赵迪斐,郭英海,曾春林,焦伟伟,任呈瑶,王玉杰,于金巧
(1.中国矿业大学 人工智能研究院,江苏 徐州 221000;2.中国矿业大学 资源与地球科学学院,江苏 徐州221116;3.自然资源部页岩气资源勘查重点实验室,重庆地质矿产研究院,重庆 401120;4.页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心,重庆地质矿产研究院,重庆 401120;5.昆士兰大学 可持续矿产中心,澳大利亚 布里斯班 4072)
沉积环境是页岩储层特征与含气性特征的重要影响因素,控制着页岩储层的物质成分、分布及其非均质性,并进而影响页岩储层的物性与含气性[1-5]。受控于沉积条件差异,海相页岩储层具有纵向、横向的非均质性,具体体现在5个方面:脆性矿物、黏土矿物含量及矿物组合存在差异,矿物成因也存在成岩成因、陆源碎屑成因等不同成因的差异;有机质丰度、类型存在差异;组成成分的比例、分异、赋存状态、接触关系存在差异;因物质组分的非均质性,在成岩作用控制下,储层不同层段呈现生烃能力、储集空间发育程度、物性、含气性的差异;在沉积环境等因素的影响下,储层不同层段、不同区域产能差异显著[6-9]。故沉积环境是影响储层含气性的关键因素之一,对沉积条件的解剖,有助于揭示页岩储层含气性的控制机理,为页岩气勘探开发、资源预测评估提供科学依据。
近年来,海相页岩沉积环境及古地理特征研究取得了一系列进展,沉积环境及其影响下的矿物组分、有机质富集模式,是页岩气优质储层勘探开发的重要依据[10-13]。目前,学者们已经从古沉积环境特征、层序地层特征等方面对海相页岩的控制影响因素展开了研究和论述,在不同海相页岩层系中取得了丰富的研究成果,表征了沉积环境与页岩储层的关系[2-9,12-18],但某些方面仍有待深入研究,如沉积环境控制下的物质分异和沉积构造、沉积环境对页岩含气性的控制影响机理、何为关键影响因素、储层非均质性的控制因素、沉积环境对储层含气性的影响机理,等等。在沉积环境对储层发育及含气性的影响研究中,相比于地球化学角度的分析,结合岩石学特征、古生物、层序、地化特征的综合研究可以加深储层含气性控制影响机理的研究深度,使研究结果的可应用性得以增强。故本文综合岩石手标本研究、化石研究、岩心薄片观察、测井小波分析、地化测试等手段,以黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩储层为例,讨论海相页岩沉积环境对储层含气性的影响,为页岩气的勘探开发、资源评价预测提供科学依据。
黔浅1井钻于渝东南地区黔江区块(图1(a)),大地构造位置属于扬子准地台上扬子台坳渝东南拗褶黔江凹陷褶皱带内的桑拓平向斜,区域内北北东、北东向褶皱、伴生褶皱发育,主要的富有机质岩系包括上奥陶统五峰组-龙马溪组页岩及下寒武统牛蹄塘组页岩。桑拓平向斜展布方向为北东-南西向,倾角相对平缓,主体断裂不发育。黔浅1井钻于桑拓平向斜北东轴部,揭露地层包括第四系地层、志留系小河坝组、新滩组、龙马溪组及奥陶系五峰组、临湘组。底部临湘组主要为灰色中厚层状瘤状泥质灰岩,五峰组页岩与临湘组瘤状灰岩呈整合接触,岩性主要是黑色碳质-硅质页岩,厚度约8 m,顶部为观音桥段泥灰岩-灰质泥岩,见赫南特贝化石。龙马溪组与下伏五峰组呈整合接触,在志留纪早期对应古地理环境属于泥质深水陆棚环境(图1(b)),岩性主要为黑色-灰黑色碳质页岩、粉砂质页岩,上部见泥质粉砂岩,底部页岩笔石含量丰富、富笔石水平层理非常发育(图1(c))。
为探究页岩储层沉积环境对含气性的影响,本文采取了手标本研究、化石研究、岩心薄片观察、测井小波分析、地化测试、储层特征测试等手段展开综合研究。通过对黔浅1井及邻近地区4口钻孔的岩心编录与手标本研究,系统观测岩性、沉积构造、大化石特征等在垂向上的变化,并选取典型样品制作薄片200余片,利用高分辨率显微镜观察微观物质组分与分异特征;利用黔浅1井798~700 m五峰组-龙马溪组页岩层段测井数据进行测井小波分析,结合岩性特征、地化数据以及邻近地区钻孔信息,综合划分层序地层格架。基于层序地层格架下的沉积环境差异,结合储层发育特征、含气性特征,对沉积环境影响储层含气性的机理展开讨论。
图1 渝东南地区黔浅1井钻孔位置
薄片观测完成于煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,采用了德国徕卡DM2700P研究级LED偏光显微镜。自然伽马测井主要是对地层中元素放射性的捕捉和反馈,而黏土级矿物对这些元素具有较强的吸附作用,故通过测井信号,可以辅助分析地层中的沉积环境变化。对测井采用小波分析和快速傅里叶变换处理,处理过程使用MATLAB软件中的Morlet小波频谱,测井信号属于复杂信号[19],对测井数据进行处理转化为小波曲线,以增强测井周期性规律的辨识程度。X射线衍射测试使用BRUKER D8 ADVANCE型X射线衍射仪,比对物质标准粉末衍射资料进行矿物定量。TOC测试使用CS-344型碳硫分析仪,对80目的页岩样品粉末进行测试。储层含气性数据为现场解析含气量数据。储层特征测试主要是对矿物与孔隙发育特征的测试,其中,扫描电镜观测完成于哈尔滨工业大学,使用Helios Nanolab 600i聚焦离子电子双束显微镜和S-4700冷场发射扫描电子显微镜。
五峰组-龙马溪组的宏观岩石学特征显示,其底部以黑色富有机质页岩为主,水平层理发育(图2(a)),层面多富集笔石化石,黄铁矿较为发育。五峰组硅质含量较高,部分层段样品敲击清脆,属于硅质页岩。龙马溪组底部为碳质页岩。五峰组与龙马溪组虽为整合接触,但其沉积环境存在显著差异[3,5],薄片观测显示,五峰组硅质页岩中见有放射虫等硅质化石,并见有黄铁矿自形晶、黄铁矿结核等现象(图2(b));地化数据显示,五峰组沉积于相对滞留、还原的水体环境中,其沉积期水体受周缘隆起、古陆限制而与外洋勾通受限[3]。五峰组顶部的观音桥段泥质灰岩-钙质泥岩沉积见有赫南特贝等化石(图3(c)),示水体较浅,故综合判断五峰组沉积期为水体相对较浅的滞水盆地相环境,其水深可能受全球气候由间冰期向冰期转化的影响[20]。值得注意的是,手标本研究中,在观音桥段附近钙质泥岩断面中发现了多层疑似翼足类动物化石,化石相对较小,个体大小5~25 cm不等(图2(d)),此尚未见于其他文献报道。
图2 黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩样品宏微观特征
龙马溪组底部页岩有机质丰度较高,页岩水平层理非常发育,断面笔石化石富集,保存较完好,见黄铁矿发育,矿物粒度极为细小(图2(e));地化测试数据显示[3],其沉积时期的水体环境为缺氧-还原环境,沉积物粒度极细,富笔石水平层理极为发育,断面笔石化石丰度高、无定向性,示沉积条件以悬浮沉积为主,沉积速率缓慢,对应自然伽马测井具有较高的响应值(图3),与龙马溪组早期水平面快速上升的沉积背景相符合[21]。虽然龙马溪组沉积初期继承了五峰期的古地理格局[21],但冰期结束背景下海平面快速上升的沉积条件打破了周缘地理格局对水体与外洋交流的限制,有利于有机质(包括含有机质生物大化石)及细粒矿物的富集沉积。龙马溪组中上部页岩储层则出现了更为丰富的陆源相关沉积构造,页岩颜色相对变浅,有机质含量相对减低,粒度相对变粗(图2(f)),示沉积水体相对变浅。龙马溪组初期沉积环境水体深度显著加深,综合岩性特征、矿物特征、化石特征等,结合前人研究成果判断[3,5,21-22],龙马溪组初期沉积相类型属于泥质深水陆棚相,中上部储层则沉积于砂泥质浅水陆棚或泥质浅水陆棚环境。
图3 黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩柱状图
笔石是五峰组-龙马溪组沉积期典型的海相生物大化石,短暂出现但分布广泛,可以作为黑色页岩对比划分的重要依据,为海相页岩沉积的研究提供时代框架,为沉积环境分析提供参考[23],同时,笔石本身及富笔石水平层理的发育对储层有机质含量、孔隙网络发育、优质储层发育具有重要影响[24-25]。五峰组-龙马溪组页岩中笔石沉积主要以碳质硬体薄膜形式赋存于层理面间(图4(a)),笔石化石的笔石枝、笔石胞管等结构未见显著损坏,保存相对完好,化石个体大小1 mm~15 cm不等。五峰组常分为4个笔石带[25],通过对黔浅1井断面的系统观察,在五峰组中观察到棠垭笔石等化石种属(图4(b)),而未能观察到WF-1扁平叉笔石,故可在黔浅1井中划分出WF1-2,WF3,WF4等3个笔石带;龙马溪组页岩中观察到雕刻正笔石、向上尖笔石、尖削尖笔石、曲背冠笔石、三角半耙笔石、盘旋喇叭笔石、赛氏具刺笔石、葛氏螺旋笔石等分带界限笔石,将龙马溪组划分为L1,L2,L3,L4-5,L6,L7,L8,L9共8个笔石带(图3)。
由五峰组至龙马溪组底部,笔石种属面貌、化石特征发生显著变化,笔石枝至龙马溪组底部全部变为单枝,受奥陶系末期生物灭绝事件影响,龙马溪组早期水体中的笔石在经历了灭绝事件后开始重新辐射演化,此时期内笔石属单枝期(图4(c)(d)),以雕刻雕笔石等为代表,具双列胞管,发育支撑笔石体的中轴,笔石结构相对简单,笔石向上演化结构趋向复杂,说明沉积水体环境更为复杂,水动力条件相对加强,与龙马溪组底部向上水体变浅的趋势相一致;至中上部出现三角形胞管结构或孤立胞管,至顶部出现赛氏单笔石等具有弯钩状胞管的笔石类型(图4(e)(g)(i))。
笔石大化石观测显示,LM1-3笔石带内,笔石化石在沉积断面的分布基本呈杂乱、分散的无定向状(图4(c)(d)),而LM4-5笔石带内则开始出现笔石化石的定向排列(图4(f)),示笔石的沉积受到了水体流动的影响,但部分断面的笔石化石分布仍然为杂乱的无定向分布,说明在LM4-5笔石带沉积期内,水体变浅已经对沉积物产生了显著影响,水体的底部沉积环境已经间歇性的受到了动力作用的影响,黔浅1井LM4-5笔石带内开始具有与底部LM1-3笔石带显著不同的水体沉积条件,LM1-3笔石带沉积期的悬浮-慢速沉积消失,沉积物受陆源影响逐渐加强。
图4 黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩笔石化石特征
与此相对应,LM1-3笔石带沉积期内,页岩发育有丰富的水平层理,层理细密,开裂后使页岩成为薄层岩石片层的叠加体,这是由于悬浮沉积条件下,层理面的发育受控于黏土级碎屑物与生物遗体的沉降供给,而供给又受到天时、气候等其他因素的干扰而具有周期性[19],进而使页岩细粒沉积物具有发育的间断面[4]。故LM1-3笔石带沉积期主要发育碳质-泥质富笔石水平层理沉积构造,而LM4-5笔石带沉积期开始,粒度相对更粗的粉砂质纹层、夹层发育显著增多,也发育有一定的水平层理沉积构造,至LM6,LM7已转变为以粉砂质纹层为主要沉积构造,向上陆源粉砂质影响进一步加强,出现更多的粉砂质、砂质夹层,层面笔石化石也常见定向性(图4(h)),也导致龙马溪组页岩储层上下层段具有显著不同的微观结构和赋孔特征[7]。
综合岩心研究、古生物特征、地球化学特征、测井响应特征等,依据岩性变化、物质组分与岩石结构变化、古生物特征、测井响应以及接触关系等进行层序界面识别与层序格架划分。五峰组与下伏临湘组间存在岩性转换,临湘组瘤状灰岩与五峰组底部页岩间存在一个显著的岩性差异面,在测井响应上出现“跳相”特征,古生物面貌存在显著差异,识别为一个3级层序界面;五峰组顶部的观音桥段泥灰岩与龙马溪组底部页岩间属于整合接触,但界面上下存在岩性差异,界面以下的观音桥段发育有Hirnantiafauna动物群,其上则为Glyptograptus.persculptus笔石带,四川盆地部分区域在此界面存在笔石带缺失[26],判断为Ⅰ型层序界面,此界面在区域上是一个上超面;龙马溪组页岩储层底部-下部与中上部存在一个分界面,此界面的判定依据主要包括古生物组合差异、元素地球化学特征所揭示的沉积环境差异及岩性变化等,此界面以上笔石带组合主要以Demirastritestriangulatus(三角半耙笔石)、Oktavitescommunis(通常奥氏笔石)、Monograptussedgwickii(赛氏单栅笔石)为主,以下则以Glyptograptuspersculptus(雕刻雕笔石)、Akidograptusacuminatus(尖削尖笔石)、Orthograptnsvesiculosus(泡沫直笔石)、Pristiograptnscyphus(曲背锯笔石)等为主,此界面以下,碳同位素较轻且稳定,向上呈现变重趋势,界面以上出现波动[21],水体氧化还原地化指数、陆源输入地化指标、稀土元素等也在此界面出现差异[3],同时,界面以下具有相对更高的有机质丰度(图3),界面以上出现更多的陆源粉砂质颗粒沉积,岩性发生一定程度的变化,此界面在黔浅1井内深度约760 m;龙马溪组顶部与新滩组的分界线是一个岩性与古生物特征转换面,新滩组与崖家沟组、王家湾组、小河坝组等属于同期异相的地层,界面岩性由下部的龙马溪组泥页岩夹泥质粉砂质过渡为粉砂岩、泥质粉砂岩,是一个Ⅱ型层序界面。通过层序界面识别,在黔浅1井五峰组-龙马溪组内识别出3个三级层序:Sq1,Sq2,Sq3,分别对应五峰组、龙马溪组底部与下部页岩、中上部页岩。与笔石带相对应,Sq1对应五峰组WF1-4笔石带,Sq2基本对应LM1-4笔石带,Sq3则对应LM5-9笔石带(图5)。
通过对自然伽马测井的小波信号分析,进一步划分了黔浅1井的高分辨率层序地层,在五峰组-龙马溪组内划分出5个中期旋回A—E,Sq1对应旋回A,Sq2内包括旋回B—C,Sq3内则包括旋回D—E。中期旋回A—B具有相对较强的振幅,说明旋回A—B沉积时期沉积物细小、吸附放射性元素含量高,示沉积速率缓慢。中期旋回B基本对应龙马溪组底部地层,基本对应笔石带LM1-3带,旋回C对应龙马溪组下部储层,旋回D—E则对应中上部储层。
图5 黔浅1井五峰组-龙马溪组层序地层格架
在层序格架与沉积环境研究的基础上,针对储层不同层段选取样品展开储层发育特征测试,结果显示,五峰组-龙马溪组底部具有较高的TOC含量,高有机质丰度段深度在780~800 m间(图3),有机质丰度介于0.1%~5.3%之间,测试样品的TOC均值约1.7%成熟度介于1.9%~3.2%之间,示样品热演化程度达到了高-过成熟阶段[27]。高TOC层段主要分布在中期旋回A—B段,平均TOC值高于3%,旋回C—D段的TOC值显著降低,大部分介于1%~2%之间,旋回E段TOC值进一步降低,平均值低于1%。
XRD测试显示,黔浅1井页岩样品的矿物组分相对稳定,但不同层段矿物含量具有差异,780~800 m层段具有最高的石英和脆性矿物含量,钻孔样品脆性矿物含量向上相对降低,黏土矿物含量相对增加,同时,根据薄片和电镜-能谱观测结果,五峰组(Sq1-旋回A)含有相对较多的生物成因硅质矿物,龙马溪组底部(Sq2-旋回B)赋存的石英脆性矿物则粒度极为细小,龙马溪组中上部(Sq2旋回C-Sq3旋回D—E)粒径相对较粗的陆源石英输入则显著增多。石英的矿物学特征反映了受控于沉积环境、沉积条件差异及其带来的物质成分差异[28],五峰组-龙马溪组层系内不同层段的石英矿物具有不同的成因,五峰组高硅质页岩受到了生物成因硅质矿物的影响[29-30],龙马溪组底部则是在悬浮沉积、细粒黏土矿物富集的物质成分基础上,经由储层成岩作用中的黏土矿物矿物转化作用释放硅质并再沉淀形成大量自生石英[4,27,31-32],而龙马溪组中上部则受到陆源输入石英矿物的显著影响[27,31-32]。故在物质成分上,页岩储层显示出了较强的非均质性特征,进而影响了储层的力学脆性、孔隙发育、微裂隙与微观力学薄弱面发育等储层特征[6-8]。
页岩微观孔隙等储集空间的发育均以矿物或有机质等为物质基础[33],在储层成岩作用与热演化作用的影响下,物质成分差异也进一步导致储层具有储集空间类型与发育程度的非均质性[6-7,32]。扫描电镜观测显示,黔浅1井五峰组-龙马溪组底部页岩储层有机质纳米孔显著更为发育,黏土矿物晶间孔隙、颗粒矿物周缘孔隙、微裂隙、莓状黄铁矿微晶间有机质纳米孔等也有一定程度发育,而龙马溪组中上部页岩莓状黄铁矿相关孔隙发育差,有机质纳米孔比例显著降低,骨架矿物相关孔隙发育比例增多;孔隙类型的变化受到有机质含量、矿物含量差异的影响[7-9]。
含气性特征是页岩储层评价的重要参数,是页岩储层是否具有开采价值的直接指标[33]。通过现场解吸获取黔浅1井页岩的含气性特征(图6),数据显示:五峰组-龙马溪组底部具有相对较好的含气性,对应中期旋回A—B,中期旋回C储层含气性显著变差,旋回D含气性数据有所波动,但数值仍相对较低。整体来看,高含气性段与有机质富集段、孔隙度相对较高层段具有一致性,说明有机质和有机孔隙对储层含气性的有利贡献[7]。
图6 黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩储层矿物与含气性特征
对黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩储层沉积环境、沉积条件的研究表明,脆性矿物含量高、有机质丰度高的层段主要发育于滞留盆地环境或海平面上升背景下的深海陆棚环境,位于层序地层格架的Sq1-Sq2下部的海侵体系域TST内。从页岩沉积-演化来看,页岩储层的含气性特征主要受到3个因素的制约,即物质基础-储层成岩演化-后期保存条件[32-35],沉积环境通过控制矿物与有机质输入量及沉积方式,控制了储层的原始矿物与有机质含量及其堆叠组合结构,成为储层成岩作用的物质基础,在热演化、压实作用、有机质热排烃作用、溶蚀作用、黏土矿物转化作用等复杂成岩作用的持续影响下[32,36],页岩经过体积压缩后开发发育微-纳米级的微观储集空间,并同时生烃、排烃,残留烃则保留在形成的微观储集空间内,并在适宜的沉积构造(水平层理等)、构造保存条件、低渗致密的页岩基质条件下[4],形成可以保持一定储层压力的优质富有机质页岩储层(超压是页岩储层高产的重要影响因素[27,35]),具有较强的微观吸附储集能力、较好的力学脆性、较强的压力自封能力是五峰组-龙马溪组下部页岩优质储层的重要特征(图7)。由于经过一定程度压实作用后的页岩储层较为致密,页岩成岩演化的过程与外界物质交换程度弱,基本可以视为一个相对封闭的地化系统,这也为量化讨论成岩作用对页岩储层发育的影响提供了基础[36],也正是由于页岩储层演化的相对封闭性,沉积条件所控制的原始物质成分具有更为重要的意义,具体体现在:(1)在相同的演化条件下,其所造成的有机质含量差异控制着亲气、强吸附的有机孔隙储集空间的发育程度,也影响着储层的生烃量和生烃潜力;(2)沉积条件所控制的矿物输入类型与输入量,影响储层基质的力学性质,进而在应力作用的影响下,控制储层中微裂缝的发育程度,影响储层的渗透性;(3)原始沉积矿物中的易溶蚀矿物影响储层溶蚀孔隙的发育程度,脆性矿物的粒度和沉积方式影响矿物周缘孔隙、堆叠孔隙的发育,还原水体中莓状黄铁矿等矿物的大量形成有利于储层孔隙的发育[37];(4)沉积构造、物质分异特征、页岩基质微观渗透率影响着储层的自封能力,自封能力弱的储层页岩气更容易逸散,具有更好自封能力的储层则容易形成超压;(5)综上,沉积环境控制储层的原始物质成分,并在储层成岩作用的过程中简介影响储层物性与生气排烃,进而影响储层的含气性与开发潜力。生气量充足、储集空间发育、自封能力强的储层在适宜的构造条件下,容易形成高产储层[35]。
五峰组页岩沉积环境与龙马溪组的陆棚沉积环境存在差异,受到周缘古隆起限制,五峰组页岩在研究区内水体较为闭塞、滞留,与外界大洋水体交流受限[3-5],但闭塞滞留的水体环境有利于有机质的保存与富笔石水平层理的发育,可以为储层生烃、吸附孔隙发育、垂向低渗特征的形成提供物质基础,使储层仍然具有较好的生气、储气与自封能力。龙马溪组底部在海平面迅速上升的背景下形成了水体底部较好的静水、还原沉积环境,陆源碎屑被限制在近陆区域,静水沉积有利于层理结构的发育和有机质、生物硅质的富集,有利于形成自封性能好,生气、储气能力强的优质储层,具有良好的含气性;龙马溪组下部层理发育程度、有机质与脆性矿物的丰度已经显著降低,储层自封性能、生气、储气能力下降,进而造成储层含气性变差,至龙马溪组中上部,陆源碎屑与扰动进一步增强,具有自封能力的水平层理微观结构发育差,有机质、生物硅质丰度降低,生气、储气能力进一步下降,储层含气性差(图8)。
图7 沉积环境对页岩储层含气性的影响
据解析气量,黔浅1井五峰组-龙马溪页岩可以划分为含气性具有显著差异的3段,底部(五峰组-龙马溪组底部,旋回A—B)含气性较好,中部(龙马溪组中下部,旋回C)显著变差,至中上部(旋回D)的泥质浅水陆棚环境,含气量出现轻微波动(图9)。这样的含气性特征显著受到沉积环境差异的影响,底部高含气性段主要沉积于TST内,沉积环境为滞留盆地与海平面快速上升背景下的泥质深水陆棚,而陆源碎屑一旦开始影响沉积物(即沉积环境转化为砂泥质浅水陆棚、水体变浅),细粒悬浮沉积的沉积条件被破坏,储层的含气性即显著下降。剖析五峰组-龙马溪组页岩层系储层特征在沉积环境演化下的变化,有助于揭示沉积环境对储层物质成分、物性、含气性的关系[38],探讨沉积条件与沉积环境对储层含气性的控制机理,解释页岩气富集赋存机理及优质页岩储层发育机理,可以为页岩气资源评价、预测提供科学依据,为基于沉积与古地理的页岩气勘探奠定理论基础。黔浅1井沉积环境、储层特征及含气性特征的研究表明,五峰组-龙马溪组页岩层系中,TST内的滞留盆地环境与泥质深水陆棚具有较好的储层发育条件,有利于形成具有高含气性、易压裂开发的优质页岩储层。含油气细粒沉积是目前油气地质以及沉积学领域的研究热点之一,以页岩为代表的细粒沉积物粒度细小、微观结构复杂,我国发育有多套细粒沉积层系,勘探开发潜力巨大[39-40]。黔浅1井所在位置位于重庆地区下古生界页岩气非有利聚集条件预测区域内[41],非有利区内页岩气的勘探开发难度显著更高,加深储层含气性及其控制影响因素的认识程度,对指导页岩气储层评价与勘探开发具有重要意义。
图8 龙马溪组页岩综合沉积模式
图9 黔浅1井沉积环境及其与储层含气性的关系
(1)黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩储层主要岩性为黑色—灰黑色页岩、粉砂质泥页岩、泥质粉砂岩,五峰组-龙马溪组底部具有较高的有机质含量,富笔石水平层理发育,沉积环境对应滞留盆地-海平面快速上升背景下的深水陆棚;中上部沉积构造转变为粉砂质纹层、夹层,沉积环境转变为泥质、砂泥质浅水陆棚;储层具有较强非均质性。
(2)黔浅1井五峰组-龙马溪组页岩中划分出11个笔石带,五峰组含3个笔石带,龙马溪组识别出8个笔石带,由五峰组至龙马溪组底部笔石种属面貌、化石特征发生显著变化,由多笔石枝变为单枝,并在LM1-3笔石带向上呈现出结构向复杂化演化的趋势,示水体环境更为复杂。
(3)通过层序界面识别、测井小波分析,结合笔石带,建立黔浅1井的高分辨率层序地层格架:识别出3个三级层序Sq1,Sq2,Sq3及五个中期旋回A—E;不同储层层序地层格架位置、不同旋回内,储层发育特征显示了有机质含量、矿物含量、力学性质、储集空间发育特征、储层物性及含气性上的差异,旋回A—B具有相对最优的储层发育特征及含气性。
(4)沉积环境通过控制矿物与有机质输入量及沉积方式,控制了储层的原始矿物与有机质含量及其堆叠组合结构,在储层成岩作用的影响下形成微观储集空间、渗流通道及气源,在适宜的沉积构造(水平层理等)、构造保存条件、低渗致密的页岩基质条件下形成可以保持一定储层压力的优质富有机质页岩储层;黔浅1井不同层段的含气性差异受到沉积条件差异的显著影响,剖析沉积环境对含气性的控制机理,可以为页岩气资源评价、预测提供科学依据,为基于沉积与古地理的页岩气勘探奠定理论基础:TST内的滞留盆地环境与泥质深水陆棚具有较好的储层发育条件,有利于形成具有高含气性、易压裂开发的优质页岩储层。