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海相页岩有机质炭化的热成熟度下限及勘探风险

2018-07-13王玉满李新景陈波吴伟董大忠张鉴韩京马杰代兵王浩蒋珊

石油勘探与开发 2018年3期

王玉满,李新景,陈波,吴伟,董大忠,张鉴,韩京,马杰,代兵,王浩,蒋珊

(1. 中国石油勘探开发研究院,北京 100083;2. 长江大学,武汉 430100;3. 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院,成都 510051)

1 问题提出

有机质炭化是指进入高过成熟阶段的泥页岩经过有机质降解、裂解等过程,其固体有机质部分或全部转化为石墨或类石墨物质的地质现象[1-4]。近几年中国南方海相页岩气勘探和研究证实,扬子地区下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组(含上奥陶统五峰组,下同)两套优质页岩(Ⅰ—Ⅱ1型干酪根)为页岩气勘探主力层系,但勘探形势却呈现两极分化[1]:筇竹寺组总体处于无烟煤—超无烟煤阶段[2,5],已出现大面积有机质炭化特征(富有机质页岩段呈现低于2 Ω·m的超低电阻率响应)[1,4,6-7],仅在川中隆起、黔北等局部地区含气,勘探前景不理想;而热演化程度相对较低的龙马溪组获得重大突破,相继发现威远、长宁—昭通、涪陵和富顺—永川等页岩气高产区,探明储量达5 441×108m3,并基本形成了整体含气、大面积富气的局面[1,4,8-12],显示出良好的勘探前景。但是,近期龙马溪组页岩气勘探在巫溪、鄂西、仁怀、石柱等探区出现复杂情况,在龙马溪组下部“甜点层”(指TOC值大于3%、石英+白云石+黄铁矿三矿物法脆性指数大于50%的富有机质页岩段[12-13],下同)相继钻遇低—超低电阻率页岩段(见图 1、图2),其电性和含气性特征与处于有机质炭化阶段的筇竹寺组具有一定相似性。这再次引起勘探界和学术界对高过成熟海相页岩有机质炭化现象的重视[5-6]。……

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