鳳岡一區(qū)五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖孔隙特征及含氣性研究
——以XX井為例

孫 寧

(中煤地質(zhì)集團(tuán)有限公司，北京 100040)

0 引言

頁(yè)巖氣是一種生成并儲(chǔ)集于富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖層系內(nèi)，以吸附態(tài)及游離態(tài)為主要賦存方式，源、儲(chǔ)一體的非常規(guī)能源[1-2]。頁(yè)巖之所以能夠作為儲(chǔ)層，是因?yàn)槠渲写罅堪l(fā)育有納米級(jí)-微米級(jí)的孔隙和裂縫系統(tǒng)?？紫杜c孔隙之間、孔隙與裂縫之間以及裂縫與裂縫之間的相互聯(lián)通共同控制著烴類氣體在頁(yè)巖儲(chǔ)層中的富集和運(yùn)移[3-4]?？紫洞笮Q定了氣體存在的狀態(tài)：在較大的孔隙中頁(yè)巖氣主要以游離態(tài)儲(chǔ)集在孔隙裂縫中，而在較小的孔隙中頁(yè)巖氣通常以吸附狀態(tài)為主[5]。前人的研究表明，頁(yè)巖中發(fā)育有大量的納米-微米級(jí)孔隙和微裂縫，且孔隙以2～50nm的中孔為主[6-8]。有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)成熟度、黏土礦物的種類和含量影響著頁(yè)巖孔隙的發(fā)育。高TOC含量促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)孔隙的發(fā)育，而隨有機(jī)質(zhì)成熟度的增加有機(jī)質(zhì)孔隙數(shù)量出現(xiàn)了先增加后降低的現(xiàn)象[9-11]。高黏土礦物含量增大了頁(yè)巖的比表面積，但是不同種類的黏土礦物對(duì)頁(yè)巖比表面積的貢獻(xiàn)有所不同，如蒙脫石、伊蒙混層、綠泥石、高嶺石和伊利石的比表面積逐漸降低，較多的孔隙數(shù)量和較大的比表面積有利于甲烷氣體的富集。頁(yè)巖儲(chǔ)層作為一種非常規(guī)油氣儲(chǔ)集體，具有復(fù)雜的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征，因此對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的研究多借助實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)。目前，通常利用電子顯微鏡、納米CT掃描技術(shù)可以直觀描述頁(yè)巖的孔隙形態(tài)和結(jié)構(gòu)。利用低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn)、高壓壓汞實(shí)驗(yàn)，核磁共振技術(shù)、常規(guī)孔隙度、滲透率實(shí)驗(yàn)可以定量表征頁(yè)巖的比表面積、孔徑分布、孔隙體積、孔隙度、滲透率等參數(shù)[12-14]。我國(guó)南方下古生界發(fā)育有多套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層，其中在五峰組—龍馬系組頁(yè)巖的勘探中取得了重大的突破，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)。本文以鳳岡一區(qū)XX井五峰組—龍馬溪組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖為例，利用氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)、等溫吸附實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)含氣量測(cè)試等手段，結(jié)合有機(jī)地化數(shù)據(jù)和礦物組分?jǐn)?shù)據(jù)，研究五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)特征及其控制因素，并討論了不同參數(shù)對(duì)頁(yè)巖吸附能力和含氣性的影響。

1 樣品采集與測(cè)試分析

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品采集

本次研究所用樣品均采自鳳岡一區(qū)XX井五峰組—龍馬溪組下部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層系的巖心，按不同類型實(shí)驗(yàn)對(duì)樣品規(guī)格(大小、尺寸)和重量等方面的要求，共計(jì)采集了14個(gè)頁(yè)巖樣品。

1.2 實(shí)驗(yàn)分析

1.2.1 有機(jī)地球化學(xué)與礦物組分測(cè)試

對(duì)14個(gè)富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖樣品開展有機(jī)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)和全巖或X衍射礦物組分分析，主要得到了頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)類型、有機(jī)質(zhì)豐度(有機(jī)碳TOC%含量)、有機(jī)質(zhì)成熟度(鏡質(zhì)體反射率Ro%)、巖石礦物組分及其含量等實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試數(shù)據(jù)。

1.2.2 氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)

氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)是利用比表面和孔徑分析儀對(duì)頁(yè)巖的樣品的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量的分析。在氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)前，需將樣品粉碎為1～2mm的顆粒，隨即進(jìn)行高溫抽真空預(yù)處理，消除樣品中殘留的束縛水和毛細(xì)管水分。以純度大于99.999%的氮?dú)鉃槲劫|(zhì)，在低溫(-196℃)、低壓(小于0.127MPa)的條件下測(cè)量平衡蒸汽壓下樣品的吸附量和脫附量，從而獲得吸附-脫附曲線。利用BET模型和BJH模型可以分別計(jì)算出頁(yè)巖的比表面和孔徑分布。

1.2.3 等溫吸附實(shí)驗(yàn)

將頁(yè)巖樣品粉碎至粒徑為0.18～0.25mm的顆粒，取100～150g空氣干燥基樣品，采用GAI-100型等溫吸附儀進(jìn)行測(cè)試分析。實(shí)驗(yàn)溫度恒定為30℃，測(cè)試壓力范圍為0～23MPa，以99.99%的甲烷為吸附質(zhì)，分別測(cè)試樣品在8個(gè)不同壓力點(diǎn)處的甲烷吸附量，每個(gè)壓力點(diǎn)的吸附平衡時(shí)間一般大于12h。根據(jù)Langmuir單分子層吸附原理處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算蘭氏體積和蘭氏壓力，并擬合得到等溫吸附曲線。

1.2.4 現(xiàn)場(chǎng)含氣量測(cè)試

頁(yè)巖現(xiàn)場(chǎng)含氣量測(cè)試采用USBM直接法，測(cè)試樣品為全直徑巖心，巖心高度約為30cm，測(cè)試儀器為頁(yè)巖現(xiàn)場(chǎng)含氣量測(cè)試裝置。將裝有樣品并密封好的解吸罐迅速置于已達(dá)到儲(chǔ)層溫度的恒溫裝置中，進(jìn)行自然解吸，收集解吸的氣體，得到解吸氣體積。待解吸實(shí)驗(yàn)完成后，取適量樣品，粉碎至粉末狀態(tài)，收集的氣體為殘余氣。解吸氣、殘余氣體積可以直接測(cè)量得到，損失氣體積是由解吸氣的初始數(shù)據(jù)推算得來的。

2 結(jié)果分析

2.1 頁(yè)巖有機(jī)地球化學(xué)與巖石礦物學(xué)特征

2.1.1 頁(yè)巖有機(jī)地球化學(xué)特征

根據(jù)XX井五峰組—龍馬溪組下部海相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的TOC%含量、成熟度及礦物組分的測(cè)試結(jié)果(表1)。頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ型、Ⅱ1型，有機(jī)碳(TOC%)含量分布在0.27%～5.52%，鏡質(zhì)體反射率的值(Ro%)分布在1.65%～2.12%，表明該段頁(yè)巖處于高成熟-過成熟狀態(tài)。特別是表1中的YC-36、YC-37、YC-38、YC-39、YC-40等5個(gè)頁(yè)巖樣品，位于五峰組頁(yè)巖的有機(jī)碳(TOC%)含量分布在2.52%～5.52%，平均值為3.904%。鏡質(zhì)體反射率的值(Ro%)范圍在1.89%～2.12%，平均值為2.03%。由此可見，五峰組—龍馬溪組下部海相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)類型好(Ⅰ型、Ⅱ1型)、有機(jī)質(zhì)豐度高(TOC值3.9%)、熱演化程度適中(Ro%值2.03%)；XX井五峰組—龍馬溪組下部海相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層段的有機(jī)地球化學(xué)特征與美國(guó)古生界海相商業(yè)性開采的頁(yè)巖氣的地球化學(xué)指標(biāo)(TOC值>3.0%、Ro%值1.1%～2.5%)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，該區(qū)五峰組—龍馬溪組下部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層系具有良好的勘探開發(fā)前景。

表1 XX井五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖有機(jī)地球化學(xué)特征參數(shù)與礦物組分表

2.1.2 頁(yè)巖巖石礦物學(xué)特征

依據(jù)XX井五峰組—龍馬溪組下部海相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖頁(yè)巖礦物組分化驗(yàn)測(cè)試分析結(jié)果(表1)，頁(yè)巖的礦物成分主要為石英、長(zhǎng)石、碳酸鹽礦物及黏土礦物。其中，石英礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 25%～58%，長(zhǎng)石(包括鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%～27%，碳酸鹽礦物(方解石和白云石)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%～46%，黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%～28%。頁(yè)巖內(nèi)黏土礦物主要為伊蒙混層、伊利石及綠泥石。五峰組的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層段的YC-36、YC-37、YC-38、YC-39、YC-40樣品石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%～58%，平均值為42.8%；長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%～24%，平均值是17.2%；“石英+長(zhǎng)石”的脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值高達(dá)60%，而黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%～25%，平均值為21.4%，這些反映出了該區(qū)塊五峰組—龍馬溪組下部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層脆性好，有利于水力壓裂改造。

2.2 氮?dú)馕?脫附曲線及孔隙結(jié)構(gòu)特征

利用氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)可以定性和定量地表征頁(yè)巖微觀孔隙的結(jié)構(gòu)特征。根據(jù)國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)的分類，XX井14塊頁(yè)巖樣品的氮?dú)馕?脫附曲線均屬于Ⅳ型等溫線(圖1)，表明頁(yè)巖中發(fā)育有從納米級(jí)至相對(duì)無(wú)限大的連續(xù)完整的孔隙系統(tǒng)[7]。在相對(duì)壓力較低(p/po=0～0.4)時(shí)，由于頁(yè)巖孔隙表面存在較強(qiáng)的相互作用，頁(yè)巖樣品對(duì)氮?dú)獾奈搅枯^低，吸附曲線呈現(xiàn)平緩上凸的形狀，曲線拐點(diǎn)處通常是單分子層吸附向多分子層吸附過渡點(diǎn)；當(dāng)中-高相對(duì)壓力(p/po=0.4～0.8)時(shí)，氮?dú)獾奈搅靠焖僭黾?，并出現(xiàn)吸附-脫附回線，此階段為多分子層吸附階段；當(dāng)相對(duì)壓力p/po=0.8～1.0時(shí)，氮?dú)獾奈搅考眲≡黾?，?dāng)達(dá)到飽和蒸汽壓時(shí)未出現(xiàn)吸附飽和的現(xiàn)象，表明頁(yè)巖樣品在氮?dú)馕竭^程中毛細(xì)孔發(fā)生凝聚現(xiàn)象，毛細(xì)孔凝聚導(dǎo)致吸附量的增加，反映該類頁(yè)巖孔徑的復(fù)雜性和非均質(zhì)性，除了存在幾納米的孔隙，幾十納米甚至幾百微米的孔隙也發(fā)育較多。

圖1 五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖吸附-脫附曲線及孔徑分布曲線

由于實(shí)際的頁(yè)巖孔隙和裂縫形態(tài)復(fù)雜多樣，實(shí)驗(yàn)所得到吸附-脫附曲線的形狀反映的是頁(yè)巖內(nèi)部某類所占比例較高的孔隙類型。此外，一端封閉的不透氣型孔隙，如一端封閉的圓筒狀孔和一端封閉的平行板狀孔或尖劈形孔，在發(fā)生毛細(xì)凝聚時(shí)的相對(duì)壓力與發(fā)生毛細(xì)蒸發(fā)時(shí)的相對(duì)壓力相同，吸附曲線與脫附曲線重合，不產(chǎn)生吸附-脫附回線[15]，因此，不能利用吸附-脫附回線判斷該類孔隙是否存在。IUPAC將吸附-脫附曲線在德波爾提出的吸附-脫附曲線分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重新歸類，共劃分為4類(圖2)。14塊頁(yè)巖樣品的孔隙類型主要包括：H2型、H3型和H4型(表2)。H2型吸附-脫附曲線的特點(diǎn)是在中等相對(duì)壓力時(shí)脫附分支出現(xiàn)了一個(gè)急劇下降的拐點(diǎn)，反映的孔隙類型是細(xì)頸廣體的“墨水瓶”型無(wú)定形孔隙，頁(yè)巖內(nèi)微孔較為發(fā)育，充當(dāng)孔隙的“瓶頸”，這類孔隙有利于氣體的儲(chǔ)集，但不利于滲流作用。H3型吸附-脫附曲線的特點(diǎn)為在相對(duì)壓力接近1.0時(shí)吸附量開始急劇增加，吸附-脫附回線較小，反映的是四周開放的平行板孔隙。H4型吸附-脫附回線的特點(diǎn)是曲線在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中都較為平坦，吸附與脫附氣量變化較小，吸附-脫附回線相對(duì)狹窄，反映的是狹縫型或楔形孔隙。14個(gè)頁(yè)巖樣品中H3型吸附-脫附曲線對(duì)應(yīng)的樣品數(shù)量較多，即頁(yè)巖儲(chǔ)層中平行板狀孔較為發(fā)育。因此，孔隙系統(tǒng)的開放性較好，有利于流體的滲流作用。

圖2 吸附-脫附曲線特征及對(duì)應(yīng)孔隙類型

表2 XX井五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙類型特征

由氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)測(cè)得的相關(guān)孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3所示，BET比表面積分布在7.648～22.460m2/g，平均值14.212 m2/g。BJH孔隙體積分布在0.014 74～0.023 36cm3/g，平均值為0.019 91 cm3/g。從頁(yè)巖樣品的孔徑分布圖可以看出(圖2)，孔徑分布曲線包括兩種類型：一種類型為只有1個(gè)主峰，孔徑分布相對(duì)集中；另一種類型為孔徑分布不僅只有1個(gè)主峰，還有1次峰。主峰孔徑集中在3～5nm，表明這個(gè)范圍內(nèi)的孔隙出現(xiàn)的概率最大，在頁(yè)巖內(nèi)較為發(fā)育。樣品的平均孔徑分布范圍為3.931～7.199nm，平均值為5.743nm，表明頁(yè)巖主體孔徑屬于中孔范圍內(nèi)。此外，頁(yè)巖內(nèi)還發(fā)育了一定數(shù)量的大孔或裂縫，造成了孔徑分布曲線中“拖尾”和較小次峰出現(xiàn)的現(xiàn)象。

表3 XX井五峰組—統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與含氣量表

2.3 頁(yè)巖含氣量

通過等溫吸附實(shí)驗(yàn)得到XX井五峰組—龍馬溪組下部頁(yè)巖樣品的蘭氏體積分布在0.920～2.127m3/t，平均值為1.342m3/t(表3)?，F(xiàn)場(chǎng)含氣量測(cè)試的結(jié)果顯示，10個(gè)頁(yè)巖樣品的總含氣量分布在0.03～2.16cm3/g，平均值為0.618cm3/g。其中，甲烷含量分布在0.03～2.11cm3/g，平均值為0.581cm3/g。值得特別注意的是: 表3中的YC-37、YC-38、YC-39、YC-40等4個(gè)頁(yè)巖樣品，位于五峰組的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層段的總含氣量在0.86～2.16cm3/g，平均值為1.4cm3/g，甲烷含量分布在0.77～2.11cm3/g，平均值為1.35cm3/g。甲烷氣占總含氣量的96%，由以上數(shù)據(jù)可以看出，該井五峰組—龍馬溪組下部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖樣品的含氣性和吸附能力均屬于較好的水平，而且已甲烷氣為主，反映了該區(qū)頁(yè)巖氣的保存條件優(yōu)越。

3 討論

3.1 孔隙結(jié)構(gòu)影響因素分析

圖3顯示了該井五峰組—龍馬溪組下部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖有機(jī)地球化學(xué)指標(biāo)與頁(yè)巖孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。頁(yè)巖的TOC含量與孔隙的比表面積呈正相關(guān)，與孔徑呈負(fù)相關(guān)，而與孔隙體積的關(guān)系不明顯，表明有機(jī)質(zhì)豐度較高的頁(yè)巖通常具有較高的比表面積和較小的孔徑。頁(yè)巖的Ro與孔隙的比表面積呈正相關(guān)，與孔徑呈負(fù)相關(guān)。在消除一個(gè)干擾點(diǎn)后(圖中紅色點(diǎn))，Ro與孔隙體積呈現(xiàn)較好的正相關(guān)關(guān)系。

圖3 XX井五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖TOC含量和Ro與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系

Jarvie(2004)等通過實(shí)驗(yàn)分析認(rèn)為有機(jī)碳含量為7.0%的頁(yè)巖在生烴演化過程中，消耗了35%的有機(jī)質(zhì)，可使頁(yè)巖孔隙增加4.9%。有機(jī)質(zhì)孔隙以及干酪根大分子聚合態(tài)結(jié)構(gòu)間微孔隙普遍發(fā)育，可以為頁(yè)巖貢獻(xiàn)較大的比表面積[16-17]。因此，有機(jī)質(zhì)的熱演化能夠增大頁(yè)巖的比表面積和孔隙體積。由于有機(jī)質(zhì)孔隙的平均孔徑遠(yuǎn)小于無(wú)機(jī)孔隙的平均孔徑[18]，當(dāng)有機(jī)質(zhì)孔隙較為發(fā)育時(shí)，會(huì)降低頁(yè)巖儲(chǔ)層的平均孔徑。由此可以得出頁(yè)巖的有機(jī)地化特征為頁(yè)巖孔隙發(fā)育的主要控制因素之一。

頁(yè)巖儲(chǔ)層的礦物組分影響著孔隙結(jié)構(gòu)，石英含量與黏土礦物含量與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系如圖4所示。石英含量與比表面積呈現(xiàn)正相關(guān)性，與孔徑呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，而與孔隙體積的相關(guān)性較差。區(qū)內(nèi)五峰組富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖中可見大量的筆石化石，表明有機(jī)質(zhì)主要來源與水中筆石或硅藻等微生物，頁(yè)巖中的硅質(zhì)以生物硅質(zhì)為主。TOC含量隨著石英含量的改變而改變，兩者密切相關(guān)。因此，石英含量和TOC含量對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的控制作用較為相似。

圖4 XX井五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖石英含量和黏土礦物含量與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系

區(qū)內(nèi)五峰組—龍馬溪組下部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖黏土礦物含量與孔隙體積呈正相關(guān)性，即黏土礦物含量較高的頁(yè)巖具有較大的孔隙體積。然而，黏土礦物含量與比表面積、孔徑的關(guān)系不是很明顯。頁(yè)巖氣儲(chǔ)層中黏土礦物具有較高的孔隙體積和較大的比表面積，黏土礦物含量的增加能夠增大孔隙體積和比表面積[19]。然而，不同的黏土礦物所能提供的比表面積差異加大。研究表明黏土礦物中蒙脫石具有的比表面積最大，約為76.4m2/g。伊蒙混層具有的比表面積中等，約為30.8m2/g。高嶺石、綠泥石及伊利石具有的比表面積最小，分別為15.3 m2/g，11.7 m2/g和7.1m2/g。頁(yè)巖樣品的黏土礦物中不含蒙脫石，而且伊利石和綠泥石的含量較高(占總量的49.14%)，所能提供的比表面積較為有限，因此黏土礦物對(duì)頁(yè)巖樣品比表面積的控制作用不明顯[20]。

3.2 頁(yè)巖含氣性影響因素分析

現(xiàn)場(chǎng)解吸的甲烷氣量和蘭氏體積與各個(gè)參數(shù)之間的相關(guān)性較為一致(圖5)，表明五峰組—龍馬溪組下部頁(yè)巖中吸附氣含量所占比例較高?，F(xiàn)場(chǎng)解吸的甲烷氣量和蘭氏體積與TOC含量、Ro及比表面積之間均呈現(xiàn)較好的正相關(guān)關(guān)系，尤其與TOC含量之間的關(guān)系系數(shù)達(dá)到了0.931，表明了有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)成熟度及比表面積為頁(yè)巖含氣量的主要控制因素，其中有機(jī)質(zhì)豐度對(duì)頁(yè)巖的吸附能力起到了至關(guān)重要的作用。有機(jī)質(zhì)本身就具有多孔性的結(jié)構(gòu)，再加上熱演化過程中產(chǎn)生大量的納米級(jí)微小孔隙，能夠?yàn)榧淄闅怏w的吸附提供更多的比表面積[21]。現(xiàn)場(chǎng)解吸的甲烷氣量和蘭氏體積與孔徑之間呈現(xiàn)負(fù)相性，而與孔隙體積無(wú)明顯關(guān)系。由于微小孔隙具有更多的比表面積，因此孔徑的增大會(huì)導(dǎo)致比表面積的降低，從而降低頁(yè)巖的吸附能力和含氣性。頁(yè)巖內(nèi)吸附氣占主導(dǎo)地位，而孔隙體積對(duì)吸附氣量的影響較小，使得孔隙體積對(duì)頁(yè)巖的吸附能力和含氣性的控制作用不明顯。

圖5 XX井五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖有機(jī)地化指標(biāo)和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與含氣量的關(guān)系

4 結(jié)論

1)XX井的巖心化驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)五峰組—龍馬溪組下部海相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)類型好(Ⅰ型、Ⅱ1型)、有機(jī)質(zhì)豐度高(TOC值3.9%)、熱演化程度適中(Ro值2.03%)、脆性礦物含量高(60%)，黏土礦物含量低(21.4%)、總含氣量平均值為1.4cm3/g，甲烷氣占總含氣量的96%。

2)與美國(guó)古生界海相頁(yè)巖氣商業(yè)性開采的頁(yè)巖儲(chǔ)層特征的指標(biāo)TOC值>3.0%、Ro%值1.1%～2.5%、脆性礦物含量50%、含氣量3～10 cm3/g對(duì)比分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)五峰組—龍馬溪組下部富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層系不僅優(yōu)質(zhì)、含氣量較高、以甲烷氣為主，而且頁(yè)巖脆性好，有利于水力壓裂改造，其完全具備工業(yè)性頁(yè)巖氣開采的基本條件，展現(xiàn)出了廣闊的頁(yè)巖氣開發(fā)前景。

3)XX井五峰組—龍馬溪組下部頁(yè)巖儲(chǔ)層中發(fā)育有大量的納米級(jí)微觀孔隙。主要的孔隙類型包括三類：“墨水瓶”型孔隙、平行板狀型孔隙、狹縫型/楔形型孔隙；其中含氣頁(yè)巖儲(chǔ)層中平行板狀孔隙在頁(yè)巖中較為發(fā)育，使得孔隙系統(tǒng)的開放性較好，有利于流體的滲流。頁(yè)巖內(nèi)主要發(fā)育中孔，孔徑主要分布為3～5nm，平均孔徑分布在3.931～7.199nm。此外，頁(yè)巖中還發(fā)育了一定數(shù)量的大孔或裂縫，造成了孔徑分布曲線中“拖尾”和較小次峰出現(xiàn)的現(xiàn)象。

4)XX井五峰組—龍馬溪組下部頁(yè)巖的TOC含量和Ro與孔隙的比表面積呈正相關(guān)，與孔徑呈負(fù)相關(guān)。但TOC含量與孔隙體積的關(guān)系不明顯，Ro則與孔隙體積呈現(xiàn)較好的正相關(guān)關(guān)系。表明頁(yè)巖的有機(jī)地化特征為頁(yè)巖孔隙發(fā)育的主要控制因素之一；石英含量與比表面積呈現(xiàn)正相關(guān)性，與孔徑呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，而與孔隙體積的相關(guān)性較差。由于樣品中的石英主要為生物硅質(zhì)，因此石英含量和TOC含量對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的控制作用較為相似。黏土礦物含量與孔隙體積呈正相關(guān)性，與比表面積和孔徑的關(guān)系不是很明顯。

5)等溫吸附實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)含氣量測(cè)試的結(jié)果顯示XX井五峰組—龍馬溪組下部頁(yè)巖含氣性和吸附能力普遍較高，均屬于較好的水平。甲烷氣量和蘭氏體積與各參數(shù)之間的相關(guān)性較為一致，表明吸附氣含量所占比例較高。甲烷氣量和蘭氏體積與TOC含量、Ro及比表面積之間均呈現(xiàn)較好的正相關(guān)關(guān)系，表明了有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)成熟度及比表面積為頁(yè)巖含氣量的主要控制因素，其中有機(jī)質(zhì)豐度對(duì)頁(yè)巖的吸附能力起到了至關(guān)重要的作用。