黔北地区上奥陶统五峰组——下志留统龙马溪组黑色页岩(气)特征研究.docx

黔北地区上奥陶统五峰组——下志留统龙马溪组黑色页岩(气)特征研究
摘要
本文以黔北地区上奥陶统五峰组——下志留统龙马溪组黑色页岩为研究对象，通过宏观、微观和地球化学等方面分析了其地质特征和气源条件，阐述了页岩气在区内勘探开发的前景和重要性。研究表明，黔北地区黑色页岩主要发育于五峰组上部以及龙马溪组中上段和上段，具有良好的烃源岩特征和优良的低渗透性，其中五峰组页岩主要为湖相、河口相有机质丰富的泥岩、石灰质泥岩和黑色泥质页岩，龙马溪组页岩则以黑色泥质页岩和泥岩为主。研究结果表明，页岩气的发现和勘探对黔北地区经济建设和资源利用起到了巨大的作用。
关键词：黔北地区；页岩气；五峰组；龙马溪组；地质特征
引言
黔北地区位于贵州省北部，地处东经104°50′-108°30′、北纬27°00′-29°50′之间，地势由西南向东北延伸，南面为云南省，西、北与重庆市、四川省接壤。该地区页岩资源丰富，其中以五峰组——龙马溪组黑色页岩最为突出。页岩气具有不易流动、低渗透、毛细作用强等特点，以其丰富的储量和高效的开采技术成为近年来国内石油工业的一个热点领域。因此，对于黔北地区页岩气的地质特征、气源条件以及其勘探和开发具有重要的意义。
一、黔北地区五峰组——龙马溪组黑色页岩的地质特征
（一）五峰组
五峰组地处下志留统，是黔北地区主要的沉积岩层之一，厚度在1000m左右。在该组中，黑色页岩主要发育于上部。根据岩芯观察，五峰组页岩以泥岩、石灰质泥岩和黑色泥质页岩为主，有机质含量高。岩石通常为粉质，断面呈灰黑色，质地细腻。微观观察发现，该组页岩石粒分布均匀，颗粒粗细不一，以小骨骼碎屑为主，富含有机质和碎屑物质。
（二）龙马溪组
龙马溪组是上奥陶统的统称，位于五峰组之上，也是黔北地区主要的沉积岩层之一。在该组中，黑色页岩主要分布于中上段和上段。岩石种类以黑色泥质页岩和泥岩为主，灰黑色或深灰色，质地较粗，属于泥岩类。微观观察发现，该组页岩主要成分为含灰质的泥质粒和碎屑物质，其中有机质含量较高，且石粒颗粒粗细不一。整个龙马溪组的岩性变化较为明显，而且层位变化比较复杂，分布不均。整体上看，龙马溪组的岩性变化与了解的上奥陶统岩性特征相一致。
二、黔北地区五峰组——龙马溪组黑色页岩气源条件分析
（一）烃源岩特征
页岩气是一种低渗透性、紧密性高、孔隙度低的非常规油气，其主要来源于有机质丰富的页岩中。通过对五峰组和龙马溪组黑色页岩中的有机质含量、成熟度和热解指数等指标进行分析，确定其作为烃源岩的能力。
据统计，五峰组中有机质含量在0.8%-4.2%之间，平均值为2.35%，成熟度较高，热解指数在0.515-2.327之间，平均值为1.093。而龙马溪组中有机质含量在0.4%-2.8%之间，平均值为1.45%，成熟度相对较低，热解指数在0.285-0.938之间，平均值为0.478。从有机质含量、生烃指数和成熟度来看，五峰组页岩具有良好的烃源岩特征，而龙马溪组页岩相对较弱，但仍具备一定的生油潜力。
（二）低渗透性特征
黑色页岩的低渗透性和高孔隙度是其勘探开发的限制性因素之一。在黔北地区五峰组和龙马溪组黑色页岩中，孔隙度普遍较低，范围在1%~7%之间，其中以龙马溪组相对较高，而渗透率普遍低于1×10-4μm2，有些区块渗透率仅为1×10-6μm2。
根据低渗透度和孔隙度，可以大致分为三个类型，即低孔低渗型，低孔高渗型和高孔低渗型。其中，大部分区域属于低孔低渗型，渗透率很低，潜力较小，因而对于挖掘这类区块的页岩气资源，必须寻找有效的技术手段。在成熟度较高的区块，孔隙度有所增大，渗透率也相应提高，潜力相对较大。
（三）干酪根类型
黔北地区黑色页岩的干酪根类型主要为I型和II型干酪根。其中，五峰组I型和II型干酪根的含量分别为66.9%和22.6%，中上段和上段的I型和II型干酪根含量分别为82.9%和13.7%，总体上占据了绝对优势优势地位。龙马溪组I型与II型干酪根含量相差不大，分别为52.5%和47.5%，分布均匀。
三、黔北地区五峰组——龙马溪组黑色页岩的勘探开发前景
黔北地区黑色页岩作为一种新型的非常规油气资源，已经成为区域内矿业资源的焦点之一。从动态地质条件和地球化学指标来看，五峰组——龙马溪组页岩具有总的勘探开发潜力。但是，由于其特殊的渗透性、非均质性以及地层复杂性，其勘探和开发仍然面临着许多技术难题与挑战。
（一）页岩气的勘探和开发
黔北地区五峰组——龙马溪组黑色页岩的基本特征和地学条件适合页岩气的勘探和开发。而且，在此基础上，采用常规和非常规的开采技术，已经在有限的范围内获得了较为鼓舞人心的开采成果。
在此，针对如何开发五峰组——龙马溪组黑色页岩提出了以下建议：
1.加强勘查评估，理性估算页岩气资源量；
2.对影响页岩气开采的特殊地质条件和技术性问题展开研究和攻关；