页岩气及其成藏特征

中国石油大学（北京）地球科学学院2013.3刘洛夫页岩气及其成藏机理提纲一、页岩气的概念及发展历史二、页岩气的成因及赋存状态三、页岩气成藏地质特征四、页岩气的成藏机理五、我国页岩气资源潜力六、结论及认识一、页岩气的概念及发展历史（1）物质基础：

油气生成的物质基础——烃源岩（泥质、碳酸盐岩、煤系烃源岩）；

油气储集的物质基础——储集层（碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩、结晶岩、泥质岩）；

油气保存的物质基础——盖层。（2）外部条件：

温压条件——油气生成、运移及保存；

圈闭条件——油气聚集的场所；

运移条件——动力、通道。（3）良好的匹配关系：空间配置——叠置关系；

时间配置——油气生成、构造运动、储集层、圈闭及盖层的形成。常规油气藏形成的基础某油田油气成藏过程示意图一、页岩气的概念及发展历史页岩(shale)国外通常被定义为“细粒的碎屑沉积岩”，但它在矿物组成（粘土质、石英和有机碳等）、结构和构造上却多种多样。含气页岩并不仅仅是单纯的页岩，它也包括细粒的粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩及灰岩、白云岩等。页岩作为岩层，为不同颗粒大小和不同岩性的组合。如果泥页岩中吸附和游离的烃类以液态烃为主，则也可以称之为页岩油（shaleoil），这种油气与从未熟的油页岩中低温度干馏得到的“页岩油”（oilshale）有着本质的不同。页岩气（ShaleGas）：赋存于富有机质页岩及其夹层中（层系），以吸附及游离状态为主要赋存方式的烃类气体（少量溶解气），属于非常规油气资源。特点：自生、自储，原地成藏；吸附、游离赋存；低孔、超低渗；规模分布。页岩气的概念一、页岩气的概念及发展历史页岩气的概念储集空间：孔隙、裂缝、溶洞成藏方式：源储异地赋存相态：游离态常规油气储层：砂岩、碳酸盐岩储集空间：颗粒原始孔隙、有机质孔隙、微裂缝成藏方式：自生自储赋存相态：吸附态、游离态页岩气

储层：泥页岩

页岩气与常规油气相比，储层岩性、储集空间、成藏方式、油气相态不同。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的概念

从源岩的生排烃的角度来看，

常规油气是源岩经历了生烃、排烃、烃类聚集与散失等过程，聚集于烃源岩之外的有利储层中的烃类。页岩气（油）则是指泥岩或页岩在各种地质条件下生成且尚未完全排出的，以吸附、游离、溶解等多种形式残留于泥页岩内部的，在现有技术条件下能够经济开采的非常规油气资源。页岩油气=源岩残留烃残留烃排出烃事实上，无论是常规天然气还是页岩气，所有天然气藏的形成均需要烃源岩、储集层、保存条件等必须的要素，但是页岩气成藏与其它（常规）天然气藏相比，具有很大的特殊性。其它（常规）天然气藏页岩气藏烃源岩各种烃源岩（泥质岩、煤系烃源岩、碳酸盐岩）泥页岩储集层粗碎屑岩、碳酸盐岩、致密砂岩等泥页岩盖层泥质岩、膏盐岩、致密碳酸盐岩等泥页岩圈闭构造圈闭、岩性圈闭为主不需要明显圈闭运移变化范围较大无运移或极短距离运移保存保存条件较为苛刻保存条件较为宽泛赋气状态多为游离态吸附态和游离态，少量溶解态成藏模式下生上储、上生下储等自生自储压力特征常压、超压均有发育多为超压分布特征多受控于构造变形不受构造限制一、页岩气的概念及发展历史页岩气的概念常规油气藏与页岩气藏特征对比一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史与美国相比，我国页岩气研究起步较晚，美国1821年开始出现第一口页岩气井，我国直到20世纪60年代才开始研究，而且初期主要关注泥页岩裂缝型油气藏。现在第一口页岩气商业钻井1821年1921年1975年1979年1999年2005年1921-1975年：从发现到工业化生产1979-1999年，页岩气产量净增7倍页岩气年产量达到了美国干气总产量的4.5%美国中国1960197019801990200020082009陆续发现泥页岩裂缝型油气藏地化特点研究勘探潜力分析机理页岩气钻井，中美合作开发

1821年在纽约州Fredonia附近富泥盆纪有机质的Dunkirk页岩完钻的页岩气井，是美国第一口商业生产的页岩气井（Curtis，2002）。

1926年，泥盆系页岩（东肯塔基和西弗吉尼亚气田）形成了当时世界上最大的天然气田。

1973年阿以战争期间的石油禁运和1976-1977年间的第一次石油危机促使美国能源部(DOE)投入大量资金用于页岩气研究，加快了天然气勘探研究的步伐。

1976年，美国能源部及其以后的能源研究和开发署（ERDA）联合国家地质调查所、州级地质调查所、大学以及工业团体，发起并实施了针对页岩气研究与开发的东部页岩气工程。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——美国第一口页岩气井美国页岩气产量及增长趋势（NavigantConsulting,Inc.2008）1980年开始，天然气研究所(GRI)开始对东部页岩气进行系统研究，页岩气产储量进一步提高。页岩气研究向其它地区盆地扩展，研究全面展开。1989年美国页岩气产量仅42×108m3。1998年，美国的页岩气产量达到

85×108m3，占美国天然气产量的1.6%；页岩气储量1104×108m3，占全国天然气探明总储量的2.3%。

1999年，美国页岩气产量108×108m3（Shirley，2001）。2006年，美国页岩气井增至40000余口，页岩气产量达到311×108m3，占全国天然气总产量的5.9%。2007年，美国页岩气产量335×108m3，其中Barnett/NewarkEast气田和Antrim气田的产量分列美国第2和第13位。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——美国7,5%24,3%7,8%32,8%13,5%5,9%8,2%1,6%6,3%8,4%54,1%8,8%12,6%8,3%（USDOEEIA:AnnualEnergyOutlook2010EarlyRelease）福特沃斯盆地Barnett页岩1990～2007年页岩气生产井数量1990~2030年美国天然气能源结构变化2008年，美国页岩气产量达到572×108m3,比上年增长了71%（EIA，2009b），页岩气产量占到美国干气总产量的10%（EIA，2009c）。其中70%的页岩气产量来自德克萨斯州的Barnett页岩。2009年，美国页岩气生产井数增至98590口，产量超过878×108m3。其中，仅Barnett页岩的产量就达到了560×108m3。页岩气快速勘探开发使得美国天然气储量增加了40%。2010年美国页岩气产量超过1379×108m3，占全国天然气年总产量的23%，超过俄罗斯成为全球第一大天然气生产国。

2011年美国页岩气产量为1800×108m3，占美国天然气总产量的34%。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——美国BarnettShaleWells,circa.2001BarnettShaleWells,circa.2009一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——其它国家受美国页岩气开发的激励，印度、澳大利亚和欧洲一些国家积极开发本国页岩气资源：近两年，波兰发放了58个页岩气勘探开发许可证，30多家石油公司从事页岩气开发，已完成15口钻井，预计未来5年建成工业产能基地。德国在积极推进煤层气开发的同时，大力开发页岩气，先后颁发了数十个页岩气区块勘探开发许可证，完钻数十口钻井。荷兰、意大利、丹麦、捷克、奥地利等国家开展了页岩气开发前期钻探和研究工作。澳大利亚页岩气勘探开发已起步，完成了第一口页岩气钻井。

我国自20世纪60年代以来，相继在松辽、渤海湾、柴达木、吐哈、酒西、江汉、南襄、苏北、四川等盆地发现了规模不等的泥岩裂缝油气藏或重要的油气显示，并获得工业油气流，初步展现了泥页岩储层的资源潜力。松辽盆地50余口井在青山口组见油气显示，已有4口井获工业油流，7口井产少量油流，英12井在泥岩裂缝中获得4.56m3／d工业油流。济阳坳陷

已有数百口井在泥岩地层中见到良好油气显示，数十口井获得工业油流，如罗19井、罗2O井、罗42井、罗48井、新郭3井等，罗42井钻开2827m~2861m灰褐色油页岩时，发生井喷，放喷原油25m3，试油产气高达7746m3／d。南襄盆地

在南阳凹陷的北马庄、魏岗、张店和黑龙庙等地区的核桃园组的泥岩裂缝中发现了油气显示及工业油气流，红10井的核二段深灰色泥岩岩心上，沿裂缝面见有油浸斑块；红12井核二段的泥岩裂缝则充满了原油和魏9井的试油日产工业原油。江汉盆地

王场油田井深1486.5m的泥质岩段发生井喷，直接投产单井日产油49.3t、气2071m3，累积产油7834t。东濮凹陷

东濮凹陷文留地垒带上存在泥岩裂缝油气藏。文古2井钻探过程中见到良好气测显示及多次后效显示，电解3011.6～3185.Om井段泥岩裂缝油气层85.7m／9。四川盆地

威远地区、阳高寺和九奎山的158口井在泥页岩段气测普遍见到异常显示，威5井，钻遇下寒武统岩段发现气浸与井喷，中途测试日产气2.46万立方米。苏北盆地盐城凹陷YCI井七尖峰组顶至四尖峰组底泥岩裂缝出油，中途测试获得35.46m3／d的油流。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——中国不同盆地裂缝型油气藏勘探现状1.泥页岩裂缝油气藏阶段我国页岩气研究经历了从泥页岩裂缝油气藏到页岩气藏研究两个阶段。特点泥页岩裂缝油气页岩气共性界定赋存于泥页岩裂缝中的油气同时以吸附和游离状态赋存于以泥页岩为主的地层中的天然气泥岩或页岩地层中含烃天然气成因热成熟气为主从生物气到高、过成熟气热成熟产气为主赋存介质泥岩或页岩裂缝泥页岩及其砂岩夹层中的裂缝、孔隙、有机质等泥岩或页岩裂缝赋存相态游离相游离+吸附相游离相主控因素构造裂缝各类裂缝、有机碳含量、有机质成熟度等裂缝成藏模式岩石破裂理论、幕式理论、浮力理论吸附理论、活塞式或置换式复杂理论岩石破裂理论、复杂成藏理论成藏特点以油为主的原地、就近或异地聚集以气为主的原地聚集邻近或烃源岩内部成藏保存特点良好的封闭和保存条件抗破坏（构造运动）能力较强适当保存生产特点采收率高、产量递减快采收率低、生产周期长特殊开发技术传统泥页岩裂缝油气与典型页岩气的异同一、页岩气的概念及发展历史2.泥页岩裂缝油气藏与页岩气藏页岩气的发展历史——中国

泥页岩裂缝油气藏仅限于对泥页岩中游离状态油气储集空间的初步认识，页岩气藏则是对泥页岩中多个成藏要素的深入探讨和综合认识。

尽管我国在多个盆地的泥页岩中发现了油气藏，但由于在理论研究上认识的局限性和勘探工作中对在泥页岩中寻找油气资源没有足够的重视，导致至今泥页岩的油气勘探没有出现大的突破，停留在小规模的裂缝性油气藏阶段，针对页岩气的研究还存在较多问题，系统的方法和理论也没有形成，页岩气的勘探开发和研究明显滞后。1、惯性思维：我们已经习惯把富含有机质的泥页岩视为烃源岩，它的主要功能是生烃，即使其裂缝中残余一些油气，也是微不足道的，从未认识到它作为主力储层的功能。2、在实际的勘探工作中，我们眼睛仅仅盯住碎屑岩、碳酸盐岩储层，对泥页岩的油气显示往往忽略（尤其是气显示），即使油气显示强烈，也很少选择测试。3、在研究工作中，自我限定了泥页岩裂缝的游离态油气的模式，很少考虑有机质、粘土矿物、微孔隙等对烃类气体的吸附和溶解，从而影响了勘探思路。一、页岩气的概念及发展历史2.泥页岩裂缝油气藏与页岩气藏页岩气的发展历史——中国H2井侏罗系泥岩荧光2005-20082008-20092000-2009获取参数勘探选区开发试验资源评价目标优选技术储备跟踪调研先导试验地质类比借鉴油气2000-20052009-一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——中国3.页岩气发展阶段近年来，随着美国页岩气实现大规模商业开发，我国页岩气研究也迅速发展：2005年以来，中国石油、中国石化、国土资源部油气研究中心、中国地质大学、中国石油大学等单位借鉴北美成功经验，相继以老井复查、区域地质调查为基础，开展了中国页岩气形成条件和资源潜力评价，在页岩气远景区进行了地质浅井、参数井和地震勘探，获取了页岩气关键评价参数，优选了有利页岩气区带，钻探了一批页岩气评价井和页岩气开发先导试验井，建立了四川威远—长宁等国家级页岩气开发示范区。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——中国3.页岩气发展阶段——政策支持2009年，美国总统奥巴马访华，中美两国签署了《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》、国土资源部设立了“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选”重大专项；2010年，中美签署《美国国务院和中国国家能源局关于中美页岩气资源工作行动计划》，成立了国家能源页岩气研发（实验）

中心。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——中国3.页岩气发展阶段——政策支持2011年，国土资源部组织开展全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选工作；共招标出让4个页岩气探矿权区块；国家科技部在国家油气重大专项中设立了《页岩气勘探开发关键技术》项目；国家发改委等多部委联合编制中国页岩气“十二五”勘探开发规划。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——中国3.页岩气发展阶段——政策支持2011年底，国土资源部正式启动地质找矿突破战略行动，将页岩气资源调查评价工作作为其中一项重要内容；页岩气成为我国第172个独立矿种。2012年，国土资源部发布我国陆域页岩气地质资源潜力为134.42×1012m3，可采25.08×1012m3（不含青藏区）；国家发改委、国土资源部、财政部、国家能源局共同发布《页岩气发展规划（2011-2015年）》，明确了“十二五”末全国页岩气探明可采储量2000亿立方米，年产量65亿立方米的发展目标。2012年9月，国土资源部启动第二轮页岩气招标。威201井一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——中国3.页岩气发展阶段——中国石油2006年，中国石油与美国新田石油公司联合开展了四川盆地威远气田页岩气资源评价。2007年，中国石油与美国新田石油公司组织开展了“中国页岩气资源评价与有利勘探领域优选”。2008年11月，中国石油在四川盆地宜宾地区完钻了我国首口页岩气井，获取了大量第一手资料。

2009年，中国石油与挪威石油、埃克森美孚、壳牌、康菲等跨国石油公司开展联合研究，探索页岩气开发的国际合作方式，计划建立页岩气先导试验区。2010年4月，中石油在四川珙县探获页岩气资源600万立方。2010年9月，中国石油西南油气田公司经过两年多在页岩气勘探新领域研究后，于2009年部署的威201井喜获井口测试日产能1.08万立方米的工业气流。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的发展历史——中国3.页岩气发展阶段——中国石化2009年，由中国石化油田事业部海相工作部和华东分公司牵头，勘探开发研究院、江汉油田和勘探南方分公司共同开展页岩气选区评价，初选鄂西—黔中、下扬子宣城区块、鄂西区块、贵州织金—朗岱区块进行试验。2010年1月，中石化与英国石油、新田石油、雪佛龙等公司就合作勘探开发页岩气进行谈判，初选柴窝铺、富县、东营、綦江、黔西、黄桥、宣城等合作意向区块。2010年5月，由中原油田成功实施大型压裂改造的页岩气井“方深1井”，标志着中国石化页岩气勘探开发工作迈出了实质性的重要一步。方深1井一、页岩气的概念及发展历史3.页岩气发展阶段——中海油、中联煤、高校2010年10月，中海油成功收购了美国切萨皮克公司位于美国得克萨斯州南部的EagleFord页岩气探区的1/3的权益和位于美国科罗拉多东北部与怀俄明州丹佛盆地、粉河盆地页岩气探区项目1/3的权益，标志着中海油正式进入页岩气勘探开发领域。此外，国内多所高校开始关注页岩气并成立了相关研究机构：③长江大学成立“长江大学HardingShelton页岩气研究中心”并启动建立了专门的页岩气实验室；④东北石油大学将非常规油气领域作为重要发展方向；⑤西安石油大学则成立石油天然气地质研究所；⑥西南石油大学重点研究非常规气藏的开发/钻井技术；⑦北京大学与国外合作并侧重于页岩气开发；⑧西北大学、中国地质大学（武汉）、成都理工大学等其它院校也相继开展了相关工作；……①中国地质大学（北京）跟踪研究国内外页岩气研究动态；②中国石油大学（北京）成立了非常规天然气研究院、新能源研究所；

中联煤在山西沁水盆地提出了寿阳、沁源和晋城3个页岩气有利区。页岩气的发展历史——中国一、页岩气的概念及发展历史页岩气的勘探现状资源类型远景资源累计采出

剩余量

待发现量备注

常规油气

石油（×108t）4110~5479102910322049~3418探明程度43%天然气（×1012m）436.169.4149.5217.2探明程度50%非常规油气

石油（×108t）

超重油及沥青（油砂）：5206常规石油的1.8~2.9倍

油页岩：3397~8534合计：8603~13740天然气（×1012m）煤层气：168~312/中值256.1常规天然气的2.2倍

致密砂岩气：209.6页岩气：456天然气水合物：>2501合计：3423从全球非常规天然气资源量来看，页岩气资源量巨大，占天然气资源量的12%。全球油气资源量统计表一、页岩气的概念及发展历史页岩气的勘探现状全球已掀起“页岩气革命”，目前已有多个国家在进行页岩气前期评价和勘探开发先导试验，其中以美国页岩气勘探开发较为成熟。国家和地区技术可采资源量（万亿方）加拿大、墨西哥30.3美国24.4北美合计54.7南美7国34.7欧洲（不含俄联邦）17.7非洲29.5中国36澳大利亚11.2合计187.4美国能源署统计全球页岩气勘探开发分布图美国是世界上最早发现和生产页岩气的国家，已经实现了页岩气的大规模商业开采；美国发现30多个页岩气盆地，以5大盆地为主，主要沿两大褶皱系分布。1.美国页岩气勘探开发现状一、页岩气的概念及发展历史2003年，页岩气开发的5个盆地，具有页岩气勘探前景的6个盆地（据BasimFaraj等，2004）。

2006年，页岩气开发的23个盆地，具有页岩气勘探前景的2个盆地。

2009年，美国进行页岩气勘探开发的盆地超过30个，围绕“U”形裂带，由东向西迅速展开。（Schlumberger公司，2009）页岩气的勘探现状美国6大盆地的页岩气产量均处在大幅上升阶段，Barnett盆地是最为重要。从全球天然气的产量预测来看，非常规天然气的产量将小幅上涨，2035年约占总产量的18%，美国目前早已超过20%。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的勘探现状1.美国页岩气勘探开发现状全球不同类型天然气产量预测美国6大盆地页岩气年产量三大海相页岩气分布区南方古生界海相页岩华北地区下古生界海相页岩塔里木盆地寒武-奥陶系海相页岩

五大陆相页岩分布区松辽盆地白垩系湖相页岩准噶尔盆地中-下侏罗统湖相页岩鄂尔多斯盆地上三叠统湖相页岩吐哈盆地中-下侏罗统湖相页岩渤海湾下第三系湖相页岩我国主要页岩气藏勘探开发有利领域分布图鄂尔多斯Ordos华北地区Huabeiregion渤海湾Bohaiwan松辽盆地Songliao吐哈Tuha准噶尔Junggar塔里木Tarim南方地区Southregion陆上沉积盆地505个，沉积岩面积520×104km2；陆相盆地424个，沉积岩面积400×104km2；海相盆地81个，沉积岩面积250×104km2。一、页岩气的概念及发展历史页岩气的勘探现状2.我国页岩气勘探开发现状威201井、宁201井等在川南志留系龙马溪组海相页岩取得勘探突破柳评177、179井等在鄂尔多斯盆地延长组长7段陆相页岩取得勘探突破建111井在鄂西侏罗系自流井组东岳庙段陆相页岩取得勘探突破湘页1井在二叠系大隆组海陆过渡相页岩取得勘探突破海相陆相陆相海陆过渡相一、页岩气的概念及发展历史我国石油企业的页岩气勘探工作主要集中在四川盆地及其周缘、鄂尔多斯盆地、辽河东部凹陷等地区。截至2011年底，已经完钻近30口页岩气探井，18口井压裂获工业气流，初步掌握页岩气压裂技术，在海相、陆相、海陆过渡相页岩层系中均实现页岩气突破。页岩气的勘探现状2.我国页岩气勘探开发现状陆相提纲一、页岩气的概念及发展历史

二、页岩气的成因及赋存状态

三、页岩气成藏地质特征四、页岩气的成藏机理五、我国页岩气资源潜力六、结论及认识二、页岩气的成因及赋存状态页岩气成因类型页岩气的成因根据热演化程度的天然气成因类型划分：生物气：系指不同类型有机质在未成熟—低熟阶段（Ro值小于0.6%），由厌氧细菌的生物化学作用形成的天然气。热成因气：随着埋深的增加，温度、压力增大，有机质在较高温度及持续加热期间经热降解作用和热裂解作用生成大量油气。二、页岩气的成因及赋存状态页岩气的成因热成因气的形成有干酪根成气、原油裂解成气和沥青裂解成气3种途径。①干酪根成气是由沉积有机质直接热解形成天然气；②原油裂解成气是有机质在液态烃演化阶段形成的、滞留在烃源岩中的液态烃,经深埋藏后的高温、高压作用，进一步裂解成气；③沥青裂解成气的物质基础来源于的两个方面：一是源岩中干酪根在各演化阶段生烃过程中形成的，另一方面是由原油裂解成气或遭破坏形成的。热成因气可进一步分为：

热解气：系指在成熟和高成熟演化阶段（Ro值为0.6%~2.0%），有机质经热催化作用降解而形成的天然气。裂解气：系指在过成熟阶段（Ro值大于2.0%），残余干酪根、已生成的液态烃和部分重烃气经过高温裂解作用而形成的天然气。热成因气形成途径示意图（Montgomery等，2005）二、页岩气的成因及赋存状态页岩气的成因已发现的页岩气有机成因来源种类多(从生物气-低熟气-成熟气-过成熟气-油裂解气）。不同成因的页岩气，其气组成、碳同位素值差异较大，有非常干的气（99%甲烷）到非常湿的气（80%）且可以包含无机气如CO2和N2。

地名页岩δ13C1/‰气组成生产类型页岩气类型美国Barnett组

-41.13~-47.59湿度高于20%，高N2和CO2气（Ro>1.3%）；油气、油<1.3%热解气及油裂解气Ohio组

差异较大气、油气共产，水少热解气Antrim组

-49.6~-57.4湿度〈10%，高N2和CO2气和水生物气NewAlbany组

-49.5~-54.6湿度〈11.7%，高CO2气和水热解气+生物气Lewis组

干气，湿度〈2%，高CO2气热解气Fayetteville

干气，湿度小于2%气热解气及油裂解气加拿大Alberta-Montanatrend

-67.7~-60.4干气，湿度小于2%气和水生物气或低熟气（据Hill和Nelson,2000;RonaldJHill，2007;Jarvie等，2001;Schmoker等，1996；Kuushraa等，1998;Pollastro等,2007;Forgotson,2006;Martinietal.,2003;McIntoshetal.,2002;Farajetal,2002）已进行页岩气商业开采地区页岩气特征二、页岩气的成因及赋存状态根据母质类型的天然气成因类型划分：油型气：腐泥型气，天然气的原始母质为腐泥型或偏腐泥型（干酪根类型：Ⅰ、Ⅱ1

）；煤型气：腐殖型气，天然气的原始母质为腐殖型或偏腐殖型（干酪根类型：Ⅲ、Ⅱ2

）；混合成因气：由两种或两种以上成因类型的天然气混合而成的气体。热演化阶段油型气干酪根类型（Ⅰ、Ⅱ1）煤型气干酪根类型（Ⅲ、Ⅱ2）生物气阶段热演化程度Ro：小于0.6%油型生物气Michigan盆地Antrim页岩气煤型生物气热解气阶段热演化程度Ro：0.6%—2.0%油型热解气FortWorth盆地Barnett页岩气煤型热解气SanJuan盆地Lewis页岩气裂解气阶段热演化程度Ro：大于2.0%油型裂解气四川盆地的下寒武统深部Fayetteville页岩气煤型裂解气页岩气的成因类型页岩气成因类型划分常见的混合气主要有2类：①同一烃源岩（母质类型）不同演化阶段生成的天然气的混合；②不同烃源岩（母质类型）生成天然气的混合。美国Illinois盆地NewAlbany页岩气、Appalachian盆地Ohio页岩气可以划归油型（生物、热解）混合成因气。Arkoma盆地的Mississippian页岩可以划归气煤型油型混合成因气。二、页岩气的成因及赋存状态页岩气的成因类型美国不同盆地页岩气类型分布特征二、页岩气的成因及赋存状态页岩气的赋存有三种基本方式：

①

以物理或化学的形式吸附在干酪根和粘土颗粒表面上；

②

以游离气的形式存在于有机质分解或成岩、构造作用形成的孔隙或裂缝中；

③

少量页岩气甚至可以在干酪根和沥青质中以溶解状态存在。页岩气的赋存状态赋存方式：以吸附气和游离气为主Barnett页岩微裂缝微孔隙游离气吸附气有机质产出方式：解吸、游离、微裂缝“原地”成藏：无运移或极短距离的有限运移。粘土矿物美国不同页岩中吸附气及游离气含量二、页岩气的成因及赋存状态在天然气的最初生成阶段，主要由生物作用所产生的天然气首先满足有机质和岩石颗粒表面吸附的需要，当吸附气量与溶解的逃逸气量达到饱和时，天然气则以游离相或溶解相进行运移，条件适宜时可为水溶气藏的形成提供丰富气源。此时所形成的页岩气藏分布限于页岩内部且以吸附状态为主要赋存方式，总体含气量有限。有机碳的存在导致碳氢化合物以吸附气的形式存在于孔隙性有机物的表面活性区域，同时，干酪根为页岩基质创造了混合润湿性环境，其存在提高了这种吸附作用的存在。页岩中干酪根的扫描电子显微镜照片页岩气的赋存状态1.吸附气（Adsorbed-stategas）（VelloA.K.，2009）吸附气二、页岩气的成因及赋存状态游离气也是页岩气赋存的主要方式之一。影响赋存的因素：岩层的孔隙度、构造裂缝和压力等因素。页岩气的赋存状态2.游离气（Freegas）（VelloA.K.，2009）孔隙发育孔隙度较大时孔隙度较小时

游离气

吸附气二、页岩气的成因及赋存状态

页岩气极少以溶解的形式存在。沉积盆地的有机质在生物改造和热化学动力学作用下生成的天然气，其中一部分会溶解在地层水中，随着地层水滞留在原地，或由于页岩孔渗性、构造作用的影响随地层水流动而发生短距离运移，成为溶解气。页岩气的赋存状态3.溶解气（Solutiongas）1、游离气；2、吸附气；3、溶解气；4、固体颗粒；5、孔隙Barnett页岩气体含量（据Montgomery,2005）地名页岩地区地层盖层气含量美国Barnett组FortWorth密西西比系页岩吸附气45%Ohio组Appalachian泥盆系页岩随TOC变化Antrim组Michigan泥盆系冰渍物吸附气70%-75%NewAlbany组Illinois泥盆系页岩/碳酸盐随TOC变化Lewis组SanJuan白垩系斑脱岩吸附气88.5%FayettevilleArkoma盆地密西西比系页岩主要为吸附气加拿大Alberta-MontanatrendAlberta东北部晚白垩世随TOC变化(据Hill和Nelson，2000；RonaldJHill，2007；Jarvie等，2001；Schmoker等，1996；Kuushraa等，1998；Pollastro等，2007；Forgotson，2006；Martinietal.，2003；McIntoshetal.，2002；Farajetal.，2002)已进行页岩气商业开采地区页岩吸附气量统计表页岩气主要以游离气和吸附气为主，且吸附气含量较高，在45%-85%。提纲一、页岩气的概念及发展历史

二、页岩气的成因及赋存状态三、页岩气成藏地质特征

四、页岩气的成藏机理五、我国页岩气资源潜力六、结论及认识三、页岩气成藏地质特征泥页岩的地球化学特征1.有机质类型有机质类型是基于不同沉积环境、不同来源有机质所具有的成分和结构的差别，进行的分类。根据美国主要页岩气盆地的资料，产气页岩中的干酪根类型Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型均存在，总体来看，以Ⅰ型和Ⅱ型为主，也有部分Ⅲ型。

泥页岩有机地化特征不但影响着岩石的生气能力，而且对岩石的储集能力（尤其是吸附能力）具有重要的控制作用。BarnettShale(courtesyofDanJarvie)三、页岩气成藏地质特征中国重点盆地重点层系暗色泥页岩有机质类型分布图

烃源岩条件1.有机质类型我国不同盆地、不同地质时代的泥页岩有机质类型不同，总体上表现为随着沉积环境由海相到海陆过渡相再到陆相的演化过程，泥页岩中有机质类型也从古生界以Ⅰ型、Ⅱ1型为主，演化到中、新生界以Ⅱ2型和Ⅲ型为主。

三、页岩气成藏地质特征烃源岩条件1.有机质类型Ⅰ型与Ⅱ型干酪根主要以生油为主，Ⅲ型干酪根主要以生气为主，在热演化程度较高时，它们都可以生成大量天然气。三、页岩气成藏地质特征有机质丰度是指岩石当中有机质的相对含量，用以评价岩石的生烃潜力，主要指标包括有机碳含量（TOC）、氯仿沥青“A”和总烃以及岩石热解生烃潜量等。含气页岩的有机质丰度不但决定页岩气的生成量，而且影响页岩气的赋存和富集，进而影响页岩气的资源丰度。美国大规模商业开发的五大含气页岩系统有机碳含量0.5%~25％，其中目前页岩气单井产量和年产量较高的Barnett页岩系统有机碳2.0%~7.0％。页岩气有利发育区的有机碳含量大于1.0％，最好大于2.0。烃源岩条件2.有机质丰度TOC(%)三、页岩气成藏地质特征烃源岩条件2.有机质丰度60m40m95m川中高科1井、川北南江剖面、方深1井下寒武统筇竹寺组黑色页岩TOC含量。四川南江沙滩剖面（据梁狄刚，2008）高科1井方深1井三、页岩气成藏地质特征30m115m33m93m川东北镇巴观音剖面川东石柱漆辽剖面黔西北习水良村浅5井川南丁山1井剖面位置地层TOC%范围/平均川东石柱漆辽龙马溪组1-7/2.5川东北镇巴龙马溪组0.2-2.7/1.2丁山1井龙马溪组0.2-4/1.2习水龙马溪组2-8/2.1四川盆地下志留统龙马溪组典型地化剖面（据梁狄刚等，2008）志留统龙马溪组TOC含量0.07%~8.32%，平均1.20%。优质烃源岩发育于龙马溪组底部，向上随着含砂质的增加，TOC含量迅速减小烃源岩条件2.有机质丰度三、页岩气成藏地质特征泥页岩的地球化学特征2.有机质丰度中国重点盆地重点层系暗色泥页岩有机碳含量从有机质丰度来看，不同盆地、不同地质时代泥页岩差异较大，有机碳含量0.6%~11.8%，最小值为柴达木盆地古近系泥页岩，最大为塔里木盆地三叠系—侏罗系泥页岩。

三、页岩气成藏地质特征泥页岩的地球化学特征2.有机质丰度吐哈盆地酒泉盆地西部中小盆地三塘湖盆地TOC(%)塔里木盆地准噶尔盆地柴达木盆地我国西北区盆地各层段泥页岩有机碳含量柱状图三、页岩气成藏地质特征烃源岩条件2.有机质丰度有机碳含量是页岩气聚集成藏最重要的控制因素之一，有机碳含量和气体含量（包括总气体含量和吸附气含量）有很好的正相关关系。美国主力产气页岩有机质丰度均较高。其中产生物气页岩TOC平均为6%。三、页岩气成藏地质特征3.有机质热演化程度有机质热演化程度即沉积有机质向油气转化的程度，是烃源岩评价的重要指标，常用参数包括镜质体反射率（Ro）、最高热解峰温（Tmax）、粘土矿物混层比、孢粉颜色等。烃源岩条件CORRELATIONOFVARIOUSMATURATIONINDICESANDZONESOFPETROLEUMGENERATIONANDDESTRUCTIONWET-GASFLOORPEAKOILGENERATIONDRY-GASPRESERVATIONLIMITZONESOFPETROLEUMGENERATIONANDDESTRUCTIONORGANICMATTERTYPE

LIPID(OIL)MIXEDHUMIC(GAS)OILWETGASDRYGASPEAKWET-GASGEN.PEAKDRY-GASGEN.OILFLOORCBITUMINOUSPEATLIGNITEANTHRACITEBACOALRANK0.20.40.50.60.30.80.91.00.71.201.352.03.05.04.0VITRINITEREVLECTANCE(Ro)%PYROLYSISS2

Tmax

(oC)410450435470500550600650700WEIGHT%CARBONINKEROGEN65707580859095THERMALALTERATIONINDEX(TAI)1324----++++0RoTmax三、页岩气成藏地质特征3.有机质热演化程度烃源岩条件美国大规模商业开发的五大含气页岩系统Ro=0.4%~2.2％（目前勘探开发的Haynesville页岩、Fayetteville页岩、Marcellus页岩Ro=0.6%~4.9％），其中目前页岩气单井产量和年产量较高的Barnett页岩系统Ro=1.1%~2.2％。

FortWorth盆地Barnett页岩有机质成熟度（Ro）在5500英尺以浅变化较小，5500英尺以深增加较快。热成熟度也是页岩气成藏的一个重要控制因素，一般页岩气的生成贯穿于整个有机质生烃的过程，Ro一般为0.4%~2%，生烃范围广。三、页岩气成藏地质特征3.有机质热演化程度重点盆地重点层系暗色泥页岩成熟度分布图烃源岩条件由于泥页岩的有机质热演化程度受到埋深的影响，总体上，自古生界到中生界，再到新生界，有机质的热演化程度逐渐降低，自高过成熟至未熟、低熟都有分布，镜质体反射率（Ro）最大3.5%，最小0.4%。

三、页岩气成藏地质特征3.有机质热演化程度烃源岩条件我国西北区上石炭统泥页岩镜质体反射率平面分布图N2.0三、页岩气成藏地质特征3.有机质热演化程度烃源岩条件我国西北区二叠系泥页岩镜质体反射率平面分布图N2.0三、页岩气成藏地质特征3.有机质热演化程度烃源岩条件我国西北区中、下侏罗统泥页岩镜质体反射率平面分布图N2.0三、页岩气成藏地质特征3.有机质热演化程度事实上，页岩气的成因类型与其有机质热演化程度密切相关，低演化程度时页岩气藏主要是生物成因，而随着泥页岩Ro的增大，逐渐转化为热成因型气藏。对于热成因型气藏，随着页岩Ro的增高，含气量将会逐渐增大。主要有两个原因：一是有机质生成烃后，体积缩小会产生超微孔隙，有利于页岩气的富集；二是Ro>1.1%后，页岩油开始裂解生气。烃源岩条件泌页HF1井页岩有机质孔隙Shawn,Zhang,2011,SCA三、页岩气成藏地质特征3.有机质热演化程度FortWorth盆地Barnett页岩油气产量与有机质热演化程度之间的关系（2900口井，IHSEnergy，2003）烃源岩条件三、页岩气成藏地质特征烃源岩条件4.综合评价Ⅰ型与Ⅱ型干酪根主要以生油为主，Ⅲ型干酪根主要以生气为主，在热演化程度较高时，它们都可以生成大量天然气，因此，页岩气可以在不同有机质类型的源岩中产出，有机质的总量和成熟度才是决定源岩产气能力的重要因素。一般说来，Ro＝0.6%~1.6％烃源岩达到成熟或高成熟，处于烃类大规模生成窗，有利于油气的勘探。页岩气是连续生成的生物气、热成因气。可以把页岩气认为是烃源岩中未排出的残留气，换句话说，生气量较小、能够满足泥页岩的赋存储集就可以形成页岩气藏，因此，热演化程度范围可以适当放宽。三、页岩气成藏地质特征有机质丰度影响了页岩的生气量与含气量。北美地区商业价值页岩气藏TOC>2%。干酪根类型决定了生油、生气能力。I、II型干酪根易生油，III型干酪根易生气。热成熟度Ro反映有机质是否已经成熟，虽然在不同阶段生成的天然气皆可形成页岩气藏，但是成熟度越高其产气量越大。北美较好的页岩气储层的Ro>1.1%。烃源岩条件4.综合评价北美主要页岩气源岩地球化学参数表

（据Hill，Nelson，2000；Curtis，2002；BP公司交流，2009；ZhangSH，2010；MurrayRoth，2011）

中国广泛分布页岩，含气页岩具有“三高”特点：高有机质丰度、高有机质热演化程度及高后期改造程度。中美两国的页岩气发育条件具有相似性，主要表现在两方面：相似的盆地类型及大地构造位置、相似的页岩沉积环境。中美典型聚气页岩的生气条件对比表（据聂海宽等，2010）

三、页岩气成藏地质特征烃源岩条件4.综合评价三、页岩气成藏地质特征1.储集性能GRI(美国天然气研究所)岩心分析法对威远地区九老洞组页岩评价结果常规砂岩700

m孔隙系统矿物骨架含气页岩100

m孔隙中的自由气孔隙中的自由气和干酪根吸附气干酪根岩样号原有条件下干燥和DEANSTARK提取条件下体积密度（g/cm3）基质渗透率（×10-8mD）含气孔隙度（%）含气饱和度（%）颗粒密度（g/cm3）孔隙度（%）含油饱和度（%）含水饱和度（%）12.646.91.7168.62.492.49031.422.665.471.2452.12.7162.38047.932.681.280.8649.82.7181.73050.242.651.481.59672.7072.38033储层条件储集性能是指岩石的孔隙发育程度及渗透性能，即岩石能够储集和运输油气的能力。通常用孔隙度和渗透率表征。三、页岩气成藏地质特征1.储集性能储层条件UtahColorado页岩孔隙度与渗透率孔隙度是确定游离气含量和评价页岩渗透性的主要参数。作为储层，含气页岩显示出低的孔隙度（<10%）、低渗透率，渗透率多在0.0002~0.0363mD之间，一般小于0.01mD。据统计，有平均50%左右的页岩气存储在页岩基质孔隙中。页岩储集层为特低孔渗储集层，以发育多类型微米甚至纳米级孔隙为特征，包括颗粒间微孔、黏土片间微孔、颗粒溶孔、溶蚀杂基内孔、粒内溶蚀孔及有机质孔等。孔隙大小一般小于2μm，有机质孔喉一般100~200nm，比表面积大，结构复杂，丰富的内表面积可以通过吸附方式储存大量气体。三、页岩气成藏地质特征1.储集性能由于分子引力作用，常温常压下吸附气体的厚度不超过2~3个分子层。（底图据PhilipH.Nelson，2009）页岩孔喉直径范围吸附气？游离气储层条件三、页岩气成藏地质特征1.储集性能储层条件Permeability(mD)0.0010.010.11.010.0ExtremelyTightVeryTightTightLowModerateHighConventionalTightTighterthanTightUSDOEStudyGraniteMontneyBarnettSidewalkCement0%porosityLimestoneGeneraloilfieldrocks0.0001GoodShale页岩最突出的特点是孔隙度和渗透率极低，典型的气页岩的基质渗透率处于微达西—纳达西范围。三、页岩气成藏地质特征1.储集性能储层条件三、页岩气成藏地质特征1.储集性能储层条件三、页岩气成藏地质特征渝东南地区下寒武统黑色页岩孔隙度黔北地区下志留统黑色页岩孔隙度长宁双河剖面五峰-龙马溪组黑色页岩孔隙度我国南方古生界泥页岩孔隙度一般0.7%~9.2%，平均值4.9%。

渝东南：孔隙度一般0.7%~3.8%，平均值3.2%；川南：孔隙度3.6%~9.2%，平均值6.4%；黔北：孔隙度一般1.5%~6.0%，平均值3.8%。储层条件1.储集性能三、页岩气成藏地质特征储层条件1.储集性能我国西北区盆地泥页岩孔-渗关系图我国西北区不同层位泥页岩孔-渗关系图我国西北区各盆地中，三塘湖盆地二叠系、酒泉盆地白垩系总体有较高的渗透率和较宽的孔隙度变化范围，并且正的相关性较好。其他盆地的其他层位渗透率普遍较低，主要都低于0.1mD，孔隙度有较大的变化范围。三、页岩气成藏地质特征2.矿物组成储层条件页岩矿物组成主要包括石英、长石、方解石等碎屑矿物，黄铁矿等自生矿物，伊利石、蒙脱石、高岭石等黏土矿物，以及有机质。硅质、钙质矿物成分越高，脆性大，页岩储层加砂压裂时，越容易被压开，易于储层改造，造缝能力强。北美地区页岩开发要求脆性矿物含量大于40%。美国典型页岩气盆地页岩矿物组成三、页岩气成藏地质特征储层条件2.矿物组成含气泥页岩并不仅仅是单纯的页岩，它也包括细粒的粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩及灰岩、白云岩等。页岩作为岩层，为不同颗粒大小和不同含量矿物的混合（Cardott，2006）。三、页岩气成藏地质特征Barnett页岩地层不同深度岩心样品矿物含量变化（LeeUtley，2005）储层条件2.矿物组成Barnett页岩的矿物学三元图解三、页岩气成藏地质特征我国南方古生界筇竹寺组页岩矿物组成我国南方古生界龙马溪组页岩矿物组成储层条件2.矿物组成三、页岩气成藏地质特征脆性矿物以石英为主，粘土矿物以伊利石和伊蒙混层为主。储层条件2.矿物组成三、页岩气成藏地质特征储层条件2.矿物组成我国西北区盆地泥页岩矿物组成我国西北区不同层位泥页岩矿物组成我国西北区盆地页岩粘土矿物组成我国西北区不同层位页岩粘土矿物组成三、页岩气成藏地质特征储层条件3.裂缝发育特征泥页岩裂缝类型及成因（曾联波等，1999；姬美兰等，2002；张金功等，2002；黄龙威，2005；姜照勇等，2006；宁方兴，2008；向立宏，2008；赵振宁等，2008；GhoshK.等，2009；丁文龙等，2003，2011）

裂缝分类方法种类繁多，各有不同。主要从裂缝成因、产状、几何形态、破裂性质等方面进行分类，其中以成因为基础的分类方案最可行。对于低孔、低渗的“泥页岩储层”裂缝的分类，依据其成因可划分为构造裂缝和非构造裂缝2种大的成因类型和12个亚类，不同类型裂缝的特征及形成机理均不相同。三、页岩气成藏地质特征Barnett页岩的裂缝很发育，宽度小于0.05mm。美国商业开采的页岩气藏要么天然裂缝发育、要么需要压裂，因此裂缝的发育程度应是页岩气藏产能的主控因素之一。裂缝既是页岩气短距离运移的通道，又是页岩气成藏的储集空间。储层条件3.裂缝发育特征三、页岩气成藏地质特征页岩中极低的基岩渗透率，开启的、相互垂直的或多套天然裂缝能增加页岩气储层的产量。那些低泊松比、高弹性模量、富含有机质的脆性页岩才是页岩气资源的首要勘探目标。储层条件3.裂缝发育特征Utica褐色页岩中的天然裂缝（David，2004）Michigan盆地Antrim页岩裂缝特征及其产量对比图（Decker等，1992）渝页1井岩心裂缝组系非常复杂，可出现多种切割关系三、页岩气成藏地质特征储层条件4.孔隙结构粒间孔晶间孔溶蚀孔有机质孔隙（Loucksetal,2010）粒间孔：主要发育于矿物颗粒之间；晶间孔：发育于晶体之间的孔隙；

粒内孔：颗粒内部发育的孔隙。孔隙结构是指岩石当中孔隙和吼道的几何形状、大小、分布及其相互连通的关系。非常规孔隙类型分布三、页岩气成藏地质特征石英粒内孔，呈方形或条形，高46井，长6，1742.5m长石粒内孔，呈圆形或三角形，高46井，长6，1742.5m储层条件4.孔隙结构方解石粒内溶蚀孔，蜂窝状或片状，平长1井，大安寨组，3186.8m石英粒内孔，三角形，西56井，凉高山组，1722.3m三、页岩气成藏地质特征储层条件4.孔隙结构e,f-威201井筇竹寺组砂质页岩黄铁矿晶间散布的有机质内纳米级孔隙；g,h-威201井筇竹寺组砂质页岩粒间有机质微米、纳米级孔隙。a-四川盆地长芯1井龙马溪组黑色页岩有机质内近圆形微孔隙；b-四川盆地长芯1井龙马溪组黑色页岩伊利石、黄铁矿间散布的有机质内纳米级孔隙；c,d-四川盆地威201井龙马溪组黑色页岩分散状、纹层状有机质内纳米级孔隙。三、页岩气成藏地质特征储层条件4.孔隙结构根据孔径大小，泥页岩孔隙可划分为：大孔：大于50nm；介孔：2~50nm；微孔：小于2nm。松辽盆地泥页岩孔容分布图微孔介孔大孔三、页岩气成藏地质特征5.孔隙度与含气性孔隙度与页岩的气体总含量之间呈正相关关系；随孔隙度的增加，含气量中游离气量的比例增加。储层条件总气体含量与岩石孔隙的关系（Chalmers，2008）孔隙度对游离气含量的影响页岩名称AntrimOhioNewAlbanyBarnettLewis分布地区密歇根州Otsego郡肯塔基州Pike郡印第安纳州Harrison郡德克萨斯州Wise郡新墨西哥州SanJuan和RioArriba郡所在盆地密歇根阿巴拉契亚伊利诺斯福特沃斯圣胡安盆地类型内克拉通盆地山前坳陷复合盆地前陆盆地陆缘坳陷层位泥盆系泥盆系泥盆系石炭系白垩系岩性薄层状粉砂质黄铁矿和富有机质页岩碳质页岩和较粗粒碎屑岩互层褐色页岩、灰色页岩含硅页岩、石灰岩和少量白云岩富含石英的泥岩埋藏深度（m）183~732610~1524183~14941981~2591914~1829页岩储层厚度（m）21~379~3015~3015~6161~91总有机碳含量（%）0.3~24.00~4.71.0~254.50.45~2.5热成熟度Ro（%）0.4~0.60.4~1.30.4~1.01.0~1.31.60~1.88气体成因类型热解气、生物气热解气生物气热解气热解气干酪根类型Ⅰ型Ⅱ型、Ⅰ型Ⅰ型Ⅱ型Ⅰ型总孔隙度（%）94.710.0~14.04.0~5.03.0~5.5含气孔隙度（%）4252.51.0~3.5吸附气含量（%）705040~602060~85储层压力（psi）4005000~2000300~6003000~40001000~1500压力梯度（psi/ft）0.350.15~0.400.430.43~0.440.20~0.25综合评价1.美国页岩气地质特征美国五大含气页岩地质特征从美国已经成功实现商业开发的含气页岩来看，富气的泥页岩通常发育于盆地中心区、斜坡区，TOC一般＞2%，最好在2.5~3.0%以上；Ro一般在1.1%以上，美国主要页岩气层Ro为1.1%~3.5%；厚度一般在15m以上，TOC低的页岩厚度一般在30m以上；脆性矿物、微裂缝发育，其中石英、方解石、长石等矿物含量大于30%~40%。三、页岩气成藏地质特征中国陆上广泛发育海相、海陆过渡相、陆相三大套富有机质黑色泥页岩，均具备形成页岩气的基本地质条件。它们有共性，也有特殊性，勘探开发实践与研究中一定要注意区别对待。盆地内古生界页岩以海相沉积为主，区域稳定分布，厚度大，有机质丰富，演化程度高，已见大量气显示，是页岩气勘探开发的现实领域。盆地名称地层年代厚度（m）TOC(%)RO(%)柴达木第四系0～8000.3～0.60.2～0.5渤海湾古近系230～18000.3～33.00.3～1.0松辽白垩系>1002.20.7～3.3松辽白垩系100～3500.7～1.51.5～3.9羌塘盆地中侏罗统400～6000.3～6.21.4吐哈中、下侏罗统50～6001.3～20.00.4～1.1准葛尔中侏罗统350～4000.2～6.40.6～2.5四川上三叠统150～10001.0～4.51.0～2.2鄂尔多斯三叠统50～1200.6～5.80.7～1.1南方（扬子）上二叠统20～20000.4～220.8～3.0鄂尔多斯石炭—二叠统60～2002.0～3.0>1.3南方（扬子）下志留统30～1000.5～3.02.0～3.0南方（扬子）下寒武统20～7001.0～4.03.0～6.0综合评价2.中国页岩气地质特征中国主要盆地发育的泥页岩地质特征三、页岩气成藏地质特征三、页岩气成藏地质特征①早期成藏，天然气边生成边赋存聚集，为隐蔽圈闭气藏；②自生自储，泥页岩既是气源岩层，又是储气层，页岩气以多种方式赋存，使得泥页岩具有普遍的含气性；③页岩气运移距离较短，具“原地”成藏特征；④对盖层条件要求没有常规天然气高，有十分理想的区域性盖层；⑤赋存方式及赋存空间多样：吸附（有机质、粘土颗粒表面微孔隙）、游离（天然裂缝和孔隙）或溶解方式均可（在干酪根和沥青质中）；页岩气藏下降曲线，产气量先上升，很快达到高峰后缓慢下降常规气藏下降曲线综合评价⑥气水关系复杂；⑦储层孔隙度低（多小于5％）、孔隙半径小（以微孔隙为主），裂缝发育程度既控制游离状页岩气的含量，又影响页岩气的运移、聚集和单井产量；⑧存在生物成因、热成因和混合成因三种成因，以热成因为主；⑨大面积连续成藏（Barnett页岩面积15500km2）；⑩在开发过程中，页岩气井表现出日产量较低，生产年限较长的特点。（包书景等，2008；邹才能等，2010）提纲一、页岩气的概念及发展历史

二、页岩气的成因及赋存状态三、页岩气成藏地质特征四、页岩气的成藏机理

五、我国页岩气资源潜力六、结论及认识自上世纪90年代以来，国内外诸多学者在对页岩气的生成、储集等特征进行综合分析的基础上，对页岩气的成藏条件进行了研究：学者时间对成藏条件的认识RognerH.H.1997有机碳含量高、热成熟度达到生气阶段以上、有效厚度大、脆性矿物含量丰富Bowker2003、2007TOC>2%；热成因气Ro为1.1%～3%或生物成因气Ro为0.4%~0.8%；厚度大于30m且分布广泛；埋深小于3000m；SiO2含量大于30%张金川等2003单层厚度大(≥10m)；泥质含量高(纯泥岩厚度比值≥10%)；有机质丰度高(TOC≥0.3%)；成熟度下限低(Ro≥0.4%)；孔隙度低(小于12%)蒲泊玲等2008干酪根的类型并不影响源岩层的产气数量，有机质含量与热成熟度才是影响源岩产气能力的主要变量李登华等2009页岩厚度下限为15m，T0C≥2.0%，Ro介于1.1%～3.0%，石英含量≥30%李新景等2009埋深适中；厚度大于30m；TOC>2%；Ro介于1.1%～2.5%；含气量较高（3～10m3/t）；黏土含量中等（小于40%）；脆性较高；围岩条件有利于水力压裂控制四、页岩气的成藏机理成藏机理生物成因气Ro<0.4%吸附机理页岩气赋存机理就近吸附聚集醋酸盐发酵作用：CH3COOH→CH4+CO2

孔隙和裂隙

页岩气生成机理页岩气成藏机理热成因气0.4%<Ro<1.88%CO2还原作用：CO