遵义—綦江地区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积特征及页岩气评价参数研究

本文在对国外页岩气参数评价深入调研的基础上，选择遵义-綦江地区下寒武统牛蹄塘组页岩作为研究对象，开展了野外露头剖面观察和采样，收集了区内及邻区已有钻井资料和地震资料，采集了岩心样品，并开展了各种室内测试分析，在此基础上系统研究了区内牛蹄塘组页岩的沉积特征及多种页岩气评价参数，并指出了有利的页岩气远景区。论文取得的主要研究成果和认识如下： 1、根据黄铁矿、微量元素等资料确定了区内牛蹄塘组页岩发育在缺氧陆棚沉积环境；岩性主要为含硅质碳质页岩、碳质页岩、含粉砂质碳质页岩和粉砂质页岩；在区内大面积连续分布，厚度一般大于20m，研究区西南部在40 m以上；埋深整体由东南向西北增加，习水地区埋深为2000～5000 m，黔北地区埋深是1000～4500 m。 2、根据页岩气的评价参数对区内牛蹄塘组开展了系统研究：黑色页岩的有机质丰度高，TOC普遍大于2%，部分地区可达3%以上；有机质类型以Ⅰ型干酪根为主；成熟度比较高，Ro普遍大于2%，局部可达4%以上；牛蹄塘组页岩具有很好的脆性特征，有利于微裂缝的形成和水力压裂改造。矿物组成以硅质（平均47.5%）和粘土矿物（平均40%）为主，钙质矿物含量少；粘土矿物成分以伊利石为主，不含高岭石。 3、通过系统的实验室工作发现，有机质生烃过程中产生的微孔隙比较多；粒间微孔隙较发育，且分布较均匀；局部溶蚀现象比较常见，次生溶孔比较多；粘土矿物伊利石化形成的微孔隙也比较多。此外，节理和微裂缝也较发育，在三维空间成网状分布。这些微孔隙及裂缝和节理的存在，为游离态页岩气的赋存提供了空间，同时也有利于排烃，为页岩气的开发提供了较好的条件。 4、系统研究了区内牛蹄塘组页岩气保存条件。中寒武统石冷水组和下寒武统清虚洞组都发育有多套膏岩层，区内厚度比较大，连续分布，封盖性能好；牛蹄塘组页岩自身及其上覆寒武系其他泥页岩盖层的OCR（超固结比）大都小于2.5，封闭性比较好；据地震资料分析，燕山期断裂构造在研究区的分布较稀疏，而且小规模断层大都消失在上覆的塑性地层中；据水文资料调查，区内牛蹄塘组位于地下水交替停滞带。 5、通过综合分析预测了区内下寒武统牛蹄塘组页岩气发育有利区，分别是毕节、遵义和习水有利区。