川东南盆缘复杂构造区綦江页岩气田的发现与启示

doi:10.11743/ogg20230607

摘要/Abstract

摘要：

涪陵页岩气田发现以后页岩气勘探开始向川东南盆缘复杂构造区拓展，在复杂构造区发现了綦江页岩气。研究表明：①綦江页岩气田的地质特征总体上与涪陵页岩气田相似，表现为高总有机碳含量（平均2.62 %）、高孔隙度（平均4.53 %）和高含气量（平均5.43 m³/t），为典型的自生自储式连续型干气藏，其地表和地下条件均很复杂，埋藏深度跨度大，属于中深层-深层，气藏中深3 354 m；地温梯度偏低，平均为2.99 ℃/100 m；地层压力系数0.98～1.98，平均1.50，从常压到超高压都有分布；②建立了盆缘复杂构造区“大断裂带主体控制、深埋区富集”的盆缘鼻状断背斜页岩气富集模式，提出了“优质页岩发育、流体压力高、微裂缝发育、地应力低”是“甜点”目标评价的关键要素；③建立了适用的深层页岩气“甜点”预测和和复杂缝网体积压裂技术，为綦江页岩气田高产稳产提供了坚强的保障。2022年11月首期已提交丁山区块五峰组-龙马溪组页岩气探明地质储量1 459.68×10⁸ m³。

关键词: 发现历程, 气藏特征, 五峰组-龙马溪组, 綦江页岩气田, 盆缘, 川东南地区

Abstract:

Following the discovery of the Fuling shale gas field， shale gas exploration in the Sichuan Basin has expanded into the structurally complex region on its southeastern margin， where the Qijiang shale gas field has benn discovered. The findings achieved in the study are as follows. （1） The Qijiang shale gas field is generally similar to the Fuling shale gas field in terms of geological features， as shown with high total organic carbon （TOC） content （average：2.62 %）， high porosity （average： 4.53 %）， and high gas content （average：5.43 m³/t）. It is a typical self-sourced dry gas reservoir of continuity. Furthermore， the Qijiang shale gas field exhibits complex surface and subsurface conditions， including a large burial depth range involving moderately deep to deep layers with a medium depth of 3 354 m， low geothermal gradients （average：2.99 ℃/100 m）， and extensive formation pressure coefficient in a range of 0.98 to 1.98 （average：1.50） spanning normal to ultra-high pressure. （2） A shale gas enrichment model for basin-margin nose-like faulted anticlines in the structurally complex region is established featuring enrichment at deep burial areas as controlled by major fault zone， and this specifies that the shale gas enrichment in the anticlines， the critical features of shale gas sweet spots encompass high-quality shale， high fluid pressure， well-developed microfractures， and low in-situ stress. （3） Technologies applicable to deep shale gas reservoirs are developed， including sweet spot prediction technology and volume fracturing to form intricate fracture networks， providing a firm guarantee for high， stable gas flow in the Qijiang shale gas field. In November 2022， estimated shale gas in-place of 1 459.68×10⁸ m³ from the Wufeng-Longmaxi formations in the Dingshan block was booked for the first time.

Key words: discovery process, gas reservoir characteristics, Wufeng-Longmaxi formations, Qijiang shale gas field, basin margin, southeastern Sichuan Basin

中图分类号:

TE122.3

胡东风,魏志红,刘若冰,等. 川东南盆缘复杂构造区綦江页岩气田的发现与启示[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(6): 1418-1429. doi: 10.11743/ogg20230607 Dongfeng HU,Zhihong WEI,Ruobing LIU,et al. Discovery of the Qijiang shale gas field in a structurally complex region on the southeastern margin of the Sichuan Basin and its implications[J]. Oil & Gas Geology, 2023, 44(6): 1418-1429. doi: 10.11743/ogg20230607

图/表 11

图1

表1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

表2

綦江页岩气田“甜点”地震预测方法"

参数	老方法	新方法
TOC	波阻抗反演法	叠前密度反演方法：TOC =aρ+b
孔隙度	声波法	声波密度法：?=a×AC+b×ρ+c
压力系数	Eaton和Filloppone方法等	扰动体积模量法： $p c = a × l n Δ K + b$
脆性	多元回归法	脆延性校正因子法：BI = f（ν）BI_矿物
含气量	TOC单参数法	二元模型法：Gas=a×TOC×p_c + b
裂缝	振幅椭圆拟合法	二阶傅里叶系数法：A₂ ∝ e×sin²θ
地应力	薄板理论法	应力背景约束法： $Δ σ = D H S R v 1 - v (σ v - α p p) + α p p + E (ε H + v ε h) 1 - v 2$

表2

图8

图9

参考文献 36

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气田名称	綦江页岩气田	气藏类型	页岩气藏
地理位置	重庆市綦江区和贵州省遵义市习水县	发现井	DY2井（2013年）
构造特征	主体区构造相对平缓，断裂不太发育	发现井产量/（m³/d）	测试流量10.42×10⁴
发现依据	利用中国南方海相页岩气“二元富集”规律认识，开展川东南五峰组-龙马溪组页岩气的整体评价和目标优选，发展和完善了海相页岩气富集规律认识，攻关深层页岩气关键工程工艺技术，发现了綦江页岩气田	页岩气探明地质储量/m³	1 459.68×10⁸（2022年）
		含气面积/km²	177.58
		储量丰度/（m³/km²）	1.40×10⁸
页岩气层特征		首期探明储量含气范围内气藏特征
页岩气层位	五峰组-龙马溪组一段	分布特征	纵向上连续，中间无隔层，平面上大面积层状分布
岩性	灰黑色含放射虫炭质笔石页岩、含炭含粉砂泥岩、含炭质笔石页岩、含粉砂泥岩	含气高度/m	1 950
页岩气层厚度/m	80～90	气藏中部深度埋深/m	3 354
TOC/%	1.05～6.67，平均值2.62	气藏中部深度压力/MPa	49.35
干酪根类型	Ⅰ型，Ⅱ型	气藏压力系数	0.98～1.98，平均1.50
热演化程度（R_o）/%	2.08～2.56，平均值2.31	气藏压力系数	0.98～1.98，平均1.50
孔隙度/%	2.10～8.80，平均值4.53	地温梯度/（℃/km）	25.1～31.3
渗透率/（10^-3 μm²）	0.000 1～9.850 0，几何平均值0.018 0	地温梯度/（℃/km）	25.1～31.3
黏土矿物含量/%	28.2～55.8，平均值39.9	天然气组分含量/%	以甲烷为主，含量97.99～98.54；低含二氧化碳，含量0.37～0.69；不含硫化氢
总含气量/（m³/t）	2.82～12.06，平均值5.43	天然气类型	过成熟干气
含气饱和度/%	66.8～74.4，平均值67.7	天然气来源	五峰组-龙马溪组一段

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