川西三叠系上统须家河组五段页岩有机地球化学特征及意义

【摘要】：随着勘探程度的提高和非常规天然气研究的深入,页岩气资源勘探开发已经成为了世界的焦点。页岩气是以吸附和游离状态同时存在于泥页岩地层中的天然气,其形成机理特殊,条件多样,具有普遍发育、广泛分布的特点。中国页岩气的勘探还处于起步阶段,对页岩的进行有关的有机地球化学研究,可以充分了解研究区域内页岩的特征,为页岩气勘探与选区评价提供一定的依据。本论文通过将国内外页岩气有关资料与研究区域实际情况相结合,运用有机地球化学的各项常用参数对川西坳陷须家河组五段的页岩进行综合分析,对研究区域进行充分了解,然后寻找出地化指标与电性参数之间的数学关系,确定数学模型,为以后利用测井资料补充地化资料的不足提供理论依据。 就川西坳陷而言,它是四川盆地西部晚三叠世以来陆相盆地的深坳部分,为龙门山推覆构造带的前陆盆地。通过对研究区域页岩进行研究发现,该层陆相(主要为湖相)泥页岩普遍夹杂致密砂岩厚度大；结合国内外页岩气的研究成果,以有机碳0.4%为川西须家河组五段烃源岩评价的下限值,研究区域有机质丰度高,分布在0.5～6%之间,95%以上的样品有机碳含量大于1%,生烃能力较强。在横向上,龙门山前构造带上有机碳含量由南向北逐渐增大,近东西构造带上,有机碳含量也有自西向东逐渐增加的趋势,生烃中心明显由西向东迁移,在纵向上,有机质丰度有自下而上逐渐变小的变化趋势,须五段下部的第二层和第一层明显要比上面的有机质丰度好；页岩的有机质具有低饱和烃、低芳烃,高非烃+沥青质的特点,主要为Ⅲ型干酪根,以生气为主,并含有少量的Ⅱ型。研究区内有机质热演化程度处于成熟-高成熟演化阶段,Ro值分布在0.71%～1.86%之间,Tmax值均分布在460～480℃之间以高成熟页岩为主,东西构造带上的页岩成熟度要高于龙门山前构造带,具有很大的生烃潜力。 利用雷达图,对龙门山前构造带、近南北构造带和近东西构造带的Ro、Toc、埋深、碳质页岩厚度和暗色页岩厚度进行综合分析,得山页岩气勘探潜力最大的区为近东西构造带上的合兴场地区和丰谷地区,其次为龙门山前构造带的鸭子河地区。 由于声波时差、电阻率以及密度等单一的测井曲线都受到了矿物成分、粘土含量、颗粒压实等其他因素的影响,所以需要结合地化指标与测井资料多项参数进行综合分析,并利用多元回归的方法建立回归模型。利用自然伽马与声波时差交会图,可以对有机质TOC的范围进行判别；声波时差、密度测井与电阻率交会图,可以对生油岩的类型进行粗略评价；利用DEN与GR测井资料来计算烃源岩有机碳含量是可行的,计算山的有机碳含量可以认为与测试分析的烃源岩TOC值一致。