頁巖氣構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究(參考版)
2025-05-06 18:01本頁面
【正文】 結(jié)語與啟示 謝謝各位專家請批評指正 !。沒有新思路就沒有新發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)變勘探思路，也許會事半功倍，取得 “ 柳暗花明又一村 ” 的功效。我國自于 1975年發(fā)現(xiàn)擺宴井油田以來，沖斷褶皺帶上勘探的失敗例子不勝枚舉，不能不引起地質(zhì)家的深思。 （ 2）按照美國頁巖氣盆地分布規(guī)律，對我國相似構(gòu)造演化、相似類型的盆地進(jìn)行了類比研究，認(rèn)為江南雪峰山北緣、鄂西及塔里木南緣等早古生代前陸盆地，準(zhǔn)噶爾盆地周緣、 “欽防海槽 ”和 “十萬大山 ”等晚古生代前陸盆地，揚(yáng)子板塊南北兩條前陸盆地帶等中生代前陸盆地以及塔里木、四川和鄂爾多斯等克拉通盆地具備頁巖氣藏發(fā)育的條件。小 結(jié) （ 1）美國產(chǎn)頁巖氣盆地主要分布在被動大陸邊緣演化為前陸盆地的區(qū)域和克拉通地臺。這些盆地所處的大地構(gòu)造位置、類型、性質(zhì)及頁巖時代、沉積環(huán)境、地化指標(biāo)等與美國極為相似， 雖然中、美各時代的盆地具體性質(zhì)不同，地臺區(qū)周邊造山帶逆轉(zhuǎn)的時代不同，形成的盆地類型稍有差異，但是勘探實(shí)踐表明，盆地中油氣的分布規(guī)律是有規(guī)律可循的，其油氣地質(zhì)特征也是有規(guī)律可循的?？死ㄅ璧仨搸r氣藏特征密執(zhí)安盆地 Antrim頁巖氣藏成藏模式圖 美國頁巖氣藏基本上分布在 古生代、中生代 被動陸緣演化為 前陸盆地 的區(qū)域和 克拉通盆地 。 Martini等 認(rèn)為在更新世時期，大氣降水充注到富含有機(jī)質(zhì)且裂縫發(fā)育的 Antrim頁巖，極大地促進(jìn)了生物甲烷氣的生成，在密執(zhí)安盆地北部和西部邊緣形成了大量的該類氣藏。 如在密執(zhí)安盆地和伊利諾斯盆地的頁巖氣藏勘探中就是尋找裂縫相對較發(fā)育的區(qū)域（其它地質(zhì)條件相似的情況下），并且大部分井還需壓裂才能獲得較經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)能。而 Comer et al. 通過對伊利諾斯盆地New Albany頁巖氣藏甲烷氣體的 δ 13C分析表明 來自盆地南部深層的天然氣都是熱成因的，而來自盆地北部相對淺層的天然氣為熱成因和生物成因的混合，為高低成熟度混合的頁巖氣藏。 低成熟度的頁巖氣藏主要是生物成因的，為埋藏后抬升經(jīng)歷淡水淋慮而形成的二次生氣。由于埋藏比較淺，氣體飽和度較低，相應(yīng)的吸附氣含量較高，一般大于 50%，如密執(zhí)安盆地 Antrim頁巖氣藏的吸附氣含量高達(dá) 70%。 但就頁巖發(fā)育的情況來看， 盆地中心比邊緣更有利于頁巖氣藏的發(fā)育。 Bart頁巖及其上下地層的巖性和物性特征是該氣藏被成功勘探開發(fā)的關(guān)鍵，這些致密灰?guī)r層在一定程度上起到了 “蓋層 ”或 “隔層 ”的作用，阻止 Bart頁巖的排烴，致使在 Bart頁巖中保存了大量的烴類。前陸盆地頁巖氣藏特征三、不同類型盆地頁巖氣藏特征三、不同類型盆地頁巖氣藏特征 （ 4）前陸盆地的頁巖氣藏形成了以福特沃斯盆地 Bart頁巖氣藏Newark East氣田為代表的典型成藏模式 。 例如： Bowker指出，福特沃斯盆地 Bart頁巖氣藏裂縫非常發(fā)育的區(qū)域，天然氣的生產(chǎn)速度最低，高產(chǎn)井基本上都分布在裂縫不發(fā)育的地方。 裂縫對頁巖氣藏具有雙重作用，一方面裂縫為天然氣和水通過黑色頁巖層向井筒運(yùn)移提供通道；另一方面，如果裂縫規(guī)模過大，可能導(dǎo)致天然氣散失或氣層與水層相通。前陸盆地頁巖氣藏中足夠高的頁巖成熟度才是頁巖氣藏發(fā)育的關(guān)鍵，頁巖的高成熟度（ 2%）不是制約頁巖氣成藏的主要因素，相反，成熟度越高越有利于頁巖氣藏的發(fā)育和生產(chǎn) 。由于埋藏較深，氣體飽和度較大，吸附氣所占比例較小，一般小于 50% 。 （ 2）頁巖氣藏一般埋藏較深。前陸盆地構(gòu)造運(yùn)動比較強(qiáng)，常規(guī)油氣難以保存，而頁巖氣藏具有抗破壞能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，在前陸盆地即使沒有常規(guī)油氣發(fā)現(xiàn)的區(qū)域也可能有大量頁巖氣資源發(fā)現(xiàn)。 縱觀美國產(chǎn)頁巖氣盆地分布的大地構(gòu)造位置、盆地類型和性質(zhì)，頁巖氣藏 的各種特征也是有規(guī)律可循的。 Bowker, 2022。 Hill et al., 2022。值得一提的是，在南方普遍演化程度較高的情況下，局部存在演化程度較低且適合頁巖氣發(fā)育的地區(qū)，如江南隆起邊緣，北緣的成熟度 Ro為 ~%，南緣的成熟度 Ro為 ~2%，下寒武統(tǒng)在黃平、都勻地區(qū)也僅~2%，這些地區(qū)是頁巖氣藏發(fā)育最有利的地區(qū)。奧陶紀(jì)為南方構(gòu)造和沉積演化的變革期，被動大陸邊緣轉(zhuǎn)為前陸盆地，奧陶系 — 志留系五峰組、龍馬溪組為黑色、深灰色碳質(zhì)、硅質(zhì)泥頁巖。 根據(jù)前人對中國含油氣盆地的巖相古地理和烴源巖的研究結(jié)果， 從中、晚元古代至新生代的不同時期，均在不同地區(qū)、不同程度發(fā)育海相暗色頁巖 3 區(qū)域構(gòu)造背景演化與盆地類型及其對頁巖沉積和成藏的控制作用 以我國南方古生代為例，沉積了克拉通內(nèi)坳陷、被動大陸邊緣的寒武系黑色頁巖和前陸撓曲階段的奧陶系 志留系黑色頁巖。 我國的四川、鄂爾多斯和塔里木等盆地的黑色頁巖也為此類沉積環(huán)境的沉積。下三疊統(tǒng)和上三疊統(tǒng)的黑色頁巖也形成于這種環(huán)境。如阿巴拉契亞盆地泥盆系黑色頁巖和以福特沃斯盆地為代表的南部晚古生代前陸盆地泥盆系 — 密西西比系黑色頁巖均屬于這類沉積。 我國的四川、鄂爾多斯和塔里木等盆地的黑色頁巖也為此類沉積環(huán)境的沉積。下三疊統(tǒng)和上三疊統(tǒng)的黑色頁巖也形成于這種環(huán)境。如阿巴拉契亞盆地泥盆系黑色頁巖和以福特沃斯盆地為代表的南部晚古生代前陸盆地泥盆系 — 密西西比系黑色頁巖均屬于這類沉積。 我國南方揚(yáng)子地臺周緣的寒武系和奧陶系也均發(fā)育密集段沉積的黑色頁巖，具備形成頁巖氣藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。 1）被動大陸邊
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