川东南丁山地区龙马溪组页岩裂缝特征及其与含气性关系

论文摘要

裂缝深刻影响着页岩气藏的品质,控制页岩气的产能,特别是对于川东南地区那些经历过多期构造演化、高-过成熟度的富有机质页岩而言,裂缝发育特征及其与含气性关系等方面的研究尤为重要。以川东南丁山地区龙马溪组页岩为例,在对露头、岩心、镜下等微观-宏观尺度下裂缝进行表征的基础上,采用岩石力学实验、测井、地震解释等技术与方法,探讨了页岩裂缝发育主要控制因素,结合压力系数、含气量等相关资料,深入分析了页岩裂缝特征及其与含气性关系,取得了如下认识:（1）龙马溪组露头发育多期构造运动伴生的构造剪切缝以及少量的张性缝和直立缝,表现为“高、短、密”等特征,破碎程度较高,破碎能力较强;岩心裂缝主要发育类型包括剪切缝、压溶缝、张性缝、滑脱缝、复合缝等,成像测井共识别出高阻缝、高导缝、顺层缝、微断层、钻井诱导缝等多种类型的裂缝,总体以高角度斜交和垂直的剪切缝为主;微裂缝充填物包括有机质、黄铁矿、方解石等,按照微裂缝形成的控制因素划分为内因和外因,内部因素控制所形成的微裂缝包括层间页理缝、席状粘土层间缝、成岩收缩缝等成岩缝以及异常高压缝、有机质收缩缝等有机质热成因缝,外部因素控制所形成的微裂缝包括贴粒缝（晶间缝）和矿物节理缝（晶内缝）等构造缝以及人工诱导缝,镜下多呈现数条宽度约几十微米的主裂缝和几微米至十几微米的微裂隙相互交织的现象。（2）龙马溪组页岩裂缝发育控制因素包括构造因素和非构造因素。构造因素包括构造应力场和构造部位,体现在龙马溪组的构造裂缝共划分为两套,为燕山构造运动中-晚期、燕山构造运动末期-喜马拉雅构造运动中期和喜马拉雅构造运动晚期等三期构造运动共同叠加与改造的结果;裂缝深受断层的控制,其发育程度呈现明显的区域性差异,随距断层距离的增加,断层控制裂缝带过渡至区域控制裂缝带。非构造因素包括有机质、岩相类型及脆性矿物、埋深条件及岩石力学性质和其他因素,相对比贫有机质页岩而言,富有机质页岩的破裂模式更复杂,裂缝发育程度更高;石英、长石、黄铁矿为研究区龙马溪组主要脆性矿物,含量处于中等偏上水平,页岩的天然裂缝以多缝、网格缝为主;埋深由Om增加至4000m左右,Rickman脆性指数由53.7%～60.7%降低至46.9%～52.7%范围,岩样破裂模式由劈裂型（复杂）向剪切型（单一）过渡;页岩越薄,裂缝越发育;有机质生烃和排烃后局部产生异常高压可促使微裂缝形成,多种成因微裂缝之间相互交织,共同形成了内部复杂的裂缝系统。（3）燕山构造运动中期以来,靠近齐岳山断裂的DY1井-DY3井一带区域自构造抬升的时间早（约85Ma）和抬升幅度大（约2800m）,裂缝与断层封闭性较差,顶板和盖层的裂缝发育程度较高,地震相干属性强、构造曲率值高,裂缝整体发育程度较高,其压力系数低于1.2,含气性差;远离齐岳山断裂的DY2-DY5井一带的区域构造改造程度低,裂缝与断层封闭性较好,盖层和顶板裂缝发育程度低,地震相干属性弱、构造曲曲率值低,目的层裂缝整体发育程度较低,其压力系数普遍高于1.2,含气性好。通过对川东南丁山地区龙马溪组页岩裂缝的系统研究,明确了页岩裂缝特征及其与含气性关系,不仅深化了页岩气保存条件的综合评价指标体系,而且在一定程度上也加强了在复杂构造区中寻找页岩气有利勘探目标区的理论认识,以期为川东南页岩气的勘探布局与高效开发提供一定的借鉴和进一步的参考资料。

论文目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 选题背景及相关科研课题

1.1.1 选题背景

1.1.2 与论文相关的科研课题

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状与存在问题

1.3.1 国内外研究现状

1.3.2 存在问题

1.4 主要研究内容及技术路线

1.4.1 主要研究内容

1.4.2 技术路线

1.5 完成的主要工作量

第2章区域概况

2.1 地理概况

2.2 构造背景

2.2.1 构造特征

2.2.2 区域构造演化

2.3 龙马溪组沉积特征

2.3.1 沉积背景

2.3.2 地层基本特征

第3章龙马溪组页岩裂缝类型及特征

3.1 露头裂缝特征

3.1.1 露头裂缝类型

3.1.2 裂缝发育程度表征

3.2 井下裂缝特征

3.2.1 裂缝类型

3.2.2 裂缝发育程度表征

3.3 微观裂缝特征

3.3.1 微观裂缝类型

3.3.2 微裂缝发育程度表征

第4章页岩裂缝发育的主控因素

4.1 构造因素

4.1.1 构造应力场

4.1.2 构造部位

4.2 非构造因素

4.2.1 有机质

4.2.2 岩相类型及脆性矿物

4.2.3 埋深条件及岩石力学性质

4.2.4 其它因素

第5章裂缝与页岩含气性的关系

5.1 构造抬升与页岩含气性关系

5.1.1 构造抬升的时间与页岩含气性关系

5.1.2 构造抬升程度与页岩含气性关系

5.2 裂缝、断层的封闭性与页岩含气性关系

5.2.1 裂缝走向和现今最大主应力方向的夹角与页岩含气性关系

5.2.2 断层封闭性与页岩含气性关系

5.3 裂缝分布规律与页岩含气性关系

5.3.1 裂缝纵向分布规律与页岩含气性关系

5.3.2 裂缝横向分布规律与页岩含气性关系

第6章结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及科研情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 钟城

导师: 秦启荣

关键词: 川东南,丁山地区,龙马溪组,页岩,裂缝,含气性

来源: 西南石油大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 西南石油大学

基金: 中石化勘探分公司委托西南石油大学承担的研究课题《丁山地区五峰组-龙马溪组应力应变特征及演化特征》,研究周期为2016年9月至2017年12月,“十三五”国家科技重大专项《四川盆地重点地区应力与裂缝发育规律及评价方法研究》(2017ZX05036-003-003),研究周期为2017年3月至2018年12月

分类号: P618.13

DOI: 10.27420/d.cnki.gxsyc.2019.000349

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川东南丁山地区龙马溪组页岩裂缝特征及其与含气性关系

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