提交单位：中国地质调查局武汉地质调查中心

项目负责人：白云山

档案号：1002

工作周期：2015年

主要成果：

（1）重新厘定了工作区内的地层、构造特征。确定了工作区内页岩气重要目的层位有5个，分别为：下石炭统测水组、下二叠统梁山组、中二叠统小江边组、上二叠统龙潭组及大隆组。工作区测水组主要发育一套辫状河三角洲与局限浅海沉积，梁山组、小江边组均为陆棚浅海沉积相，龙潭组主要为一套有障壁海岸沉积体系，大隆组主要发育浅水混积陆棚或深水陆棚沉积。

（2）通过综合调查，在车田江向斜北部南东翼实施取样浅钻涟页4井，通过钻探，控制页岩气目的层位中二叠统小江边组、下二叠统梁山组，采集了相应的测试样品。通过钻探明确了小江边组在车田江向斜北部厚度较大，达到130m，具较好的页岩气潜力，而梁山组在车田江向斜北部较薄，仅有19m厚，向北有尖灭的趋势。

（3）以高分1号数据和Landsat ETM7数据为信息源，完成1∶5万地质构造遥感解译417km2。解译出了工作区的构造、地层和地貌基本特征。

（4）在工作区实施了60km大地电磁测深（MT），在车田江向斜中北部布置4条测线。根据大地电磁测深勘探成果，测区内主要分布有下二叠统小江边组、下石炭统测水组和孟公坳组3套页岩目的层。其中，小江边组主要在工作区东部出露，呈向斜构造形态向东北方向往深部延伸，测水组和孟公坳组在全区内均有分布。区内共发育11条断层，对页岩气赋存均有影响。测区东部断层较小且分布少，对页岩层完整性破坏不大。各页岩层总体为一向斜构造，各层厚度变化不大。各页岩层在L1线尾部埋深最大，小江边组在该处埋深达1 080m，测水组在该处埋深达1 815m，孟公坳组在该处埋深达2 760m。从深度剖面图上可知，各地层倾角变化不大，为0°～18°。

（5）在工作区安坪镇杨柳田村实施一口2015H-D6调查井，构造位置处于车田江向斜东翼，钻深1 504m。通过钻探控制了2套页岩气目的层，分别为下二叠统梁山组和下石炭统测水组。探制梁山组暗色泥页岩厚70.35m，测水组有效目的层厚71.8m。

2015H-D6钻井在井深1 265～1 341m测水组中发现了明显的气体显示。其中富有机质泥页岩样品页岩气现场解析量最大值3.95m3/t，最小值1.22m3/t，平均值为2.51m3/t；煤层气现场解析量最大值12.27m3/t，最小值10.95m3/t，平均值为11.8m3/t；致密砂岩气解析量最大值2.88m3/t，最小值1.52m3/t，平均值为2.1m3/t，具较好的“三气”显示（图2-17，图2-18）。(www.daowen.com)

图2-17　下石炭统测水组黑色煤层气点火试验

图2-18　下石炭统测水组黑色泥岩岩芯浸水实验

（6）工作区内测水组底界最大埋深为2 000～3 500m，一般为500～3 000m，龙潭组—大隆组埋深在500～1 000m和500～2 300m不等，最深为2 300m，埋藏深度适中，利于页岩气勘查。

（7）总结了涟源凹陷主要目的层富有机质页岩地球化学特征。测水组暗色泥页岩平均有机碳含量为1.7%，Ro（镜质体反射率）值为1.7%～2.6%，处于高成熟到过成熟阶段，干酪根类型以Ⅱ型为主，有部分Ⅰ型；龙潭组页岩有机碳含量平均为1.72%，Ro值平均为1.5%左右，处于高成熟阶段，干酪根类型以Ⅱ型为主；大隆组页岩有机碳含量平均为2%左右，Ro值平均为1.5%左右，处于高成熟阶段，干酪根类型以Ⅱ型为主。通过对比北美地区页岩地层地球化学特征，研究区龙潭组及大隆组页岩与其比较相近。小江边组平均有机碳含量1.64%，Ro值为1.61%～2.31%，处于高成熟到过成熟阶段，干酪根类型为Ⅰ型、Ⅱ1型；梁山组平均有机碳含量为1.89%，Ro值为1.7%～1.9%，处于高成熟到过成熟阶段，干酪根类型为Ⅰ型。

（8）岩矿特征分析揭示矿物成分具有多样性，不同层段岩石矿物成分差异明显，从石英含量分析，以测水组（平均67.04%）最大，其次为龙潭组（54.28%）、大隆组（40.18%）、小江边组（52.63%）、梁山组（49.44%）。

（9）目的层段储层的孔隙类型主要可识别出有机质孔、粒内孔（石英、长石、硬石膏、方解石、黄铁矿集合体及黏土矿物）以及粒间孔（有机质和矿物质之间的孔隙），孔隙孔径分布范围主要在2～50μm，并可见微裂缝发育。面孔率分析揭示测水组储层物性较好，其后依次为大隆组、龙潭组，总体上测水组、大隆组和龙潭组面孔率相近，揭示了有机碳含量、岩矿特征与储层物性的相关性。有效孔隙度以小江边组最大（平均3.46%），其次为大隆组（平均2.46%）、测水组（平均2.28%）和龙潭组（2.10%），均为较低值。

（10）从封盖层、断裂构造与抬升剥蚀等方面对涟源凹陷保存条件进行探讨。在封盖层方面，测水组相对龙潭组和大隆组封盖更好。

（11）运用权值分析法评价了涟源北部地区页岩气前景。研究认为涟源地区下石炭统测水组页岩气勘探前景最好，其次为中二叠统小江边组，再其次为下二叠统梁山组、上二叠统龙潭组页岩。

（12）探索了南方复杂区有利区优选方法，优选了页岩气有利区。在参照国外石油公司页岩气选区条件的基础上，针对研究区特定的地质背景，提出综合考虑页岩厚度、保存条件及含气性等条件，优选出页岩气有利区。测水组有利区分布于车田江、桥头河向斜南部；龙潭组有利区分布于车田江向斜核部；大隆组有利区分布于车田江向斜核部和桥头河向斜南部。