涪陵—沿河地区龙马溪组页岩气保存条件研究

【摘要】：川东南涪陵-沿河地区下志留统缘龙马溪组为黑色页岩发育的重要层位之一,是中上扬子地区有利的页岩气勘探目的层。研究区经历了多期次多旋回的构造叠加改造作用,为了研究页岩气保存条件,本文通过收集前人资料、野外调查采样研究,对该区龙马溪组页岩物质基础、构造演化特征和流体特征进行研究,评价页岩气保存条件,并取得以下认识:涪陵-沿河区域龙马溪组页岩气有良好的物质基础。龙马溪组下段为浅水-深水陆棚,这为页岩提供了良好沉积环境。富有机质页岩厚度一般大于30m,有机质类型属于Ⅱ型干酪根,TOC值分布范围在0.10%~6.65%,均值2.3%;Ro值分布在1.36%~2.97%之间,平均2.22%,表现为高热演化程度;龙马溪组页岩孔渗特征相对较低;龙马溪组下段黑色页岩样品表现为石英含量高-中,粘土含量较五峰组略高,碳酸盐岩含量低;龙马溪组上段页岩样品粘土矿物含量最多,石英、长石等脆性矿物相对最少。涪陵-沿河地区经历了多期次多旋回的构造叠加改造作用,构造样式及变形强度因区带不同而不同。自中生代以来,主要经历4期的构造作用,其主应力场方向如下:第1期NW-SE向;第2期E-W向;第3期NE-SW向;第4期NWW-SEE向。通过剥蚀指数、变形指数、破裂指数、倾角指数及海拔指数等五个表征构造保存条件的指标,定性-半定量地评价涪陵-沿河地区龙马溪组的页岩气的保存条件,优选出构造-保存条件的优选区。流体包裹体的研究表明,流体包裹体的均一温度集中分布于四个温度区,这表明研究区经历了四期大规模的流体充注,可能与四期强构造运动相关。通过对碳、氧同位素及锶同位素的分析研究发现,流体与围岩的地化特征相差不大,多属同层异位内源性活动流体,层间未发生跨层流动,仅在个别变形强烈或大断裂带附近流体有跨层移动(为外源流体)。泉水及热液矿床基本沿大断裂带附近展布,利用泉水循环深度计算循环深度及推测热储层位,显示大断裂带附近泉水循环深度深达震旦系,页岩气保存条件较差。流体包裹体特征、碳氧及锶同位素特征、泉水循环深度及热液矿物等多指标,结合构造-保存优选区,综合评价了涪陵-沿河地区龙马溪组页岩气保存条件。研究区涪陵地区保存条件最好,武隆、彭水断褶带也有较好的保存条件,其次为正安叠加断褶带内的道真向斜区,务川、沿河叠加断褶带为龙马溪组页岩气藏保存破坏区,即由西北向东南方向,保存条件逐渐变差。