川东南永川地区龙马溪组页岩储层构造裂缝特征及期次演化研究

何建华; 李勇; 邓虎成; 王园园; 马若龙; 唐建明

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.3.2

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (3) : 298 -311. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.3.2

成烃作用与油气成储

川东南永川地区龙马溪组页岩储层构造裂缝特征及期次演化研究

何建华 ¹^,² ,
李勇 ¹ ,
邓虎成 ¹^,² ,
王园园 ³ ,
马若龙 ¹^,² ,
唐建明 ⁴

作者信息 +

Study on tectonic fracture characteristics and stage evolution of Longmaxi shale reservoir in Yongchuan, southeastern Sichuan Basin

Jianhua HE ¹^,² ,
Yong LI ¹ ,
Hucheng DENG ¹^,² ,
Yuanyuan WANG ³ ,
Ruolong MA ¹^,² ,
Jianming TANG ⁴

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摘要

天然裂缝发育特征和形成期次对川东南复杂构造区页岩气成藏具有重要意义,且对页岩储层压裂改造效果及高产的控制作用明显。目前对川东南远离盆缘的深层页岩气区块内不同力学成因天然裂缝的特征及形成演化尚缺乏系统研究,制约了盆内深层页岩气的高效勘探开发。基于野外露头、钻井岩心、薄片、地球化学测试及磷灰石定年等资料对永川地区龙马溪组页岩储层构造裂缝特征及形成期次开展了研究。结果表明,龙马溪组页岩主要发育构造成因的中高角度剪切缝,低角度顺层滑脱裂缝和垂直张性缝,此外岩心上可见有非构造成因的层理缝、生烃超压缝以及位于主干断裂部位的热液溶蚀缝。纵向上受矿物组成影响裂缝发育程度由深至浅逐渐降低,平面上受构造影响,在背斜核部或翼部陡坡区裂缝密集发育高角度、组系优势明显且纵向贯穿程度大的裂缝,而平缓区发育低角度、小尺度且组系杂乱的裂缝。研究区裂缝先后经历了燕山晚期—喜马拉雅早期(86~47 Ma)、喜马拉雅中期(47~24 Ma)、喜马拉雅晚期至现今(24 Ma至现今)3期构造运动而形成,不同演化阶段的裂缝发育和充填特征差异明显。第一期,构造裂缝主要为NWW-NNW向共轭剪切裂缝,裂缝多被纤维状方解石和少量石英脉体充填,均一温度介于220~250 ℃;第二期构造裂缝为NW-NNW向共轭剪切裂缝,同时背斜区形成NE向垂直张性裂缝与高角度剖面剪切缝,裂缝被拉长块状方解石或石英脉体充填,均一温度介于180~210 ℃;第三期构造裂缝为单独的NE-NEE向压扭性裂缝,同时改造前期形成的裂缝主要被块状方解石、石英脉体充填,均一温度介于140~180 ℃,这一时期地层抬升导致温度下降明显,裂缝充填性变弱,形成的裂缝不利于页岩气保存。与裂缝形成的地质力学环境进行匹配,构建了永川地区页岩储层3期构造裂缝发育演化模式。该研究有利于深化川东南地区龙马溪组深层页岩储层裂缝演化规律的认识,为页岩气富集和保存条件研究提供借鉴。