收稿：2021-07-26，
修回：2021-10-08，
纸质出版：2021-12-01
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利用岩心、测井、扫描电镜和相关样品物性分析等手段，探讨了四川盆地周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝类型、发育特征、分布规律及其对页岩气富集与保存的影响。结果表明：①页岩裂缝发育受沉积、成岩、构造与压力演化等因素共同影响。低角度滑脱缝与层理缝充填程度低，对储层孔隙度和渗透率均有贡献；高角度裂缝和水平层间缝通常被充填，裂缝有效性较低。低角度裂缝对高角度裂缝穿层性的调节对页岩气的富集与保存具有重要意义。②页岩微裂缝以非构造成因为主，上部低有机质高粘土层段层理缝与大尺度层间微裂缝发育程度低，小尺度粘土粒间孔缝发育，宜采用“密切割”和“高砂比”等储层改造工艺技术以提高缝网控制储量。底部硅质页岩层理缝、层间微裂缝和刚性矿物粒缘缝发育程度高，裂缝力学性质薄弱，它们与密集发育的低角度及小尺度高角度裂缝共生形成了有利的天然缝网系统。③中-浅埋深下层理缝和层间微裂缝渗透率显著高于基质，利于储层改造与页岩气的渗流。深层条件下裂缝与基质渗透率均较低且大致相当，储层渗流能力与压裂改造效果是影响深层页岩气高效开发的重要因素。
An integration of core and scanning electron microscopy （SEM） observation， FMI logging， and physical property analysis， is applied to discuss the types， characteristics and distribution of fractures and their effects on gas enrichment and preservation in the shale of Wufeng Formation-Longmaxi Formations in the Sichuan Basin and on it speriphery. The results show that： （1） the development of shale fractures results from a combination of factors including sedimentation， diagenesis， tectonic and pressure evolution. Low angle slip fractures and bedding-parallel fractures at low level of filling are conducive to reservoir porosity and permeability development. High angle fractures and horizontal interlayer fractures are usually fully filled， leading to low effectiveness as fluid pathways. The modification of low angle fractures on the layer-transecting capacity of high angle fractures is of great significance to the enrichment and preservation of shale gas. （2） The micro-fractures of shale are mainly non-structural. The upper organic-lean interval with high clay mineral content， is of low developmental degree of bedding-parallel and large-scale inter-layer micro-fractures； instead， the small-scale inter-clay particle micro-fractures are well-developed. In this case， the new hychaulic fracturing technologies of dense cluster spacing and high proppant concentration should be adopted to improve fracture network-controlled reserves. However， the bedding-parallel fractures， interlayer micro-fractures and rigid grain-edge fractures with weak mechanical properties are abundant in the lower siliceous shale interval； in addition， the coexistence of intensive low angle fractures and small-scale high angle fractures results in a favorable natural fracture network system. （3） The permeability of the bedding-parallel fractures and interlayer micro-fractures in shale intervals of shallow to middle burial depth， is significantly higher than that of the matrix， favorable for reservoir stimulation and seepage of shale gas. In contrast， permeability of fractures and matrix are both low and roughly equivalent for shale intervals of deep burial. Therefore， the reservoir seepage ability and hychaulic fracturing effect are essential factors for efficient development of deep shale gas.
郭旭升 ， 李宇平 ， 腾格尔 ， 等 . 四川盆地五峰组－龙马溪组深水陆棚相页岩生储机理探讨 ［J］. 石油勘探与开发 ， 2020 ， 47 （ 1 ）： 1 - 9 .
Guo Xusheng ， Li Yuping ， Borjigen Tenger ， et al . Hydrocarbon generation and storage mechanisms of deep⁃water shelf shales of Ordovician Wufeng Formation⁃Silurian Longmaxi Formation in Sichuan Basin， China ［J］. Petroleum Exploration and Production ， 2020 ， 47 （ 1 ）： 1 - 9 .
孙焕泉 ， 周德华 ， 蔡勋育 ， 等 . 中国石化页岩气发展现状与趋势 ［J］. 中国石油勘探 ， 2020 ， 25 （ 2 ）： 14 - 26 .
Sun Huanquan ， Zhou Dehua ， Cai Xunyu ， et al . Progress and prospect of shale gas development of Sinopec ［J］. China Petroleum Exploration ， 2020 ， 25 （ 2 ）： 14 - 26 .
郭彤楼 . 页岩气勘探开发中的几个地质问题 ［J］. 油气藏评价与开发 ， 2019 ， 9 （ 5 ）： 14 - 19 .
Guo Tonglou . A few geological issues in shale gas exploration and development ［J］. Reservoir Evaluation and Development ， 2019 ， 9 （ 5 ）： 14 - 19 .
郭旭升 ， 胡东风 ， 魏志红 ， 等 . 涪陵页岩气田的发现与勘探认识 ［J］. 中国石油勘探 ， 2016 ， 21 （ 3 ）： 24 - 37 .
Guo Xusheng ， Hu Dongfeng ， Wei Zhihong ， et al . Discovery and exploration of Fuling shale gas field ［J］. China Petroleum Exploration ， 2016 ， 21 （ 3 ）： 24 - 37 .
何治亮 ， 聂海宽 ， 张钰莹 . 四川盆地及其周缘奥陶系五峰组-志留系龙马溪组页岩气富集主控因素分析 ［J］. 地学前缘 ， 2016 ， 23 （ 2 ）： 8 - 17 .
He Zhiliang ， Nie Haikuan ， Zhang Yuying . The main factors of shale gas enrichment of Ordovician Wufeng Formation-Silurian Longmaxi Formation in the Sichuan Basin and its adjacent areas ［J］. Earth Science Frontiers ， 2016 ， 23 （ 2 ）： 8 - 17 .
胡宗全 ， 杜伟 ， 彭勇民 ， 等 . 页岩微观孔隙特征及源-储关系：以川东南地区五峰组—龙马溪组为例 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2015 ， 36 （ 6 ）： 1001 - 1008 .
Hu Zongquan ， Du Wei ， Peng Yongmin ， et al . Microscopic pore characteristics and the source-reservoir relationship of shale： A case study from the Wufeng and Longmaxi Formations in Southeast Sichuan Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2015 ， 36 （ 6 ）： 1001 - 1008 .
何登发 ， 马永生 ， 刘波 ， 等 . 中国含油气盆地深层勘探的主要进展与科学问题 ［J］. 地学前缘 ， 2019 ， 26 （ 1 ）： 1 - 12 .
He Dengfa ， Ma Yongsheng ， Liu Bo ， et al . Main advances and key issues for deep-seated exploration in petroliferous basins in China ［J］. Earth Science Frontiers ， 2019 ， 26 （ 1 ）： 1 - 12 .
王濡岳 ， 胡宗全 ， 董立 ， 等 . 页岩气储层表征评价技术进展与思考 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 54 - 65 .
Wang Ruyue ， Hu Zongquan ， Dong Li ， et al . Advancement and trends of shale gas reservoir characterization and evaluation ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 54 - 65 .
郭旭升 ， 胡东风 ， 魏祥峰 ， 等 . 四川盆地焦石坝地区页岩裂缝发育主控因素及对产能的影响 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2016 ， 37 （ 6 ）： 799 - 808 .
Guo Xusheng ， Hu Dongfeng ， Li Yuping ， et al . Main controlling factors on shale fractures and their influences on production capacity in Jiaoshiba area， the Sichuan Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2016 ， 37 （ 6 ）： 799 - 808 .
王濡岳 ， 胡宗全 ， 刘敬寿 ， 等 . 中国南方海相与陆相页岩裂缝发育特征及主控因素对比——以黔北岑巩地区下寒武统为例 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2018 ， 39 （ 4 ）： 631 - 640 .
Wang Ruyue ， Hu Zongquan ， Liu Jingshou ， et al . Comparative analysis of characteristics and controlling factors of fractures in marine and continental shales： A case study of the Lower Cambrian in Cengong area，northern Guizhou Province ［J］. Oil & Gas Geology ， 2018 ， 39 （ 4 ）： 631 - 640 .
田鹤 ， 曾联波 ， 徐翔 ， 等 . 四川盆地涪陵地区海相页岩天然裂缝特征及对页岩气的影响 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2020 ， 41 （ 3 ）： 474 - 483 .
Tian He ， Zeng Lianbo ， Xu Xiang ， et al . Characteristics of natural fractures in marine shale in Fuling area， Sichuan Basin， and their influence on shale gas ［J］. Oil & Gas Geology ， 2020 ， 41 （ 3 ）： 474 - 483 .
董大忠 ， 施振生 ， 孙莎莎 ， 等 . 黑色页岩微裂缝发育控制因素——以长宁双河剖面五峰组—龙马溪组为例 ［J］. 石油勘探与开发 ， 2018 ， 45 （ 5 ）： 763 - 774 .
Dong Dazhong ， Shi Zhensheng ， Sun Shasha ， et al . Factors controlling microfractures in black shale： A case study of Ordovician Wufeng Formation-Silurian Longmaxi Formation in Shuanghe Profile， Changning area， Sichuan Basin， SW China ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2018 ， 45 （ 5 ）： 763 - 774 .
王濡岳 ， 龚大建 ， 丁文龙 ， 等 . 上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层脆性评价： 以贵州岑巩区块为例 ［J］. 地学前缘 ， 2016 ， 23 （ 1 ）： 87 - 95 .
Wang Ruyue ， Gong Dajian ， Ding Wenlong ， et al . Brittleness evaluation of the Lower Cambrian Niutitang shale in the Upper Yangtze region： A case study in the Cengong block， Guizhou province ［J］. Earth Science Frontiers ， 2016 ， 23 （ 1 ）： 87 - 95 .
周彤 ， 陈铭 ， 张士诚 ， 等 . 非均匀应力场影响下的裂缝扩展模拟及投球暂堵优化 ［J］. 天然气工业 ， 2020 ， 40 （ 3 ）： 82 - 91 .
Zhou Tong ， Chen Ming ， Zhang Shicheng ， et al . Simulation of fracture propagation and optimization of ball-sealer in-stage diversion under the effect of heterogeneous stress field in a horizontal well ［J］. Natural Gas Industry ， 2020 ， 40 （ 3 ）： 82 - 91 .
胡宗全 ， 杜伟 ， 刘忠宝 ， 等 . 页岩气源储耦合机理及其应用 ［M］. 北京 ： 地质出版社 ， 2018 ： 1 - 38 .
Hu Zongquan ， Du Wei ， Liu Zhongbao ， et al . Source-reservoir coupling mechanisms and its application of shale gas ［M］. Beijing ： Geological Publishing House ， 2018 ： 1 - 38 .
何治亮 ， 胡宗全 ， 聂海宽 ， 等 . 四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气富集特征与“建造—改造”评价思路 ［J］. 天然气地球科学 ， 2017 ， 28 （ 5 ）： 724 - 733 .
He Zhiliang ， Hu Zongquan ， Nie Haikuan ， et al . Characterization of shale gas enrichment in the Wufeng-Longmaxi Formation in the Sichuan Basin and its evaluation of geological construction-transformation evolution sequence ［J］. Natural Gas Geoscience ， 2017 ， 28 （ 5 ）： 724 - 733 .
王濡岳 ， 丁文龙 ， 龚大建 ， 等 . 渝东南—黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝发育特征与主控因素 ［J］. 石油学报 ， 2016 ， 37 （ 7 ）： 832 - 845，877 .
Wang Ruyue ， Ding Wenlong ， Gong Dajian ， et al . Development characteristics and major controlling factors of shale fractures in the Lower Cambrian Niutitang Formation， southeastern Chongqing-northern Guizhou area ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2016 ， 37 （ 7 ）： 832 - 845， 877 .
范存辉 ， 李虎 ， 钟城 ， 等 . 川东南丁山构造龙马溪组页岩构造裂缝期次及演化模式 ［J］. 石油学报 ， 2018 ， 39 （ 4 ）： 379 - 390 .
Fan Cunhui ， Li Hu ， Zhong Cheng ， et al . Tectonic fracture stages and evolution model of Longmaxi Formation shale， Dingshan structure， Southeast Sichuan ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2018 ， 39 （ 4 ）： 379 - 390 .
Zeng L ， Lyu W ， Li J ， et al . Natural fractures and their influence on shale gas enrichment in Sichuan Basin， China ［J］. Journal of Natural Gas Science and Engineering ， 2016 ， 30 ： 1 - 9 .
高键 ， 何生 ， 易积正 . 焦石坝页岩气田中高密度甲烷包裹体的发现及其意义 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2015 ， 36 （ 3 ）： 472 - 480 .
Gao Jian ， He Sheng ， Yi Jizheng . Discovery of high density methane inclusions in Jiaoshiba shale gas field and its significance ［J］. Oil & Gas Geology ， 2015 ， 36 （ 3 ）： 472 - 480 .
席斌斌 ， 腾格尔 ， 俞凌杰 ， 等 . 川东南页岩气储层脉体中包裹体古压力特征及其地质意义 ［J］. 石油实验地质 ， 2016 ， 38 （ 4 ）： 473 - 479 .
Xi Binbin ， Borjigin Tenger ， Yu Lingjie ， et al . Trapping pressure of fluid inclusions and its significance in shale gas reservoirs，southeastern Sichuan Basin ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2016 ， 38 （ 4 ）： 473 - 479 .
王濡岳 ， 聂海宽 ， 胡宗全 ， 等 . 压力演化对页岩储层的控制作用——以四川盆地五峰组—龙马溪组页岩为例 ［J］. 天然气工业 ， 2020 ， 40 （ 10 ）： 1 - 11 .
Wang Ruyue ， Nie Haikuan ， Hu Zongquan ， et al . Controlling effect of pressure evolution on shale gas reservoirs： A case study of the Wufeng–Longmaxi Formation in the Sichuan Basin . Natural Gas Industry ， 2020 ， 40 （ 10 ）： 1 - 11 .
Zhang Jianguo ， Jiang Zaixing ， Wang Siqi ， et al . Bedding-parallel calcite veins as a proxy for shale reservoir quality ［J］. Marine and Petroleum Geology ， 2021 ， 127 ， 104975 .
杜伟 ， 胡宗全 ， 刘光祥 ， 等 . 四川盆地及周缘上奥陶统五峰组岩相特征 ［J］. 石油实验地质 ， 2020 ， 42 （ 3 ）： 398 - 404 .
Du Wei ， Hu Zongquan ， Liu Guangxiang ， et al . Lithofacies of Upper Ordovician Wufeng Formation in Sichuan Basin and its periphery ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2020 ， 42 （ 3 ）： 398 - 404 .
马军 . 页岩裂缝成因及其对含气性影响——以渝东南地区阳春沟构造带五峰—龙马溪组为例 ［J］. 油气藏评价与开发 ， 2020 ， 10 （ 3 ）： 126 - 134 .
Ma Jun . Origin of shale fractures and its influence on gas-bearing properties： A case study of Wufeng-Longmaxi Formation in Yangchungou structural belt in southeast Chongqing ［J］. Reservoir Evaluation and Development ， 2020 ， 10 （ 3 ）： 126 - 134 .
Laubach S E ， Olson J E ， Gross M R . Mechanical and fracture stratigraphy ［J］. AAPG Bulletin ， 2009 ， 93 （ 11 ）： 1413 - 1426 .
Xu X ， Zeng L ， Tian H ， et al . Controlling factors of lamellation fractures in marine shales： A case study of the Fuling area in eastern Sichuan Basin， China ［J］. Journal of Petroleum Science and Engineering ， 2021 ， 207 ， 109091 .
魏祥峰 ， 李宇平 ， 魏志红 ， 等 . 保存条件对四川盆地及周缘海相页岩气富集高产的影响机制 ［J］. 石油实验地质 ， 2017 ， 39 （ 2 ）： 147 - 153 .
Wei Xiangfeng ， Li Yuping ， Wei Zhihong ， et al . Effects of preservation conditions on enrichment and high yield of shale gas in Sichuan Basin and its periphery ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2017 ， 39 （ 2 ）： 147 - 153 .
王濡岳 ， 丁文龙 ， 龚大建 ， 等 . 黔北地区海相页岩气保存条件——以贵州岑巩区块下寒武统牛蹄塘组为例 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2016 ， 37 （ 1 ）： 45 - 55 .
Wang Ruyue ， Ding Wenlong ， Gong Dajian ， et al . Gas preservation conditions of marine shale in northern Guizhou area： A case study of the Lower Cambrian Niutitang Formation in the Cen'gong block， Guizhou Province ［J］. Oil & Gas Geology ， 2016 ， 37 （ 1 ）： 45 - 55 .
包汉勇 ， 张柏桥 ， 曾联波 ， 等 . 华南地区海相页岩气差异富集构造模式 ［J］. 地球科学 ， 2019 ， 44 （ 3 ）： 993 - 1000 .
Bao Hanyong ， Zhang Boqiao ， Zeng Lianbo ， et al . Marine shale gas differential enrichment structure models in South China ［J］. Earth Science ， 2019 ， 44 （ 3 ）： 993 - 1000 .
刘安 ， 周鹏 ， 陈孝红 ， 等 . 运用方解石脉包裹体和碳氧同位素评价页岩气保存条件——以中扬子地区寒武系为例 ［J］. 天然气工业 ， 2021 ， 41 （ 2 ）： 47 - 55 .
Liu An ， Zhou Peng ， Chen Xiaohong ， et al . Evaluation of shale gas preservation conditions using calcite vein inclusions and C/O isotopes： A case study on the Cambrian strata of Middle Yangtze area ［J］. Natural Gas Industry ， 2021 ， 41 （ 2 ）： 47 - 55 .
何希鹏 ， 何桂松 ， 高玉巧 ， 等 . 渝东南盆缘转换带常压页岩气地质特征及富集高产规律 ［J］. 天然气工业 ， 2018 ， 38 （ 12 ）： 1 - 14 .
He Xipeng ， He Guisong ， Gao Yuqiao ， et al . Geological characteristics and enrichment laws of normal-pressure shale gas in the basin-margin transition zone of SE Chongqing ［J］. Natural Gas Industry ， 2018 ， 38 （ 12 ）： 1 - 14 .
Wang Ruyue ， Hu Zongquan ， Long Shengxiang ， et al . Differential characteristics of the Upper Ordovician-Lower Silurian Wufeng-Longmaxi shale reservoir and its implications for exploration and development of shale gas in/around the Sichuan Basin ［J］. Acta Geologica Sinica （English edition） ， 2019 ， 93 （ 3 ）： 520 - 535 .
陆亚秋 ， 梁榜 ， 王超 ， 等 . 四川盆地涪陵页岩气田江东区块下古生界深层页岩气勘探开发实践与启示 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 241 - 250 .
Lu Yaqiu ， Liang Bang ， Wang Chao ， et al . Shale gas exploration and development in the Lower Paleozoic Jiangdong block of Fuling gas field， Sichuan Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 241 - 250 .
王丹 ， 王维旭 ， 朱炬辉 ， 等 . 四川盆地中浅层龙马溪组页岩储层改造技术 ［J］. 断块油气田 ， 2019 ， 26 （ 3 ）： 350 - 354 .
Wang Dan ， Wang Weixu ， Zhu Juhui ， et al . Stimulation technology of medium-shallow shale gas in Longmaxi Formation of Sichuan Basin ［J］. Fault-Block Oil and Gas Field ， 2019 ， 26 （ 3 ）： 350 - 354 .
龙胜祥 ， 冯动军 ， 李凤霞 ， 等 . 四川盆地南部深层海相页岩气勘探开发前景 ［J］. 天然气地球科学 ， 2018 ， 29 （ 4 ）： 443 - 451 .
Long Shengxiang ， Feng Dongjun ， Li Fengxia ， et al . Prospect of the deep marine shale gas exploration and development in the Sichuan Basin ［J］. Natural Gas Geoscience ， 2018 ， 29 （ 4 ）： 443 - 451 .
胡大梁 ， 郭治良 ， 李果 ， 等 . 川南威荣气田深层页岩气水平井钻头优选及应用 ［J］. 石油地质与工程 ， 2019 ， 33 （ 5 ）： 103 - 106 .
Hu Daliang ， Guo Zhiliang ， Li Guo ， et al . Bit optimization and application of deep shale gas wells in Weirong gas field of southern Sichuan basin ［J］. Petroleum Geology & Engineering ， 2019 ， 33 （ 5 ）： 103 - 106 .
曹学军 ， 王明贵 ， 康杰 ， 等 . 四川盆地威荣区块深层页岩气水平井压裂改造工艺 ［J］. 天然气工业 ， 2019 ， 39 （ 7 ）： 81 - 87 .
Cao Xuejun ， Wang Minggui ， Kang Jie ， et al . Fracturing technologies of deep shale gas horizontal wells in the Weirong Block， southern Sichuan Basin ［J］. Natural Gas Industry ， 2019 ， 39 （ 7 ）： 81 - 87 .
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