湘鄂西地區志留系龍馬溪組頁巖氣勘探潛力評價

張勝蓉，文志剛

(長江大學資源與環境學院，湖北 武漢 430100)

趙璐陽

(中國石油集團測井有限公司華北事業部，河北 任丘 062552)

湘鄂西地區志留系龍馬溪組頁巖氣勘探潛力評價

張勝蓉，文志剛

(長江大學資源與環境學院，湖北 武漢 430100)

趙璐陽

(中國石油集團測井有限公司華北事業部，河北 任丘 062552)

志留系龍馬溪組(Sl)為海相沉積環境，發育了一大套富有機質泥頁巖，具有良好的頁巖氣勘探前景，為進一步了解該套泥巖的油氣潛力，分別從有機質豐度、有機質類型及有機質成熟度3個方面對該套地層進行了系統評價。研究表明，區內Sl下段泥巖有機質豐度高，綜合評價為中等-好烴源巖，具較好的生烴潛力；有機質類型為Ⅰ和Ⅱ1；有機質成熟度高，鏡質體反射率均大于2%，以生成干氣為主。

龍馬溪組；頁巖氣；有機質豐度；有機質類型；有機質成熟度

1 地質背景

湘鄂西區塊位于揚子板塊中部[1]，地處湖北西南部、湖南西北部(圖1)，構造上北西為齊岳山斷裂以東，北東與川東北-大冶對沖干涉帶相鄰，南以慈利-保靖斷裂為界與江南-雪峰造山帶相接，總面積約為5.9×104km2[1]。志留系龍馬溪組(Sl)沉積早期發育深水陸棚環境，沉積了富含有機質的黑色碳質頁巖、含碳質泥頁巖和泥頁巖。隨后，相對海平面下降，水體變淺，地層巖性逐漸變為灰色、灰綠色粉砂質泥頁巖及泥質粉砂巖[2]。

2 有機質豐度

湘鄂西地區Sl烴源巖露頭采樣主要位于湖南白云山林場剖面(14塊)和恩施牛角尖剖面(23塊)、長梁子剖面(27塊)(圖2、3)。由于區內地層風化嚴重且多為植被所覆蓋，泥頁巖總有機碳質量分數(w(TOC))分布較廣，為0.12%～4.63%(平均0.92%)。其中，恩施地區相對于湖南地區w(TOC)較高，平均為1.12%。而對區內X1井巖性樣品的分析表明，Sl泥頁巖w(TOC)為0.14%～6.34%，(平均1.41%)，w(TOC)小于0.5%占樣品總數的29.27%，在0.5%～1%之間的占24.39%，在1%～2%之間占23.58%，在2%～4%之間占13.82%，大于4%的樣品占8.94%，綜合評價為中等-好烴源巖。通過對w(TOC)剖面圖及直方圖(圖4、5)分析，區內有效烴源巖段厚約17～42m，有機質豐度與埋藏深度呈正相關關系，下段烴源巖明顯優于上段。

圖2 牛角尖剖面Sl烴源巖w(TOC)剖面圖 圖3 長梁子剖面Sl烴源巖w(TOC)剖面圖

圖4 X1井Sl烴源巖w(TOC)剖面圖

圖5 X1井Sl烴源巖有機碳質量分數直方圖

3 有機質類型

早古生代，有機質主要生物來源于低等水生生物和浮游生物[3，4]，Sl底部發育大量筆石化石。在露頭剖面中，Sl泥頁巖干酪根成分以腐泥組為主，未見殼質組、鏡質組和惰質組，干酪根類型指數(Ti)為70，故有機質類型為Ⅰ型。通過對區內X2井泥頁巖的鏡檢結果分析表明，其干酪根Ti為41.2～64.5(平均50.32)，有機質類型為Ⅱ1。通過上述結果可知，區內Sl烴源巖有機質類型主要為Ⅰ-Ⅱ1型。

4 有機質成熟度

Sl沉積時間早，湘鄂西地區構造活動復雜，地層

經歷了多期復雜的熱史變化，有機質演化程度普遍較高[5～7]。在恩施長梁子剖面中選取部分樣品進行瀝青反射率測定，并將其結果轉化為鏡質體反射率。結果表明，研究區Sl等效鏡質體反射率均大于2.0%，處于過成熟階段，反映其烴源巖演化程度高，現階段主要以生干氣為主。

5 結論

1)湘鄂西地區Sl烴源巖有機質豐度較高，綜合評價為中等-好烴源巖，隨埋深的增加，有機質豐度逐漸增加，其下段w(TOC)均大于2%，為優質烴源巖。

2)露頭樣品鏡檢結果指示有機質為Ⅰ型，鉆井所獲的樣品的有機質主要為Ⅱ1型。

3)區內Sl沉積時期經歷了復雜的構造演化，烴源巖熱演化程度高，鏡質體反射率普遍大于2.0%，多處于過成熟階段，生成以甲烷為主要成分的干氣。

[1]陳玉明，高星星，盛賢才.湘鄂西地區構造演化特征及成因機理分析[J]. 石油地球物理勘探，2013，48(S1)：157～162.

[2]陳波，皮定成.中上揚子地區志留系龍馬溪組頁巖氣資源潛力評價[J].中國石油勘探，2009，14(3)：15～19.

[3]劉光祥.中上揚子北緣中古生界海相烴源巖特征[J].石油實驗地質，2005，10(5)：490～495.

[4]胡潤，陳義才，鄭海橋，等.涪陵-重慶地區龍馬溪組頁巖地化特征及頁巖氣資源潛力評價[J]. 石油地質與工程，2015，29(5)：33～37.

[5]豐國秀，陳盛吉.巖石中瀝青反射率與鏡質體反射率之間的關系[J].天然氣工業，1988，8(3)：20～25.

[6]劉德漢，周中毅，賈蓉芬，等.碳酸巖中生油巖中瀝青變質程度和瀝青熱變質實驗[J].地球化學，1982，11(3)：237～241.

[7]Jacob J K，Lance W C， John A B，et al. Hydrocarbon potential of the Barnett Shale (Mississippian)，Dela-ware Basin，west Texas and southeastern New Mexico [ J]. AAPG Bulletin，2008，92(8)：967～991.

[編輯] 鄧磊

2016-09-23

張勝蓉(1992-)，女，碩士生，現主要從事油氣地球化學方面的學習與工作，1520335416@qq.com。

TE122.1

A

1673-1409(2017)7-0025-03

[引著格式]張勝蓉，文志剛，趙璐陽.湘鄂西地區志留系龍馬溪組頁巖氣勘探潛力評價[J].長江大學學報(自科版), 2017,14(7):25～27.