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2017年 42卷 第7期
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摘要
2017, 42(7): 1045-1056.
doi: 10.3799/dqkx.2017.084
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摘要:
针对我国南方海相富有机质页岩时空非均质强、热演化程度高、构造演化历史复杂、页岩气具差异富集和保存条件多样等特点，采用多学科方法对南方五峰组-龙马溪组海相页岩气区进行精细解剖，形成了针对南方复杂地区海相高过成熟页岩气评价参数表征的多项关键技术.研究结果显示富泥硅质页岩和富泥/硅混合质页岩是五峰组-龙马溪组的优质岩相；页岩中孔和宏孔提供了主要的孔体积，微-纳米孔隙结构特征受页岩组分及其孔隙发育程度双重控制；页岩气富集演化具二高、三复杂特点（古温度高，热演化程度高，温压演化复杂，页岩气赋存方式复杂及保存条件复杂）.研究中所提出的页岩岩相表征和优选技术、多尺度储集空间全息表征技术、海相页岩复杂演化改造过程表征技术、初步形成的甜点评价参数体系表征方法可有效地应用于南方五峰组-龙马溪组海相页岩气评价.研究成果可为南方页岩气基础地质调查工程提供技术支撑.
针对我国南方海相富有机质页岩时空非均质强、热演化程度高、构造演化历史复杂、页岩气具差异富集和保存条件多样等特点，采用多学科方法对南方五峰组-龙马溪组海相页岩气区进行精细解剖，形成了针对南方复杂地区海相高过成熟页岩气评价参数表征的多项关键技术.研究结果显示富泥硅质页岩和富泥/硅混合质页岩是五峰组-龙马溪组的优质岩相；页岩中孔和宏孔提供了主要的孔体积，微-纳米孔隙结构特征受页岩组分及其孔隙发育程度双重控制；页岩气富集演化具二高、三复杂特点（古温度高，热演化程度高，温压演化复杂，页岩气赋存方式复杂及保存条件复杂）.研究中所提出的页岩岩相表征和优选技术、多尺度储集空间全息表征技术、海相页岩复杂演化改造过程表征技术、初步形成的甜点评价参数体系表征方法可有效地应用于南方五峰组-龙马溪组海相页岩气评价.研究成果可为南方页岩气基础地质调查工程提供技术支撑.
2017, 42(7): 1057-1068.
doi: 10.3799/dqkx.2017.085
摘要:
近年来我国在四川盆地率先实现了页岩气商业开发，奥陶系五峰组-志留系龙马溪组成为南方海相页岩气开发的主力层系.通过梳理页岩气沉积与分布特征、构造演化特征、构造样式及保存特征、页岩储层特征，提出了我国南方海相页岩气富集高产的主控因素：深水陆棚相富有机质优质页岩是物质基础；构造抬升时间和构造样式是页岩气富集保存的关键因素，总结了构造保存完整型、残留型、破坏型3大类页岩气构造样式；地层超压是页岩气高产的必要条件.最终展望了页岩气发展前景，预测了我国南方几个古隆起的边缘和滇黔桂地区是未来页岩气勘探开发的有利区.
近年来我国在四川盆地率先实现了页岩气商业开发，奥陶系五峰组-志留系龙马溪组成为南方海相页岩气开发的主力层系.通过梳理页岩气沉积与分布特征、构造演化特征、构造样式及保存特征、页岩储层特征，提出了我国南方海相页岩气富集高产的主控因素：深水陆棚相富有机质优质页岩是物质基础；构造抬升时间和构造样式是页岩气富集保存的关键因素，总结了构造保存完整型、残留型、破坏型3大类页岩气构造样式；地层超压是页岩气高产的必要条件.最终展望了页岩气发展前景，预测了我国南方几个古隆起的边缘和滇黔桂地区是未来页岩气勘探开发的有利区.
2017, 42(7): 1069-1082.
doi: 10.3799/dqkx.2017.086
摘要:
学者们在页岩层序划分与构成等方面还存在较大分歧；其次，现有研究中针对页岩非均质性在层序格架内的变化特征及成因规律方面亦有不足.五峰组-龙马溪组页岩是上扬子地区重要的页岩气勘探层位之一，通过钻井岩心、露头剖面、常规测井、能谱测井和地球化学参数等资料，对上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组黑色页岩层序地层学进行了定量分析.在五峰组-龙马溪组识别出3个三级层序，其中五峰组为一个三级层序，进一步划分出海侵体系域（五峰组下部黑色页岩）和高位体系域（五峰组上部观音桥段）；龙马溪组一段作为一个三级层序，进一步划分出海侵体系域、早期高位和晚期高位体系域；龙马溪组二段和三段为一个三级层序，进一步划分出低位体系域、海侵体系域和高位体系域.以不同体系域为单元分析了五峰组-龙马溪组层序发育与沉积环境特征，揭示了各体系域内古生产力与水体氧化还原条件对有机质富集的控制机理，总结并提出了系统的五峰组-龙马溪组黑色页岩层序地层垂向演化模式.
学者们在页岩层序划分与构成等方面还存在较大分歧；其次，现有研究中针对页岩非均质性在层序格架内的变化特征及成因规律方面亦有不足.五峰组-龙马溪组页岩是上扬子地区重要的页岩气勘探层位之一，通过钻井岩心、露头剖面、常规测井、能谱测井和地球化学参数等资料，对上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组黑色页岩层序地层学进行了定量分析.在五峰组-龙马溪组识别出3个三级层序，其中五峰组为一个三级层序，进一步划分出海侵体系域（五峰组下部黑色页岩）和高位体系域（五峰组上部观音桥段）；龙马溪组一段作为一个三级层序，进一步划分出海侵体系域、早期高位和晚期高位体系域；龙马溪组二段和三段为一个三级层序，进一步划分出低位体系域、海侵体系域和高位体系域.以不同体系域为单元分析了五峰组-龙马溪组层序发育与沉积环境特征，揭示了各体系域内古生产力与水体氧化还原条件对有机质富集的控制机理，总结并提出了系统的五峰组-龙马溪组黑色页岩层序地层垂向演化模式.
2017, 42(7): 1083-1091.
doi: 10.3799/dqkx.2017.087
摘要:
页岩气富集不均匀，无论对于不同页岩油气藏还是同一页岩油气藏不同地方，产量都是有高有低.有必要系统分析和对比全球不同页岩油气的地质、石油系统与油气富集的关系，总结页岩油气富集的主控因素，从而采取合理的勘探和开发技术.以美国、阿根廷和中国典型页岩为例，基于野外和岩心观察、样品属性测试分析、储层表征、石油系统分析及油气测试，探究了页岩油气富集的主控因素及存在的认识误区.结果表明，富含有机质和脆性矿物的页岩主要分布于远离造山带物源的非深水的沉积和构造背景，富含石英和高伽马页岩并非判断优质储层的矿物和岩石物理标准，优质碳酸盐页岩应以富含碳酸盐和低伽马值为标准.页岩油气藏实际是细粒富含有机质的自生自储或与富含有机质烃源岩相邻的贫有机质细粒沉积储层.天然裂缝对页岩油气富集具有有利和不利的双重作用.因此，页岩油气富集同时受到沉积和构造环境、岩相及矿物组成、天然裂缝的耦合影响，且对不同沉积盆地、不同属性页岩的影响差异明显.
页岩气富集不均匀，无论对于不同页岩油气藏还是同一页岩油气藏不同地方，产量都是有高有低.有必要系统分析和对比全球不同页岩油气的地质、石油系统与油气富集的关系，总结页岩油气富集的主控因素，从而采取合理的勘探和开发技术.以美国、阿根廷和中国典型页岩为例，基于野外和岩心观察、样品属性测试分析、储层表征、石油系统分析及油气测试，探究了页岩油气富集的主控因素及存在的认识误区.结果表明，富含有机质和脆性矿物的页岩主要分布于远离造山带物源的非深水的沉积和构造背景，富含石英和高伽马页岩并非判断优质储层的矿物和岩石物理标准，优质碳酸盐页岩应以富含碳酸盐和低伽马值为标准.页岩油气藏实际是细粒富含有机质的自生自储或与富含有机质烃源岩相邻的贫有机质细粒沉积储层.天然裂缝对页岩油气富集具有有利和不利的双重作用.因此，页岩油气富集同时受到沉积和构造环境、岩相及矿物组成、天然裂缝的耦合影响，且对不同沉积盆地、不同属性页岩的影响差异明显.
2017, 42(7): 1092-1106.
doi: 10.3799/dqkx.2017.088
摘要:
目前页岩生烃的评价体系主要停留在静态条件下，忽略了成烃的动态过程，不能正确评价页岩原始的生烃潜力.采用生烃动力学模拟实验方法，分别对一个相对低成熟的典型海相富有机质页岩及其干酪根样品开展封闭体系和半开放体系下的人工熟化，并对熟化后的两个系列样品进行黄金管生气动力学模拟实验.对裂解产物中气态烃化合物、轻烃类化合物以及碳同位素开展了定量分析，结果表明，甲烷生成过程被划分为4个阶段，即生油（小于1.0% EayRo）、凝析油生成（1.0%~1.% EayRo）、湿气生成（1.%~2.2% EayRo）和干气生成阶段（大于2.2% EayRo）；页岩中甲烷的最大产率主要来自干酪根的初次裂解（占22.7%）、可排沥青（占7.6%）和残余沥青（占19.6%）的二次裂解；经过早期排烃作用的页岩样品仍有大量的可溶沥青，在高-过成熟阶段其可以与干酪根、不可溶沥青相互作用，成为晚期主要的页岩生气母质.
目前页岩生烃的评价体系主要停留在静态条件下，忽略了成烃的动态过程，不能正确评价页岩原始的生烃潜力.采用生烃动力学模拟实验方法，分别对一个相对低成熟的典型海相富有机质页岩及其干酪根样品开展封闭体系和半开放体系下的人工熟化，并对熟化后的两个系列样品进行黄金管生气动力学模拟实验.对裂解产物中气态烃化合物、轻烃类化合物以及碳同位素开展了定量分析，结果表明，甲烷生成过程被划分为4个阶段，即生油（小于1.0% EayRo）、凝析油生成（1.0%~1.% EayRo）、湿气生成（1.%~2.2% EayRo）和干气生成阶段（大于2.2% EayRo）；页岩中甲烷的最大产率主要来自干酪根的初次裂解（占22.7%）、可排沥青（占7.6%）和残余沥青（占19.6%）的二次裂解；经过早期排烃作用的页岩样品仍有大量的可溶沥青，在高-过成熟阶段其可以与干酪根、不可溶沥青相互作用，成为晚期主要的页岩生气母质.
2017, 42(7): 1107-1115.
doi: 10.3799/dqkx.2017.089
摘要:
TX1井是四川盆地外围第一口针对牛蹄塘组页岩压裂的井，岩心现场解析含气量为1.00~3.06m3/t，含气性较好，展现了较好的勘探前景.但复杂构造以及下部含水层对后期储层改造提供了挑战.对TX1井进行了压裂改造，返排过程中气体点火2~3m，但后期一直出水，返排率大于100%.利用Meyer软件进行压裂拟合评价，结果显示TX1井在压裂过程中因沟通了底部高含水层，导致压后出水严重；压裂改造未形成复杂的裂缝网络，限制了储层改造的效果.因此认为直井压裂改造受体积的限制，只能作为对页岩储层含气性与产能的评价手段，页岩气商业性开发还需通过水平井钻井和大规模的分段压裂改造来实现.该井的钻探施工与压裂改造经验为本地区下一步勘探开发指明了方向.
TX1井是四川盆地外围第一口针对牛蹄塘组页岩压裂的井，岩心现场解析含气量为1.00~3.06m3/t，含气性较好，展现了较好的勘探前景.但复杂构造以及下部含水层对后期储层改造提供了挑战.对TX1井进行了压裂改造，返排过程中气体点火2~3m，但后期一直出水，返排率大于100%.利用Meyer软件进行压裂拟合评价，结果显示TX1井在压裂过程中因沟通了底部高含水层，导致压后出水严重；压裂改造未形成复杂的裂缝网络，限制了储层改造的效果.因此认为直井压裂改造受体积的限制，只能作为对页岩储层含气性与产能的评价手段，页岩气商业性开发还需通过水平井钻井和大规模的分段压裂改造来实现.该井的钻探施工与压裂改造经验为本地区下一步勘探开发指明了方向.
2017, 42(7): 1116-1123.
doi: 10.3799/dqkx.2017.090
摘要:
目前对优势页岩岩相的划分尚缺乏明确的标准.另外，合理连接不同孔隙测试方法的结果，实现页岩的全孔径孔隙结构定量化表征，成为现阶段亟待解决的关键问题.基于页岩的有机质丰度和矿物组分建立了岩相划分方案，查明了渝东南下志留统龙马溪组页岩发育硅质页岩、混合质页岩和粘土质页岩3类，根据有机质丰度将每类页岩细分为富、含和贫有机质等共计9种岩相，在此基础上开展了低压N2吸附和高压压汞实验.研究区龙马溪组中富有机质页岩孔径呈现多峰分布特征，主要孔径峰值位于2~3nm、70~90nm和200~300nm，页岩的孔体积主要来源于中孔（2~0nm）和宏孔（>0nm），比表面积主要来自中孔和微孔（ < 2nm）；对于孔体积贡献，微孔最高可占12%，中孔占3%，宏孔占2%.对于孔面积贡献，微孔最高占47%，中孔占7%，宏孔占11%.随着粘土矿物含量升高，在200~400nm范围内孔体积显著升高.中孔和宏孔贡献了超过90%的孔体积，微孔和中孔贡献了超过90%的比表面积.富有机质硅质页岩微孔比例高，对比表面积贡献高，孔体积和比表面积最大，有利于页岩气富集，是最有利的页岩岩相.
目前对优势页岩岩相的划分尚缺乏明确的标准.另外，合理连接不同孔隙测试方法的结果，实现页岩的全孔径孔隙结构定量化表征，成为现阶段亟待解决的关键问题.基于页岩的有机质丰度和矿物组分建立了岩相划分方案，查明了渝东南下志留统龙马溪组页岩发育硅质页岩、混合质页岩和粘土质页岩3类，根据有机质丰度将每类页岩细分为富、含和贫有机质等共计9种岩相，在此基础上开展了低压N2吸附和高压压汞实验.研究区龙马溪组中富有机质页岩孔径呈现多峰分布特征，主要孔径峰值位于2~3nm、70~90nm和200~300nm，页岩的孔体积主要来源于中孔（2~0nm）和宏孔（>0nm），比表面积主要来自中孔和微孔（ < 2nm）；对于孔体积贡献，微孔最高可占12%，中孔占3%，宏孔占2%.对于孔面积贡献，微孔最高占47%，中孔占7%，宏孔占11%.随着粘土矿物含量升高，在200~400nm范围内孔体积显著升高.中孔和宏孔贡献了超过90%的孔体积，微孔和中孔贡献了超过90%的比表面积.富有机质硅质页岩微孔比例高，对比表面积贡献高，孔体积和比表面积最大，有利于页岩气富集，是最有利的页岩岩相.
2017, 42(7): 1124-1133.
doi: 10.3799/dqkx.2017.091
摘要:
焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩富集有大量的天然气，但针对页岩气地球化学特征研究还较薄弱，其蕴含的地质意义不甚明确.通过页岩气组分及其碳同位素特征和页岩干酪根的碳同位素特征分析，讨论了页岩气的来源、成因类型和完全倒转的碳同位素分布特征.五峰组-龙马溪组页岩具有很好的生烃能力、有机质丰度与含气量的关系有明显的正相关性、甲烷与干酪根相似的碳同位素特征、地层的超压特征等，综合表明研究区天然气应为页岩自生自储的页岩气；页岩气的甲烷含量均超过98%，其碳同位素平均为-29.93‰，反映了成熟度已经达到过成熟干气阶段；相对稳定的ln（C1/C2）和快速增大的ln（C2/C3）揭示其成因主要为二次裂解气；页岩气碳同位素完全倒转的分布特征主要受到在相对封闭环境中的原油裂解生气作用的影响，其完全倒转的碳同位素分布特征也反映了研究区良好的页岩气保存、富集条件.
焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩富集有大量的天然气，但针对页岩气地球化学特征研究还较薄弱，其蕴含的地质意义不甚明确.通过页岩气组分及其碳同位素特征和页岩干酪根的碳同位素特征分析，讨论了页岩气的来源、成因类型和完全倒转的碳同位素分布特征.五峰组-龙马溪组页岩具有很好的生烃能力、有机质丰度与含气量的关系有明显的正相关性、甲烷与干酪根相似的碳同位素特征、地层的超压特征等，综合表明研究区天然气应为页岩自生自储的页岩气；页岩气的甲烷含量均超过98%，其碳同位素平均为-29.93‰，反映了成熟度已经达到过成熟干气阶段；相对稳定的ln（C1/C2）和快速增大的ln（C2/C3）揭示其成因主要为二次裂解气；页岩气碳同位素完全倒转的分布特征主要受到在相对封闭环境中的原油裂解生气作用的影响，其完全倒转的碳同位素分布特征也反映了研究区良好的页岩气保存、富集条件.
2017, 42(7): 1134-1146.
doi: 10.3799/dqkx.2017.092
摘要:
页岩孔隙结构及差异性是页岩含气性和产能评价的基础性问题.针对川东南彭水地区五峰组与龙马溪组页岩的孔隙结构已有若干研究成果，然而在页岩孔隙结构差异性和有机孔定量特征方面还缺乏研究.利用低温低压氮气吸附测定和氩离子抛光-场发射扫描电镜（FE-EM）技术，对页岩样品纳米孔隙进行了二维观察与统计以及分形特征计算，研究了3nm至几百nm页岩孔径范围的孔隙结构及其差异性.研究区五峰组-龙马溪组页岩有机孔十分发育；氮气吸附测定页岩孔隙形状包含开放型圆筒状、层状结构狭缝状和墨水瓶状等；扫描电镜观察有机孔形态主要有近圆形、椭圆形和多角形等.五峰组和龙马溪组页岩孔隙结构具有明显的差异性，主要体现在孔径大小、形态和数量上.氮气吸附测定表明，五峰组页岩孔隙比表面积和总孔容较龙马溪组大，微孔所占总孔的比例也较高；五峰组页岩孔径相对龙马溪组更细窄.扫描电镜二维图像观察与统计结果表明，五峰组有机孔径以小于3nm为主，形态以多角形为主；龙马溪组有机孔径以小于0nm为主，形态多呈近圆形和椭圆形.五峰组页岩的分形维值大于龙马溪组页岩，说明前者孔隙复杂程度较高.
页岩孔隙结构及差异性是页岩含气性和产能评价的基础性问题.针对川东南彭水地区五峰组与龙马溪组页岩的孔隙结构已有若干研究成果，然而在页岩孔隙结构差异性和有机孔定量特征方面还缺乏研究.利用低温低压氮气吸附测定和氩离子抛光-场发射扫描电镜（FE-EM）技术，对页岩样品纳米孔隙进行了二维观察与统计以及分形特征计算，研究了3nm至几百nm页岩孔径范围的孔隙结构及其差异性.研究区五峰组-龙马溪组页岩有机孔十分发育；氮气吸附测定页岩孔隙形状包含开放型圆筒状、层状结构狭缝状和墨水瓶状等；扫描电镜观察有机孔形态主要有近圆形、椭圆形和多角形等.五峰组和龙马溪组页岩孔隙结构具有明显的差异性，主要体现在孔径大小、形态和数量上.氮气吸附测定表明，五峰组页岩孔隙比表面积和总孔容较龙马溪组大，微孔所占总孔的比例也较高；五峰组页岩孔径相对龙马溪组更细窄.扫描电镜二维图像观察与统计结果表明，五峰组有机孔径以小于3nm为主，形态以多角形为主；龙马溪组有机孔径以小于0nm为主，形态多呈近圆形和椭圆形.五峰组页岩的分形维值大于龙马溪组页岩，说明前者孔隙复杂程度较高.
2017, 42(7): 1147-1156.
doi: 10.3799/dqkx.2017.093
摘要:
中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩是目前页岩气勘探的主要目的层位之一，然而在渝东北地区其勘探效果不尽如人意，原因在于其孔隙结构特征并未清楚.采用聚焦离子束扫描电子显微镜、纳米C和气体吸附实验等方法对渝东北地区下寒武统牛蹄塘组页岩微纳米孔隙结构进行了定量表征.结果表明，牛蹄塘组页岩的微纳米孔隙类型主要为无机质孔隙，包括粒间孔和粒内孔，而N2吸附滞后环类型属于4型，对应孔隙类型为单边狭缝型孔隙；牛蹄塘组页岩的平均总孔体积为0.0317mL/g，平均总比表面积为34.7m2/g.牛蹄塘组页岩过高的演化程度导致有机质孔隙不发育，进而导致其微纳米孔隙具有较差的连通性；中孔贡献了绝大部分的孔体积，而微孔则贡献了相对较多的比表面积.
中国南方下寒武统牛蹄塘组页岩是目前页岩气勘探的主要目的层位之一，然而在渝东北地区其勘探效果不尽如人意，原因在于其孔隙结构特征并未清楚.采用聚焦离子束扫描电子显微镜、纳米C和气体吸附实验等方法对渝东北地区下寒武统牛蹄塘组页岩微纳米孔隙结构进行了定量表征.结果表明，牛蹄塘组页岩的微纳米孔隙类型主要为无机质孔隙，包括粒间孔和粒内孔，而N2吸附滞后环类型属于4型，对应孔隙类型为单边狭缝型孔隙；牛蹄塘组页岩的平均总孔体积为0.0317mL/g，平均总比表面积为34.7m2/g.牛蹄塘组页岩过高的演化程度导致有机质孔隙不发育，进而导致其微纳米孔隙具有较差的连通性；中孔贡献了绝大部分的孔体积，而微孔则贡献了相对较多的比表面积.
2017, 42(7): 1157-1168.
doi: 10.3799/dqkx.2017.094
摘要:
目前页岩含气量的预测获取方法主要包括现场解吸法、测井解释法、等温吸附法、线性拟合法以及地震反演法等，但每种方法都存在不足，因此研制了涪陵地区页岩含气量计算模型，为页岩资源量评价奠定基础.以岩心实验为基础，筛选并分析了研究区页岩游离气含量和吸附气含量的主控参数，分别建立了游离气含量和吸附气含量的计算模型，最终利用该模型得到了研究区页岩含气量与孔隙度、OC和深度的演化图版以及单井页岩含气量分布特征.当孔隙度和OC一定时，页岩含气量随深度的增加而增加，但是增加幅度逐渐降低；当深度一定时，页岩含气量随孔隙度和OC的增大而增加.A井五峰组-龙马溪组页岩气储层含气量呈现上低下高且随深度的增加而明显增加的特征；其中下部Ⅰ段储层段，总含气量高达7.76m3/t，游离气含量占60.7%，为优质层段.
目前页岩含气量的预测获取方法主要包括现场解吸法、测井解释法、等温吸附法、线性拟合法以及地震反演法等，但每种方法都存在不足，因此研制了涪陵地区页岩含气量计算模型，为页岩资源量评价奠定基础.以岩心实验为基础，筛选并分析了研究区页岩游离气含量和吸附气含量的主控参数，分别建立了游离气含量和吸附气含量的计算模型，最终利用该模型得到了研究区页岩含气量与孔隙度、OC和深度的演化图版以及单井页岩含气量分布特征.当孔隙度和OC一定时，页岩含气量随深度的增加而增加，但是增加幅度逐渐降低；当深度一定时，页岩含气量随孔隙度和OC的增大而增加.A井五峰组-龙马溪组页岩气储层含气量呈现上低下高且随深度的增加而明显增加的特征；其中下部Ⅰ段储层段，总含气量高达7.76m3/t，游离气含量占60.7%，为优质层段.
2017, 42(7): 1169-1184.
doi: 10.3799/dqkx.2017.095
摘要:
上扬子地区广泛发育上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组富有机质页岩，前人研究较少涉及其岩相类型和沉积过程对主要地质事件的响应.细粒沉积物高精度层序地层学研究表明，晚奥陶世至龙一段充填沉积期，经历了3次大的地质事件，形成了2个三级层序（五峰组层序Sq1和龙一段层序Sq2）、12个准层序组和13个笔石带.在生物地层约束的等时格架中，识别出火山喷发事件形成的富碳、富有机硅的硅质页岩相，底流侵入事件及陆源输入浊流事件沉积的贫碳、贫有机硅的混合质页岩相和泥质页岩相，建立了五峰组-龙马溪组富有机质页岩的成因模式，该套页岩主要为该时期的火山喷发（包括冰期和生物绝灭）、底流侵入和陆源输入等地质事件导致的古气候、古海洋等各要素协同作用的结果.
上扬子地区广泛发育上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组富有机质页岩，前人研究较少涉及其岩相类型和沉积过程对主要地质事件的响应.细粒沉积物高精度层序地层学研究表明，晚奥陶世至龙一段充填沉积期，经历了3次大的地质事件，形成了2个三级层序（五峰组层序Sq1和龙一段层序Sq2）、12个准层序组和13个笔石带.在生物地层约束的等时格架中，识别出火山喷发事件形成的富碳、富有机硅的硅质页岩相，底流侵入事件及陆源输入浊流事件沉积的贫碳、贫有机硅的混合质页岩相和泥质页岩相，建立了五峰组-龙马溪组富有机质页岩的成因模式，该套页岩主要为该时期的火山喷发（包括冰期和生物绝灭）、底流侵入和陆源输入等地质事件导致的古气候、古海洋等各要素协同作用的结果.
2017, 42(7): 1185-1194.
doi: 10.3799/dqkx.2017.096
摘要:
页岩气是重要的非常规天然气资源，主要以游离气与吸附气状态赋存于页岩中，研究和阐明其含量、主控因素和演化规律对于揭示页岩气成藏机理具有重要意义.采用不同条件下页岩高温高压等温吸附实验、FE-EM、CO2吸附、N2吸附、压汞等实验方法综合研究页岩气藏中的游离气与吸附气的主控因素.结果表明，游离气主要受页岩孔隙类型、孔隙结构、储层温度与压力等条件控制；OC、成熟度和水分影响吸附气含量.基于吸附气体积校正、地质模型和数值计算综合表征，五峰-龙马溪组页岩中以游离气为主，其平均含量约为%，吸附气含量约为4%.在抬升阶段，储层温度和压力发生改变，页岩气赋存形式随之变化，游离气减少，吸附气增加.
页岩气是重要的非常规天然气资源，主要以游离气与吸附气状态赋存于页岩中，研究和阐明其含量、主控因素和演化规律对于揭示页岩气成藏机理具有重要意义.采用不同条件下页岩高温高压等温吸附实验、FE-EM、CO2吸附、N2吸附、压汞等实验方法综合研究页岩气藏中的游离气与吸附气的主控因素.结果表明，游离气主要受页岩孔隙类型、孔隙结构、储层温度与压力等条件控制；OC、成熟度和水分影响吸附气含量.基于吸附气体积校正、地质模型和数值计算综合表征，五峰-龙马溪组页岩中以游离气为主，其平均含量约为%，吸附气含量约为4%.在抬升阶段，储层温度和压力发生改变，页岩气赋存形式随之变化，游离气减少，吸附气增加.
2017, 42(7): 1195-1208.
doi: 10.3799/dqkx.2017.097
摘要:
我国陆相湖盆页岩具有较大的生烃潜力，但是对其研究起步较晚，目前存在诸多不足，尤其对富生烃页岩岩相特征及其沉积作用过程、成因演化等方面的研究工作均处于探索阶段.综合岩心、薄片、XRD矿物含量分析、主微量元素和测井等数据，在沉积学、元素地球化学以及-R（湖进-湖退）层序理论的指导下，详细研究了东营凹陷沙四上亚段页岩的岩相特征及其沉积过程、岩相发育与层序耦合关系以及古气候和湖泊的演化过程.结果表明，沙四上亚段页岩自下而上主要由硬石膏薄夹层页岩相、含粉砂富粘土质页岩相、块状灰质页岩相和纹层状灰质页岩相组成，分别沉积于盐湖环境、前三角洲环境、浅湖环境和深湖-半深湖环境.页岩岩相组合的垂向演化与体系域的纵向分布具有明显的耦合关系，揭示了古气候由干旱转为潮湿、湖盆由小型湖泊演化为大型湖泊，并推断古气候的变化和控盆正断层的活动是控制研究区古湖泊演化的两个重要因素.
我国陆相湖盆页岩具有较大的生烃潜力，但是对其研究起步较晚，目前存在诸多不足，尤其对富生烃页岩岩相特征及其沉积作用过程、成因演化等方面的研究工作均处于探索阶段.综合岩心、薄片、XRD矿物含量分析、主微量元素和测井等数据，在沉积学、元素地球化学以及-R（湖进-湖退）层序理论的指导下，详细研究了东营凹陷沙四上亚段页岩的岩相特征及其沉积过程、岩相发育与层序耦合关系以及古气候和湖泊的演化过程.结果表明，沙四上亚段页岩自下而上主要由硬石膏薄夹层页岩相、含粉砂富粘土质页岩相、块状灰质页岩相和纹层状灰质页岩相组成，分别沉积于盐湖环境、前三角洲环境、浅湖环境和深湖-半深湖环境.页岩岩相组合的垂向演化与体系域的纵向分布具有明显的耦合关系，揭示了古气候由干旱转为潮湿、湖盆由小型湖泊演化为大型湖泊，并推断古气候的变化和控盆正断层的活动是控制研究区古湖泊演化的两个重要因素.
2017, 42(7): 1209-1222.
doi: 10.3799/dqkx.2017.098
摘要:
学者们对饶阳凹陷烃源岩的研究已经取得了一些成果，但针对沙一下亚段烃源岩发育时期的古湖泊环境却缺乏系统的研究，忽略了湖泊环境这个控制烃源岩地球化学特征和时空展布的重要因素.通过对沙一下亚段烃源岩样品的古生物资料、有机地球化学、微量元素和同位素分析，恢复其古气候、湖泊古水深、古盐度、氧化还原条件和古生产力，综合这些影响因素建立了沙一下亚段优质烃源岩的发育模式.结果表明，沙一段下亚段（Es1下）的优质烃源岩多发育于湖侵体系域沉积期，气候正从干旱炎热向温暖潮湿转变，湖水深度约为2~14 m，浪基面深度为7.5 m；古盐度参数如Sr/Ba和B/Ga等都指示了沙一下亚段湖侵体系域沉积期属于咸水环境，形成了稳定的盐度分层，从而造成底层水处于稳定的缺氧条件，有利于有机质的保存；而稳定碳同位素和营养元素的分布特征都表明此阶段湖泊表层水体有较高的初始生产力.这样的古湖泊环境造成强还原咸水半深湖沉积的有机相分布较广，有利于优质烃源岩的发育.
学者们对饶阳凹陷烃源岩的研究已经取得了一些成果，但针对沙一下亚段烃源岩发育时期的古湖泊环境却缺乏系统的研究，忽略了湖泊环境这个控制烃源岩地球化学特征和时空展布的重要因素.通过对沙一下亚段烃源岩样品的古生物资料、有机地球化学、微量元素和同位素分析，恢复其古气候、湖泊古水深、古盐度、氧化还原条件和古生产力，综合这些影响因素建立了沙一下亚段优质烃源岩的发育模式.结果表明，沙一段下亚段（Es1下）的优质烃源岩多发育于湖侵体系域沉积期，气候正从干旱炎热向温暖潮湿转变，湖水深度约为2~14 m，浪基面深度为7.5 m；古盐度参数如Sr/Ba和B/Ga等都指示了沙一下亚段湖侵体系域沉积期属于咸水环境，形成了稳定的盐度分层，从而造成底层水处于稳定的缺氧条件，有利于有机质的保存；而稳定碳同位素和营养元素的分布特征都表明此阶段湖泊表层水体有较高的初始生产力.这样的古湖泊环境造成强还原咸水半深湖沉积的有机相分布较广，有利于优质烃源岩的发育.
2017, 42(7): 1223-1234.
doi: 10.3799/dqkx.2017.099
摘要:
下寒武统牛蹄塘组与下志留统龙马溪组页岩是扬子地区发育的两套富有机质黑色页岩，由于其分布面积广、厚度大、有机质丰度高而成为页岩气勘探的重点层位.然而牛蹄塘组孔隙度表现出了与龙马溪组截然不同的规律，两套页岩的孔隙结构、有机碳含量、密度也存在显著差异.结合测井、埋深（上覆压力）、孔隙度、有机碳及成熟度测试数据进行了对比分析.结果显示，牛蹄塘组过高的有机碳含量和热演化程度严重影响了页岩的孔隙结构，使有机质碳化，有机质孔发生坍塌和充填；牛蹄塘组埋深大、上覆压力也大，导致无机孔被压实，因此其总孔隙度明显小于龙马溪组.
下寒武统牛蹄塘组与下志留统龙马溪组页岩是扬子地区发育的两套富有机质黑色页岩，由于其分布面积广、厚度大、有机质丰度高而成为页岩气勘探的重点层位.然而牛蹄塘组孔隙度表现出了与龙马溪组截然不同的规律，两套页岩的孔隙结构、有机碳含量、密度也存在显著差异.结合测井、埋深（上覆压力）、孔隙度、有机碳及成熟度测试数据进行了对比分析.结果显示，牛蹄塘组过高的有机碳含量和热演化程度严重影响了页岩的孔隙结构，使有机质碳化，有机质孔发生坍塌和充填；牛蹄塘组埋深大、上覆压力也大，导致无机孔被压实，因此其总孔隙度明显小于龙马溪组.
2017, 42(7): 1235-1246.
doi: 10.3799/dqkx.2017.100
摘要:
我国不同地区页岩非均质性研究是亟待解决的基础地质问题，且四川盆地陆相页岩气的研究十分薄弱.通过对鄂西-渝东地区下侏罗统自流井组东岳庙段剖面和钻井岩心的岩石学特征、地球化学等方面的精细分析，结合测井曲线，查明了该层段地球化学垂向变化特征及有机质富集模式.结果表明，东岳庙段脆性矿物含量高，粘土矿物含量较少，下部有机质含量高于上部.地球化学指标所反映的古气候、古生产力、古氧化还原、古盐度表明东岳庙段垂向上具有明显差异；东岳庙段下部为干旱炎热古气候、贫氧-偏咸化水体和高古生产力，而东岳庙段上部为温暖湿润古气候、淡化水体和低古生产力，故东岳庙段下部更有利于有机质富集.
我国不同地区页岩非均质性研究是亟待解决的基础地质问题，且四川盆地陆相页岩气的研究十分薄弱.通过对鄂西-渝东地区下侏罗统自流井组东岳庙段剖面和钻井岩心的岩石学特征、地球化学等方面的精细分析，结合测井曲线，查明了该层段地球化学垂向变化特征及有机质富集模式.结果表明，东岳庙段脆性矿物含量高，粘土矿物含量较少，下部有机质含量高于上部.地球化学指标所反映的古气候、古生产力、古氧化还原、古盐度表明东岳庙段垂向上具有明显差异；东岳庙段下部为干旱炎热古气候、贫氧-偏咸化水体和高古生产力，而东岳庙段上部为温暖湿润古气候、淡化水体和低古生产力，故东岳庙段下部更有利于有机质富集.
