风化作用对我国南方页岩含气性影响定量研究- - 以渝东南龙马溪组为例

长时间的风化作用对我国南方地区页岩含气性造成了不同程度的破坏，影响了对页岩含气性的评价。本项研究以渝东南龙马溪页岩为研究对象，对野外风化剖面、钻井半风化剖面和未风化剖面进行系统采样，开展页岩岩石矿物学、岩石物理、有机地球化学和含气性等方面的综合分析和对比研究。项目预期将揭示风化作用对页岩岩石学、岩石物理和有机地球化学参数的影响，实现风化作用程度的定量表征；明确页岩含气性与风化作用程度之间的关系；确定风化作用影响深度和强度，建立风化作用对页岩含气性影响的地质模型和预测模型。项目的研究成果对于我国南方暴露区页岩含气性的评价具有重要意义，为正确评价我国南方页岩气的资源和潜力提供科学依据。

我国南方地区页岩发育广泛，风化作用非常强烈。风化作用对页岩的改造是全方面的，其影响涉及到页岩的元素、矿物组成、有机组成、岩石物理性质等多方面，这些属性必然最终影响到页岩的含气性。因而选取渝东南-黔西北地区相同层系的钻井样品和野外剖面以及露头样品开展对比研究，在显微组分、有机元素、TOC、Ro、孔渗、矿物组分、比表面、等温吸附、突破压力等方面进行对比分析，具有重要的意义，研究表明：风化作用可能使渝东南-黔西北下古生界页岩有机质类型改变，露头样品有机碳相对井下样品均有较大流失，损失率在70%-90%之间，风化因子在4-16之间。风化作用使得野外剖面石英含量相对减小约30%，粘土含量相对增长了约40%，孔隙度增加约10倍左右，渗透率差异不大。孔隙类型井下样品以微孔和中孔为主，而剖面样品以宏孔为主。页岩出露地表后会受到风化，风化后基本不具有开采价值，但本研究建立的定量关系可为南方地区深部页岩地化、储层特征及含气量等预测提供了模型。