四川盆地上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖生、排烴特征及資源潛力

張心罡，龐 宏，龐雄奇，2，陳君青，吳 松，馬奎友，張思玉，2

［1.中國(guó)石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249；2.中國(guó)石油大學(xué)（北京）油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249；3.中國(guó)石油大學(xué)（北京）理學(xué)院，北京 102249］

上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M是四川盆地重要的烴源巖層系，被視為元壩、龍崗及普光等二疊系和三疊系氣田的主要供烴源巖［1］。隨著勘探開發(fā)的深入，龍?zhí)督M頁(yè)巖氣勘探也受到重視。鉆遇龍?zhí)督M的不少井都存在明顯的氣測(cè)異常［2-3］，表明龍?zhí)督M烴源巖在演化過程中除了生、排烴，還殘留了大量油氣。眾多學(xué)者就龍?zhí)督M開展了烴源巖評(píng)價(jià)、頁(yè)巖氣成藏條件分析和有利區(qū)預(yù)測(cè)等研究，認(rèn)為龍?zhí)督M烴源巖已進(jìn)入高、過成熟演化階段，鏡質(zhì)體反射率（Ro）基本在1.8%以上［4］，有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ型和Ⅲ型［1，3，5-6］，有機(jī)碳含量基本在2.0%以上，烴源巖巖性主要為泥頁(yè)巖、炭質(zhì)泥巖和煤［1］。在綜合分析泥頁(yè)巖厚度、埋深、有機(jī)碳含量及成熟度等頁(yè)巖氣成藏條件的基礎(chǔ)上，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為川南及川東部分地區(qū)為頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)［2，7-10］。劉洪林、郭旭升等還運(yùn)用體積法計(jì)算了勘探有利區(qū)的頁(yè)巖氣資源量［9-10］。由于龍?zhí)督M烴源巖成熟度較高，目前對(duì)該套烴源巖的生、排烴特征的研究，主要通過恢復(fù)單井埋藏史和熱史結(jié)合流體包裹體來確定主要的生、排烴期。但采用這種方法無法明確龍?zhí)督M烴源巖在不同時(shí)期的生、排烴強(qiáng)度演化，也難以對(duì)四川盆地龍?zhí)督M烴源巖生、排烴量，殘留烴量以及聚集的資源量展開系統(tǒng)的研究。陳建平等人通過類比上二疊統(tǒng)大隆組烴源巖的熱演化歷程，初步研究了龍?zhí)督M烴源巖的生、排烴特征和資源潛力［1］，但是大隆組烴源巖與龍?zhí)督M烴源巖有機(jī)質(zhì)類型差別較大，前者以Ⅱ型為主，后者為Ⅱ型及Ⅲ型為主，源巖熱演化歷程差別也較大，類比可信度存疑。因此，筆者利用國(guó)內(nèi)主要含油氣盆地豐富的Ⅱ型及Ⅲ型源巖熱解、TOC含量分析及成熟度資料，采用生烴潛力法［11］，建立了四川盆地龍?zhí)督M高、過成熟烴源巖的生、排烴演化模型；在對(duì)龍?zhí)督M烴源巖生、排烴特征分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算了龍?zhí)督M烴源巖總生、排烴量及頁(yè)巖氣資源量，并預(yù)測(cè)了常規(guī)氣和頁(yè)巖氣的有利勘探區(qū)。這些基于最新地質(zhì)認(rèn)識(shí)得出的研究成果可為四川盆地二疊系龍?zhí)督M頁(yè)巖氣及以龍?zhí)督M為烴源巖的長(zhǎng)興組和飛仙關(guān)組的油氣勘探工作提供理論指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

四川盆地是在上揚(yáng)子克拉通上發(fā)育的大型疊合盆地，經(jīng)歷了自震旦紀(jì)以來的多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。中三疊世末的印支運(yùn)動(dòng)后，盆地的克拉通坳陷海相沉積基本結(jié)束，進(jìn)入前陸盆地演化階段［12］。現(xiàn)今盆地面積約為19×104km2，四周褶皺山系環(huán)繞，內(nèi)有六大構(gòu)造單元［13］（圖1）。

圖1 四川盆地位置及構(gòu)造單元?jiǎng)澐諪ig.1 Location and tectonic units of the Sichuan Basin

四川盆地從震旦系至侏羅系沉積地層基本完整。中三疊統(tǒng)以上以海相碳酸鹽巖為主，厚4 000～7 000 m，中三疊統(tǒng)以下以陸相碎屑巖沉積為主，厚度約為2 000～5 000 m。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M、長(zhǎng)興組與下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組和嘉陵江組、中三疊統(tǒng)雷口坡組構(gòu)成一套成藏組合，其中龍?zhí)督M為烴源巖，長(zhǎng)興組和飛仙關(guān)組為儲(chǔ)層，嘉陵江組和雷口坡組主要為蓋層（圖2）。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M現(xiàn)今厚度為100～200 m，沉積時(shí)整體處于海-陸過渡沉積環(huán)境，從西南往東北主要依次發(fā)育河流相、濱岸沼澤相、潮坪-潟湖相、淺水陸棚相、深水陸棚相及盆地相沉積［14］。陸相和海相沉積大體以成都—南充—廣安—重慶一線為界，該界線與龍?zhí)督MⅡ型和Ⅲ型有機(jī)質(zhì)的分界線基本一致［4］。沉積物組合自西南向東北陸源碎屑含量不斷減少，灰質(zhì)和硅質(zhì)含量逐漸增高。巖性組合從砂巖、泥巖夾煤層過渡至石灰?guī)r夾泥頁(yè)巖、泥頁(yè)巖夾石灰?guī)r；長(zhǎng)興組和飛仙關(guān)組儲(chǔ)層為礁灘儲(chǔ)層［15-16］，巖性分別為細(xì)-中晶生屑云巖，殘余鮞粒云巖，儲(chǔ)層孔隙度平均為5%，儲(chǔ)層類型主要為裂縫-孔隙型儲(chǔ)層［17］。

圖2 四川盆地二疊系-三疊系成藏組合及地層柱狀圖Fig.2 Stratigraphic column of reservoir assemblages in the Permian and Triassic，Sichuan Basin

2 烴源巖生、排烴特征

2.1 研究方法

目前，源巖生、排烴特征的研究方法主要有生烴熱模擬實(shí)驗(yàn)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)法和理論模型計(jì)算法［11］。生烴熱模擬實(shí)驗(yàn)是將未熟-低熟烴源巖樣品置于黃金管-高壓釜熱模擬儀器加溫加壓，再通過測(cè)量產(chǎn)物產(chǎn)率隨Ro的變化模擬源巖的熱演化；化學(xué)動(dòng)力學(xué)法是從化學(xué)反應(yīng)的角度描述干酪根向油氣的轉(zhuǎn)化，該方法的應(yīng)用還需要結(jié)合熱模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)參數(shù)的標(biāo)定。而龍?zhí)督M烴源巖現(xiàn)今已經(jīng)進(jìn)入高、過成熟演化階段，Ro基本都在1.8%以上［4］，難以獲取未熟或低熟烴源巖樣品；因此，生烴熱模擬實(shí)驗(yàn)法及化學(xué)動(dòng)力學(xué)法均不適用。

龐雄奇提出的生烴潛力法，為理論模型計(jì)算法的一種，依據(jù)物質(zhì)守恒基本原理，運(yùn)用“將今論古”的思想，將同一源巖層不同熱演化成熟度下的樣品看成是同一采樣點(diǎn)源巖不同時(shí)期的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，可以通過收集不同成熟度的樣品建立烴源巖演化的完整剖面，再根據(jù)演化剖面中生烴潛力指數(shù)［（S1+S2）∕TOC］的變化來研究源巖層的生、排烴特征［18］。雖然龍?zhí)督M缺乏未熟、低熟源巖的熱解數(shù)據(jù)，但陳建平等研究認(rèn)為，不同類型盆地同一類型的干酪根生烴轉(zhuǎn)化率基本相同［19］。此外，陳君青等也通過引入有機(jī)質(zhì)類型相同但成熟度較低的威利斯頓盆地源巖熱解數(shù)據(jù)建立了塔里木盆地中、上奧陶統(tǒng)高、過成熟碳酸鹽巖烴源巖的生排烴模型［20］，并根據(jù)模型對(duì)生、排烴量進(jìn)行了計(jì)算。受該思路啟發(fā)，利用鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組、渤海灣盆地古近系沙河街組、松遼盆地侏羅系和四川盆地三疊系須家河組烴源巖的1 420個(gè)熱解大數(shù)據(jù)資料，建立了國(guó)內(nèi)主要含油氣盆地Ⅱ型和Ⅲ型有機(jī)質(zhì)生、排烴熱演化模型（圖3）。采用“投點(diǎn)法”將收集到的四川盆地龍?zhí)督M烴源巖Ⅱ型和Ⅲ型烴源巖的熱解數(shù)據(jù)放入大數(shù)據(jù)模型中發(fā)現(xiàn)，龍?zhí)督M數(shù)據(jù)點(diǎn)與其他各個(gè)盆地?zé)峤鈹?shù)據(jù)點(diǎn)分布一致，規(guī)律清晰，表明建立的模型適用于四川盆地龍?zhí)督M烴源巖生、排烴特征研究（圖3）。

圖3 中國(guó)主要含油氣盆地Ⅱ型、Ⅲ型源巖生、排烴模型Fig.3 Hydrocarbon generation and expulsion models of typeⅡandⅢsource rocks from major petroliferousbasinsin China

烴源巖生、排烴特征要素包括：生、排烴門限，排烴率，排烴速率，排烴效率，生、排烴強(qiáng)度和生、排烴量等變量［21］。根據(jù)剖面的變化特征，Ro為0.5%對(duì)應(yīng)生烴門限，生烴潛力指數(shù)（S1+S2）∕TOC在剖面上開始減小時(shí)對(duì)應(yīng)的Ro即為排烴門限，排烴門限對(duì)應(yīng)的生烴潛力指數(shù)即為烴源巖原始生烴潛力指數(shù)，原始生烴潛力指數(shù)與不同Ro剩余生烴潛力指數(shù)的差值即為對(duì)應(yīng)Ro的烴源巖排烴率，單位地質(zhì)歷史時(shí)期或者單位埋藏深度（或熱演化程度）內(nèi)烴源巖的排烴率（或排烴量）的變化量為排烴速率，各階段排烴率與原始生烴潛力指數(shù)的比值為排烴效率。計(jì)算排烴率，排烴速率，排烴效率，生、排烴強(qiáng)度和生、排烴量的公式如下：

式中：qe（Ro）為排烴率，mg∕g；HCIo（Ro）為源巖的原始生烴潛力指數(shù)，mg∕g；HCIp（Ro）為源巖的殘余生烴潛力指數(shù)，mg∕g。

式中：ve為排烴速率，（mg∕g）∕（0.1%Ro）；Δqe（Ro）為烴源巖在單位Ro演化過程中排烴率的變化量，mg∕g；ΔRo為成熟度變化量，%。

式中：Reo為烴源巖排烴效率，%。

式中：Ghc為生烴強(qiáng)度，104t∕km2；Ehc為排烴強(qiáng)度，104t∕km2；qe（Ro）為源巖排烴率，mg∕g；Ro1為生烴門限，%；Ro2為排烴門限，%；Ro′為任一Ro，%；H為烴源巖厚度，m；ρ為烴源巖密度，g∕cm3；TOC為有機(jī)碳含量，%。

式中：QP為生烴量，108t；Qe為排烴量，108t；S為烴源巖面積，m2。

2.2 生、排烴特征

2.2.1 排烴率、排烴速率和排烴效率

圖4為四川盆地龍?zhí)督M烴源巖Ⅱ型干酪根生、排烴特征。Ⅱ型干酪根原始生烴潛力指數(shù)為570 mg∕g，當(dāng)其開始明顯下降時(shí)表明排烴開始；排烴率從0開始增加，此時(shí)對(duì)應(yīng)的成熟度Ro為0.8%，即排烴門限；當(dāng)Ro達(dá)到1.6%左右時(shí)，生烴潛力指數(shù)快速下降，達(dá)到最大排烴速率，約為700（mg∕g）∕（0.1%Ro），隨著演化程度加深，排烴率不斷增加，最大可達(dá)500 mg∕g，排烴效率平均為62%。

圖4 四川盆地龍?zhí)督MⅡ型有機(jī)質(zhì)排烴率（a）、排烴速率（b）及排烴效率（c）變化特征Fig.4 Characteristicsof hydrocarbon expulsion ratio（a），expulsion rate（b）and expulsion efficiency（c）of typeⅡorganic matter in the Longtan Formation，Sichuan Basin

圖5為四川盆地龍?zhí)督M烴源巖Ⅲ型干酪根生、排烴特征。Ⅲ型干酪根原始生烴潛力指數(shù)為200 mg∕g，當(dāng)其開始明顯下降時(shí)表明排烴開始，排烴率從0開始增加，此時(shí)對(duì)應(yīng)的成熟度Ro為0.9%，即為排烴門限；當(dāng)Ro達(dá)到1.8%左右時(shí)，生烴潛力指數(shù)快速下降，達(dá)到最大排烴速率，約為150（mg∕g）∕（0.1%Ro），隨著演化程度加深，排烴率不斷增加，最大可達(dá)160 mg∕g，排烴效率平均為55%。

圖5 四川盆地龍?zhí)督MⅢ型有機(jī)質(zhì)排烴率（a）、排烴速率（b）及排烴效率（c）變化特征Fig.5 Characteristicsof hydrocarbon expulsion ratio（a），expulsion rate（b）and expulsion efficiency（c）of typeⅢorganic matter in the Longtan Formation，Sichuan Basin

2.2.2 生、排烴強(qiáng)度

根據(jù)盆地中不同區(qū)域重點(diǎn)井的埋藏史和熱史模擬結(jié)果（圖6），四川盆地龍?zhí)督M烴源巖總體上在三疊紀(jì)早期進(jìn)入生烴門限（Ro大于0.5%或者溫度高于60℃），在晚三疊世到早侏羅世達(dá)到生油高峰（Ro在0.5%～1.0%之間或溫度在60℃～180℃），在早、中白堊世進(jìn)入高、過成熟階段（Ro大于1.2%或者溫度高于180℃）［6］，但不同區(qū)域烴源巖的演化也存在差異。自龍?zhí)督M烴源巖沉積之后直到中三疊世末，受印支運(yùn)動(dòng)的影響，盆地不同區(qū)域發(fā)生規(guī)模不同的抬升剝蝕，但此時(shí)龍?zhí)督M烴源巖總體已進(jìn)入生烴門限，生烴范圍幾乎覆蓋整個(gè)盆地，生烴強(qiáng)度介于100×104～900×104t∕km2，生烴強(qiáng)度高值區(qū)主要分布在川北和川東北，同時(shí)由于該區(qū)域有機(jī)質(zhì)類型較好（Ⅱ型），源巖基本都已進(jìn)入排烴門限（Ro＞0.8%），而川東南及川中地區(qū)有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅲ型，此時(shí)源巖尚未完全進(jìn)入排烴門限（Ro＞0.9%），三疊紀(jì)末期時(shí)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M排烴強(qiáng)度最高可達(dá)350×104t∕km2，高值區(qū)主要位于川北及川東北地區(qū)（圖7）。

圖6 四川盆地重點(diǎn)井埋藏史和熱史（據(jù)文獻(xiàn)［6］修改）（井位見圖7）Fig.6 Burial and thermal history of key wells in the Sichuan Basin（modified after reference［6］and see Fig.7 for well locations）

圖7 三疊紀(jì)末四川盆地上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖生、排烴強(qiáng)度Fig.7 Hydrocarbon generation and expulsion intensity of source rocks from the Upper Permian Longtan Formation in the Sichuan Basin at the end of the Triassic

到侏羅紀(jì)末期，四川盆地龍?zhí)督M烴源巖已經(jīng)進(jìn)入主要的生、排烴期，生烴強(qiáng)度明顯較三疊紀(jì)末期高，最高可達(dá)1 400×104t∕km2；此外，由于熱演化的持續(xù)，龍?zhí)督M烴源巖整體已進(jìn)入排烴門限，排烴強(qiáng)度明顯高于三疊紀(jì)末期，排烴中心依舊位于四川盆地的北部及東北部，最高可達(dá)900×104t∕km2，川中及川南地區(qū)也已進(jìn)入排烴門限，排烴強(qiáng)度在100×104t∕km2左右（圖8）。

圖8 侏羅紀(jì)末四川盆地上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖生、排烴強(qiáng)度Fig.8 Hydrocarbon generation and expulsion intensity of source rocks fromthe Upper Permian Longtan Formation in the Sichuan Basin at the end of the Jurassic

至白堊系末期和古近系沉積期，四川盆地受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)影響而發(fā)生大規(guī)模抬升，龍?zhí)督M烴源巖的熱演化也接近終止，故該時(shí)期龍?zhí)督M烴源巖生、排烴特征基本保持至今?，F(xiàn)今期，龍?zhí)督M烴源巖生、排烴強(qiáng)度達(dá)到最大，生烴強(qiáng)度主要介于200×104～1 800×104t∕km2，生烴中心位于四川盆地的東北部，且川中及川南大部分區(qū)域生烴強(qiáng)度也明顯增大，介于200×104～400×104t∕km2；排烴強(qiáng)度也相應(yīng)增大，排烴中心位于四川盆地東北部，最高可達(dá)1 100×104t∕km2，且川中及川南地區(qū)的排烴強(qiáng)度則達(dá)到了200×104t∕km2（圖9）。

圖9 現(xiàn)今四川盆地上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖生、排烴強(qiáng)度Fig.9 Hydrocarbon generation and expulsion intensity of the source rocks fromthe Longtan Formation in the Upper Permian of the Sichuan Basin at present

總體上，川北及川東北地區(qū)烴源巖成熟度更高，有機(jī)質(zhì)豐度較高、類型好（Ⅱ型）且厚度較大［4］，因此在地質(zhì)歷史過程中始終是龍?zhí)督M烴源巖的生排烴中心。羅家寨、鐵山坡、普光以及龍崗等大型氣田的發(fā)現(xiàn)證明川東北地區(qū)仍然是勘探主戰(zhàn)場(chǎng)；而川中及川南地區(qū)有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅲ型，加之成熟度相對(duì)較低［4］，因此其資源潛力相較川東北略遜。

2.2.3 烴源巖生、排烴量

得到生、排烴強(qiáng)度之后，就可運(yùn)用公式（6）和公式（7）計(jì)算生、排烴量，用生烴量減去排烴量可得殘留烴量。計(jì)算結(jié)果表明，龍?zhí)督M現(xiàn)今累積生烴量達(dá)7 460×108t，排烴量達(dá)3 840×108t，殘留烴量達(dá)3 620×108t，生成的烴類中，約有50%的油氣滯留在烴源巖內(nèi)部。中國(guó)石油的第四次資源評(píng)價(jià)運(yùn)用了盆地模擬法對(duì)上二疊統(tǒng)烴源巖層系生烴量進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明上二疊統(tǒng)烴源巖層系總生烴量達(dá)5 810×108t，低于本文研究結(jié)果。分析認(rèn)為，本研究基于最新地質(zhì)認(rèn)識(shí)，相比第四次資評(píng)，烴源巖（TOC＞0.5%）厚度整體增大，川東北及川中地區(qū)源巖厚度明顯增大，達(dá)州—平昌—通江地區(qū)源巖厚度變化最大（圖10），并且該地區(qū)源巖的有機(jī)碳含量、熱演化程度較高［4，22］，在地質(zhì)歷史中生成了更多的油氣，因此生烴量高于第四次資評(píng)結(jié)果。

圖10 第四次資源評(píng)價(jià)所用的上二疊統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖厚度（a）與上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖厚度（b）Fig.10 Isopach maps of argillaceous source rocks used for the Fourth Resource Evaluation（a）and of source rocks of Longtan Formation of Upper Permian（b）

3 頁(yè)巖氣資源量

頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量、可采資源量主要按照公式（8）和公式（9）計(jì)算。王紅軍等人在2016年統(tǒng)計(jì)了全球65個(gè)盆地89個(gè)層系的頁(yè)巖氣可采系數(shù)后發(fā)現(xiàn)，全球頁(yè)巖氣可采系數(shù)取值區(qū)間為10%～20%［23］，因此本研究中可采系數(shù)最終取值為15%；可動(dòng)系數(shù)的確定如表1所示，最終取值28.6%。運(yùn)聚系數(shù)通過類比常規(guī)油和常規(guī)氣的運(yùn)聚系數(shù)得值。中國(guó)六大盆地常規(guī)油氣的運(yùn)聚系數(shù)統(tǒng)計(jì)表明，常規(guī)油運(yùn)聚系數(shù)平均為32.8%，常規(guī)氣的運(yùn)聚系數(shù)為6.0%（圖11）；頁(yè)巖氣由于賦存于源巖內(nèi)部，運(yùn)移距離相比常規(guī)油氣更短，但天然氣相比液態(tài)石油更容易溶于水而散失，因此運(yùn)聚系數(shù)應(yīng)介于常規(guī)油及常規(guī)氣之間，最終運(yùn)聚系數(shù)取值19%。天然氣密度取值0.8 kg∕m3，計(jì)算結(jié)果表明，龍?zhí)督M頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量為24.6×1012m3，可采資源量為3.7×1012m3。劉洪林等人于2020年運(yùn)用體積法計(jì)算了川東地區(qū)大池干井、方斗山、明月峽、涼水井—銅鑼?shí){和華鎣山地區(qū)的頁(yè)巖氣資源量，計(jì)算結(jié)果表明以上區(qū)塊頁(yè)巖氣總地質(zhì)資源量約為0.7×1012m3［9］，郭旭升等人在2018年采用體積法計(jì)算了綦江—赤水一帶頁(yè)巖氣資源量，結(jié)果顯示該區(qū)塊頁(yè)巖氣資源量約為0.1×1012m3［10］，而本文研究表明除了川東地區(qū)外，在川北、川東北及川中地區(qū)頁(yè)巖殘留烴強(qiáng)度更大，因此僅從源巖生烴、排烴和殘留烴的角度認(rèn)為，四川盆地龍?zhí)督M頁(yè)巖氣還有相當(dāng)大的資源量有待發(fā)現(xiàn)，勘探潛力巨大。

圖11 中國(guó)六大盆地常規(guī)油氣運(yùn)聚系數(shù)統(tǒng)計(jì)Fig.11 Statisticsof conventional oil and gas migration and accumulation coefficientsin six major basins in China

表1 可動(dòng)系數(shù)的確定Table 1 Determination of movable coefficients

式中：Q地為地質(zhì)資源量，1012m3；Q殘為殘留烴量，108t；Q可采為可采資源量，1012m3；R為運(yùn)移及保存系數(shù)，%；M為可動(dòng)系數(shù)，%；E為可采系數(shù)，%。

4 討論

油氣藏的形成和分布受諸多地質(zhì)因素的控制，對(duì)于常規(guī)油氣而言，烴源灶、有利相是控制油氣形成及分布的兩個(gè)必不可少的因素［26-33］，基于前文對(duì)龍?zhí)督M烴源巖生、排烴特征的研究，結(jié)合儲(chǔ)層沉積相的展布，對(duì)龍?zhí)督M源巖生成的常規(guī)油氣有利勘探區(qū)域進(jìn)行了預(yù)測(cè)（圖12）；同時(shí)根據(jù)海-陸過渡相頁(yè)巖氣有利區(qū)優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)（表2），結(jié)合殘留烴強(qiáng)度平面分布圖及龍?zhí)督M底面埋深圖，預(yù)測(cè)了龍?zhí)督M頁(yè)巖油氣資源有利勘探區(qū)（圖13）。

表2 海-陸過渡相頁(yè)巖氣有利區(qū)優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Selection criteria for potential shale gasareas in marine-continent transitional facies

烴源灶控油氣作用主要表現(xiàn)為油氣藏主要分布在距離排烴中心較近的區(qū)域，呈現(xiàn)出“近源成藏”的特征，相控油氣作用主要表現(xiàn)為油氣主要分布在物性較好的儲(chǔ)層中，而儲(chǔ)層的物性主要受沉積相的控制，呈現(xiàn)出“優(yōu)相控藏”的特征。龍?zhí)督M生成的常規(guī)氣主要儲(chǔ)集于上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組和下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層中。研究表明，長(zhǎng)興組-飛仙關(guān)組儲(chǔ)層類型為礁灘儲(chǔ)層，儲(chǔ)層主要分布于環(huán)開江-梁平海槽邊緣帶，在川中“蓬溪-武勝臺(tái)凹”臺(tái)內(nèi)高帶、鄂西-城口海槽西側(cè)也有礁灘儲(chǔ)層的發(fā)育。從圖12中可以看出，目前已發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)興組-飛仙關(guān)組氣藏主要分布于環(huán)開江-梁平海槽兩側(cè)的礁灘儲(chǔ)層當(dāng)中，同時(shí)靠近龍?zhí)督M烴源巖排烴中心，氣藏的形成及分布明顯受到烴源巖和沉積相的控制，而萬縣東北部源巖排烴強(qiáng)度較高，且該地區(qū)位于鄂西—城口海槽西側(cè)臺(tái)緣帶，礁灘儲(chǔ)層厚度較大，白云巖化程度高，儲(chǔ)層物性較好［34］，因此推測(cè)萬縣東北部也可以作為長(zhǎng)興組-飛仙關(guān)組下一步有利勘探區(qū)。

圖12 長(zhǎng)興組-飛仙關(guān)組油氣藏與烴源灶分布關(guān)系Fig.12 Relationship between oil∕gas reservoirs and source rocks in the Changxing and Feixianguan Formations

對(duì)于頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)域，一些學(xué)者已做了部分工作，前人在綜合考慮頁(yè)巖的厚度、埋深、生氣量、有機(jī)質(zhì)、儲(chǔ)集層特征、含氣性、地面條件、工程及經(jīng)濟(jì)等多種因素下，優(yōu)選出川南以及川東部分區(qū)域?yàn)轫?yè)巖氣勘探有利區(qū)［2，7，9-10］，從圖13可以看出，前人選取的有利區(qū)龍?zhí)督M烴源巖殘留烴強(qiáng)度不大，可能不是頁(yè)巖氣最富集的區(qū)域。本文依據(jù)海陸過渡相頁(yè)巖氣有利區(qū)優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)，除了考慮頁(yè)巖厚度、有機(jī)碳含量、成熟度、埋藏深度參數(shù)外，引入了殘留烴強(qiáng)度作為主要參考指標(biāo)。綜合分析認(rèn)為萬縣東北部，龍?zhí)督M烴源巖殘留烴強(qiáng)度較大，最高達(dá)700×104t∕km2，且泥頁(yè)巖厚度大于80 m［35］，有機(jī)碳含量在2.5%以上［1］，Ro基本在2.0%以上［4］，可以作為頁(yè)巖氣勘探有利區(qū)，最終根據(jù)龍?zhí)督M底面埋深圖優(yōu)選出萬縣東北部埋深在4 500 m以內(nèi)的區(qū)域?yàn)橄乱徊巾?yè)巖氣勘探有利區(qū)（圖13）。

圖13 龍?zhí)督M底面埋深圖（a）與龍?zhí)督M頁(yè)巖氣有利勘探區(qū)域預(yù)測(cè)（b）Fig.13 Buried depth of the bottom of the Longtan Formation（a）and forecast of potential shale gas areas in the Longtan Formation（b）

川北通江和蒼溪等地區(qū)既靠近排烴中心，又有礁灘儲(chǔ)層發(fā)育，應(yīng)以長(zhǎng)興組-飛仙關(guān)組常規(guī)油氣勘探為主（圖12）；川中的遂寧、廣安以及川東北的萬縣及其東北部源巖排烴強(qiáng)度高，礁灘體發(fā)育，且頁(yè)巖氣成藏條件優(yōu)越，可同時(shí)作為常規(guī)油氣、頁(yè)巖油氣勘探有利區(qū)；川東南的瀘州、宜賓以及川東的綦江、重慶、涪陵、石柱的油氣勘探應(yīng)以龍?zhí)督M頁(yè)巖氣為主（圖13）。

5 結(jié)論

1）龍?zhí)督MⅡ型有機(jī)質(zhì)原始生烴潛力指數(shù)為570 mg∕g，在Ro為0.5%時(shí)達(dá)到生烴門限，在Ro為0.8%時(shí)達(dá)到排烴門限，當(dāng)Ro為1.6%左右時(shí)達(dá)到最大排烴速率，約 為700（mg∕g）∕（0.1%Ro），排 烴 效 率 平 均 為62%。

2）龍?zhí)督MⅢ型有機(jī)質(zhì)原始生烴潛力指數(shù)為200 mg∕g，在Ro為0.5%時(shí)達(dá)到生烴門限，在Ro為0.9%時(shí)達(dá)到排烴門限，當(dāng)Ro為1.8%左右時(shí)達(dá)到最大排烴速率，約 為150（mg∕g）∕（0.1%Ro），排 烴 效 率 平 均 為55%。

3）川東北及川中是龍?zhí)督M烴源巖生、排和殘留烴中心，烴源巖現(xiàn)今累積生烴量達(dá)7 460×108t，排烴量達(dá)3 840×108t，殘留烴量達(dá)3 620×108t，其中頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量為24.6×1012m3，可采資源量為3.7×1012m3。

4）綜合考慮有利儲(chǔ)層分布、頁(yè)巖厚度、有機(jī)碳含量、成熟度、埋深、排烴強(qiáng)度和殘留烴強(qiáng)度，認(rèn)為川北通江和蒼溪等地區(qū)應(yīng)以長(zhǎng)興組-飛仙關(guān)組常規(guī)油氣勘探為主；川中的遂寧、廣安以及川東北的萬縣及其東北部可同時(shí)作為常規(guī)油氣和頁(yè)巖油氣勘探有利區(qū)；川南的瀘州、宜賓以及川東的綦江、重慶、涪陵和石柱應(yīng)以龍?zhí)督M頁(yè)巖氣勘探為主。