［1］Sheehan P M.The late Ordovician mass extinction[J].Annual Review of Earth and Planetary Sciences，)：331-364.
[2]Rong Jiayu，Zhan Renbin.Late Ordovician Brachiopoda mass extinction of South China[C]//Rong Jiayu，Fang Zongjie.Mass Extinction and Recovery：Evidence from the Palaeozoic and Triassic of South China.Hefei：Press of University of Science and Technology of China，.[戎嘉余，詹仁斌.华南晚奥陶世腕足动物的大灭绝[C]//戎嘉余，方宗杰.生物大灭绝与复苏：来自华南古生代和三叠纪的证据.合肥：中国科学技术大学出版社，.]
[3]Chen Xu，Fan Junxuan，Melchin M，et al.Patterns and processes of Latest Ordovician graptolite extinction[C]//Rong Jiayu，Fang Zongjie.Mass Extinction and Recovery：Evidence from the Palaeozoic and Triassic of South China.Hefei：Press of University of Science and Technology of China，.[陈旭，樊隽轩，Melchin M，等.华南奥陶纪末笔石灭绝及幸存的进程与机制[C]//戎嘉余，方宗杰.生物大灭绝与复苏：来自华南古生代和三叠纪的证据.合肥：中国科学技术大学出版社，.]
[4]Dong Dazhong，Cheng Keming，Wang Yuman，et al.Forming conditions and characteristics of shale gas in the Lower Paleozoic of the Upper Yangtze region，China[J].Oil and Gas Geology，)：288-299.[董大忠，程克明，王玉满，等.中国上扬子区下古生界页岩气形成条件及特征[J].石油与天然气地质，)：288-299.]
[5]Guo Tonglou，Zhang Hanrong.Formation and enrichment mode of Jiaoshiba shale gasfield，Sichuan Basin[J].Petroleum Exploration and Development，)：31-40.[郭彤楼，张汉荣.四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式[J].石油勘探与开发，)：28-36.]
[6]Guo Tonglou，Liu Ruobing.Implications from marine shale gas exploration breakthrough in complicated structural area at high thermal stage：Taking Longmaxi Formation in Well JY1 as an example[J].Natural Gas Geoscience，)：643-651.[郭彤楼，刘若冰.复杂构造区高演化程度海相页岩气勘探突破的启示&&以四川盆地东部盆缘JY1井为例[J].天然气地球科学，)：643-651.]
[7]Zou Caineng，Dong Dadong，Wang Shejiao，et al.Geological characteristics and resource potential of shale gas in China[J].Petroleum Exploration and Development )：641-653.[邹才能，董大忠，王社教，等.中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力[J].石油勘探与开发，)：641-653.]
[8]Liang Digang，Guo Tonglou，Chen Jianping，et al.Some progresses on studies of hydrocarbon generation and accumulation in marine sedimentary regions，southern China(Part 1)：Distribution of four suits of regional marine source rocks[J].Marine Origin Petroleum Geology，)：1-16.[梁狄刚，郭彤楼，陈建平，等.中国南方海相生烃成藏研究的若干新进展(一)：南方四套区域性海相烃源岩的分布[J].海相油气地质，)：1-16.]
[9]Zhong Ningning，Zhao Zhe，Li Yanxia，et al.An approach to the main controls on the potential of& efficient hydrocarbon supply of marine sequences in South China[J].Acta Geologica Sinica，)：149-158.[钟宁宁，赵喆，李艳霞，等.论南方海相层系有效供烃能力的主要控制因素[J].地质学报，)：149-158.]
[10]Rong Jiayu，Fang Zongjie.Mass Extinction and Recovery：Evidence from the Palaeozoic and Triassic of South China)[M].Hefei：Press of University of Science and Technology of China，.[戎嘉余，方宗杰.生物大灭绝与复苏：来自华南古生代和三叠纪的证据(上)[M].合肥：中国科学技术大学出版社，.]
[11]Chen Xu，Rong Jiayu，Fan Junxuan，et al.A final report on the global stratotype section and point(gssp)for the hirnantian stage(Upper Ordovician)[J].Journal of Stratigraphy，)：289-305.[陈旭，戎嘉余，樊隽轩，等.奥陶系上统赫南特阶全球层型剖面和点位的建立[J].地层学杂志，)：289-305.]
[12]Chen Xu，Rong Jiayu，Fan Junxuan，et al.A global correlation of biozones across the ordovician-silurian boundary[J].Acta Palaeontologica Sinica，)：100-114.[陈旭，戎嘉余，樊隽轩，等.奥陶&志留系界线地层生物全球对比[J].古生物学报，)：100-114.]
[13]Chen Xu，Qiu Jinyu.The evolution of paleoenvironment of Ordovician in Yichuan[J].Journal of Stratigraphy，)：1-15.[陈旭，丘金玉.宜昌奥陶纪的古环境演变[J].地层学杂志，)：1-15.]
[14]Luo Q，Zhong N，Dai N,et al.Graptolite-derived organic matter in the Wufeng-Longmaxi Formations(Upper Ordovician-Lower Silurian)of southeastern Chongqing，China：Implications for gas shale evaluation[J].International Journal of Coal Geology，：87-98.
[15]Zhu Yanming，Zhang Han，Kang Wei,et al.Organic nanopores of Longmaxi and Qiongzhusi Formations in the Upper Yangtze：Biological precursor and pore network[J].Natural Gas Geoscience，)：.[朱炎铭，张寒，亢韦，等.中上扬子地区龙马溪组，筇竹寺组页岩有机质微孔缝特征：生物发育与孔隙网络[J].天然气地球科学，)：.]
[16]Deng Kun，Zhou Wen，Zhou Lifa,et al.Influencing factors of micropores in the graptolite shale of Ordovician Pingliang Formation in Ordos Basin，China[J].Petroleum Exploration and Development，)：378-385.[邓昆，周文，周立发，等.鄂尔多斯盆地奥陶系平凉组笔石页岩微孔隙特征及其影响因素[J].石油勘探与开发，)：378-385.]
[17]Qiu Zhen，Dong Dazhong，Lu Bin，et al.Discussion on the relationship between graptolite abundance and organic enrichment in shales from the Wufeng and Longmaxi Formation，South China[J].Acta Sedimentologica Sinica，)：.[邱振，董大忠，卢斌，等.中国南方五峰组&龙马溪组页岩中笔石与有机质富集关系探讨[J].沉积学报，)：.]
[18]Tenger，Shen Baojian，Yu Lingjie，et al.Mechanisms of shale gas generation and accumulation in the Ordovician Wufeng-Longmaxi Formation，Sichuan Basin，SW China[J].Petroleum Exploration and Development，)：69-78.[腾格尔，申宝剑，俞凌杰，等.四川盆地五峰组&龙马溪组页岩气形成与聚集机理[J].石油勘探与开发，)：69-78.]
[19]Ma Y，Zhong N，Cheng L，et al.Pore structure of the graptolite-derived OM in the Longmaxi Shale，southeastern Upper Yangtze Region，China[J].Marine and Petroleum Geology，-11.
[20]Curtis J B.Fractured shale-gas systems[J].AAPG Bulletin，)：.
[21]Jarvie D M，Hill R J，Ruble T E，et al.Unconventional shale-gas systems：The Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment[J].AAPG Bulletin，)：475-499.
[22]Kinley T J，Cook L W，Breyer J A，et al.Hydrocarbon potential of the Barnett Shale(Mississippian)，Delaware Basin，West Texas and southeastern New Mexico[J].AAPG Bulletin，)：967-991.
[23]Chen S，Zhu Y，Wang H，et al.Shale gas reservoir characterisation:A typical case in the southern Sichuan Basin of China[J].Energy，)：.
[24]Nie Haikuan，Zhang Jinchuan，Bao Shujing，et al.Shale gas accumulation conditions of the Upper Ordovician-Lower Silurian in Sichuan Basin and its periphery[J].Oil and Gas Geology，)：335-345.[聂海宽，张金川，包书景，等.四川盆地及其周缘上奥陶统&下志留统页岩气聚集条件[J].石油与天然气地质，)：335-345.]
[25]Tengger，Gao Changlin，Hu Kai，et al.High-quality source rocks in the Lower Combination in Southeast Upper-Yangtze area and their hydrocarbon generating potential[J].Petroleum Geology and Experiment，)：359-365.[腾格尔，高长林，胡凯，等.上扬子东南缘下组合优质烃源岩发育及生烃潜力[J].石油实验地质，)：359-365.]
[26]Li Yanxia，Li Jinhong.Exploration prospects of shale gas of Upper Sinian-Silurian in Mid-Yangtze Region[J].Xinjiang Petroleum Geology，)：659-663.[李艳霞，李净红.中扬子区上震旦统&志留系页岩气勘探远景[J].新疆石油地质，)：659-663.]
[27]Yang Yunfeng.Application of bitumen and graptolite reflectance in the Silurian Longmaxi shale，southeastern Sichuan Basin[J].Petroleum Geology and Experiment，)：466-472.[仰云峰.川东南志留系龙马溪组页岩沥青反射率和笔石反射率的应用[J].石油实验地质，)：466-472.]
[28]Goodarzi F.Organic petrography of graptolite fragments from Turkey[J].Marine and Petroleum Geology，)：202-210.
[29]Goodarzi F.Dispersion of optical properties of graptolite epiderms with increased maturity in Early Paleozoic organic sediments[J].Fuel，)：.
[30]Zhong Ningning，Qin Yong.Organic Petrology of Carbonate Rocks：Characteristics，Origin and Evolution of Macerals with Respects to Hydrocarbon Generation[M].Beijing：Science Press，.[钟宁宁，秦勇.碳酸盐岩有机岩石学：显微组分特征、成因、演化及其与油气关系[M].北京：科学出版社，.]
[31]Teichm&ller M.Nachweis von graptolithen-periderm in geschieferten gesteinen mit hilfe kohlenpetrologischer methoden[J].Neues Jahrbuch f&r Geologie und Pal?ontologie，Monatshefte，0-447.
[32]Kurylowicz L，Ozimic S，McKirdy D，et al.Reservoir and source rock potential of the Larapinta Group，Amadeus Basin，central Australia[J].Australian Petroleum Exploration Association Journal，)：49-65.
[33]Clausen C，Teichm&ller M.Die bedeutung der graptolithenfragmente im Pal?ozoikum von Soest-Erwitte f&r Stratigraphie and Inkohlung[J].Fortschritte in der Geologie von Rheinland und Westfalen，5-167.
[34]Bustin R，Link C，Goodarzi F.Optical properties and chemistry of graptolite periderm following laboratory simulated maturation[J].Organic Geochemistry，)：355-364.
[35]Goodarzi F，Norford B.Optical properties of graptolite epiderm:A review[J].Bulletin of Geological Society of Denmark，1-147.
[36]Goodarzi F，Norford B.Variation of graptolite reflectance with depth of burial[J].International Journal of Coal Geology，)：127-141.
[37]Riediger C，Goodarzi F，Macqueen R.Graptolites as indicators of regional maturity in Lower Paleozoic sediments，Selwyn Basin，Yukon and Northwest Territories，Canada[J].Canadian Journal of Earth Sciences，)：.
[38]Bertrand R.Correlations among the reflectances of vitrinite，chitinozoans，graptolites and scolecodonts[J].Organic Geochemistry，)：565-574.
[39]Bertrand R，Heroux Y.Chitinozoan，graptolite，and scolecodont reflectance as an alternative to vitrinite and pyrobitumen reflectance in Ordovician and Silurian strata，Anticosti Island，Quebec，Canada[J].AAPG Bulletin，)：951-957.
[40]Wang Xiaofeng，Hoffknecht A，Xiao Jianxin，et al.Graptolite，chitinozoan and scolecodont reflectances and their use as indicators of thermal maturity[J].Acta Geologica Sinica:English Edition，)：93-105.[汪啸风，Hoffknecht A，萧建新，等.笔石、几丁虫和虫牙反射率在热成熟度上的应用[J].地质学报，)：269-279.]
[41]Petersen H I，Schovsbo N H，Nielsen A T.Reflectance measurements of zooclasts and solid bitumen in Lower Palaeozoic shales，southern Scandinavia：Correlation to vitrinite reflectance[J].International Journal of Coal Geology，：1-18.
[42]Goodarzi F，Gentzis T，Harrison C，et al.The significance of graptolite reflectance in regional thermal maturity studies，Queen Elizabeth Islands，Arctic Canada[J].Organic Geochemistry，)：347-357.
[43]Goodarzi F，Norford B.Graptolites as indicators of the temperature histories of rocks[J].Journal of the Geological Society，)：.
[44]Bertrand R.Standardization of solid bitumen reflectance to vitrinite in some Paleozoic sequences of Canada[J].Energy Sources，)：269-287.
[45]Goodarzi F，Fowler M，Bustin M，et al.Thermal maturity of Early Paleozoic sediments as determined by the optical properties of marine-derived organic matter：A review[C]//Manfred Schidlowski，Stjepko Golubic，Michael Kimberley，?et al．Early Organic Evolution.Berlin：Springer，5.
[46]Buchardt B，Lewan M D.Reflectance of vitrinite-like macerals as a thermal maturity index for Cambrian-Ordovician Alum shale，southern Scandinavia[J].AAPG Bulletin，)：394-406.
[47]Jacob H.Classification，structure，genesis and practical importance of natural solid oil bitumen(&migrabitumen&)[J].International Journal of Coal Geology，)：65-79.
[48]Feng Guoxiu，Chen Shengji.The relationship between theasphalt reflectance and vitrinite reflectance[J].Natural Gas Industry，)：20-24.[丰国秀，陈盛吉.岩石中沥青反射率与镜质体反射率之间的关系[J].天然气工业，)：20-25.]
[49]Liu D H.The bitumen in carbonate sediments[C]//Fu Jiamo，Jia Rongfeng，Liu Dehan，et al.Carbonate organic geochemistry.Beijing：Science Press，1989.[刘德汉.碳酸岩中的沥青[C]//傅家谟，贾蓉芬，刘德汉,等.碳酸岩有机地球化学&在石油，天然气、煤和层控矿床成因及评价中的应用[C].北京：科学出版社，1989.]
[50]Stach E，Mackowski M T，Teichmuller M，et al.Stach&s Textbook of Coal Petrology[M].Berlin：Gebruder Borntraeger，.
杨文新，李继庆，苟群芳. [J]. 天然气地球科学, ): .
韩元红，范明，申宝剑，俞凌杰，杨振恒，钱门辉. [J]. 天然气地球科学, ): .
何治亮，胡宗全，聂海宽，李双建，许锦. [J]. 天然气地球科学, ): 724-733.
吴伟，谢军，石学文，赵圣贤，季春海，胡颖，郭艳波. [J]. 天然气地球科学, ): 734-743.
张鉴，王兰生，杨跃明，万茂霞，邹春艳，邓鸿斌，孔令明. [J]. 天然气地球科学, ): 433-441.
陈志鹏，梁兴，张介辉，王高成，刘臣，李兆丰，邹辰. [J]. 天然气地球科学, ): 442-448.
蔡潇，王亮，靳雅夕，高玉巧，曹海虹，丁安徐. [J]. 天然气地球科学, ): 513-519.
王玉满，黄金亮，王淑芳，董大忠，张晨晨，管全中. [J]. 天然气地球科学, ): 423-432.
陈祖庆，郭旭升，李文成，李金磊. [J]. 天然气地球科学, ): 461-469.
赵圣贤，杨跃明，张鉴，王兰生，王兴志，罗超，田冲. [J]. 天然气地球科学, ): 470-487.
魏祥峰，郭彤楼，刘若冰. [J]. 天然气地球科学, ): 539-548.
付海峰，刘云志，梁天成，翁定为，卢拥军，修乃岭. [J]. 天然气地球科学, ): .
耿一凯，金振奎，赵建华，温馨，陈俊年，杜伟. [J]. 天然气地球科学, ): .
李恒超，刘大永，彭平安，王庆涛. [J]. 天然气地球科学, ): .
王淑芳，董大忠，王玉满，李新景，黄金亮，管全中. [J]. 天然气地球科学, ): .
Copyright& 2009 天然气地球科学 编辑部
Add: 甘肃省兰州市天水中路8号 (730000)Tel:(
技术支持: 北京玛格泰克科技发展有限公司闲聊页岩气之三--有机质成熟度
已有 5557 次阅读
|个人分类:|系统分类:|关键词:成熟度,地质,页岩气|
（如果你注视着那些坚硬的黑色泥岩实在无法想象它们是如何产生油气并源源不断的向外供给，更或储存在自身致密的结构中。我建议大家可以留意一下厨房里那些正在翻炒的肥肉，如果它们已经被你榨成了焦黄的油渣，你觉得还会有多少动物油从这块焦黄的家伙里流出来，亦或它自己还剩多少炼油的价值？即便这个比喻并不是很恰当，它依然让你更加明白，有机质的热演化程度对于油气资源的评价是至关重要的。）油气工作者在日常交流中常提到的镜质体反射率或者Ro便是描述烃源岩或者其产物热演化程度的参数。然而由于而导致不同测试手段的局限，更或有机质自身热演化程度的不同导致一些测试手段的失效，这都需要我们在面对页岩气的评价时重新审视以往工作中所使用的测试手段及其适用范围。首先，由于在长期的煤岩研究中高等植物的镜质体随热演化程度的升高稳定增大，并具有相对广泛、稳定的可比性，使Ro成为目前应用最为广泛、最为权威的成熟度指标（下表参考石油工业1995年标准列出各类参数或分析指标和镜质体反射率之间的对应关系）。但在泥盆纪以前的沉积岩中因缺乏镜质体，使这一指标难以应用。另外，下午主持论坛的郝芳教授早在1995年通过工作显示超压环境会使镜质体的测值偏低或者正常演化变得迟缓。这些都会使Ro作为权威成熟度指标的有效性受到挑战。尤其，我国海相页岩气产层的成熟度较国外更高，在使用这一指标时进行对比研究时，要尤为慎重。有鉴如此，面对我国当前海相高熟页岩的评价，有些成熟度参数或许已经没有必要去考虑。比如上表中列出的甾、萜类生物标志化合物参数；另外，芳烃类化合物的甲基菲指数等被认为是可以在较高成熟阶段使用的参数，但王保忠等人在广西石炭系页岩层系高等植物镜质体反射率测试和菲系列化合物参数的对比中已经证实其处于倒转阶段，不再是有效的成熟度参数；而噻吩类化合物及三芳甾烷类化合物则有较好的表现；对这些参数的详细研究，王铁冠院士做了卓有成效的工作，有兴趣的同志可以参阅；但其分析测试周期较长，费用较高，仅做成熟度评价不建议使用。另外，海相镜质体由于仅在开阔台地相比较容易获得，因而其实用意义也不大。至于下古生界海相地层中存在的多种动物有机碎屑，国内外学者对其光学性质已经做过较多的研究，但一直没有很好的应用。比如，Bertrand (1991)根据加拿大东部泥盆地系样品建立了几丁虫、虫鄂和笔石反射率换算关系（如下关系式），我国学者汪啸风等（1992）也做了这方面的研究工作，然而今天下午在休息期间与陈旭院士咨询这种方法，他认为我国的笔石受构造改造和高热演化作用，适用性较差，或许还需做系统工作才能完善这类看似可以直观测试的方法。至于牙形刺色变指数的适用性，虽然其已经被较好的接受，但定量化的研究还不成熟。lgRC=1.081gRTlgRS=－0.19+1.29lgRTlgRG=－0.04+1.101gRT式中RC、RS、RG——分别为几丁虫、虫鄂和笔石的反射率，RT——结构镜质组反射率。除此之外，常规烃源岩评价中常会对其进行氯仿沥青“A”及烃类的含量的测定，但这些参数的变化大多是在剖面上反应其随着埋深的演化程度，如果要应用到较有实际意义的平面对比中，由于有机质类型及排烃效率等变化让其适用性大大降低。岩石热解是烃源岩评价中常用的另一种手段，其中最高热解温度Tmax可以用了作为有效的成熟度指标，或者这一分析过程中游离烃和热解烃的比例也是一项有意义的指标，但这些亦或收到岩石成分、亦或收到有机质类型等一些因素的影响而出现不符合地质实际的情况，其与Ro的对应关系在最初的表格中已经列出，但在最近查阅的较多报告中显示了这一参数不太理想的稳定性，或许使用者因慎重参考。如果研究人员搜集到了页岩层中的烃类气体（通过现场解析或者碎裂法解析参与烃等），或许对其进行组分分析及碳同位素的测定是一项有意义的工作，应用碳同位素划分成熟度及天然气类型已经开展了很多工作，当然有些地方还存在一点争议，戴金星院士对于这方面的研究获得广泛认可和使用，可以具体参考。沥青广泛存在于古生界烃源层中，用其做成熟度研究也被广泛接受，但要特别注意沥青的来源是原生还是次生。具体关系式如下：Ro=0.618Rb+0.4 Jscob (1985))Ro=0.0 Rb丰国奇(1988)(据热模拟)Ro=0.336+0.6569Rb丰国奇(1988)(据自然演化)其实人们在干酪根的热演化程度研究中远不止上面提到的这些方法，还有诸如元素法、热失重法等，但对于当前的页岩气评价来讲，可以适应的是上面提到的一些方法，当然还有很多没有提到的；比如中科院广州地球化学研究所页岩气973团队去年在中国科学上刚刚发表的利用激光拉曼测定碳质泥岩热演化程度。这一方法在较早的时候已经有学者提到，但一直没有得到推广，而且这方面机理研究多见于凝聚态物理及纳米材料，而非地质学，并且对于实验分析的影响研究还未见发表。最近，我刚从野外收集了五峰-龙马溪及牛蹄塘等热点层位样品送实验室对比测试，随后将做补充介绍。&&
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自王保忠科学网博客。链接地址：
上一篇：下一篇：
当前推荐数：2
推荐到博客首页
评论 ( 个评论)
扫一扫，分享此博文
作者的精选博文
作者的其他最新博文
热门博文导读
Powered by
Copyright &您所在的位置： >>
张金川：中国页岩气资源勘探潜力
来源：天然气工业 作 者：张金川
& 中国页岩气资源勘探潜力
张金川　徐波　聂海宽　汪宗余　林拓
(中国地质大学海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室&北京)
&&&&& 张金川等. 中国页岩气资源勘探潜力. 天然气工业,) :1362140.
& & & 摘要：页 岩气是以吸附和游离状态同时存在于泥页岩地层中的天然气，它分别在天然气的成园机理、赋存相态、成藏聚集机理、分布变化特点及其与其他类型气藏关系之间存 在广泛的变化性。由于页岩气成藏边界条件可有适度地放宽且变化较大，各成藏地质要素之间具有明显的互补性。基于地质、测井、地震等方法和手段，可对页岩气 进行快速识别。研究表明，中国存在页岩气大量发育的区域地质条件，初步计算中国页岩气资源量约为(15～30)&1012m3。平面上以中国南方和西北地区最为有利(也包括鄂尔多斯盆地及其周缘)，剖面上以古生界资源量为最大，中生界位居其次。
& && 主题词：中国；页岩气地质特征有利区；分布资源量潜力
&&& 一、页岩气地质特征
&&& 页岩气是以吸附和游离状态同时存在于泥页岩地层中的天然气[1～5]。据近年来的国外页岩气研究统计[6～8]，页岩中的吸附气量和游离气量大约各占50%。
&&& (1) 页岩中的天然气成因具有多样性机理，包括了生物气、未熟低熟气、成熟气、高一过成熟气等，也包括了如二次生气、生物再作用气以及沥青生气等复杂成因机理，覆盖了几乎所有可能的有机生气作用机理(在阿巴拉契弧、福特沃斯、密执安、伊利诺斯、圣胡安等盆地中均可找到对应实例[6～9])。成因多样性特点延伸了页岩气的成藏边界，扩大了页岩气的成藏与分布范围，使通常意义上的非油气勘探有利区带成为了需要重新审视并有可能获得工业性油气勘探突破的重要对象。
&&& (2) 页岩中的天然气赋存相态具有多样性变化特点，主体上包括了游离态(大量存在于页岩孔隙和裂缝中)、吸附态(大量存在于黏土矿物颗粒、有机质颗粒、干酪根颗粒及孔隙表面上)及溶解态(少量存在于下酪根、沥青质、残留水以及液态原油中)，包含了天然气存在的几乎所有可能相态。其中，吸附相态存在的天然气可占天然气赋存总量的20%(Barnett Shale)至85%(Lewis Shale)[6]。吸附机理增强了天然气存在的稳定性，提高了页岩气的保存能力及抗破坏能力，但同时也导致了页岩气具有产量低、周期长(可稳产30a，递减率小于5%)的开发生产特点[6，8，10]。
&&& (3) 与其他聚集类型天然气藏相比(表1)，页岩中的天然气具有成藏机理多样性特点，天然气就近聚集，成藏机理复杂，吸附、溶解、活塞式推进、置换式运移均有不同程度发生，但页岩内聚集的天然气仅发生了初次运移(页岩内)及非常有限的二次运移(砂质岩类夹层内)。因此，页岩既是烃源岩又是储层，具有典型的过渡性成藏机理及&自生、自储、自封闭&成藏模式[1～2]，这一原地性成藏特点弱化了天然气二次运移的影响，简化了页岩气勘探的研究方法和过程。
&&& (4) 页 岩气分布具有地质影响因素多样性特点，其分布的变化特点受生气作用、吸附特点及赋存条件等多因素影响，如构造背景与沉积条件、泥页岩厚度与体积、有机质类 型与丰度、热历史与有机质成熟度、孔隙度与渗透率、断裂与裂缝以及构造运动与现今埋藏深度等因素，它们均是影响页岩气分布并决定其是否具有工业勘探开发价 值的重要因素。这一影响因素多样性导致页岩气勘探具有隐蔽性特点。
(5) 页岩气与其他类型气藏分布关系具有多样性[3，11～12]，页岩所生成的天然气不仅能够形成页岩气，而且还是其他类型天然气聚集的气源岩。根据油气资源评价及烃源岩排烃理论，烃源岩所生成的天然气只有极少一部分被有效地排出并形成常规聚集，即使按排烃效率20%计算，烃源岩中也仍有高达80%的 天然气未排出。因此，一旦其中的天然气能够形成页岩气聚集，则通常具有较大规模。就页岩气本身来说，页岩气的最大分布范围与烃源岩面积大致相当，有利于形 成巨大资源量。但通常由于地质条件发生不规则变化，天然气成藏条件及聚集类型发生相应改变，从而形成能够表明页岩气存在并指示其分布方向的其他类型天然气 藏。根据不同类型气藏之间的分布关系变化，能够加快页岩气认识的步伐，提高页岩气预测的可靠性。
表1 典型聚集类型天然气藏基本特点表
根缘气/深盆气
常规储层气
天然气水合物/地压气
主要以吸附状态聚集于煤系地层中的天然气
主要以吸附和游离状态聚集于泥/页岩系中的天然气
不受或部分不受浮力作用控制、游离相聚集于致密储层中的天然气
浮力作用影响下，聚集于储层顶部的天然气
地层水中具有工业具有工业勘探开发规模的天然气
以笼状结构存在且具有似冰状特点的固态天然气
天然气来源
生物气或热成熟气
生物气或热成熟气
热成熟气为主
生物气或热成熟气
煤层及其中的碎屑岩夹层
页/泥岩及其间的砂质岩夹层
致密储层及其间的泥、煤质夹层
孔隙性砂岩、裂缝性碳酸盐岩等
常规储层中的地层水
相对高压、低温环境中的地层水
天然气赋存
85%以上为吸附，其余为游离和水溶
20%～85%为吸附，其余为游离和水溶
吸附气量小于20%、砂岩底部含气、气水倒置
各种圈闭的顶部高点，不考虑吸附影响因素
充填或水合于低层水中
笼状封存于水分子之间
成藏主要动力
分子间吸附作用力等
分子间作用力、生气膨胀力、毛细管力等
生气膨胀力、毛细管力、静水压力、水动力等
浮力、毛细管力、水动力等
分子间充填及水合作用力等
分子间充填及水合作用力等
成藏机理特点
吸附平衡、游离平衡
生气膨胀力与阻力平衡
浮力与毛细管力平衡
温压关系及其平衡
生气煤岩、形成工业聚集的其他条件
生气页/泥岩、裂缝等工业规模聚气条件
直接上覆于生气源岩之上的致密储层
输导体系、圈闭等
区域封闭性、滞留的地层水、温压条件
相对的高压低温环境、天然气来源
初次运移成藏
初次运移为主成藏
初次&二次运移成藏
二次运移成藏
以二次运移成藏为主
二次运移成藏
成藏条件和特点
致密储层形成天然气大量生成之后
运移路径上的圈闭
邻近烃源岩的压力封闭区域
逸散通道上的相对低温高压区
主控地质因素
煤阶、成分、埋深等
成分、成熟度、裂缝等
气源、储层、源储关系等
气源、输导、圈闭等
温度、压力、气源等
气源、温度与压力
煤成气开始生成之后
天然气开始生成之后
致密储层形成和天然气大量生成之后
圈闭形成和天然气开始运移之后
天然气开始运移和封闭环境形成后
低温高压环境及气源条件满足后
具有生气能力的煤岩内部
盆地古沉降&沉积中心及斜坡
盆地斜坡、构造深部位及向斜中心
构造较高部位的多种圈闭
烃源岩与区域盖层间的封闭区
低温高压环境及气源条件满足后
成藏及勘探有利区
3000m以浅的煤岩成熟区、高渗区
4000m以浅的页岩裂缝带
紧邻烃源岩储层中的&甜点&
正向构造(圈闭)的高部位
运移方向上的高异常压力区
成藏条件满足区内的天然气来源区
&&& 二、页岩气的识别
&&& 1. 含气页岩岩性特点
&&& 在我国大陆学者的习惯用法中，泥岩与页岩具有相对严格的区分。但在英文习惯用法中，页岩气表示为&Gas Shale&或&Shale Gas&，其中的&Shale&不仅对应于我国学者所通常使用的&页岩(Shale)&术语，也包括了泥岩(Mudstone)在内。也就是说，页岩气不仅仅是指赋存于页岩地层中的天然气，泥岩也属于页岩气赋存的载体和研究范围(图1)。结合前人认识[13～15]，可将天然气在其中进行生、储、聚、保等成藏作用的岩石合称为泥页岩。
&&& 在 天然气产出的&页岩&地层中，通常也并不完全是由纯&页岩&或&泥岩&所组成，通常会在其中发育数量较多的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、粗砂 岩甚至薄层细砾岩夹层，它们同样是产气页岩的主要构成。而当地层主含气及产气段以致密砂岩为主，具有生、供气能力和特点的泥、页岩段作为夹层时，则形成具 有活塞式成藏特点的根缘气。因此，泥页岩地层中砂质夹层的发育有力地促进了纯泥、页岩地层中的天然气排出，极大地复杂了页岩地层中的天然气成藏过程。
&&& 1980年代中期以前，美国研究者对泥页岩气的概念和认识发生重大变化。与通常所理解的传统泥页岩裂缝油气不同，现代概念的页岩气在概念、成因来源、赋存介质以及聚集方式等方面均具有较强的特殊性(表2)，尤其是吸附机理和成藏特点的认识，丰富了天然气成藏的多样性，扩大了天然气勘探的领域和范围。
表2 传统&泥页岩&裂缝油气与现代概念典型页岩气之特点比较表
传统&泥页岩&裂缝油气
典型页岩气
赋存于泥页岩裂缝中的油气
同时以吸附和游离状态赋存于泥页岩为主地层中的天然气
生气能力强
通常以油的发现为主
天然气成因
从生物气到高过成熟气
泥岩或页岩裂缝
泥页岩及其砂岩(砂质岩)夹层中的裂缝、孔隙、有机质等
原地、就近或异地聚集
良好的封闭和保存条件
抗破坏性(构造运动)较强
采收率高，产量递减快
产气总量大于体积法计算结果，采收率低，生产周期长
&&& 2. 页岩气成藏边界条件
&&& 广义上的页岩气普遍发育且分布广泛，但要形成具有工业勘探开发价值的页岩气尚需具备相应的地质条件。结合对美国具有工、№勘探开发价值页岩气的统计研究[6～8，16]，可对页岩气的形成条件简单作一讨论。按照常规的烃源岩评价指标，有机碳含量(TOC)0.5%和成熟度(Ro)0.5%是有效烃源岩的底限边界[17]，但由于页岩气的成藏机理和过程特殊，其中天然气的聚集不需要考虑运移、斟闭等复杂条件。因此有机碳含量和成熟度等条件不再苛刻。在有机碳含量0.3%、有机质成熟度0.4%、岩石总孔隙度3%、净页岩厚度6m等条件下亦可分别形成页岩气。在页岩气成藏条件中，尽管某一项地质要素要求条件很低，但其他地质条件的补偿将会使页岩气具有更好的产能。对比分析美国不同盆地的页岩气成藏地质条件发现，各影响因素之间具有不同程度的相互弥补性(图1)。在圣胡安盆地上白垩统的Lewis页岩，有机碳含量及其成熟度、吸附气含量等各项主要因素均较好，页岩地层总含气量较高；在密执安盆地泥盆系的Antrim页岩，有机质成熟度较低但平均有机碳含量较高，弥补了成熟有机质生气量不足的局限性；在福特沃斯盆地泥盆系的Barnett页岩，虽然页岩地层厚度有限且孔隙度较小，但有机质含量及成熟度较高，致使地层总含气量较高。进一步，为了使聚集的页岩气具有更好的工业勘探开发价值，还要求聚气的页岩最大埋藏深度小于4000m(目前的经济有效深度)。
&&&& 3. 页岩气快速识别
&&& 分析美国目前最具经济价值的五套页岩气，它们获得工业产能的主要原因可归因于天然气的生成(气源岩厚度较大、有机碳含量及成熟度较高等)、天然气的排出(单层页岩厚度较大、裂缝发育但穿层断裂较不发育等)、天然气的储集(微孔隙发育、有效孔隙度较高、微裂缝发育程度较高等)以及其他影响因素(如与背斜构造重叠、碳酸盐岩等其他盖层发育等)。
&&& 在上述条件具备情况下，通过地质分析(成藏条件)、测井分析(泥页岩段气测异常等)、地震追踪(空间分布)等 方法和手段，易于对页岩气进行快速识别和预测研究。如在中同南力地区以及鄂尔多斯、四川、吐哈、渤海湾、松辽等盆地，不同层位的气源岩单层厚度大、有机质 含量高、成熟度适中，对应的气测异常明显偏高，相对较浅埋深页岩的空间分布具有较大规模，则基本上可以确定为页岩气发育有利区，进一步通过吸附能力和裂缝 发育的实验及测试研究即可直接确定页岩气藏的发育和存在。
&&&& 三、中国页岩气分布
&&& 经与美国页岩气发育盆地(及地区)对比，中国存在区域发育页岩气的地质背景和条件。依据地质历史及其变化特点，可将我国的页岩气发育区划分为大致与板块对应的四大区域，即南方、华北&东北、西北及青藏等四大地区(图2)。
&&& 从震旦纪到中二三叠世，中国南方地区发育了广泛的海相沉积[12，18～19]，分布面积达200余万平方公里，累计最大地层厚度超过10km，形成了上震旦统(陡山沱组)、下寒武统、上奥陶统(五峰组)& 下志留统(龙马溪组)、中泥盆统(罗富组)、下石炭统、下二叠统(栖霞组)、上二叠统(龙潭和大隆组)、下三叠统(青龙组)等8套以黑色页岩为主体特点的烃源岩层系。其中下寒武统、上奥陶统五峰组&下志留统龙马溪组、下二叠统、下二叠统等4套烃源岩是区域主力烃源岩。经研究认为，南方地区与美国东部页岩气产出地区(阿巴拉契亚等盆地)具有诸多的地质可比性(包括页岩地质时代、构造变动强度等)，下寒武统、上奥陶&下志留统以及二叠系等地层分布广泛、厚度大，有机质丰富、成熟度高，是南方地区区域上的页岩气发育最有利层位，四川盆地、鄂东渝西及下扬子地区是平面上分布的有利区。
&&& 在华北东北地区，页岩气更可能发生在主力产油气层位的底部或下部，区域上的古生界、鄂尔多斯盆地的中&古生界、松辽盆地的中生界、渤海湾盆地埋藏较浅的古近系等，泥页岩累计厚度在50～2000m，平均有机碳含量为1.0%～2.0%，局部平均值可达4.0%以上，对应有机质成熟度变化较大；在西北部地区，页岩气的分布更多地受现今盆地特点的约束，区域上分布的中生界(侏罗系及三叠系等)和盆地边缘埋深较浅的古生界泥页岩相对有利，有机碳含量平均值普遍较高，成熟度变化范围较大；尽管青藏地区的地表环境较差，但中&古生界泥页岩地层厚度大，有机质含量高，有机质热演化程度适中，也足页岩气发育的有前景地区。
&&& 总之，我国古生代地层分布范同广、地层厚度大、有机质含量普遍较高，可作为区域上页岩气勘探研究的重要层系之。
&&&& 四、中国页岩气资源潜力探讨
&&& 对于我国的页岩气资源量计算，目前可有多种基本方法，如与美国页岩气勘探成熟地区的地质类比分析法、基于生气量和排气率分析基础上的成因法、吸附要素分析法、基于实际含气量测试及分析基础上的含气率法(体积法或面积法)、 基于不同类型天然气产储比例的统计分析法、基于地质要素分布概率的风险分析法以及基于数学统计蒙特卡洛计算机模拟等手段基础之上的特尔斐法等。作为一种尝 试，采用上述多种方法对中国主要盆地和地区的页岩气资源进行初步估算。计算结果表明，我国主要盆地和地区的页岩气资源量约为(15～30)&1012m3，中值23.5&1012m3，与美国的28.3&1012m3[6]大致相当。
&&& 根据资源初步计算结果，我国古生界页岩气资源量大约是中生界页岩气资源量的2倍，平面分布以南方和西北地区为主，也包括鄂尔多斯盆地及其周缘地区。
&&&& 五、结论
&&& (1) 页岩气成藏机理特殊，成藏条件多样，具有普遍发育、广泛分布特点，是中国值得高度重视且具有广泛勘探意义的非常规油气资源类型。
&&& (2) 页岩气在中国的分布具有普遍性意义，在剖面上可分为古生界和中一新生界两大套特点差异较大的重点层系，在平面上可划分为南方、西北、华北东北及青藏等4个页岩气大区。其中，南方及西北地区的页岩气(也包括鄂尔多斯盆地及其周缘)成藏条件最好，资源量最大，剖面上以南方地区的古生界和西北地区的中古生界为最优。
&&& 参考文献
[1] 张金川，薛会，张德明，等.页岩气及其成藏机理[J].现代地质，)：468.
[2] 张金川，金之均，袁明生页岩气成藏机理和分布[J]天然气工业，)：15-18.
[3] 李新景，胡素云，程克明.北美裂缝性页岩气勘探开发的启示[J].石油勘探与开发，)：392-400.
[4] 陈建渝，唐大卿，杨楚鹏非常规含气系统的研究和勘探进展[J].地质科技情报，)：55-59.
[5] 张金川，徐波，聂海宽，等.中国天然气勘探的两个重要领域[J].天然气工业，)：1-6.
[6] CURTIS J B. Fractured shale-gas system [J]. AAPG Bulletin，)：.
[7] JARVIE D M，HII，L R J，RUBLE T E，et al. Unconventional shale-gas systems：The Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment [J]. AAPG Bulletin，)：475-499.
[8] SCHMOKER J W.Use of formation density logs to determine organic-carbon content in Devonian shales of the western Appalachian basin，and an additional example based on the baaken Formation of the Willeston basin [G]//ROEN J B，KEPFERLE R C. Petroleum Geology of Devonian and Mississipian black shale of easterm North America.US Geological Survey Bulletin，：1-14.
[9] POLLASTRO R M，JARVIE D M，HILL R J，et a1.Geologic framework of the Mississippian Barnett Shale，Barnett-Paleozoic total petroleum system，Bend arch-Fort Worth Basin，Texas [J]. AAPG Bulletin，)：405-436.
[10] MARTINEAU D F. History of the Newark East field and the Barnett Shale as a gas reservoir [J]. AAPG Bulletin，)：399-403.
[11] 刘丽芳，徐波，张金川，等中国海相页岩及其成藏意义[C]//中国科胁2005学术年会论文集：以科学发展观促进科技创新(上).北京：中国科学技术出版社，3.
[12] 张金川，金之钩，袁明生，等油气成藏与分布的递变序列[J]现代地质，)：323-330.
[13] 戴余星.我因天然气资源搜其前景[J]天然气工业，)：3-6.
[14] 张金功，袁政文.泥质岩裂缝油气藏的成藏条件及资源潜力[J].石油与天然气地质，)：336-337.
[15] 慕小水，苑晓荣，贾贻芳，等.东濮凹陷泥岩裂缝油气藏形成条件及分布特点.断块油气用[J].)12-14.
[16] MILICI R C，SWEZEY C S. Assessment of Appalachian Basin oil and gas resources：Devonian shale-middle and upper paleozoie total petroleum system [M/OL]. USGS，Published 8006，Version 1.0-Available online only.
[17] 盒之钧，张一伟，王捷，等.油气成藏机理与分布规律[M]北京：石油工业出版社，2003.
[18] 金之钩，禁立国，中国海相油气勘探前景、主要问题与对策[J].石油与天然气地质，)：722-728.
[19] 张金川，聂海宽，徐波，等四川盆地页岩气成藏地质条件[J].天然气工业，)：151-156.
&& 全文下载：
[责任编辑：admin]
·全球页岩气和页岩油最新评价结果
Curtis是美国研究页岩气最早的学者之一，Curtis第一次提出了页岩气描述性的定义，热成因和…
·全球页岩气和页岩油最新评价结果
中国非常规油气网 版权所有
指导单位：中国地质大学（北京） | 国土资源部油气资源战略研究中心 | 中海石油气电集团有限责任公司