收稿：2021-10-28，
修回：2022-07-29，
纸质出版：2022-10-01
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川东红星地区上二叠统吴家坪组海相富有机质页岩是四川盆地页岩气勘探的重要接替领域，目前处于勘探初级阶段，页岩发育特征及页岩气勘探前景尚不清楚。以HY1井为例，通过岩石学、地球化学、储层描述和含气性等分析测试研究了川东红星地区吴家坪组页岩源、储品质及其变化规律，探讨了页岩气勘探前景。结果表明：富有机质页岩发育于吴一
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亚段（吴家坪组一段1亚段）潮坪-潟湖环境和吴二段深水陆棚环境，吴一
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亚段主要发育粘土质页岩相，吴二
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亚段主要发育混合页岩相和硅质页岩相，吴二
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亚段以硅质页岩相和灰质页岩相为主。与吴一
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亚段潮坪-潟湖相页岩相比，吴二段混合页岩相和硅质页岩相具有脆性矿物含量高（63.2 %）、有机质丰度高（总有机碳含量为8.78 %）、有机质类型好（Ⅱ
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型）、储层有机质孔发育且物性好（孔隙度为5.59 %）的特征，吴二
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亚段富有机质页岩是红星地区吴家坪组页岩气勘探的有利层段。
The Wujiaping marine shale of the Upper Permian in the eastern Sichuan Basin is an important successor for shale gas exploration in the Sichuan Basin， where shale gas enrichment conditions and favorable exploration intervals are yet to be clarified. The study investigates source rocks and reservoir quality of the Wujiaping shale in Well HY 1 and their changes in vertical via petrology and geochemistry analysis， reservoir description and characterization as well as gas-bearing potential test， and the exploration prospects are thereby identified. Results show that the organic-rich shale is developed in the first sub-member of the first member of the Wujiaping Formation （Wu1
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） of tidal flat-lagoon facies and the second member （Wu2） of deep shelf facies. To be specific， the Wu1
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is dominated by argillaceous shale， Wu2
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by
mixed siliceous shale and siliceous shale， and the Wu2
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by siliceous shale and calcareous shale. Compared with the argillaceous shale in the Wu1
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， the mixed siliceous and siliceous shale in the Wu2 is characterized by high brittle mineral content （63.2 %）， high organic matter abundance （
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= 8.87 %）， favorable organic matters （Type Ⅱ
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）， well-developed organic pores， and good physical properties （a porosity of 5.59 %）. Among others， the source rock quality and reservoir capacity of the Wu2
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are better than those of the Wu2
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. It can be concluded that the organic-rich shale of the Wu2
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is favorable for shale gas exploration in the study area.
邹才能 ， 赵群 ， 丛连铸 ， 等 . 中国页岩气开发进展、潜力及前景 ［J］. 天然气工业 ， 2021 ， 41 （ 1 ）： 1 - 14 .
Zou Caineng ， Zhao Qun ， Cong Lianzhu ， et al . Development progress， potential and prospect of shale gas in China ［J］. Natural Gas Industry ， 2021 ， 41 （ 1 ）： 1 - 14 .
陈建平 ， 李伟 ， 倪云燕 ， 等 . 四川盆地二叠系烃源岩及其天然气勘探潜力（一）——烃源岩空间分布特征 ［J］. 天然气工业 ， 2018 ， 38 （ 5 ）： 1 - 16 .
Chen Jianping ， Li Wei ， Ni Yunyan ， et al . The Permian source rocks in the Sichuan Basin and its natural gas exploration potential （Part 1）： Spatial distribution of source rocks ［J］. Natural Gas Industry ， 2018 ， 38 （ 5 ）： 1 - 16 .
腾格尔 ， 秦建中 ， 付小东 ， 等 . 川东北地区上二叠统吴家坪组烃源岩评价 ［J］. 古地理学报 ， 2010 ， 12 （ 3 ）： 334 - 245 .
Tenger ， Qin Jianzhong ， Fu Xiaodong ， et al . Hydrocarbon source rocks evaluation of the Upper Permian Wujiaping Formation in northeastern Sichuan area ［J］. Journal of Palaeogeography ， 2010 ， 12 （ 3 ）： 334 - 245 .
聂海宽 ， 何治亮 ， 刘光祥 ， 等 . 中国页岩气勘探开发现状与优选方向 ［J］. 中国矿业大学学报 ， 2020 ， 49 （ 1 ）： 16 - 38 .
Nie Haikuan ， He Zhiliang ， Liu Guangxiang ， et al . Status and direction of shale gas exploration and development in China ［J］. Journal of China University of Mining & Technology ， 2020 ， 49 （ 1 ）： 16 - 38 .
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（二）——南方四套区域性海相烃源岩的地球化学特征 ［J］． 海相油气地质 ， 2009 ， 14 （ 1 ）： 1 - 15 ．
Liang Digang ， Guo Tonglou ， Chen Jianping ， et al . Some progresses onstudies of hydrocarbon generation and accumulation in marine sedimentary regions， Southern China （Part 2）： Geochemical characteristics of four suits of regional marine source rocks， South China ［J］. Marine Origin Petroleum Geology ， 2009 ， 14 （ 1 ）： 1 - 15 ．
王鹏威 ， 陈筱 ， 刘忠宝 ， 等 . 海相富有机质页岩储层压力预测方法——以涪陵页岩气田上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩为例 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2022 ， 43 （ 2 ）： 1 - 10 .
Wang Pengwei ， Chen Xiao ， Liu Zhongbao ， et al . Reservoir pressure prediction for marine organic‑rich shale：A case study of the Upper Ordovician Wufeng‑Lower Silurian Longmaxi shale in Fuling shale gas field ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 2 ）： 1 - 10 .
王鹏威 ， 张亚雄 ， 刘忠宝 ， 等 . 四川盆地东部涪陵地区自流井组陆相页岩储层微裂缝发育特征及其对页岩气富集的意义 ［J］. 天然气地球科学 ， 2021 ， 32 （ 11 ）： 1724 - 1734 .
Wang Pengwei ， Zhang Yaxiong ， Liu Zhongbao ， et al . Microfracture development at Ziliujing lacustrine shale reservoir and its significance for shale‑gas enrichment at Fuling in eastern Sichuan ［J］. Natural Gas Geoscience ， 2021 ， 32 （ 11 ）： 1724 - 1734 .
郭旭升 ， 胡东风 ， 刘若冰 ， 等 . 四川盆地二叠系海陆过渡相页岩气地质条件及勘探潜力 ［J］. 天然气工业 ， 2018 ， 38 （ 10 ）： 17 - 24 .
Guo Xusheng ， Hu Dongfeng ， Liu Ruobing ， et al . Geological conditions and exploration potential of Permian marine‑continent transitional facies shale gas in the Sichuan Basin ［J］. Natural Gas Industry ， 2018 ， 38 （ 10 ）： 17 - 24 .
刘光祥 ， 金之钧 ， 邓模 ， 等 . 川东地区上二叠统龙潭组页岩气勘探潜力 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2015 ， 36 （ 3 ）： 481 - 487 ．
Liu Guangxiang ， Jin Zhijun ， Deng Mo ， et al . Exploration potential for shale gas in the Upper Permian Longtan Formation in eastern Sichuan Basin ［J］. Oil ＆ Gas Geology ， 2015 ， 36 （ 3 ）： 481 - 487 .
罗志立 ， 孙玮 ， 韩建辉 ， 等 . 峨眉地幔柱对中上扬子区二叠纪成藏条件影响的探讨 ［J］. 地学前缘 ， 2012 ， 19 （ 6 ）： 144 - 154 .
Luo Zhili ， Sun Wei ， Han Jianhui ， et al . Effect of Emei mantle plume on the conditions of Permian accumulation in middle‑upper Yangtze Area ［J］. Earth Science Frontiers ， 2012 ， 19 （ 6 ）： 144 - 154 .
朱扬明 ， 顾圣啸 ， 李颖 ， 等 . 四川盆地龙潭组高热演化烃源岩有机质生源及沉积环境探讨 ［J］. 地球化学 ， 2012 ， 41 （ 1 ）： 35 - 44 .
Zhu Yangming ， Gu Shengxiao ， Li Ying ， et al . Biological organic source and depositional environment of over‑mature source rocks of Longtan Formation in Sichuan Basin ［J］. Geochimica ， 2012 ， 41 （ 1 ）： 35 - 44 .
沈树忠 ， 张华 ， 张以春 ， 等 . 中国二叠纪综合地层和时间框架 ［J］. 中国科学（地球科学） ， 2019 ， 49 （ 1 ）： 154 - 188 .
Shen Shuzhong ， Zhang Hua ， Zhang Yichun ， et al . Permian integrative stratigraphy and timescale of China ［J］. Science China （Earth Sciences） ， 2019 ， 49 （ 1 ）： 154 - 188 .
何治亮 ， 聂海宽 ， 李双建 ， 等 . 特提斯域板块构造约束下上扬子地区二叠系龙潭组页岩气的差异性赋存 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 1 - 15 .
He Zhiliang ， Nie Haikuan ， Li Shuangjian ， et al . Differential occurence of shale gas in the Permian Longtan Formation of Upper Yangtze region constrained by plate tectonics in the Tethyan domain ［J］. Oil ＆ Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 1 - 15 .
高平 ， 李双建 ， 何治亮 ， 等 . 四川盆地广元-梁平古裂陷构造-沉积演化 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2020 ， 41 （ 4 ）： 784 - 799 .
Gao Ping ， Li Shuangjian ， He Zhiliang ， et al . Tectonic‑ sedimentary evolution of Guangyuan‑Liangping paleo‑rift in Sichuan Basin ［J］. Oil ＆ Gas Geology ， 2020 ， 41 （ 4 ）： 784 - 799 .
周东升 ， 许林峰 ， 潘继平 ， 等 . 扬子地块上二叠统龙潭组页岩气勘探前景 ［J］. 天然气工业 ， 2012 ， 32 （ 12 ）： 6 - 10 .
Zhou Dongsheng ， Xu linfeng ， Pan Jiping ， et al . Poespect of shale gas exploration in the Upper Permain Longtan Formation in the Yangtz Massif ［J］. Natural Gas Industry ， 2012 ， 32 （ 12 ）： 6 - 10 .
冯庆来 ， 刘本培 ， 叶玫 . 中国南方古特提斯阶段的构造古地理格局 ［J］. 地质科技情报 ， 1996 ， 15 （ 3 ）： 1 - 6 .
Feng Qinglai ， Liu Benpei ， Ye Mei . Tectonic paleogeographic pattern of paleotethyan stage in south China ［J］. Geological Science and Technology Information ， 1996 ， 15 （ 3 ）： 1 - 6 .
刘喜停 ， 马志鑫 ， 颜佳新 . 扬子地区晚二叠世吴家坪期沉积环境及烃源岩发育的控制因素 ［J］. 古地理学报 ， 2010 ， 12 （ 2 ）： 244 - 252 .
Liu Xiting ， Ma Zhixin ， Yan Jiaxin . Sedimentary environments and controlling factors of hydrocarbon source rocks of the Late Pernuan Wujiaping Age in Yangtze area ［J］. Journal of Palaeogeography ， 2010 ， 12 （ 2 ）： 244 - 252 .
何燚 ， 唐玄 ， 单衍胜 ， 等 . 四川盆地及其周缘典型地区龙潭组页岩岩相划分对比及特征 ［J］. 天然气地球科学 ， 2021 ， 32 （ 2 ）： 174 - 190 .
He Yi ， Tang Xuan ， Shan Yansheng ， et al . Lithofacies division and comparison and characteristics of Longtan Formation shale in typical areas of Sichuan Basin and its surrounding ［J］. Natural Gas Geoscience ， 2021 ， 32 （ 2 ）： 174 - 190 .
赵培荣 ， 高波 ， 郭战峰 ， 等 . 四川盆地上二叠统海陆过渡相和深水陆棚相页岩气的勘探潜力 ［J］. 石油实验地质 ， 2020 ， 42 （ 3 ）： 17 - 26 .
Zhao Peirong ， Gao Bo ， Guo Zhanfeng ， et al . Exploration potential of marine‑continental transitional and deep‑water shelf shale gas in Upper Permian， Sichuan Basin ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2020 ， 42 （ 3 ）： 17 - 26 .
梁新权 ， 周云 ， 蒋英 ， 等 . 二叠纪东吴运动的沉积响应差异：来自扬子和华夏板块吴家坪组或龙潭组碎屑锆石LA-ICPMSU-Pb年龄研究 ［J］. 岩石学报 ， 2013 ， 29 （ 10 ）： 3592 - 3606 .
Liang Xinquan ， Zhou Yun ， Jiang Ying ， et al . Difference of sedimentary response to Dongwu Movement： Study on LA‑ICPMS U‑Pb ages of detrital zircons from Upper Permian Wujiaping or Longtan Formation from the Yangtze and Cathaysia blocks ［J］. Acta Petrologica Sinica ， 2013 ， 29 （ 10 ）： 3592 - 3606 .
曹清古 ， 刘光祥 ， 张长江 ， 等 . 四川盆地晚二叠世龙潭期沉积环境及其源控作用分析 ［J］. 石油实验地质 ， 2013 ， 35 （ 1 ）： 36 - 41 .
Cao Qinggu ， Liu Guangxiang ， Zhang Changjiang ， et al . Sedimentary environment and its controlling on source rocks during late Permian in Sichuan Basin ［J］. Petroleum Geology and Experiment ， 2013 ， 35 （ 1 ）： 36 - 41 .
田雨 ， 张兴阳 ， 何幼斌 ， 等 . 四川盆地晚二叠世吴家坪期岩相古地理 ［J］ . 古地理学报 ， 2010 ， 12 （ 2 ）： 164 - 176 .
Tian Yu ， Zhang Xingyang ， He Youbin ， et al . Lithofacies palaeogeography of the Late Permian Wujiaping Age of Sichuan Basin ［J］. Journal of Palaeogeography ， 2010 ， 12 （ 2 ）： 164 - 176 .
Nie H K ， Jin Z J ， Sun C X ， et al . The organic matter types of the Wufeng and Longmaxi Formations in the Sichuan Basin， South China： Implications for the formation of organic matter pores ［J］. Energy & Fuels ， 2019 ， 33 （ 9 ）： 1 - 45 .
魏志福 ， 王永莉 ， 吴陈君 ， 等 . 四川盆地上二叠统龙潭组烃源岩的地球化学特征及对有机质来源和沉积环境的指示意义 ［J］. 天然气地球科学 ， 2015 ， 26 （ 8 ）： 1613 - 1618 .
Wei Zhifu ， Wang Yongli ， Wu Chenjun ， et al . Geochemical characteristics of source rock from Upper Permian Longtan Formation in Sichuan Basin ［J］. Natural Gas Geoscience ， 2015 ， 26 （ 8 ）： 1613 - 1618 .
王鹏威 ， 刘光祥 ， 刘忠宝 ， 等 . 川东南-黔西北地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩气富集条件 ［J］. 天然气地球科学 ， 2022 ， 33 （ 3 ）： 431 - 440 .
Wang Pengwei ， Liu Zhongbao ， Liu Guangxiang ， et al . Shale gas enrichment conditions and primary controllers of Upper Permian Longtan transitional shale in Southeast Sichuan to Northwest Guizhou ［J］. Natural Gas Geoscience ， 2022 ， 33 （ 3 ）： 431 - 440 .
高凤琳 ， 王成锡 ， 宋岩 ， 等 . 氩离子抛光-场发射扫描电镜分析方法在识别有机显微组分中的应用 ［J］. 石油实验地质 ， 2021 ， 43 （ 2 ）： 360 - 367 .
Gao Fenglin ， Wang Chengxi ， Song Yan ， et al . Ar‑ion polishing FE‑SEM analysis of organic maceral identification ［J］. Petroleum Geology and Experiment ， 2021 ， 43 （ 2 ）： 360 - 367 .
刘忠宝 ， 胡宗全 ， 刘光祥 ， 等 . 四川盆地东北部下侏罗统自流井组陆相页岩储层孔隙特征及形成控制因素 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 136 - 145 .
Liu Zhongbao ， Hu Zongquan ， Liu Guangxiang ， et al . Pore characteristics and controlling factors of continental shale reservoirs in the Lower Jurassic Ziliujing Formation，northeastern Sichuan Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 136 - 145 .
高凤琳 ， 宋岩 ， 梁志凯 ， 等 . 陆相页岩有机质孔隙发育特征及成因——以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例 ［J］. 石油学报 ， 2019 ， 40 （ 9 ）： 1030 - 1044 .
Gao Fenglin ， Song Yan ， Liang Zhikai ， et al . Development characteristics of organic pore in the continental shale and its genetic mechanism： A case study of Shahezi Formation shale in the Changling fault depression of Songliao Basin ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2019 ， 40 （ 9 ）： 1030 - 1044 .
Ardakani O H ， Sanei H ， Ghanizadeh A ， et al . Do all fractions of organic matter contribute equally in shale porosity？ A case study from Upper Ordovician Utica Shale， southern Quebec， Canada ［J］. Marine and Petroleum Geology ， 2017 ， 92 ： 794 - 808 .
腾格尔 ， 卢龙飞 ， 俞凌杰 ， 等 . 页岩有机质孔隙形成、保持及其连通性的控制作用 ［J］. 石油勘探与开发 ， 2021 ， 48 （ 4 ）： 687 - 699 .
Borjigin Tenger ， Lu Longfei ， Yu Lingjie ， et al . Formation， preservation and connectivity control of organic pores in shale ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2021 ， 48 （ 4 ）： 687 - 699 .
聂海宽 ， 何治亮 ， 刘光祥 ， 等 ． 四川盆地五峰组 －龙马溪组页岩气优质储层成因机制 ［J］. 天然气工业 ， 2020 ， 40 （ 6 ）： 31 - 41 ．
Nie Haikuan ， He Zhiliang ， Liu Guangxiang ， et al . Genetic mechanism of high‑quality shale reservoirs in the Wufeng‑ Longmaxi Fms in the Sichuan Basin ［J］. Natural Gas Industry ， 2020 ， 40 （ 6 ）： 31 - 41 ．
Ko L ， Loucks R ， Zhang T ， et al . Pore and pore network evolution of Upper Cretaceous Boquillas （Eagle Ford‑equivalent） mudrocks： Results from gold tube pyrolysis experiments ［J］. AAPG Bulletin ， 2016 ， 100 （ 1-11 ）： 1693 - 1722 .
何文渊 . 松辽盆地古龙页岩油储层粘土中纳米孔和纳米缝的发现及其意义 ［J］. 大庆石油地质与开发 ， 2022 ， 41 （ 3 ）： 1 - 13 .
He Wenyuan . Discovery and significance of nano pores and nano fractures of clay in Gulong shale oil reservoir in Songliao Basin ［J］. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing ， 2022 ， 41 （ 3 ）： 1 - 13 .
张艺钟 ， 张茂林 ， 鞠斌 ， 等 . 修正流通面积的页岩有机纳米孔真实气体运移模型 ［J］. 大庆石油地质与开发 ， 2020 ， 39 （ 5 ）： 148 - 155 .
Zhang Yizhong ， Zhang Maolin ， Ju Bin ， et al . Real gas migrating model for shale organic nanopores with modified flow area ［J］. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing ， 2020 ， 39 （ 5 ）： 148 - 155 .
张宇 . 页岩孔径结构对甲烷吸附能力的影响 ［J］. 大庆石油地质与开发 ， 2020 ， 39 （ 4 ）： 169 - 174 .
Zhang Yu . Influences of the shale pore structure on the methane adsorption capacity ［J］. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing ， 2020 ， 39 （ 4 ）： 169 - 174 .
郑斌嵩 . 晚二叠世-早三叠世鄂西海槽沉积演化及其大地构造意义—兼论华南 PTB 斑脱岩的来源 ［D］. 北京 ： 中国地质大学 ， 2019 .
Zheng Binsong . Sedimentary evolution of the western Hubei Trough and its tectonic implications — With discussions on the source of the PTB Bentonite in South China ［D］. Beijing ： China University of Geosciences ， 2019 .
龙章亮 ， 温真桃 ， 李辉 ， 等 . 一种基于灰色关联分析的页岩储层可压性评价方法 ［J］. 油气藏评价与开发 ， 2020 ， 10 （ 1 ）： 37 - 42 .
Long Zhangliang ， Wen Zhentao ， Li Hui ， et al . An evaluation method of shale reservoir crushability based on grey correlation analysis ［J］. Reservoir Evaluation and Development ， 2020 ， 10 （ 1 ）： 37 - 42 .
王乔 ， 李虎 ， 刘廷 ， 等 . 页岩脆性的表征方法及主控因素 ［J］. 断块油气田 ， 2020 ， 27 （ 4 ）： 458 - 463 .
Wang Qiao ， Li Hu ， Liu Ting ， et al . Characterization method and main controlling factors of shale brittleness ［J］. Fault‑Block Oil and Gas Field ， 2020 ， 27 （ 4 ）： 458 - 463 .
舒志国 ， 周林 ， 李雄 ， 等 . 四川盆地东部复兴地区侏罗系自流井组东岳庙段 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 212 - 223 .
Shu Zhiguo ， Zhou Lin ， Li Xiong ， et al . Geological characteristics of gas condensate reservoirs and their exploration and development prospect in the Jurassic continental shale of the Dongyuemiao Member of Ziliujing Formation， Fuxing area，eastern Sichuan Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 212 - 223 .
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