川南长宁地区龙马溪组富有机质页岩裂缝发育特征及其与含气性的关系

摘要：

富有机质页岩的裂缝控制页岩气的解吸、赋存及保存,与页岩的含气性密切相关.以川南长宁地区龙马溪组富有机质页岩为研究对象,对露头、岩心以及镜下岩石薄片的裂缝发育特征进行观测,并结合岩石力学实验、测井资料,重点研究了不同类型裂缝的成因、主控因素,并深入探讨了裂缝发育特征与页岩含气性的关系.研究结果表明:①露头的宏观裂缝以高角度—直立的剪切缝为主,延伸距离短、间距小且密集;井下呈现由多期剪切缝相互交切形成的类似于“棋盘格子”的网格缝,以及高角度—直立缝与水平层理缝垂直切割的多种形态的裂缝组合;镜下观察到由构造作用、成岩作用以及有机质生烃和排烃作用所形成的多种微裂缝,岩石内部错综复杂的裂缝系统可能为早期成岩作用和晚期构造运动综合作用的结果.②这种多向的构造剪切缝受控于至少3期构造运动;富有机质硅质页岩岩相是控制该地区页岩裂缝发育的主要岩相类型,裂缝主要类型包括层理缝、网状缝、高角度缝以及斜交缝.页岩脆性处于中等水平,受泊松比影响程度较大,其埋深起主要的控制作用.③目的层主要处于脆性—延性转换带,岩石多呈现1～2条主裂缝和数条伴生微裂缝的破坏模式,其岩石的完整性能够得到有效的保证;裂缝垂向开启程度低、封堵性较好,纵向逸散风险程度低,对应较高的压力系数和含气量;龙马溪组一段Ⅰ亚段中裂缝发育段对应较高含量的有机质和脆性矿物,两者共同促进了裂缝在页岩内部的发育,由此形成良好的气体赋存空间,在一定程度上增强了页岩的含气性.

关键词：长宁地区、龙马溪组、裂缝特征、主控因素、脆性—延性转换带、破裂模式、含气性

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分类号：TE122.2(石油、天然气地质与勘探)

资助基金：国家科技重大专项;国家科技重大专项;中国工程院重点咨询项目

在线出版日期：2021-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共19页

页码：428-446