海相页岩纹层多样性及其对页岩储层品质的影响

The sedimentary laminaes in the gas rich shale is critical for shale gas resource accumulation and exploitation, so characterizing the laminae and figuring out its controls on shale reservoir quality and shale gas accumulation in the marine shale are fundamental for shale deposit process and are of great importance for the shale gas exploration. In this study, we take the Lower Silurian Longamxi marine shale of the Sichuan Basin as the study target. Based on the detailed description of cores and outcrops, QEMSCAN, XRF core scanning test, thin section analysis, XRD test, low pressure gas adsorption analysis, Arion polishing and FE-SEM, we will study the multiscale heterogeneity of the laminaes and their formation mechanism by using qualitative to quantitative analysis, and macroscopic to microscopic analysis. In this study, we will characterize the shale reservoir quality (petrophysics, gas content, brittleness, pore structures and TOC content) in detail within different laminated shale. Through the comparative study on gas shale reservoir quality within different laminated shale, we try to establish a high-quality shale reservoir development model within the Lower Silurian Longmaxi marine shale in the Sichuan Basin. The results of this study have an instruction significance on marine shale gas exploration.

富气页岩中不同类型纹层的发育对于页岩气富集、开采具有重要影响，深入研究海相页岩中纹层发育特征，阐明不同纹层页岩内页岩储层品质特征及其与页岩含气性的关系，对于认识页岩沉积过程和机理以及对页岩气的勘探开发具有重要指导意义。本项目以四川盆地下志留统龙马溪组海相页岩为研究对象，基于岩芯和露头精细观察，结合QEMSCAN（微区矿物定量分析），XRF岩芯扫描、大薄片分析，XRD分析、低压气体吸附、氩离子抛光以及场发射环境扫描电镜等分析测试方法，确定龙马溪组海相页岩纹层类型，从定性到定量、宏观到微观多尺度范围内对纹层多样性发育特征进行研究，明确海相页岩纹层多样性形成的沉积机理；确定不同纹层页岩的储层品质（物性、含气性、脆性、孔隙结构以及有机质含量等）特征，阐明纹层对页岩储层品质的影响作用，建立海相纹层页岩优质储层发育模式，为我国海相页岩气勘探开发提供参考。

纹层作为页岩最富特色的沉积构造广泛发育于页岩层系中。纹层的发育直接导致页岩非均质性变化明显，并进一步对页岩生烃、页岩储集性以及页岩含气性等产生影响，但是目前对于海相页岩纹层及其与页岩气的关系研究不够深入，因此有必要对海相页岩纹层进行深入研究，明确其页岩气地质意义。.基于纹层对页岩气勘探的重要性，本项目设计了3个方面的研究内容：（1）四川盆地龙马溪组海相页岩纹层多样性及其形成机理研究；（2）四川盆地龙马溪组不同纹层页岩内储层发育特征研究；（3）四川盆地龙马溪组海相页岩纹层对页岩储层品质的影响。通过本次项目研究，确定龙马溪组海相页岩中发育有多种类型的纹层（石英纹层、黏土纹层、碳酸盐纹层、云母纹层、黄铁矿纹层、斑脱岩纹层）且其形成机理具有多样性，沉积、成岩以及火山作用导致形成了不同类型的页岩纹层，进而这些纹层对页岩储层产生了重要作用，其中富含石英纹层的页岩储层品质最佳，斑脱岩（火山灰）纹层的存在也对页岩储层品质具有重要影响，当其厚度适中时，对于页岩储层的品质提升具有重要意义。.通过该项目的研究明确了不同纹层对于页岩储层品质的影响作用，为页岩气勘探中评价优质储层提供了一个新的评价参数。本项目综合TOC、孔隙度、渗透率、含气量及脆性指数五种因素对不同纹层页岩的储层品质进行了评价，发现富含石英纹层的页岩储层品质最优，可以作为优质的页岩段进行勘探。