昭通國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展及前景展望

梁 興 單長(zhǎng)安 王維旭 李兆豐 朱斗星徐進(jìn)賓 張 卓 張 朝 羅瑀峰 袁曉俊

1.中國(guó)石油浙江油田公司 2.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院 3.東方地球物理公司研究院

0 引言

2008年，中國(guó)石油浙江油田公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)浙江油田）將頁(yè)巖氣納入勘探視野，對(duì)南方海相地層頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)潛力進(jìn)行了廣泛的地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)，率先向國(guó)土資源部提出頁(yè)巖氣礦權(quán)登記，2009年7月獲得國(guó)內(nèi)首批頁(yè)巖氣勘查登記區(qū)塊。2012年3月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家能源局正式批準(zhǔn)設(shè)立昭通國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)昭通示范區(qū)），旨在加快頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)集成和突破，推動(dòng)我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。近年來(lái)，隨著四川盆地及其周緣上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探的商業(yè)突破，以及涪陵、長(zhǎng)寧—威遠(yuǎn)、昭通國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)的建成，“十三五”末頁(yè)巖氣年產(chǎn)量突破200×108m3，進(jìn)入頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)快速發(fā)展的黃金時(shí)代[1-6]。

浙江油田通過(guò)持續(xù)深化改革、大膽創(chuàng)新實(shí)踐，在昭通頁(yè)巖氣示范區(qū)取得了一系列勘探開(kāi)發(fā)突破，2018年建成黃金壩—紫金壩中深層頁(yè)巖氣田，年產(chǎn)頁(yè)巖氣量11.5×108m3，建成百萬(wàn)噸油氣當(dāng)量的油田；2020年建成太陽(yáng)8×108m3淺層頁(yè)巖氣田，2021年至今正在建設(shè)海壩淺層頁(yè)巖氣6×108m3產(chǎn)建區(qū)。截至2021年底，昭通示范區(qū)累計(jì)新增頁(yè)巖氣探明儲(chǔ)量超過(guò) 3 100×108m3，2021年頁(yè)巖氣產(chǎn)量 16.92×108m3，累計(jì)生產(chǎn)頁(yè)巖氣超過(guò)72×108m3，建成國(guó)內(nèi)繼長(zhǎng)寧—威遠(yuǎn)、焦石壩之后第三大頁(yè)巖氣生產(chǎn)基地。筆者從昭通示范區(qū)勘探開(kāi)發(fā)歷程和理論技術(shù)發(fā)展角度，系統(tǒng)介紹了示范區(qū)勘探發(fā)現(xiàn)歷程、形成的山地頁(yè)巖氣地質(zhì)勘探理論和勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，并針對(duì)示范區(qū)發(fā)展前景與方向進(jìn)行了展望，以期促進(jìn)該示范區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

1 示范區(qū)頁(yè)巖氣勘探發(fā)現(xiàn)歷程

昭通示范區(qū)地跨四川、云南、貴州3省，處于四川盆地南部邊緣向云貴高原抬升的過(guò)渡地帶（烏蒙山區(qū)），主體位于滇黔北坳陷，目前勘查礦權(quán)面積為10 317.95 km2（圖1）。經(jīng)過(guò)十多年的深耕細(xì)作，昭通示范區(qū)先后經(jīng)歷了山地頁(yè)巖氣評(píng)層選區(qū)[7]、頁(yè)巖氣甜點(diǎn)先導(dǎo)評(píng)價(jià)[8-10]、示范區(qū)開(kāi)發(fā)實(shí)踐建設(shè)[11-12]、中深層頁(yè)巖氣規(guī)模開(kāi)發(fā)[13-14]和淺層頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)[15-18]5個(gè)階段（圖2）。目前已部署實(shí)施了黃金壩—紫金壩中深層和太陽(yáng)淺層頁(yè)巖氣3大建產(chǎn)區(qū)（圖1），累計(jì)探明頁(yè)巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)3 100×108m3。中深層＋淺層頁(yè)巖氣累計(jì)投產(chǎn)頁(yè)巖氣井超過(guò)250口，累計(jì)產(chǎn)氣量超過(guò)72×108m3，建成年產(chǎn)17×108m3的昭通頁(yè)巖氣田。

圖1 昭通示范區(qū)位置與構(gòu)造特征圖

圖2 昭通示范區(qū)勘探開(kāi)發(fā)歷程圖

1.1 山地頁(yè)巖氣評(píng)層選區(qū)階段

2009年7月，浙江油田開(kāi)始啟動(dòng)昭通示范區(qū)評(píng)價(jià)工作。2009年10月在四川省筠連縣部署實(shí)施了滇黔北探區(qū)首口頁(yè)巖氣淺層地質(zhì)調(diào)查井——YQ1井，并在五峰組—龍馬溪組底部見(jiàn)到頁(yè)巖氣并點(diǎn)火成功[19]。2011年，先后在筠連頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)井Z104直井、ZAH1-1水平井五峰組—龍馬溪組中實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖工業(yè)氣流的勘探突破。通過(guò)構(gòu)造地質(zhì)調(diào)查和頁(yè)巖氣地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)，明確了五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖氣目的層，落實(shí)了黃金壩頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)規(guī)模建產(chǎn)區(qū)，總結(jié)形成了山地頁(yè)巖氣工作程序和勘探開(kāi)發(fā)思路[7,9,11]。

1.2 頁(yè)巖氣甜點(diǎn)先導(dǎo)評(píng)價(jià)階段

2012年開(kāi)始了黃金壩甜點(diǎn)區(qū)的鉆井部署和實(shí)施評(píng)價(jià)，2013年9月在首口頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)井（ZA108直井）龍馬溪組獲得商業(yè)氣流突破，同期開(kāi)展了ZA108井區(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)井建設(shè)。2014年1月在首口產(chǎn)能評(píng)價(jià)水平井ZA108H1-1獲得測(cè)試產(chǎn)氣量20.86×104m3/d，展示了該區(qū)良好的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)前景。通過(guò)黃金壩先導(dǎo)試驗(yàn)和前期評(píng)價(jià)成果[20-22]，在黃金壩頁(yè)巖氣超壓甜點(diǎn)區(qū)開(kāi)始水平井評(píng)價(jià)和鉆壓采工程技術(shù)探索，逐步形成了以水平井鉆井及水平井分組體積壓裂為核心的鉆探工程主體技術(shù)和以產(chǎn)量為目標(biāo)導(dǎo)向的一體化項(xiàng)目管理模式[23]。

1.3 昭通示范區(qū)開(kāi)發(fā)實(shí)踐建設(shè)階段（黃金壩）

2014年2月浙江油田編制設(shè)計(jì)了黃金壩ZA108井區(qū)5×108m3/a開(kāi)發(fā)方案，隨后開(kāi)始實(shí)施了黃金壩頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)規(guī)模建產(chǎn)工程，于2015年底完成了黃金壩ZA108井區(qū)5×108m3年產(chǎn)能建設(shè)目標(biāo)，日產(chǎn)氣量達(dá)140×104m3。2015年完成黃金壩區(qū)塊探明儲(chǔ)量申報(bào)工作，頁(yè)巖氣探明儲(chǔ)量資源豐度7.7×108m3/km2。通過(guò)依托國(guó)外技術(shù)引進(jìn)和自主集成創(chuàng)新，率先在黃金壩ZA108井區(qū)創(chuàng)造性地建立地質(zhì)工程一體化評(píng)價(jià)理念，實(shí)施頁(yè)巖氣地質(zhì)工程一體化綜合評(píng)價(jià)和天然微裂縫、地質(zhì)力學(xué)研究，迭代更新的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層三維模型有效地指導(dǎo)鉆探工程實(shí)施和井筒質(zhì)效產(chǎn)能的監(jiān)控[8,24]，形成了山地頁(yè)巖氣地質(zhì)工程一體化開(kāi)發(fā)技術(shù)和一體化項(xiàng)目高效管理模式[11]，完成了國(guó)家“十二五”示范區(qū)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)。

1.4 中深層頁(yè)巖氣規(guī)模開(kāi)發(fā)階段（紫金壩）

2015—2016年，在緊鄰黃金壩區(qū)塊的東部紫金壩地區(qū)，滾動(dòng)勘探陸續(xù)部署鉆探了多口評(píng)價(jià)井，取得了較好的測(cè)試效果。ZB112H6-5井龍馬溪組測(cè)試產(chǎn)氣量高達(dá)14.34×104m3/d，2017年編制設(shè)計(jì)了紫金壩區(qū)塊4.8×108m3/a頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)方案，2019年產(chǎn)能建成完成。2015—2019年黃金壩—紫金壩10×108m3/a中深層頁(yè)巖氣生產(chǎn)區(qū)建設(shè)完成，2019年底—2020年初通過(guò)ZB112H4、H5兩個(gè)平臺(tái)水平井對(duì)比試驗(yàn)，率先形成了以“長(zhǎng)段多簇縫、短簇間距密切割、高排量、增砂強(qiáng)改造、全程滑溜水、石英砂替代、暫堵轉(zhuǎn)向”為核心的壓裂2.0工藝技術(shù)系列[25]，創(chuàng)新形成了國(guó)產(chǎn)化、工廠化、一體化的山地頁(yè)巖氣高效開(kāi)發(fā)模式，推進(jìn)了昭通頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)示范工程高效建設(shè)。

1.5 淺層頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)新階段（太陽(yáng)）

2017年4月針對(duì)示范區(qū)東部太陽(yáng)地區(qū)2口老井（Y1、Y102井）開(kāi)展復(fù)查，通過(guò)體積壓裂改造與試氣求產(chǎn)試驗(yàn)，分別獲得測(cè)試階段工業(yè)氣流1.1×104m3/d、0.59×104m3/d，標(biāo)志著太陽(yáng)背斜淺層頁(yè)巖氣勘探取得重大突破[16]。2017年底—2018年初，按照“東西擴(kuò)展、向南擴(kuò)邊”的甩開(kāi)評(píng)價(jià)工作思路，將淺層頁(yè)巖氣產(chǎn)能評(píng)價(jià)工作擴(kuò)展至整個(gè)太陽(yáng)背斜構(gòu)造區(qū)。2019年1月開(kāi)始，太陽(yáng)頁(yè)巖氣田正式進(jìn)入規(guī)模開(kāi)發(fā)階段，2020年底太陽(yáng)—大寨地區(qū)完成8×108m3年產(chǎn)能建設(shè)。2020年8月南部海壩區(qū)塊先導(dǎo)試驗(yàn)方案獲得批復(fù)，優(yōu)選海壩背斜北坡區(qū)部署5個(gè)平臺(tái)21口水平井開(kāi)展為期1年的淺層先導(dǎo)試驗(yàn)[25-26]。2021年7月編制完成了太陽(yáng)頁(yè)巖氣田海壩6×108m3/a淺層頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)方案。經(jīng)過(guò)2019年9月、2021年6月先后2次淺層頁(yè)巖氣探明儲(chǔ)量的申報(bào)，建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)2×108t油當(dāng)量級(jí)規(guī)模整裝的大型淺層頁(yè)巖氣田[16,18]。

2 山地頁(yè)巖氣地質(zhì)勘探理論成果認(rèn)識(shí)

基于昭通示范區(qū)地處盆地外多期構(gòu)造活動(dòng)疊加改造的復(fù)雜背景，筆者通過(guò)“盆地演化、構(gòu)造形變、沉積巖相、成巖成儲(chǔ)、成熟演化、地質(zhì)力學(xué)、地理人文”諸方面的綜合研究，認(rèn)識(shí)到昭通龍馬溪組“非均質(zhì)性強(qiáng)”的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層地質(zhì)和氣藏工程“微斷層裂縫和地應(yīng)力分割”的本質(zhì)特點(diǎn)，指出昭通頁(yè)巖氣地質(zhì)工程和勘探開(kāi)發(fā)條件明顯有別于成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)發(fā)的北美克拉通盆地的頁(yè)巖氣田，從而在2010年率先提出了“山地頁(yè)巖氣”理念。“山地頁(yè)巖氣”概念提出初始遭遇質(zhì)疑，在多年的堅(jiān)持評(píng)價(jià)探索得到實(shí)踐檢驗(yàn)，目前“山地頁(yè)巖氣”已得到了業(yè)界的普遍認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。通過(guò)十余年的勘探開(kāi)發(fā)探索評(píng)價(jià)實(shí)踐和重大科研項(xiàng)目攻關(guān)，筆者2021年進(jìn)一步對(duì)“山地頁(yè)巖氣”的內(nèi)涵從地表地貌及地腹地質(zhì)兩個(gè)角度進(jìn)行了詳細(xì)歸納闡述[27]，同時(shí)針對(duì)山地頁(yè)巖氣創(chuàng)新形成了“沉積背景控源儲(chǔ)、改造強(qiáng)度控保存、立體封閉控富集”的“多場(chǎng)協(xié)同多元耦合”富集成藏賦存理論，建立了南方海相強(qiáng)改造復(fù)雜構(gòu)造區(qū)山地頁(yè)巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)技術(shù)系列，有效指導(dǎo)了示范區(qū)頁(yè)巖氣選區(qū)評(píng)價(jià)工作。針對(duì)太陽(yáng)背斜區(qū)淺層頁(yè)巖氣形成了“三維封存體系”富集成藏模式，并總結(jié)了其富集高產(chǎn)規(guī)律[28]。

2.1 盆外構(gòu)造地質(zhì)復(fù)雜性與保存條件

在大地構(gòu)造上，昭通示范區(qū)位于揚(yáng)子陸塊西南緣三江特提斯造山帶與東南緣江南—雪峰構(gòu)造帶前鋒疊合部，地跨上揚(yáng)子區(qū)四川盆地蜀南臺(tái)坳、盆地外的滇黔北坳陷及滇東—黔中隆起等3大二級(jí)構(gòu)造單元，總體處在四川盆地南緣至黔中隆起區(qū)之間，自西北向東南可細(xì)分為雷波復(fù)向斜、牛街—大雪山背斜帶、彝良—麟鳳—羅布向斜帶、鹽源—威信背斜帶、花郎向斜帶、赤水源背斜帶、六曲河—星光復(fù)向斜、那西—桐梓背斜帶等三級(jí)構(gòu)造單元（圖1）[29]。示范區(qū)先后經(jīng)歷了廣西（加里東）、印支、燕山與喜馬拉雅4期構(gòu)造事件與頁(yè)巖改造作用，形成不同的構(gòu)造形跡。示范區(qū)體現(xiàn)出由盆外隔槽式褶皺向盆內(nèi)隔檔式褶皺組合轉(zhuǎn)換的過(guò)渡性區(qū)域（即槽檔轉(zhuǎn)換區(qū)），由南部黔中隆起北緣向北部四川盆地方向依次發(fā)育隔槽式、等幅式與隔檔式3種褶皺樣式，構(gòu)造變形區(qū)依次劃分為黔中隆起剪切變形區(qū)、滇黔北坳陷主體壓扭變形區(qū)及蜀南坳陷擠壓變形區(qū)等3大區(qū)域[30]。

昭通示范區(qū)雖經(jīng)歷了多期構(gòu)造變形疊加改造，然而北部四川盆緣改造作用相對(duì)較弱，且復(fù)向斜區(qū)內(nèi)頁(yè)巖連續(xù)性與完整性相對(duì)完好，頁(yè)巖地層總體平緩、頁(yè)巖氣保存條件總體良好。示范區(qū)西部及東南部因受三江造山帶與江南—雪峰造山帶前緣沖斷褶皺改造作用影響，下古生界五峰組—龍馬溪組及筇竹寺組兩套頁(yè)巖均經(jīng)歷過(guò)多期、特別是燕山與喜馬拉雅期造山改造作用，發(fā)育北東—北東東、北西—北北西及近南北向多期疊加褶皺（圖3），發(fā)育多期多方向伴生斷裂、節(jié)理及裂隙等，相互交切與交織成聯(lián)合構(gòu)造。示范區(qū)中西部形成了以彝良—麟鳳—羅布向斜帶軸線為界的東南與西北兩大變形區(qū)，東南部構(gòu)造變形總體呈現(xiàn)出由南往北、由東往西擠壓褶皺與漸進(jìn)式隆升改造特點(diǎn)。示范區(qū)上覆蓋層現(xiàn)今節(jié)理、裂縫發(fā)育特征及其對(duì)下伏頁(yè)巖氣保存表現(xiàn)出三分性：①南部變形區(qū)產(chǎn)狀高陡、穿層性強(qiáng)，封蓋能力弱，易導(dǎo)致氣藏泄漏與散失，頁(yè)巖氣保存條件總體較差；②北部變形區(qū)蓋層發(fā)育順層或弱穿層節(jié)理及裂縫、產(chǎn)狀平緩，地層封蓋能力較強(qiáng)，保存條件總體較好；③中部變形區(qū)節(jié)理及裂縫穿層性與產(chǎn)狀處于過(guò)渡狀態(tài)，地層封蓋能力處于中等狀態(tài)，保存條件相對(duì)較好[29]。

圖3 昭通示范區(qū)地震地質(zhì)綜合解釋構(gòu)造剖面圖

昭通示范區(qū)龍馬溪組沉積中心在北部的深水陸棚區(qū)，向南過(guò)渡到淺水陸棚區(qū)和隆起非沉積區(qū)，平面相應(yīng)的總體呈現(xiàn)由南往北逐漸增厚的特征，即南部厚度較薄，厚15～22 m，中部逐漸由30.9 m增厚至170.0 m，北部厚度基本增至250 m以上，最高約350 m。五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖致密，巖石密度介于2.48～2.68 g/cm3，平均值為2.58 g/cm3；有效孔隙度介于1.0%～4.0%、平均值為2.65%；滲透率介于0.004 0～0.011 1 mD，平均值為0.006 5 mD，孔隙度和滲透率均較低。結(jié)合示范區(qū)五峰組—龍馬溪組及其頂?shù)装鍑鷰r大量鉆井巖心及野外露頭剖面蓋層實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，頁(yè)巖儲(chǔ)集空間為納米級(jí)微孔隙，優(yōu)勢(shì)孔隙半徑小于5 nm，孔比表面積一般小于15 m2/g，擴(kuò)散系數(shù)小于1×10-6cm2/s，地層排驅(qū)壓力一般較大（2.0～17.0 MPa，多數(shù)超過(guò)4.0 MPa），表明頁(yè)巖自身毛細(xì)管阻力大，油氣難以向外逸散，具有較好的自封閉能力，可作為良好的頁(yè)巖氣藏蓋層（富束縛烴的濃度蓋層）。另外，示范區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖上覆地層下志留統(tǒng)石牛欄組泥質(zhì)灰?guī)r夾泥巖與韓家店組泥巖及致密砂巖起到了良好的區(qū)域封蓋作用，形成頁(yè)巖氣封存箱頂板，下伏奧陶系澗草溝組與寶塔組致密灰?guī)r的封閉作用在向斜區(qū)形成頁(yè)巖氣封存箱底板。

結(jié)合示范區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖殘余厚度以及上覆地層構(gòu)造變形樣式、地層節(jié)理裂縫發(fā)育特點(diǎn)等綜合分析后認(rèn)為，北部擠壓變形區(qū)及其南緣具有目的層頁(yè)巖自身厚度大、上覆蓋層發(fā)育，頁(yè)巖變形與改造強(qiáng)度弱，節(jié)理及裂隙順層發(fā)育，頁(yè)巖氣封蓋性能好、保存條件優(yōu)越，處于瓦斯風(fēng)化帶以下的封閉系統(tǒng)，天然氣成分以甲烷等烴類(lèi)氣體為主，現(xiàn)今示范區(qū)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)和建產(chǎn)區(qū)（黃金壩、紫金壩、太陽(yáng)、云山壩—海壩、大寨）均分布于北部；中部偏北區(qū)域受自身厚度減薄、上覆蓋層減少、頁(yè)巖變形與改造增強(qiáng)影響，節(jié)理及裂隙斜交地層發(fā)育，頁(yè)巖氣封蓋性能減弱、保存條件變差，處于瓦斯風(fēng)化帶附近，系統(tǒng)整體處于半封閉狀態(tài)，天然氣成分中混入了一定數(shù)量的N2、CO2，局部呈封閉體系區(qū)域可富集成頁(yè)巖氣甜點(diǎn)；中南部及南部變形區(qū)受主要目的層頁(yè)巖自身尖滅與上覆蓋層剝蝕增強(qiáng)、頁(yè)巖變形與改造作用進(jìn)一步增強(qiáng)影響，節(jié)理及裂隙與地層交角逐漸增大、穿層作用增強(qiáng)，頁(yè)巖氣封蓋性能進(jìn)一步減弱、保存條件進(jìn)一步變差，處于瓦斯風(fēng)化帶以上，系統(tǒng)處于半開(kāi)放狀態(tài)、封存能力十分有限，天然氣成分中混入了大量N2、CO2，主要富集低豐度低品位頁(yè)巖氣。

2.2 山地頁(yè)巖氣成藏賦存評(píng)價(jià)理論

基于昭通示范區(qū)地處四川盆地南緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)多期疊加改造背景，通過(guò)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)、沉積環(huán)境場(chǎng)、地溫?zé)崮軋?chǎng)、流體相態(tài)場(chǎng)等多場(chǎng)功能協(xié)同作用研究，以及頁(yè)巖自沉積、成巖、成儲(chǔ)、成烴、成藏到賦存的多因素耦合作用分析，創(chuàng)新提出“源儲(chǔ)是海相殘留盆地頁(yè)巖氣富集成藏的基礎(chǔ)、保存是復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁(yè)巖氣成藏的關(guān)鍵、封閉是高演化過(guò)成熟山地頁(yè)巖氣富集賦存的核心”基本認(rèn)識(shí)，由此建立了山地頁(yè)巖氣“沉積背景控源儲(chǔ)，改造強(qiáng)度控保存，立體封閉控富集”的“多場(chǎng)協(xié)同多元耦合”成藏賦存理論（圖4），進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)了山地淺層頁(yè)巖氣的勘探發(fā)現(xiàn)，深化了盆外復(fù)雜山地頁(yè)巖氣高產(chǎn)富集認(rèn)識(shí)。

圖4 山地頁(yè)巖氣“多場(chǎng)協(xié)同多元耦合”成藏、賦存多因素相互交切關(guān)系圖

昭通示范區(qū)沉積環(huán)境對(duì)頁(yè)巖氣形成與賦存具有明顯的控制作用，總體上以北部深水陸棚強(qiáng)還原缺氧相區(qū)沉積的富有機(jī)碳硅質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖為最優(yōu)質(zhì)巖相，中南部灰質(zhì)頁(yè)巖沉積區(qū)次之，南部砂質(zhì)頁(yè)巖沉積區(qū)最差[31]。五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖自沉積以來(lái)，先后經(jīng)歷了3期埋藏與2期生烴歷程（圖5）。其中，Ⅰ期埋藏發(fā)生于早志留世—中志留世末（局部延續(xù)到晚志留世早期），Ⅰ期隆升發(fā)生于中志留世末廣西運(yùn)動(dòng)期—石炭紀(jì)，示范區(qū)所在的陸塊一直處于震蕩式隆升狀態(tài)，頁(yè)巖長(zhǎng)期淺埋、未熟（早成巖階段）；早二疊世—早三疊世（海西期），頁(yè)巖進(jìn)入Ⅱ期埋藏階段（中成巖階段），開(kāi)始生排烴（Ⅰ期生烴），Ro介于0.7%～1.3%；中三疊世末受印支期造山事件影響，頁(yè)巖進(jìn)入Ⅱ期短暫隆升階段，逐漸結(jié)束海相沉積歷史進(jìn)入陸相盆地發(fā)育階段，之后晚三疊—中侏羅世進(jìn)入中生代前陸盆地發(fā)育階段（燕山期），頁(yè)巖進(jìn)入Ⅲ期埋藏階段（晚成巖階段），有機(jī)質(zhì)處于高—過(guò)成熟階段（Ro介于1.3%～3.0%），開(kāi)始Ⅱ期二次生烴，有機(jī)質(zhì)干酪根開(kāi)始大量生氣，已生成的原油和深埋狀態(tài)的古油藏開(kāi)始大量裂解成氣；晚侏羅世—早白堊世受燕山期太平洋俯沖與造山事件影響，示范區(qū)進(jìn)入Ⅲ期隆升階段，頁(yè)巖深埋再次變淺，出現(xiàn)生烴供烴停滯、頁(yè)巖氣層抬升超壓與保孔增滲過(guò)程。

圖5 昭通示范區(qū)五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖沉積埋藏—成巖—生烴史演化圖

2.3 山地淺層頁(yè)巖氣富集高產(chǎn)規(guī)律

在黃金壩—紫金壩山地頁(yè)巖氣中深層地質(zhì)與甜點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)方法基礎(chǔ)上，針對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層埋深小于2 000 m的太陽(yáng)背斜區(qū)淺層頁(yè)巖氣田特點(diǎn)進(jìn)行了地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)研究。太陽(yáng)淺層頁(yè)巖氣田位于四川盆地外的滇黔北坳陷威信復(fù)背斜構(gòu)造帶北東傾伏區(qū)，主體由太陽(yáng)、海壩背斜和云山壩向斜構(gòu)成，為古生界—下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖裸露區(qū)（背斜核部出露最老地層為奧陶系），頁(yè)巖儲(chǔ)層主體埋深400～1 500 m。五峰組—龍一段富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖厚度介于40～60 m，縱向連續(xù)分布、無(wú)明顯夾層，TOC、孔隙度及含氣量均較高，儲(chǔ)層非均質(zhì)性不強(qiáng)。

太陽(yáng)氣田頁(yè)巖經(jīng)歷了多期生烴與成藏歷程，具有明顯的“原位成藏”特點(diǎn)。同時(shí)，多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加改造致使區(qū)內(nèi)微小斷層及天然裂縫帶較為發(fā)育，天然裂縫系統(tǒng)成因上以構(gòu)造裂縫為主，產(chǎn)狀上多為高角度縫，裂縫發(fā)育程度受構(gòu)造部位控制明顯。雖然如此，太陽(yáng)地區(qū)主力頁(yè)巖氣藏仍具有良好的保存條件。頁(yè)巖氣藏頂?shù)装迮c氣層頁(yè)巖連續(xù)沉積，頂?shù)装鍘r性致密、厚度大、分布穩(wěn)定、突破壓力高，封隔性能好，加上頁(yè)巖氣自封閉性[32]，構(gòu)建的整體封閉保存體系在頁(yè)巖氣儲(chǔ)集層形成和后期構(gòu)造改造過(guò)程中對(duì)頁(yè)巖氣層均具有良好的封隔與保存作用。另外，五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖雖歷經(jīng)抬升變淺，表現(xiàn)為多方向、多層次疊加，但走滑—逆沖斷層持續(xù)呈擠壓狀態(tài)，斷層的封閉性良好，封存箱總體無(wú)開(kāi)啟泄漏，目的層背斜形態(tài)整體保存完整；同時(shí)，斷層兩側(cè)致密巖性對(duì)接側(cè)向封堵好，頁(yè)巖對(duì)接巖性均為致密泥灰?guī)r及石灰?guī)r，側(cè)向封堵性較好（圖6）。因此，壓性逆斷層、壓扭性走滑斷層封閉與封堵性能良好，使得山地頁(yè)巖氣藏在現(xiàn)今較淺的埋藏條件下仍保持了微超壓狀態(tài)（壓力系數(shù)介于1.2～1.6）。

圖6 太陽(yáng)淺層頁(yè)巖氣田“三維封存體系”富集成藏模式圖[28]

通過(guò)太陽(yáng)淺層頁(yè)巖氣田構(gòu)造斷裂系統(tǒng)、烴源巖、儲(chǔ)集體及頂?shù)装宸忾]性特征系統(tǒng)分析，其主力頁(yè)巖氣層在縱向和橫向上均具有較好的封閉保存條件，在頂?shù)装濉⒎忾]斷層的共同作用下，構(gòu)建三維封存箱。基于山地頁(yè)巖氣“多場(chǎng)協(xié)同多元耦合”成藏賦存理論認(rèn)識(shí)，筆者建立了太陽(yáng)—海壩區(qū)山地淺層頁(yè)巖氣“三維封存體系”富集成藏賦存模式[28]。針對(duì)4個(gè)關(guān)鍵因素耦合作用關(guān)系總結(jié)了富集高產(chǎn)規(guī)律：①沉積成巖控制源儲(chǔ)特征，是頁(yè)巖氣成藏富集的資源基礎(chǔ)；②保存條件控制天然氣藏展布，是頁(yè)巖氣成藏賦存的關(guān)鍵條件；③地應(yīng)力可壓性和微裂縫特征共同控制壓后“裂縫型”人造頁(yè)巖氣藏特征，是水平井實(shí)現(xiàn)體積壓裂的重要因素；④烴儲(chǔ)稟賦控制單井產(chǎn)量，是獲得高產(chǎn)頁(yè)巖氣井的核心要素[28]。

3 山地頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

浙江油田在昭通示范區(qū)勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，集成創(chuàng)新形成了以地質(zhì)工程一體化為基礎(chǔ)的山地頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)6大技術(shù)系列32項(xiàng)主體技術(shù)[23,25-26,33]，實(shí)現(xiàn)了示范區(qū)安全綠色、低成本山地頁(yè)巖氣高效開(kāi)發(fā)，全面完成了示范工程建設(shè)任務(wù)。

3.1 地質(zhì)工程一體化理念與儲(chǔ)層建模技術(shù)

3.1.1 地質(zhì)工程一體化理念

石油工業(yè)發(fā)展史表明“油氣田首先在石油地質(zhì)學(xué)家的大腦中形成”，勘探家“只有堅(jiān)信地下有油田，才會(huì)咬定青山不放松地堅(jiān)韌勘探，才能找到油藏”，油氣田開(kāi)發(fā)專(zhuān)家“只有堅(jiān)信油氣資源能夠有效益開(kāi)發(fā)，才會(huì)積極圍繞效益產(chǎn)量目標(biāo)主動(dòng)尋求對(duì)策，才能找到對(duì)路的技術(shù)工藝和可行的管理機(jī)制、模式手段”。頁(yè)巖氣是以自生自?xún)?chǔ)為主的非常規(guī)資源，其微納級(jí)的儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)和頁(yè)巖氣賦存狀態(tài)特征決定了頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)無(wú)法照搬常規(guī)油氣的成熟技術(shù)和管理模式，北美長(zhǎng)期礦場(chǎng)實(shí)踐攻關(guān)得出“水平井鉆井和水平井分段體積壓裂技術(shù)”才成就了“頁(yè)巖氣革命”。所以，非常規(guī)頁(yè)巖氣要實(shí)現(xiàn)效益開(kāi)發(fā)，不能照搬常規(guī)資源開(kāi)發(fā)有效的技術(shù)和手段，要樹(shù)立新理念、新技術(shù)、新模式目標(biāo)追求，需要以效益為目標(biāo)倒逼管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新，實(shí)行目標(biāo)導(dǎo)向的逆向思維決策，這就需要地質(zhì)、工程一體化的融合分析儲(chǔ)層特性，綜合評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣藏工程地質(zhì)甜點(diǎn)特征，從中尋找地質(zhì)和工程都認(rèn)可的“疊置型甜點(diǎn)”作為勘探開(kāi)發(fā)靶體，而后針對(duì)甜點(diǎn)靶體，需要工廠化、流水線、無(wú)縫對(duì)接地高效組織鉆探工程的低成本有效作業(yè)，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)評(píng)估優(yōu)化和調(diào)整決策，確保工程實(shí)施質(zhì)量效果和產(chǎn)量、效率和投資成本。上述過(guò)程所有的這些環(huán)節(jié)和內(nèi)容，都需要建立一套新的管理流程和機(jī)制模式來(lái)一體化管控，并且能夠支撐技術(shù)和管理不斷迭代升級(jí)，由此推生革命性“地質(zhì)工程一體化”理念。

以勘探開(kāi)發(fā)需求為導(dǎo)向，為了解決以往傳統(tǒng)常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程存在的地質(zhì)研究與工程實(shí)施之間的矛盾問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)昭通復(fù)雜構(gòu)造區(qū)海相頁(yè)巖氣的經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)，筆者在2014年率先在黃金壩頁(yè)巖氣產(chǎn)能建設(shè)過(guò)程中開(kāi)始積極探索“研究與實(shí)施一體化”融合性措施，創(chuàng)建了地質(zhì)工程一體化綜合評(píng)價(jià)理念[8,13,24]。地質(zhì)工程一體化理念，是思維觀念、評(píng)價(jià)技術(shù)、工程技術(shù)和組織管理的一體化融合協(xié)同解決高效勘探、效益開(kāi)發(fā)的必由方案，其本質(zhì)既是思維、理念和模式的革命，也是技術(shù)、流程和組織的革命，而思維理念革命是先驅(qū)者和引領(lǐng)者，管理組織革命則是保障者。

地質(zhì)工程一體化綜合評(píng)價(jià)，就是通過(guò)區(qū)域地質(zhì)、地震、鉆井、錄井、測(cè)井、壓裂、測(cè)試、試采、生產(chǎn)、分析化驗(yàn)等地質(zhì)和工程資料的無(wú)縫化融和綜合研究，創(chuàng)新建立頁(yè)巖氣三維儲(chǔ)層模型以打造透明頁(yè)巖氣藏，并通過(guò)室內(nèi)研究與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的一體化貫通，采取駐井現(xiàn)場(chǎng)與專(zhuān)家遠(yuǎn)程系統(tǒng)共享方式，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施工程進(jìn)行實(shí)時(shí)有效指導(dǎo)，對(duì)鉆井、壓裂、測(cè)試做到質(zhì)效監(jiān)控、評(píng)估和作業(yè)調(diào)整，同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施獲得的資料及時(shí)反饋并進(jìn)行校準(zhǔn)精細(xì)研究，形成精度不斷提升的迭代更新儲(chǔ)層模型成果以實(shí)現(xiàn)“做正確的決策和實(shí)施的有效指導(dǎo)”，以“認(rèn)識(shí)→實(shí)踐→再認(rèn)識(shí)→再實(shí)踐”的協(xié)同方式持續(xù)支持黃金壩ZA108井區(qū)5×108m3頁(yè)巖氣產(chǎn)能建設(shè)并最終實(shí)現(xiàn)“達(dá)產(chǎn)達(dá)效”的任務(wù)，創(chuàng)新形成了獨(dú)特的山地頁(yè)巖氣地質(zhì)工程一體化高效開(kāi)發(fā)之路[11, 13,24-25]。

通過(guò)以黃金壩頁(yè)巖氣為地質(zhì)工程一體化的率先起步，在紫金壩頁(yè)巖氣推廣形成現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)工程一體化工作站和宜昌探區(qū)遠(yuǎn)安深層頁(yè)巖氣的深化應(yīng)用，到太陽(yáng)淺層頁(yè)巖氣標(biāo)配化應(yīng)用和渝西大安深層頁(yè)巖氣的規(guī)模應(yīng)用，地質(zhì)工程一體化持續(xù)深化實(shí)踐使得“地質(zhì)工程一體化”理念和內(nèi)涵要義也在不斷創(chuàng)新與豐富，筆者2021年對(duì)頁(yè)巖氣“地質(zhì)工程一體化”的內(nèi)涵進(jìn)行了系統(tǒng)梳理并形成了《頁(yè)巖氣地震地質(zhì)工程一體化技術(shù)規(guī)程》能源行業(yè)技術(shù)規(guī)范（NB/T 10839—2021）。明確“地質(zhì)工程一體化”，是以實(shí)現(xiàn)“單井高產(chǎn)、高EUR和高采收率”為目的，將頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)全鏈條業(yè)務(wù)“多學(xué)科多專(zhuān)業(yè)、多環(huán)節(jié)多工種”的系統(tǒng)資料融為一體，以一體化的系統(tǒng)思維進(jìn)行地質(zhì)與工程跨界融合分析和綜合性評(píng)價(jià)研究，以建立迭代更新升級(jí)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層三維模型來(lái)打造透明頁(yè)巖氣藏，有效指導(dǎo)鉆探工程實(shí)施并監(jiān)控工程質(zhì)效。通過(guò)“一體化甜點(diǎn)評(píng)價(jià)研究、一體化方案設(shè)計(jì)優(yōu)化、一體化實(shí)施過(guò)程管控、一體化迭代更新提升”4個(gè)遞進(jìn)式關(guān)鍵環(huán)節(jié)的全方位協(xié)同、全鏈條融合，用科學(xué)工匠的工程思維來(lái)提高頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)精準(zhǔn)度、工程實(shí)施符合度、作業(yè)施工效率并降低投資成本費(fèi)用，從而實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)工程的高質(zhì)量發(fā)展[11,24,29,34]。

3.1.2 地質(zhì)工程一體化三維儲(chǔ)層建模技術(shù)

打造透明頁(yè)巖氣藏是實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工程一體化高效工作關(guān)鍵環(huán)節(jié)，精確的三維儲(chǔ)層模型構(gòu)建并不斷迭代更新是打造透明氣藏的核心，三維儲(chǔ)層模型一般包括構(gòu)造地質(zhì)模型、儲(chǔ)層屬性模型、復(fù)雜裂縫模型、地質(zhì)力學(xué)模型和壓裂縫網(wǎng)模型5類(lèi)地質(zhì)工程參數(shù)模型構(gòu)建。需要指出的是，建立三維儲(chǔ)層模型的核心基礎(chǔ)是要高精度、信息豐富的地震勘探資料支撐。在2009年秋天昭通頁(yè)巖氣首次規(guī)模勘探部署和方案審查時(shí)，筆者就明確提出，在勘探和研究程度較低的昭通探區(qū)進(jìn)行頁(yè)巖氣工作，當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)頁(yè)巖氣地質(zhì)的綜合研究和高精度地震勘探，由此昭通示范區(qū)有了國(guó)內(nèi)第一批頁(yè)巖氣專(zhuān)項(xiàng)二維地震勘探剖面（2009年鎮(zhèn)雄二維）和第一塊頁(yè)巖氣專(zhuān)項(xiàng)三維地震勘探工區(qū)（2011年昭104三維）。高精度頁(yè)巖氣地震勘探成果，支撐了頁(yè)巖氣勘探發(fā)現(xiàn)和高效開(kāi)發(fā)，引領(lǐng)頁(yè)巖氣地震勘探由構(gòu)造地質(zhì)勘探領(lǐng)域跨越到油氣藏地球物理的開(kāi)發(fā)新領(lǐng)域。

3.1.2.1 構(gòu)造地質(zhì)建模技術(shù)

構(gòu)造建模主要包括斷層模型和層面模型的建立。斷層模型實(shí)際是三維空間上的斷層面分布，斷層建模的主要工作是把構(gòu)造解釋的斷層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成斷層柱面網(wǎng)格模型，再進(jìn)一步處理斷層之間的交切關(guān)系，建立斷層模型。完成斷層建模后，通過(guò)編輯層面與斷層的交線，控制斷層與層面的交接關(guān)系，搭建平面構(gòu)造格架。構(gòu)造格架搭建完成后，使用分層次建模的方法進(jìn)行層面建模，該方法應(yīng)用地震解釋層面控制大層，應(yīng)用導(dǎo)眼井分層厚度控制小層，建立虛擬井控制水平段，既保證了大層構(gòu)造趨勢(shì)的準(zhǔn)度，又可以結(jié)合實(shí)鉆頁(yè)巖厚度的橫向展布提高小層精度。具體的構(gòu)造建模過(guò)程包含以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：首先，使用寶塔組頂面、龍一1亞段頂面及龍馬溪組頂面等大套地震反射層位建立初始構(gòu)造格架；第二步，通過(guò)評(píng)價(jià)井、導(dǎo)眼井揭示的鉆井分層，完成各小層的厚度圖；第三步，通過(guò)建立虛擬井的方式為水平井段增加更多的構(gòu)造控制點(diǎn)，進(jìn)一步對(duì)水平井揭示的構(gòu)造形態(tài)進(jìn)行約束和精細(xì)修正；最后，結(jié)合預(yù)測(cè)出的小層厚度，完成各小層的層位構(gòu)造模型建立，為下步儲(chǔ)層屬性模型的建立提供精細(xì)的構(gòu)造網(wǎng)格格架。

3.1.2.2 儲(chǔ)層屬性建模技術(shù)

儲(chǔ)層屬性建模是在三維構(gòu)造模型的基礎(chǔ)上，利用儲(chǔ)層參數(shù)，將目標(biāo)區(qū)頁(yè)巖儲(chǔ)層的各項(xiàng)甜點(diǎn)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行三維空間綜合表征，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層有效孔隙度、TOC、總含氣量、脆性指數(shù)、地層孔隙壓力系數(shù)等評(píng)價(jià)參數(shù)的優(yōu)勢(shì)疊合。屬性建模是在地震反演和測(cè)井解釋成果的基礎(chǔ)上，建立三維屬性模型，從而為三維地質(zhì)力學(xué)模擬和壓裂設(shè)計(jì)服務(wù)。三維屬性模型的建立可分為以下4個(gè)步驟：①進(jìn)行三維網(wǎng)格設(shè)計(jì)，結(jié)合地震面元確定網(wǎng)格橫向尺寸，根據(jù)測(cè)井分辨率確定網(wǎng)格垂向尺寸；②測(cè)井曲線粗化，將測(cè)井曲線采樣到井軌跡穿過(guò)的網(wǎng)格；③反演屬性重采樣，將反演屬性體重采樣到三維網(wǎng)格；④井震結(jié)合屬性建模，反演屬性作為軟數(shù)據(jù)控制屬性的橫向分布，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)作為硬數(shù)據(jù)，控制屬性的垂向分布。

3.1.2.3 復(fù)雜裂縫建模技術(shù)

復(fù)雜的天然裂縫是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物，既影響著頁(yè)巖氣的儲(chǔ)集保存，分割頁(yè)巖儲(chǔ)層均質(zhì)性和氣藏的整一性，又影響到安全高效地鉆井、體積壓裂改造的效果。由于多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈改造，昭通示范區(qū)及周緣五峰組—龍馬溪組頁(yè)巖儲(chǔ)層形成了復(fù)雜的斷裂/天然裂縫系統(tǒng)。合理表征頁(yè)巖儲(chǔ)層的天然裂縫系統(tǒng)，不僅可以指導(dǎo)頁(yè)巖氣甜點(diǎn)優(yōu)選和水平井部署，對(duì)建立合理的地質(zhì)力學(xué)模型、支持鉆井和壓裂工程也至關(guān)重要。基于多年來(lái)的一體化研究梳理與經(jīng)驗(yàn)剖析，筆者總結(jié)了地質(zhì)工程一體化過(guò)程中裂縫建模的一體化解決方案。具體流程為（圖7）：從疊前道集出發(fā)，針對(duì)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖段的道集數(shù)據(jù)進(jìn)一步優(yōu)化處理，優(yōu)選部分道集進(jìn)行疊加，作為螞蟻?zhàn)粉櫟妮斎霐?shù)據(jù)，并采用多種數(shù)據(jù)對(duì)螞蟻?zhàn)粉櫧Y(jié)果進(jìn)行質(zhì)控，使得天然裂縫預(yù)測(cè)更加精細(xì)可靠。天然裂縫系統(tǒng)建模的核心是井—震結(jié)合，以成像測(cè)井及巖心觀察解釋識(shí)別的天然裂縫為基礎(chǔ)，結(jié)合三維地震天然裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果，輸入裂縫發(fā)育強(qiáng)度、裂縫展布方位、傾角、延伸長(zhǎng)度及高度等數(shù)據(jù)，建立不同尺度的斷層、天然裂縫帶、小尺度等離散天然裂縫網(wǎng)絡(luò)模型。

圖7 頁(yè)巖氣地質(zhì)工程一體化中的多尺度裂縫建模技術(shù)流程圖

3.1.2.4 地質(zhì)力學(xué)建模技術(shù)

筆者早在2014年地質(zhì)工程一體化研究時(shí)就認(rèn)識(shí)到地應(yīng)力既影響井筒井壁的穩(wěn)定性，又控制水力壓裂人造裂縫的展布格局，并影響體積壓裂的改造效果，為此重視巖石力學(xué)評(píng)價(jià)，專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)行了地質(zhì)力學(xué)建模，已主導(dǎo)編制了《海相頁(yè)巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》油氣行業(yè)技術(shù)規(guī)范（SY/T 7617—2021）。綜合疊前地震反演成果、三維地質(zhì)模型及單井一維各向異性地質(zhì)力學(xué)參數(shù)作為輸入數(shù)據(jù)，建立地質(zhì)力學(xué)建模單元網(wǎng)格，并通過(guò)三維屬性建模確定三維各向異性地質(zhì)力學(xué)參數(shù)的空間展布，利用新井?dāng)?shù)據(jù)不斷進(jìn)行迭代更新。三維建模成果包括平行于和垂直于層理面方向的靜態(tài)泊松比、平行于和垂直于層理面方向的靜態(tài)楊氏模量、巖石密度、內(nèi)摩擦角、單軸抗壓強(qiáng)度等參數(shù)。山地頁(yè)巖氣開(kāi)展三維各向異性地質(zhì)力學(xué)建模，關(guān)鍵難點(diǎn)在于儲(chǔ)層三維孔隙壓力的預(yù)測(cè)及天然裂縫系統(tǒng)對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)影響的評(píng)價(jià)。三維孔隙壓力預(yù)測(cè)流程為：①建立工區(qū)三維垂向聲波速度場(chǎng)，在此需要對(duì)斜井及水平井的聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行垂化，同時(shí)建立能夠刻畫(huà)頁(yè)巖氣生烴憋壓超壓機(jī)理的孔隙壓力預(yù)測(cè)模型；②以三維垂向聲波速度場(chǎng)為輸入數(shù)據(jù)確定三維孔隙壓力的空間展布，并根據(jù)新井?dāng)?shù)據(jù)不斷迭代更新；③為了分析斷層及天然裂縫系統(tǒng)對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響，在三維地應(yīng)力場(chǎng)建模過(guò)程中嵌入工區(qū)內(nèi)不同級(jí)別的斷層（深大斷裂、主干斷裂、一般斷裂和小斷裂）和不同尺度的天然裂縫（裂縫帶、小裂縫、微裂縫），并采用斷層及裂縫單元來(lái)模擬其幾何結(jié)構(gòu)的空間分布，通過(guò)這種方法能夠更準(zhǔn)確地刻畫(huà)天然裂縫系統(tǒng)的存在對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的擾動(dòng)。

3.1.2.5 壓裂縫網(wǎng)建模技術(shù)

將三維地質(zhì)模型、三維巖石力學(xué)模型、多尺度裂縫模型作為綜合模型輸入壓裂模擬工程，輸入實(shí)際水力壓裂施工采用的分段分簇方案、排量與暫堵參數(shù)、壓裂液體系、支撐劑類(lèi)型和泵注程序，采用非常規(guī)裂縫模型水力壓裂模擬軟件計(jì)算水力裂縫形態(tài)，精細(xì)刻畫(huà)水力壓裂裂縫擴(kuò)展過(guò)程，并通過(guò)微地震監(jiān)測(cè)結(jié)果的標(biāo)定，最終建立人工體積縫網(wǎng)壓裂數(shù)值模型。模型能準(zhǔn)確模擬壓裂過(guò)程中的支撐劑運(yùn)移，描述復(fù)雜縫網(wǎng)的幾何形態(tài)（縫長(zhǎng)、縫高、主縫方向和縫網(wǎng)復(fù)雜程度），定量化計(jì)算出裂縫的導(dǎo)流能力大小和預(yù)測(cè)產(chǎn)能，進(jìn)而研究地層應(yīng)力狀態(tài)、天然裂縫、儲(chǔ)層物性參數(shù)對(duì)頁(yè)巖壓裂施工和氣藏開(kāi)發(fā)的影響（圖8）。該模型可直接用于氣藏?cái)?shù)值模擬軟件計(jì)算壓裂后產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層+人工縫網(wǎng)多相流動(dòng)數(shù)值模擬，從而實(shí)現(xiàn)壓裂施工參數(shù)優(yōu)化與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。

圖8 頁(yè)巖氣壓裂地質(zhì)工程一體化模擬技術(shù)圖

3.2 頁(yè)巖氣地球物理技術(shù)與儲(chǔ)層預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)

優(yōu)越的地質(zhì)條件是頁(yè)巖氣藏富集的物質(zhì)基礎(chǔ)，有利的工程品質(zhì)是頁(yè)巖氣藏高效開(kāi)發(fā)的核心，落實(shí)儲(chǔ)層地質(zhì)、工程指標(biāo)空間展布特征及變化規(guī)律，則是地震儲(chǔ)層地質(zhì)研究工作的重點(diǎn)方向。經(jīng)過(guò)近年持續(xù)攻關(guān)研究，同時(shí)通過(guò)昭通示范區(qū)新完鉆井的不斷測(cè)試，已形成以巖石物理分析為基礎(chǔ)、以巖石彈性參數(shù)為橋梁、以疊前反演方法為核心的頁(yè)巖氣儲(chǔ)層指標(biāo)預(yù)測(cè)及甜點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)技術(shù)系列（圖9），并在昭通頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)工作中得到了全面應(yīng)用，有效指導(dǎo)了區(qū)帶評(píng)價(jià)及井位部署工作。

圖9 頁(yè)巖氣地球物理技術(shù)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)綜合評(píng)價(jià)圖

頁(yè)巖氣儲(chǔ)層地質(zhì)甜點(diǎn)評(píng)價(jià)參數(shù)主要包括頁(yè)巖氣儲(chǔ)層厚度（核心是Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層連續(xù)厚度）、總有機(jī)碳含量、總含氣量、孔隙度，還有反映頁(yè)巖氣保存條件和規(guī)模有效開(kāi)發(fā)前景的構(gòu)造形變（區(qū)域平穩(wěn)性）、地層傾角、斷層與天然裂縫發(fā)育程度。地質(zhì)甜點(diǎn)參數(shù)預(yù)測(cè)核心思路是利用測(cè)井資料建立的地質(zhì)參數(shù)與彈性參數(shù)之間的關(guān)系，通過(guò)敏感參數(shù)曲線分析結(jié)果，將疊前反演預(yù)測(cè)彈性參數(shù)結(jié)果換算為地質(zhì)參數(shù)，進(jìn)而分析不同地質(zhì)參數(shù)空間變化規(guī)律。工程參數(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)可為頁(yè)巖氣水平井鉆探及壓裂作業(yè)實(shí)施提供依據(jù)。利用地震資料預(yù)測(cè)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層工程參數(shù)，主要包括脆性指數(shù)、斷層與天然裂縫、地應(yīng)力參數(shù)（應(yīng)力結(jié)構(gòu)狀態(tài)、最大與最小主應(yīng)力方向及水平應(yīng)力差）、巖石力學(xué)參數(shù)（楊氏模量與泊松比）、儲(chǔ)層孔隙壓力系數(shù)5個(gè)方面。

3.3 山地頁(yè)巖氣立體開(kāi)發(fā)與布井優(yōu)化技術(shù)

以提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度、單井產(chǎn)量、EUR和采收率為目標(biāo)，通過(guò)儲(chǔ)產(chǎn)與設(shè)計(jì)、地下與地上、平臺(tái)和單井、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)“四位一體”聯(lián)動(dòng)，在昭通示范區(qū)對(duì)復(fù)雜井進(jìn)行了逆向、立體、多屬性水平井軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)，開(kāi)展了一次井網(wǎng)井距錯(cuò)層開(kāi)發(fā)、二次井網(wǎng)立體加密井網(wǎng)部署優(yōu)化，創(chuàng)新形成了基于地質(zhì)工程一體化理念的山地頁(yè)巖氣提高單井產(chǎn)量布井技術(shù)，以及基于立體多層系動(dòng)用的提高采收率平臺(tái)布井優(yōu)化技術(shù)。

山地頁(yè)巖氣提高單井產(chǎn)量布井優(yōu)化技術(shù)目前在昭通示范區(qū)水平井部署及開(kāi)發(fā)井組設(shè)計(jì)部署中已廣泛應(yīng)用，水平井靶體鉆遇率及單井產(chǎn)能明顯提升，應(yīng)用效果顯著。該技術(shù)內(nèi)涵與目的：基于復(fù)雜構(gòu)造背景下“以產(chǎn)能效益核心導(dǎo)向，三維儲(chǔ)層模型、人工裂縫模型與產(chǎn)能預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)引領(lǐng)，地質(zhì)工程一體化逆向設(shè)計(jì)”理念，全盤(pán)綜合考慮多種關(guān)鍵因素，包括部署平臺(tái)潛力規(guī)模、斷裂剝蝕區(qū)距離、地面條件、井壁穩(wěn)定性、靶體鉆遇率、壓裂縫網(wǎng)體積規(guī)模，精選“鉑金靶體”，逆向精準(zhǔn)確定最佳井口位置、最甜靶體層位、最佳井筒方位，實(shí)現(xiàn)山地型頁(yè)巖氣井位最優(yōu)部署設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)山地型頁(yè)巖氣單井產(chǎn)能效益最大化。

為進(jìn)一步探討昭通示范區(qū)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模效益動(dòng)用的科學(xué)有效模式，應(yīng)用地質(zhì)工程一體化井位部署優(yōu)化技術(shù)，從產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益的角度優(yōu)化示范區(qū)頁(yè)巖氣井位部署的最佳方案，提出了基于立體多層系動(dòng)用的提高采收率平臺(tái)布井優(yōu)化技術(shù)。目前已在昭通示范區(qū)ZA井區(qū)開(kāi)展了1個(gè)井組的小井距、立體開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，共部署3口水平井，平面投影井間距為250 m，水平段靶體在龍一11、龍一13小層錯(cuò)層布設(shè)，水平段長(zhǎng)度介于1 385～1 717 m，靶體鉆遇率均為100%。3口井測(cè)試產(chǎn)氣量均超過(guò)12×104m3/d，目前投產(chǎn)超過(guò)700天，單井首年平均日產(chǎn)氣量為7.6×104m3，在ZA井區(qū)內(nèi)屬于較高產(chǎn)井組，預(yù)測(cè)采收率為27.5%，較相鄰開(kāi)發(fā)平臺(tái)高7.0%。在ZC井區(qū)淺層也開(kāi)展了H11井組8口井的小井距錯(cuò)層立體開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，測(cè)試成果表明單井產(chǎn)量比周鄰平臺(tái)提升更好。兩個(gè)井組的試驗(yàn)成功證實(shí)昭通示范區(qū)具備實(shí)施兩套靶體、小井距、錯(cuò)層立體開(kāi)發(fā)的地質(zhì)工程條件，也證實(shí)小井距立體開(kāi)發(fā)能夠有效提高氣藏采收率。

3.4 低成本安全高效鉆井工程技術(shù)

昭通示范區(qū)在前期勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，出現(xiàn)了頁(yè)巖垮塌嚴(yán)重、井眼清潔能力不足、機(jī)械鉆速慢及儲(chǔ)層鉆遇率低等問(wèn)題，嚴(yán)重影響頁(yè)巖氣藏的經(jīng)濟(jì)效益開(kāi)發(fā)。針對(duì)系列工程技術(shù)問(wèn)題挑戰(zhàn)，以昭通頁(yè)巖氣示范區(qū)建設(shè)項(xiàng)目為依托，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)力學(xué)特征的進(jìn)行研究，形成了地質(zhì)工程一體化鉆井設(shè)計(jì)技術(shù)、井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與復(fù)雜防治技術(shù)、山地頁(yè)巖氣水平井鉆井液技術(shù)、水平井地質(zhì)導(dǎo)向綜合控制技術(shù)、井筒完整性（鉆井）控制技術(shù)和工廠化鉆井提速提效技術(shù)（表1）。通過(guò)各項(xiàng)技術(shù)綜合應(yīng)用提質(zhì)提速提效，實(shí)現(xiàn)了降低鉆井周期、鉆井工程成本，形成了安全、快速和優(yōu)質(zhì)的鉆井配套技術(shù)，為昭通示范區(qū)山地頁(yè)巖氣產(chǎn)能建設(shè)高效實(shí)施提供技術(shù)支撐。

3.5 體積壓裂工藝設(shè)計(jì)2.0優(yōu)化技術(shù)

經(jīng)過(guò)200余口頁(yè)巖氣井的壓裂實(shí)踐，昭通示范區(qū)體積壓裂工藝技術(shù)已從最初的借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)階段發(fā)展到具備自主創(chuàng)新升級(jí)能力階段，該發(fā)展歷程大致可以劃分為4個(gè)時(shí)期（表2）。2018年底在昭通紫金壩工區(qū)率先進(jìn)行了“密切割多簇射孔、石英砂代替陶粒、大排量連續(xù)加砂”提產(chǎn)提效壓裂新工藝，單井產(chǎn)量和井口壓力比鄰井大幅度提升。2019年11月勘探與生產(chǎn)分公司領(lǐng)導(dǎo)率專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)在杭州進(jìn)行了壓裂試驗(yàn)工藝技術(shù)總結(jié)研討會(huì)，會(huì)議決定誕生了命名為山地頁(yè)巖氣第2代體積壓裂新工藝。浙江油田隨即在太陽(yáng)淺層頁(yè)巖氣田推廣試驗(yàn)應(yīng)用第2代新技術(shù)，集團(tuán)公司頁(yè)巖氣前指由此全面試驗(yàn)推廣此壓裂2.0技術(shù)工藝。隨著昭通示范區(qū)淺層頁(yè)巖氣的規(guī)模開(kāi)發(fā)，持續(xù)推進(jìn)以低成本高產(chǎn)高效為目標(biāo)的工藝技術(shù)升級(jí)換代，體積壓裂工藝技術(shù)由1.0向2.0級(jí)提升、發(fā)展與完善（表1）。

表1 昭通示范區(qū)低成本安全高效鉆井工程技術(shù)類(lèi)型及內(nèi)容表

表2 昭通示范區(qū)體積壓裂工藝技術(shù)發(fā)展歷程簡(jiǎn)表

3.6 模型驅(qū)動(dòng)一體化高產(chǎn)井培植技術(shù)

針對(duì)昭通示范區(qū)“強(qiáng)構(gòu)造改造、巖相變化大、過(guò)成熟演化、高雜地應(yīng)力、山地施工難”的山地頁(yè)巖氣條件，筆者逐步探索形成了以“儲(chǔ)層品質(zhì)、鉆井品質(zhì)、完井品質(zhì)、開(kāi)發(fā)品質(zhì)”綜合評(píng)價(jià)[34]、地質(zhì)工程一體化精細(xì)儲(chǔ)層建模打造透明氣藏、三維模型—設(shè)計(jì)方案—現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施融合互動(dòng)迭代優(yōu)化更新、逆向設(shè)計(jì)—正向施工為主體的一體化理念，創(chuàng)新形成了以一體化培植高產(chǎn)井為核心的全生命周期高效開(kāi)發(fā)模式，定型提質(zhì)提產(chǎn)增效的“七得”技術(shù)模板，即：頁(yè)巖富氣甜點(diǎn)選得好（疊合甜點(diǎn)鉆探最優(yōu)蜜點(diǎn)）、水平井鉆井軌跡定得準(zhǔn)（優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層靶體大于95%）、優(yōu)快鉆井打得穩(wěn)（優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層鉆遇率大于95%）、儲(chǔ)層體積改造壓得碎（體積壓裂單段ESRV淺層≥360×104m3、中層≥500×104m3）、水平井筒質(zhì)量控得好（井筒完整性＞95%）、壓后返排采氣管得細(xì)（精細(xì)管控貫行112字要訣）、生產(chǎn)組織得高效（目標(biāo)化、一體化、協(xié)同化、技術(shù)化、工廠化、共享化）（圖10）。模型驅(qū)動(dòng)的一體化高產(chǎn)井培植技術(shù)支撐了復(fù)雜構(gòu)造區(qū)山地頁(yè)巖氣高效評(píng)價(jià)和有效開(kāi)發(fā)，成為昭通示范區(qū)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的“靈魂”工程和獨(dú)特“文化”。

圖10 全生命周期地質(zhì)工程一體化培植高產(chǎn)井的技術(shù)模板圖

4 發(fā)展展望

4.1 積極拓展（超）淺層和深層頁(yè)巖氣

在昭通示范區(qū)東北部實(shí)現(xiàn)探明豐富淺層頁(yè)巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量并高效開(kāi)發(fā)的同時(shí)，示范區(qū)中部的牛街、麟鳳、花朗向斜構(gòu)造帶淺層頁(yè)巖氣見(jiàn)到了良好氣顯示和較好的資源潛力。依據(jù)南方勘探程度及以往已有勘探成果，結(jié)合四川盆外淺層頁(yè)巖發(fā)育與分布狀況，通過(guò)對(duì)上揚(yáng)子區(qū)四川盆地周緣及中下?lián)P子區(qū)陡山沱組、筇竹寺牛蹄塘組、五峰—龍馬溪組、上泥盆統(tǒng)佘田橋錫礦山組、下石炭統(tǒng)測(cè)水組71個(gè)地質(zhì)單元，進(jìn)行淺層頁(yè)巖氣資源量估算，總資源量約26×1012m3。

另外，昭通示范區(qū)內(nèi)深層頁(yè)巖氣（大于3 500 m）也有大范圍分布，通過(guò)構(gòu)造地質(zhì)與頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)調(diào)查，可供勘探的深層頁(yè)巖氣分布面積占到了示范區(qū)的20%，資源量占到了示范區(qū)30%[27,35]。目前部署在探區(qū)北部羅布向斜紫金壩ZB115井區(qū)的多口評(píng)價(jià)井已發(fā)現(xiàn)了氣流（測(cè)試產(chǎn)量10.1×104m3），展示了良好的資源前景。另外，川南瀘州、渝西大足、永川大安區(qū)塊埋深4 000 m 左右的多個(gè)平臺(tái)井獲得了20×104～50×104m3/d 的頁(yè)巖氣測(cè)試產(chǎn)量，2021年提交了頁(yè)巖氣超過(guò)萬(wàn)億立方米的探明＋預(yù)測(cè)地質(zhì)儲(chǔ)量，展示出深層頁(yè)巖氣巨大的勘探開(kāi)發(fā)潛力，預(yù)計(jì)四川盆地未來(lái)埋深35 00 m 以深頁(yè)巖氣可上產(chǎn)至300×108m3/a[36]。

4.2 走出礦權(quán)受限的盆緣穩(wěn)定區(qū)，挺進(jìn)滇黔北坳陷復(fù)雜構(gòu)造區(qū)（復(fù)雜中找穩(wěn)定帶）

昭通示范區(qū)地處四川盆地南緣向云貴高原過(guò)渡區(qū)，頁(yè)巖氣產(chǎn)區(qū)目前主要在四川盆地南部邊緣地帶，經(jīng)過(guò)十余年的勘探開(kāi)發(fā)工作，盆地邊緣構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定區(qū)帶已基本上全部動(dòng)用，盆緣甜點(diǎn)區(qū)中深層頁(yè)巖氣可勘探潛力已經(jīng)非常有限。然而，昭通示范區(qū)絕大部分區(qū)域處于四川盆地外部的滇黔北坳陷構(gòu)造復(fù)雜區(qū)，昭通示范區(qū)可持續(xù)發(fā)展勢(shì)必將戰(zhàn)略性走出盆地構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)，挺進(jìn)構(gòu)造復(fù)雜的盆外滇黔北坳陷山地區(qū)帶作為重要勘探方向，在復(fù)雜構(gòu)造區(qū)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)化相對(duì)穩(wěn)定的好保存帶。

滇黔北坳陷經(jīng)歷了加里東期以來(lái)多期次造山運(yùn)動(dòng)的板內(nèi)形變疊置改造，形成了具有“強(qiáng)改造、雜山地、過(guò)成熟、剪應(yīng)力”特點(diǎn)的山地頁(yè)巖氣地質(zhì)特征，山地頁(yè)巖氣氣藏工程條件特殊，完全不同于“構(gòu)造平穩(wěn)、一馬平川、含油富氣、油氣藏連續(xù)”的北美頁(yè)巖氣盆地，與四川盆地內(nèi)“地層平緩、丘壩連綿、富氣高壓、連續(xù)型干氣藏”的頁(yè)巖氣示范區(qū)亦有明顯差異。山地頁(yè)巖氣面臨著“構(gòu)造地質(zhì)復(fù)雜、地層產(chǎn)狀變化多端、巖石地應(yīng)力大小與方向多變、頁(yè)巖氣豐度與地層壓力較低、適宜埋深和平地井場(chǎng)的勘探區(qū)塊缺乏”的挑戰(zhàn)，因此需要在勘探開(kāi)發(fā)管理工作中不斷創(chuàng)新轉(zhuǎn)變思路。

4.3 走出五峰組—龍馬溪組，探索其他層系突破（主流率領(lǐng)百花開(kāi)）

中國(guó)南方揚(yáng)子地區(qū)發(fā)育多套頁(yè)巖/煤系氣層系[37-39]。除五峰組—龍馬溪組成功開(kāi)發(fā)了多個(gè)頁(yè)巖氣田外，其他層位也已在多處見(jiàn)到了鉆井頁(yè)巖氣顯示，有些測(cè)試獲得了頁(yè)巖氣流，展示了復(fù)雜構(gòu)造區(qū)新層系頁(yè)巖氣勘探的新苗頭[40-42]，在現(xiàn)實(shí)主流的龍馬溪組頁(yè)巖氣層系之外尋求百花盛開(kāi)的新格局。針對(duì)昭通復(fù)雜構(gòu)造區(qū)的上二疊統(tǒng)樂(lè)平組，目前已在四川盆地南部邊緣的筠連沐愛(ài)向斜區(qū)塊完成了3×108m3山地煤層氣產(chǎn)能建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了南方首個(gè)山地煤層氣田的商業(yè)化開(kāi)采，形成了山地煤層氣有效開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)基地[43-44]。在筠連山地煤層氣田及其以東區(qū)塊八年多的勘探評(píng)價(jià)實(shí)踐中[45-50]，十余口評(píng)價(jià)井證實(shí)了樂(lè)平組海陸過(guò)渡相碳質(zhì)泥頁(yè)巖具有較好的氣測(cè)顯示，優(yōu)質(zhì)碳質(zhì)泥頁(yè)巖發(fā)育穩(wěn)定，厚度分布在30～50 m，氣測(cè)值最高達(dá)到60%，個(gè)別井實(shí)施壓裂測(cè)試獲得了頁(yè)巖氣流，揭示了海陸過(guò)渡相頁(yè)巖氣較好的資源潛力。

4.4 尋求錯(cuò)層/雙層非常規(guī)氣立體開(kāi)發(fā)

山地型地質(zhì)與地貌特征致使鉆完井施工難度大、工程技術(shù)要求高，單井綜合成本可降空間有限，相應(yīng)地對(duì)單井產(chǎn)能指標(biāo)要求高。因此，必須在確保開(kāi)發(fā)“最甜”區(qū)塊基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)量的“高、穩(wěn)、長(zhǎng)”，同時(shí)確保地下優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量的充分動(dòng)用和采出。在壓裂規(guī)模與經(jīng)濟(jì)效益的雙重約束下，建立小井距錯(cuò)層立體開(kāi)發(fā)模式是可取的選擇方向，目前示范區(qū)已對(duì)中深層、淺層頁(yè)巖氣進(jìn)行了開(kāi)發(fā)平臺(tái)“小井距、錯(cuò)層立體開(kāi)發(fā)”試驗(yàn)，取得了較高的單井產(chǎn)量，表明可實(shí)現(xiàn)平面和縱向雙維度提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度[51]。另外，通過(guò)沐愛(ài)鉆井平臺(tái)“深層頁(yè)巖氣與淺層煤層氣”立體開(kāi)發(fā)綜合利用的多年成功試驗(yàn)，預(yù)示著甜點(diǎn)區(qū)規(guī)模實(shí)施淺層的樂(lè)平組煤層（系）氣＋中深層的龍馬溪組頁(yè)巖氣“非常規(guī)氣立體開(kāi)發(fā)”是可行的，從而提出昭通山地頁(yè)巖氣＋煤層（系）氣立體高效開(kāi)發(fā)的新模式。

5 結(jié)論

1）昭通示范區(qū)通過(guò)十多年的勘探開(kāi)發(fā)工作，先后經(jīng)歷了山地頁(yè)巖氣評(píng)層選區(qū)、頁(yè)巖氣甜點(diǎn)先導(dǎo)評(píng)價(jià)、示范區(qū)開(kāi)發(fā)實(shí)踐建設(shè)、中深層頁(yè)巖氣規(guī)模開(kāi)發(fā)和淺層頁(yè)巖氣規(guī)模開(kāi)發(fā)5個(gè)階段，部署實(shí)施了黃金壩—紫金壩中深層和太陽(yáng)淺層頁(yè)巖氣3大建產(chǎn)區(qū)，累計(jì)探明頁(yè)巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量超3 100×108m3，2021年年產(chǎn)氣量近17×108m3，建成了昭通盆外山地頁(yè)巖氣田并成為國(guó)內(nèi)第三大頁(yè)巖氣生產(chǎn)基地。

2）基于昭通示范區(qū)地處四川盆地南緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)多期疊加改造背景，通過(guò)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)、沉積環(huán)境場(chǎng)、地溫?zé)崮軋?chǎng)、流體相態(tài)場(chǎng)等多場(chǎng)功能協(xié)同作用研究，以及頁(yè)巖自沉積、成巖、成儲(chǔ)、成烴、成藏到賦存的多因素耦合作用分析，創(chuàng)新提出“源儲(chǔ)是海相殘留盆地頁(yè)巖氣富集成藏的基礎(chǔ)、保存是復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁(yè)巖氣成藏的關(guān)鍵、封閉是高演化頁(yè)巖氣富集賦存的核心”，建立復(fù)雜構(gòu)造區(qū)“多場(chǎng)協(xié)同多元耦合”山地頁(yè)巖氣成藏賦存理論。

3）集成創(chuàng)新形成了以地質(zhì)工程一體化為基礎(chǔ)的山地頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)六大技術(shù)系列32項(xiàng)主體技術(shù)，指導(dǎo)了國(guó)內(nèi)首個(gè)2 000×108m3級(jí)（2億噸油當(dāng)量）山地淺層頁(yè)巖氣田的勘探發(fā)現(xiàn)，建成長(zhǎng)寧黃金壩—紫金壩（中深層）頁(yè)巖氣田和太陽(yáng)淺層頁(yè)巖氣田，實(shí)現(xiàn)了示范區(qū)安全綠色、低成本山地頁(yè)巖氣高效開(kāi)發(fā)，全面完成了示范工程建設(shè)任務(wù)。

4）昭通示范區(qū)具有淺層頁(yè)巖氣、中深層和深層頁(yè)巖氣并舉開(kāi)發(fā)的資源條件，鑒于昭通示范區(qū)五峰組—龍馬溪組淺層、中層、深層頁(yè)巖廣泛分布，且古生界發(fā)育多套頁(yè)巖層系，結(jié)合勘查礦權(quán)的實(shí)際，為更有效地拓展勘探領(lǐng)域和高效開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣資源，提出了“兩個(gè)走出”勘探戰(zhàn)略思路，即“走出盆地穩(wěn)定區(qū)，挺進(jìn)滇黔北坳陷復(fù)雜構(gòu)造區(qū)（復(fù)雜中找相對(duì)穩(wěn)定保存帶）”和“走出五峰組—龍馬溪組，探索其他層系突破（現(xiàn)實(shí)主流率領(lǐng)百花競(jìng)放）”。針對(duì)昭通示范區(qū)上二疊統(tǒng)樂(lè)平組煤層氣開(kāi)發(fā)和煤系氣良好顯示，建議擇機(jī)規(guī)模實(shí)施“樂(lè)平組煤層（系）氣＋龍馬溪組頁(yè)巖氣”雙層立體水平井井網(wǎng)部署，從而建立山地頁(yè)巖氣＋煤層氣“非常規(guī)氣立體高效開(kāi)發(fā)”的一體化開(kāi)發(fā)新模式。