國(guó)秀，陳盛吉.巖石中瀝青反射率與鏡質(zhì)體反射率之間的關(guān)系[J].天然氣工業(yè)，1988，8(3)：20～25.

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[7]Jacob J K，Lance W C， John A B，et al. Hydrocarbon potential of the Barnett Shale (Mississippian)，Dela-ware Basin，west Texas and southeastern New Mexico [ J]. AAPG Bulletin，2008，92(8)：967～991.

[編輯] 鄧?yán)?/p>

2016-09-23

張勝蓉(1992-)，女，碩士生，現(xiàn)主要從事油氣地球化學(xué)方面的學(xué)習(xí)與工作，1520335416@qq.com。

TE122.1

A

1673-1409(2017)7-0025-03

[引著格式]張勝蓉，文志剛，趙璐陽(yáng).湘鄂西地區(qū)志留系龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探潛力評(píng)價(jià)[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2017,14(7):25～27.