川东北营山-平昌地区凉高山组页岩天然裂缝发育特征及其形成演化模式研究

何建华; 曹红秀; 邓虎成; 印长海; 朱彦平; 李厂; 李勇; 尹帅

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.6.16

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (5) : 17 -34. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.6.16

页岩储层裂缝研究

川东北营山-平昌地区凉高山组页岩天然裂缝发育特征及其形成演化模式研究

何建华 ¹^,² ,
曹红秀 ¹ ,
邓虎成 ¹^,³^,^* ,
印长海 ⁴ ,
朱彦平 ⁴ ,
李厂 ¹ ,
李勇 ⁴ ,
尹帅 ⁵

作者信息 +

Nature fractures in shales of the Lianggaoshan Formation in northern Sichuan Basin: Fracture development characteristics and fracture formation and evolution model

Jianhua HE ¹^,² ,
Hongxiu CAO ¹ ,
Hucheng DENG ¹^,³^,^* ,
Changhai YIN ⁴ ,
Yanping ZHU ⁴ ,
Chang LI ¹ ,
Yong LI ⁴ ,
Shuai YIN ⁵

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摘要

川东北营山-平昌地区侏罗系凉高山组页岩油气显示活跃且多口井获得工业油气流,其油气资源勘探潜力巨大,而侏罗系页岩油气的富集程度及开发效果受控天然裂缝特征明显。本文综合利用野外、成像、岩心、薄片和CT扫描等多尺度裂缝表征手段,并结合脉体包裹体、碳氧同位素、岩石声发射和脉体U-Pb定年实验测试,重点揭示了研究区不同尺度天然裂缝的发育特征,明确了不同成因天然裂缝的形成期次并构建了其演化力学模式。结果表明:凉高山组页岩主要发育剪切缝、层面滑移缝、层理缝和流体超压缝等力学成因裂缝;构造变形区以发育NW和NE向高角度剖面剪切缝和网状张剪复合缝为主,裂缝密度高,纵向穿层规模大;平稳稳定区主要发育层理缝和流体超压缝及少量近EW和NNE向平面剪切缝,密度低,多充填。侏罗系主要经历了4个天然裂缝形成期:燕山早—中期(170~140 Ma)侏罗系快速埋藏形成以近SN和NE向垂直或水平的水力超压裂缝为主,纤维状方解石全充填;燕山晚期(100~80 Ma)发育NNE与近EW共轭平面剪切裂缝、NE向扩张缝和生烃超压缝;喜马拉雅早—中期(67~32 Ma)持续发育平面剪切缝、NW向剖面剪切缝和张性缝,以及层理缝;喜马拉雅晚期(15~6 Ma)表现为先存裂缝的活化和新生成少量近NNE向张性缝。受喜马拉雅晚期应力调整,早期形成近EW和NW向剪切缝开启有效,新生成的NNE向张性缝未充填较有效。该研究对于侏罗系多期构造复合下有效裂缝的定量预测和页岩油气富集有利区优选提供了重要支撑。