成岩过程对五峰—龙马溪组页岩地震岩石物理特征的影响

摘要：

五峰—龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的首选层位,而其地震岩石物理特征是利用地震方法进行“甜点”预测的重要基础之一,但对五峰—龙马溪组页岩地震弹性特征变化规律的研究并未考虑沉积、成岩过程的影响,致使相应的规律性认识缺乏地质意义.在对五峰—龙马溪组页岩样品系统声学测量基础上,分析了页岩样品地震弹性性质的变化规律.利用X射线衍射分析、扫描电镜(SEM)、阴极发光(CL)与能谱分析确定了五峰—龙马溪组页岩在不同沉积环境下的成岩过程,并讨论了成岩过程与地震弹性性质变化规律的因果关系.研究结果表明,页岩中有机质(TOC)受高热演化程度的影响,其密度通常高于1.4 g·cm-3,并接近于有机碳密度上限1.6 g· cm-3(石墨密度).五峰—龙马溪组页岩地震弹性性质变化规律整体受沉积环境控制,沉积环境的差异形成不同的成岩过程,致使地震弹性特征也表现出不同的变化规律.表现在五峰—龙马溪页岩样品动态岩石物理特征主要受岩石结构控制(支撑颗粒弹性性质),而孔隙度、TOC含量以及孔隙形状则为对地震弹性特征影响的次一级因素.五峰—龙马溪组页岩上段为浅水陆棚相,机械压实与化学压实(硅质胶结)为先后两个过程,造成样品表现出高的速度-孔隙度变化率、高速度比(泊松比)、高各向异性以及低TOC含量的特征.五峰—龙马溪组页岩下段为深水陆棚相,机械压实过程中同时伴有生物成因的硅质胶结,造成岩石样品表现出较高TOC含量与孔隙度、各向异性较弱以及较小的速度-孔隙度变化率.研究结果可为五峰—龙马溪页气储层的测井解释和地震“甜点”预测提供依据.

关键词：五峰—龙马溪组页岩、岩石物理特征、成岩过程

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分类号：P631

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2013CB228000;国家自然科学基金项目41374135

在线出版日期：2018-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：659-672