四川盆地東南部五峰組-龍馬溪組深層頁巖氣藏類型、特征及勘探方向

邊瑞康，孫川翔，聶海寬，劉珠江，杜 偉，李 沛，王濡岳

（1.頁巖油氣富集機理與高效開發全國重點實驗室，北京 102206；2.中國石化 頁巖油氣勘探開發重點實驗室，北京 102206；3.中國石化 石油勘探開發研究院，北京 102206；4.中國石化 勘探分公司，四川 成都 610041）

近年來，中國在四川盆地五峰組-龍馬溪組中-淺層（深度＜3 500 m）頁巖氣領域發現了涪陵、威遠、長寧和昭通等頁巖氣田，實現了規模商業開發［1-5］。伴隨著地質認識的逐步深化，鉆井和壓裂等工程技術的持續進步，加之中-淺層后備目標的逐漸減少，資源規模巨大的深層（深度為3 500～4 500 m）和超深層（深度＞4 500 m）頁巖氣成為現階段的勘探重點，是中國頁巖氣現實的資源接替領域［2，4，6-11］。馬永生等［2］和郭彤樓［6］評價認為四川盆地內五峰組-龍馬溪組3 500～4 500 m深層頁巖氣有利區面積超過2×104km2，資源量超過10×1012m3；馬新華等［4］評價認為川南地區五峰組-龍馬溪組3 500～4 500 m 深層頁巖氣可工作面積超1.7×104km2，資源量超8.5×1012m3；張素榮等［10］評價認為川南地區五峰組-龍馬溪組3 500～4 500 m 深層及大于4 500 m 超深層頁巖氣有利面積約3.8×104km2，資源量約25.6×1012m3。這些評價結果均表明四川盆地深層-超深層頁巖氣具有巨大的資源潛力。

目前四川盆地內深層頁巖氣藏的勘探和生產總體受構造背景、構造類型與埋深的綜合影響。在川西南-川南低陡褶皺帶北部的威榮、永川和瀘州，川南低陡褶皺帶東南部的林灘場，川東高陡褶皺帶東南部的江東、白馬、南川、丁山、東溪和新場等地區均鉆獲高產頁巖氣流，全部集中在3 500～4 500 m 深層。其中，川西南-川南低陡褶皺帶北部相對遠離盆地邊界，擠壓褶皺作用相對較弱，五峰組-龍馬溪組最大深度多在4 500 m 左右，相鄰正負構造高差較?。?，10-12］，構造類型對目的層埋深和頁巖氣單井產量的影響相對較小。以瀘州地區為例，該地區在構造高部位和低部位均獲得高產氣流［13］，國內首口日產超百萬立方米測試產量的深層頁巖氣井——L203 井，垂深3 890 m，位于低陡構造區福集寬緩向斜內［5，13］。川南低陡褶皺帶東南部與川東高陡褶皺帶東南部則緊鄰盆地邊緣，擠壓褶皺作用較強，高陡構造與深凹發育，最大深度超過6 000 m，相鄰正負構造高差大，過渡部位傾角大［14-16］。該地區構造類型對目的層埋深和頁巖氣單井產量的影響較大，已有鉆井主要集中在正向構造高部位3 500～4 500 m 的深度范圍內，而在一些正向構造深度大于4 500 m 的部位，或是處于負向構造的地區（深度往往大于5 000 m），部署探井少且尚未取得實質性勘探突破。以丁山地區為例，構造類型包括丁山斷背斜及其相鄰關圣場向斜，五峰組-龍馬溪組由南東至北西方向從出露地表到快速深入到大于6 000 m 的超深層，斷背斜與向斜的過渡區深度一般在5 000 m 左右。區內已有深層頁巖氣鉆井主要集中在丁山斷背斜核部和翼部的構造高部位。早期在核部鉆探的DY2HF井，導眼井目的層垂深4 367 m，水平段長1 034 m，測試獲日產氣量10.4×104m3［17-18］。近期在翼部鉆探的DY7HF 井，導眼井目的層垂深4 120 m，水平段長1 575 m，測試獲日產42.8×104m3高產氣流。在丁山斷背斜深度大于4 500 m 的部位近期剛部署探井開展超深層攻關試驗，關圣場向斜則由于埋深過大尚未部署探井。由此可見，不同構造背景造成了四川盆地不同地區構造類型對埋深分布控制作用的差異。對于四川盆地東南部而言，構造類型對目的層埋深分布、單井產量和資源特點具有較大的控制作用，進而影響著區內深層頁巖氣的勘探部署決策。

本文以川南低陡褶皺帶東南部-川東高陡褶皺帶東南部為研究對象，基于構造背景和構造特征，劃分深層頁巖氣藏構造類型，明確不同類型深層頁巖氣藏特征，探討氣藏類型對產量和資源規模的控制作用，以期對該地區深層頁巖氣后期的勘探評價與部署提供參考。

1 研究區概況

研究區構造上處于川南低陡褶皺帶東南部-川東高陡褶皺帶西南部（圖1），主要由中國石化綦江、赤水、綦江南等勘查區塊構成，是目前中國石化深層頁巖氣勘探的主戰場。研究區五峰組-龍馬溪組頁巖的深度差異主要受控于構造類型，如正向構造埋深相對較淺，負向構造埋深相對較大，因此目前勘探主要集中在正向構造埋藏相對較淺的地區，先后針對丁山斷背斜、古藺斜坡、東溪高陡構造、林灘場背斜、石龍峽高陡構造和新場斷背斜等深層目標進行了勘探部署（圖2），多數鉆井取得了勘探突破，其中丁山地區深層鉆井測試頁巖氣產量（10.4～42.8）×104m3/d，東溪地區深層為（1.2～41.2）×104m3/d，林灘場地區深層為17.2×104m3/d［17-20］。尤其是近期在新場斷背斜鉆探的XY1井，導眼井目的層垂深3 611 m，水平段長1 816 m，測試獲53.2×104m3/d 高產頁巖氣流。但也有少數鉆井失利，如古藺斜坡RY1井和石龍峽高陡構造SY1井，失利原因主要為保存條件遭受破壞，頁巖儲層含氣性差。2022 年中國石化在丁山地區提交探明頁巖氣儲量1 459.68×108m3（圖1），為該地區首個頁巖氣探明儲量區，其氣藏埋深1 900～4 500 m，埋深大于3 500 m 的深層面積約占50 %，揭示該地區深層頁巖氣巨大的勘探潛力。

圖1 四川盆地及周緣地區五峰組底界埋深及研究區位置（川南地區據文獻［10-12］修改）Fig.1 Map showing the burial depth of the Wufeng Formation bottom boundary in the Sichuan Basin and its peripheries and the location of the study area（the map portion of the southern Sichuan Basin modified after references ［10-12］）

圖2 四川盆地東南部五峰組-龍馬溪組TOC大于2 %優質頁巖沉積相帶及厚度特征Fig.2 Sedimentary facies zones and thicknesses of high-quality shales with TOC content exceeding 2 % in the Wufeng-Longmaxi formations in the southeastern Sichuan Basin

研究區內已有鉆井揭示，陽春溝—新場地區位于硅質深水陸棚沉積相帶，東溪—桂花一帶位于含灰硅質深水陸棚沉積相帶，總有機碳含量（TOC）大于2 %的優質頁巖總體發育，屬于“深水深層”型［21-28］（圖2）。但相帶位置總體處于深水相帶邊緣，相對于涪陵-巫溪、長寧-瀘州等深水相帶中心位置上優質頁巖厚度略?。?1-22］。其中TOC大于2 %的優質頁巖厚度為19～36 m，薄于焦石壩的30～38 m；按生物地層劃分的WF2—LM4 筆石帶厚度7～17 m，薄于焦石壩的20～25 m［25］。雖然厚度略薄，但優質頁巖TOC、孔隙度、硅質含量及總含氣量等靜態指標與焦石壩基本相當（表1）［18，25-29］。研究區內大部分地區深層斷裂不發育，地層壓力系數高，頁巖氣保存條件好，具有“高壓、高孔、高含氣量”的“超壓富氣”特征［18］。

表1 四川盆地東南部五峰組-龍馬溪組深層頁巖氣優質頁巖段指標特征［18，25-29］Table 1 Indices of high-quality shale intervals in deep shale gas reservoirs in the Wufeng-Longmaxi formations，southeastern Sichuan Basin［18，25-29］

研究區內具有多期構造運動特征，與整個南方地區的構造演化密切相關。加里東期內的郁南運動、都勻運動和廣西運動形成了早期中-上揚子區“大隆大坳”的構造格局，構造運動相對簡單，以整體抬升、沉降為主［15，30］。中-新生代以來由于太平洋板塊俯沖作用和印度板塊碰撞作用的影響，構造活動強烈，形成多期疊加構造變形［31］，同時受縱向上發育的2套主要膏鹽滑脫層（寒武系、三疊系嘉陵江組-雷口坡組）及1套次要泥頁巖滑脫層（志留系）影響，發育多層次滑脫構造［16］。以齊岳山斷裂為界，中揚子地區以發育基底卷入式“隔槽式”斷褶組合為主，而四川盆地內川東南地區則以發育蓋層滑脫式“隔檔式”斷褶組合為主［15，18，32-34］。川東南地區在晚侏羅世—早白堊世受到雪峰造山帶SE-NW向擠壓沉降，在晚白堊世受到黔中地塊SN向擠壓沉降，在古近紀晚期和晚新生代青藏高原隆升影響下分別受到NE-SW和NW-SW向擠壓抬升［16，35-37］。由于研究區位于川東南地區東南部，在前兩期擠壓沉降過程中位于大婁山造山帶前緣及齊岳山沖斷帶之下，發生較大幅度的沉降作用，而在后兩期擠壓抬升過程中又相對遠離青藏高原，處于差異隆升中的相對弱抬升區，因此導致該地區五峰組-龍馬溪組現今最大深度較合川—大足—富順—瀘州等地區深約2 000 m。

2 深層頁巖氣藏構造類型特征

川東南地區整體為“隔檔式”斷褶組合特征［15，18，32-34］。齊岳山斷裂控制了盆緣帶的構造類型［16］，在齊岳山斷裂分段處前緣主要發育背斜褶皺，其他地區則由高陡斜坡直接過渡到盆內向斜。盆內遠離盆緣帶主要以平緩向斜構造為主，在西北及西部的部分地區發育NNW-SSE向和EW 向高陡構造。構造類型除了對深度變化有控制作用外，還對保存條件、地應力大小和地層傾角大小等具有重要的控制作用［37-39］，構造類型一定程度上控制著頁巖的含氣性和后期改造的效果?；跇嬙毂尘?、構造形態和深層頁巖氣勘探實踐，將研究區內深層頁巖氣發育區的構造類型劃分為盆緣背斜型、盆緣斜坡型、盆內高陡型和盆內向斜型等4種主要類型（圖3，圖4）。

圖3 四川盆地東南部五峰組-龍馬溪組深層頁巖氣藏構造類型分布特征（齊岳山斷裂特征據文獻［16］）Fig.3 Distribution of deep shale gas reservoirs of diverse structural types in the Wufeng-Longmaxi formations in the southeastern Sichuan Basin（characteristics of the Qiyueshan fault from reference ［16］）

圖4 四川盆地東南部五峰組-龍馬溪組深層頁巖氣藏構造類型剖面特征（剖面位置見圖3）Fig.4 Sections of deep shale gas reservoirs of different structural types in the Wufeng-Longmaxi formations in the southeastern Sichuan Basin（see Fig.3 for the section locations）

2.1 盆緣背斜型

齊岳山斷裂是“隔槽式”斷褶帶與“隔檔式”斷褶帶的分界線，為一條規模較大的隱伏基底斷裂［15，18，32-33，40］?！案舨凼健睌囫迬颉案魴n式”斷褶帶轉換過程中主滑脫拆離深度發生臺階式變淺，兩者之間的過渡帶一般為斷坡傾角未知的斷彎褶皺［41-42］?；讛嗥聝A角大小控制了齊岳山斷裂西側的構造形態，斷坡傾角較小時，齊岳山斷裂西側以形成背斜褶皺為主；斷坡傾角較大時，則以形成斜坡為主［16］。齊岳山斷裂本身并不連續，沿盆地邊緣呈S形展布（圖3），在斷裂的分段處，基底斷坡傾角較小，在分段處前緣一般形成背斜褶皺（圖4a）；而在斷裂其他位置，基底斷坡傾角較大，以形成斜坡為主（圖4b）。在背斜發育區，由盆外向盆內一般依次發育沖斷褶皺帶、逆沖-斷展褶皺帶和滑脫褶皺帶。在逆沖-斷展褶皺帶的東南部，為構造高部位，深度一般小于3 500 m，為中-淺層頁巖氣發育區，而在逆沖-斷展褶皺帶西部向滑脫褶皺帶過渡的部位發育盆緣背斜型深層頁巖氣藏，其深度一般在3 500～5 000 m，深度超過5 000 m 后進入滑脫褶皺帶，地層以滑脫變形為主，相對平緩，形成盆內向斜型深層頁巖氣藏（圖4a）。

盆緣背斜型深層頁巖氣藏由北東向南西主要包括陽春溝、新場西部、丁山、林灘場和桂花等背斜（圖3，圖4a；表2）。由于其發育在背斜或斷背斜構造軸部或翼部向深層的延伸部位，較中-淺層發育區遠離盆地邊界，發育規模較小的基底斷層，向上終止于中-下三疊統滑脫層，上覆蓋層完整性更好，因此整體保存條件要好于中-淺層發育區［43］。以丁山地區為例，其深層壓力系數1.6～2.0，高于中、淺層的1.0～1.3。但深層發育區地應力逐漸增大，丁山地區中-淺層最大水平主應力一般為60～80 MPa，而深層發育區則為110～135 MPa。地層傾角相對于焦石壩等大型背斜要大，一般為3°～30°，丁山核部及東翼整體較為寬緩，地層傾角為3°～12°，西翼地層相對窄陡，地層傾角為10°～30°。構造窄陡地區地應力及差異系數高于構造寬緩地區，壓裂改造難度更大，構造相對寬緩部位是有利勘探部位。盆緣背斜型是研究區深層頁巖氣的勘探重點，目前已在丁山、新場和林灘場等地區取得了勘探突破，下一步有利目標包括陽春溝和桂花等地區。

表2 四川盆地東南部不同構造類型深層頁巖氣藏特征及有利目標Table 2 Characteristics and favorable exploration targets of deep shale gas reservoirs of various structural types in the southeastern Sichuan Basin

2.2 盆緣斜坡型

盆緣斜坡帶主要發育在齊岳山斷裂的穩定部位，基底斷坡傾角較大。齊岳山斷裂沿傾角較大的剛性基底斷坡向上逆沖消失于三疊系-侏羅系中，其前緣不發育基底分支斷層，變形作用向西迅速減弱，其盆內外地層高程的降低主要通過高角度斜坡來實現［16］。盆緣斜坡帶五峰組-龍馬溪組或整體或部分深度大于3 500 m，形成斜坡型深層頁巖氣藏。斜坡帶發育區由盆外向盆內一般依次發育沖斷褶皺帶和滑脫褶皺帶。盆內滑脫褶皺帶一般在深度5 000～6 000 m 處通過小型次生基底斷層的調整，由斜坡轉換為平緩向斜，形成盆內向斜型深層頁巖氣藏（圖4b）。

盆緣斜坡型深層頁巖氣藏往往與盆緣背斜型深層頁巖氣藏相鄰且間隔發育，研究區由北東向南西主要包括新場東部、東溪東部、良村北、永樂-古藺等斜坡（圖3，圖4b；表2）。盆緣斜坡與齊岳山斷裂存在2種接觸形式：①斜坡與齊岳山斷裂直接接觸；②在靠近齊岳山斷裂附近發育由次生反向斷裂形成的斷洼，斜坡通過斷洼與齊岳山斷裂相接觸（圖4b）。由于靠近齊岳山主控斷裂，斜坡的構造高部位以及斷洼的保存條件較差，向盆內方向遠離齊岳山斷裂的構造低部位保存條件變好，且發育斷洼的斜坡低部位保存條件更好［18］。斜坡帶受盆外沖斷帶的強烈擠壓，其地應力和差異系數、地層傾角等均較大，其中地層較平緩的部位是有利勘探部位。盆緣斜坡型深層頁巖氣目前勘探程度較低，早期在古藺斜坡鉆探的RY1井，由于靠近垂直于盆地邊界的走滑斷層，保存條件遭受破壞，儲層含氣性較差。RY1井揭示了古藺斜坡深層最大水平主應力為70～100 MPa，地層傾角為10°～25°。盆緣斜坡型深層頁巖氣藏是研究區下一步的重點突破類型，應優選斷洼發育的保存條件有利區逐步開展工作。

2.3 盆內高陡型

盆內高陡型深層頁巖氣藏主要發育在研究區北部和西部盆內的高陡構造，這些高陡構造主要分為兩類：一類走向為NNW-SSE 向，位于川東弧形高陡構造帶的南端，包括桃子蕩、隆盛、石油溝、東溪西北部、鐵廠溝、中梁山、石龍峽和栗子等；另一類走向為EW 向，位于川南瀘州-赤水構造帶的東段，包括太和-旺隆、寶源等（圖1，圖3；表2）。

兩類高陡構造在成因上有所差異。川東高陡構造帶是川東“隔檔式”斷褶組合的一部分，形成于晚侏羅世—早白堊世雪峰造山帶SE-NW向擠壓，包括方斗山-華鎣山的一系列弧形高陡構造；晚白堊世受到黔中地塊SN 向擠壓，高陡構造帶南部產生東向旋轉運動，形成SN 向和NNW-SSE 走向，構造格局基本形成；后期在古近紀晚期NE-SW 向和晚新生代NW-SW 向擠壓調整作用下形成現今構造形態［35-37，44-45］。川南瀘州-赤水EW 向構造帶則主要形成于晚白堊世黔中地塊SN向擠壓，后期在古近紀晚期NE-SW 向和晚新生代NW-SW向擠壓調整作用下一直保持EW走向［35］。

高陡構造一般為斷裂+褶皺的組合，其中褶皺是由底層的滑脫褶皺演變而來，變形初期發育滑脫褶皺，伴隨擠壓縮短量增加，出現逆沖斷裂［46］。在受力作用較為單一情況下，在主體構造內一般僅發育一個方向的主控逆沖斷裂，在受力條件較為復雜情況下，后期會發育次生反向逆沖斷裂。因此，高陡構造在組合上又可分為兩類：一類為雙側均發育逆沖斷裂，高陡構造由雙側逆沖斷裂控制的沖斷褶皺帶構成（圖4d）；另一類為一側發育逆沖斷層，另一側則發育高陡斜坡，高陡構造由逆沖斷裂+高陡斜坡的沖斷褶皺帶構成（圖4c）。不同類型高陡構造內上、下地層的傾角變化較大，如發育雙側逆沖斷裂的石龍峽高陡構造，志留系與其上覆地層傾角大致相當，最大為40 °左右，傾角均較大（圖4d）。而發育逆沖斷裂+高陡斜坡的隆盛高陡構造，志留系最大傾角為20°左右，上覆地層傾角則明顯增大至40°左右（圖4c）。高陡構造受控于逆沖斷裂和高陡斜坡的限制，其橫向寬度延伸有限。由于高陡構造發育于盆地內部深埋區，其構造最高部位的深度往往大于4 000 m，主體深度在4 000～5 000 m。

受埋深、斷裂、寬度和傾角的綜合影響，盆內高陡型深層頁巖氣藏井點的選擇限制較多。一般在構造高部位，遠離主控斷裂，保存條件相對較好，但地層傾角變化快，應力較為集中，壓裂改造難度大；而兩側低部位，逐漸靠近主控斷裂，且埋深、傾角逐漸增大，保存條件和改造條件同樣受到限制。相對而言，隆盛、桃子蕩等逆沖斷裂+高陡斜坡地區，斷裂傾角較小，構造形態相對平緩，寬度較大，其地質和工程條件要好于石龍峽、太和—旺隆等雙側逆沖斷裂發育的地區。另外，單就高陡構造的保存條件而言，研究區東北部保存條件要好于西南部，主要是由于晚侏羅世開始的3 期構造應力對川東弧形高陡構造，以及古近紀晚期開始的2期構造應力對川南EW 向高陡構造均產生了一定程度的走滑作用，造成西南部地區現今主控斷裂附近地應力方向與斷層走向相一致的特征，斷裂封堵性遭受破壞，保存條件變差，而這一影響作用在研究區由西南部向東北部逐漸降低。

2.4 盆內向斜型

盆內向斜型深層頁巖氣藏發育在盆地內部深埋區的平緩向斜內，位于滑脫褶皺帶，是盆緣背斜型、盆緣斜坡型和盆內高陡型深層頁巖氣藏向盆內深埋區的延伸（圖3，圖4；表2）。其與其他類型深層的深度界限一般在5 000～6 000 m，最大深度在6 500～7 000 m。研究區深埋區形成于晚侏羅世—早白堊世雪峰造山帶SE-NW 向擠壓沉降和晚白堊世黔中地塊SN 向擠壓沉降，是四川盆地內的主沉降區之一（圖1）［16，35-37］。盆內向斜型深層頁巖氣具有地層平緩、大型斷裂不發育、壓力系數高、保存條件好及資源規模大等有利條件，但同時具有埋深大、地應力高、微裂縫不發育、壓裂改造難度大等不利條件，現有工程技術條件無法對其進行有效開發動用。該類型深層頁巖氣應作為遠景資源，待工程技術條件達到一定程度后，優選地應力及差異系數相對較低部位逐步開展試驗攻關。

3 頁巖氣藏構造類型對產量和資源規模的控制作用

3.1 對產量的控制

目前中國石化對研究區內的盆緣背斜型、盆緣斜坡型和盆內高陡型3 種深層頁巖氣藏類型開展了探索，其中鉆井數量以盆緣背斜型居多，盆緣斜坡型和盆內高陡型有少量鉆井。對不同類型深層頁巖氣藏的單井測試產量進行統計與對比（圖5）。統計過程中去除了明顯受構造作用影響較大，保存條件差，總含氣量低于3 m3/t 的個別鉆井，從而排除數據異常點。統計結果顯示，盆緣背斜型平均測試產量為23.8×104m3/d，盆緣斜坡型為21.2×104m3/d，盆內高陡型為16.6×104m3/d，產量具有盆緣背斜型＞盆緣斜坡型＞盆內高陡型的特征?？梢?，構造類型對于單井測試產量具有一定的控制作用。

圖5 四川盆地東南部不同類型深層頁巖氣平均測試產量特征Fig.5 Average tested gas flow for deep shale gas reservoirs of various structural types in the southeastern Sichuan Basin

構造類型對產量的控制主要體現在兩個方面。①從現有鉆井來看，盆緣背斜型深層頁巖的總含氣量高于盆緣斜坡型和盆內高陡型（圖5）。這主要是由不同構造類型距離主控斷裂的距離和構造形態決定。盆緣背斜型深層頁巖一般遠離齊岳山斷裂帶，之間還存在一定寬度的中-淺層頁巖發育區，因此其含氣性相對較好。盆緣斜坡型深層頁巖缺少逆沖-斷展褶皺帶的過渡，其含氣性相對差于盆緣背斜型。盆內高陡型深層頁巖距離單側或兩側主控斷裂較近，其含氣性相對于其他兩種類型要差。魏祥峰等［23］和郭旭升等［47］認為丁山地區距離齊岳山斷裂越遠、埋深越大，五峰組-龍馬溪組頁巖氣層的壓力系數、孔隙度、含氣量越高。韓貴生等［48］、張成林等［49］和楊洪志等［50］認為川南地區不同構造類型深層頁巖氣同樣具有距離主控斷裂越遠含氣性越好的特點。這種含氣性上的差異，隨著與主控斷裂距離的增加和深度的增加而逐漸減弱。②構造類型控制了深層頁巖分布特征。如盆緣背斜型整體傾角較小，由深層向超深層過渡區域相對較大，現階段可工作面積相對較大；部分盆緣斜坡型和盆內高陡型則傾角較大，由深層快速過渡到超深層，小于4 500 m 深層頁巖的分布區域相對較小，現階段可工作面積相對較小。目前研究區深層鉆井主要集中在盆緣背斜型即是此原因。而深度對鉆井的產量具有明顯的控制作用。同一構造類型之內，深度增大造成的工程改造難度增大對頁巖氣單井測試產量具有明顯的控制作用。以盆緣背斜型為例，其深度（B 靶點垂深）與頁巖氣單井測試產量和每百米水平段測試產量均具有明顯的負相關關系（圖6），即深度增大造成的地應力增大、水平應力差增大和地層傾角增大均一定程度上造成產量的降低（圖7）。由于目前盆緣斜坡型和盆內高陡型頁巖氣藏的鉆井數量較少，尚不能總結出這兩種類型各個參數變化對產量的影響，但根據前文對構造類型特點的分析可預測各個參數隨深度增加而變差的趨勢應與盆緣背斜型基本一致。

圖6 四川盆地東南部盆緣背斜型深層頁巖氣深度與測試產量的關系Fig.6 Depths and tested gas flow of deep shale gas reservoirs of the basin-margin-anticline type in the southeastern Sichuan Basin

圖7 四川盆地東南部盆緣背斜型深層頁巖氣藏工程參數隨深度變化特征及對測試產量的影響Fig.7 Depth-related engineering parameters of deep shale gas reservoirs of the basin-margin-anticline type in the southeastern Sichuan Basin and their influences on tested gas flow

3.2 對資源量的控制

通過對研究區五峰組底界深度的精細編圖，獲取了該地區不同深度段頁巖的分布特征（圖1，圖8）。研究區內五峰組-龍馬溪組大于3 500 m 深層-超深層頁巖分布總面積約10 270 km2，3 500～4 000 m和4 000～4 500 m 深層頁巖分布面積占比分別為4.38 %和7.50 %，合計占比僅11.88 %；而4 500～5 000 m，5 000～6 000 m和大于6 000 m超深層頁巖分布面積占比分別為15.00 %，48.98 %和24.14 %，合計占比達到88.12 %（圖8）?？梢? 500～4 500 m 深層頁巖在該地區的發育面積和占比均較小，而深度大于4 500 m的超深層是該地區頁巖的主要存在形式。整體按照深層頁巖氣Ⅱ類有利區5.75×108m3/km2的資源豐度［10］估算，研究區深層頁巖氣總資源量約為5.91×1012m3，其中3 500～4 500 m 深層頁巖氣資源量約為0.71×1012m3，大于4 500 m 超深層頁巖氣資源量約為5.20×1012m3（圖8）。絕大多數的頁巖氣資源處于大于4 500 m的超深層，這對于研究區頁巖氣的規模拓展具有較大的挑戰。

圖8 四川盆地東南部五峰組-龍馬溪組深層頁巖氣面積和資源量分布特征Fig.8 Area and resource distributions of deep shale gas reservoirs in the Wufeng-Longmaxi formations in the southeastern Sichuan Basin

結合構造類型劃分，對研究區不同構造類型深層頁巖氣藏的分布面積和資源量進行了統計（圖9，圖10）。其中盆緣背斜型分布面積約1 037 km2，資源量約0.60×1012m3；盆緣斜坡型分布面積約930 km2，資源量約0.54×1012m3；盆內高陡型分布面積約926 km2，資源量約0.53×1012m3；盆內向斜型分布面積約7 377 km2，資源量約4.24×1012m3。深度為3 500～4 500 m 的深層主要分布在盆緣背斜型和盆緣斜坡型頁巖氣藏；大于4 500 m 的超深層主要分布在盆內向斜型頁巖氣藏，在其他3種類型頁巖氣藏中也占據了較大的比例。

圖9 四川盆地東南部不同類型深層頁巖氣面積分布特征Fig.9 Area distribution of deep shale gas reservoirs of various structural types in the southeastern Sichuan Basin

圖10 四川盆地東南部不同類型深層頁巖氣資源量分布特征Fig.10 Resource distribution of deep shale gas reservoirs of various structural types in the southeastern Sichuan Basin

4 勘探方向

上述分析表明，研究區深層頁巖氣藏具有以下整體特征：①發育4 種主要構造類型，鉆井效果揭示盆緣背斜型和盆緣斜坡型優于盆內高陡型和盆內向斜型；②目前在盆緣背斜型和盆緣斜坡型3 500～45 00 m深度段取得了頁巖氣的勘探突破，其他類型及深度段尚未有實質性突破；③相對易于壓裂改造的3 500～4 500 m 深度段的分布面積和資源量整體占比較小，深層頁巖氣主體分布在深度大于4 500 m 的超深層內?；谘芯繀^深層頁巖氣的整體特征，綜合考慮構造類型、深度分段、資源規模和工程技術條件，認為研究區深層頁巖氣的勘探應分3個層次逐步展開。

1）效益攻關盆緣背斜型和盆緣斜坡型3 500～4 500 m 深度段。該深度段頁巖氣主要分布在盆緣構造帶，是盆緣中-淺層向盆內的延伸，目前多個深層目標已實現勘探突破，勘探程度較高。初步評價陽春溝、新場、東溪、丁山、良村北、林灘場等地區深度小于4 500 m（含中-淺層）頁巖氣資源規模超萬億方，有望成為中國石化繼涪陵之后的第二個萬億方增儲陣地。對該深度段內的有利目標持續開展橫向和縱向地質甜點與工程甜點的詳細刻畫，進一步優選有利井點，優化水平段穿行方位、軌跡和壓裂工藝參數，不斷提高單井產量，為后期規模效益開發打好基礎。

2）突破攻關盆緣背斜型、盆緣斜坡型和盆內高陡型4 500～5 000 m 深度段。該深度段頁巖氣主要分布在盆緣構造帶和盆內高陡構造帶，雖然其深度跨度只有500 m，但分布面積大于3 500～4 500 m 深度段，資源規模近萬億方。應在該深度段內試驗攻關超深層壓裂工藝技術，拓展評價超深層頁巖氣有利目標，逐步實現超深層頁巖氣的勘探突破。目前中國石化已在丁山西北部有利區內部署了超深層試驗攻關井——QYS1井，導眼井設計井深4 900 m，為超深層頁巖氣實現勘探突破開展工程技術攻關試驗。

3）跟蹤評價盆內向斜型大于5 000 m 深度段。該深度段頁巖氣主要分布在盆內深埋區，資源規模大，尚未實現勘探突破，建議持續跟蹤國內外超深層頁巖氣在勘探發現、評價研究和工程技術等方面的進展，不斷積累技術能力，為大于5 000 m超深層頁巖氣勘探突破做好準備。

5 結論

1）基于構造背景、構造形態和深層頁巖氣勘探實踐，將研究區深層頁巖氣藏劃分為盆緣背斜型、盆緣斜坡型、盆內高陡型和盆內向斜型等4種主要構造類型，明確了不同構造類型深層頁巖氣藏的特征和主要勘探目標，其中以盆緣背斜型的陽春溝、新場西部、丁山、林灘場、桂花和盆緣斜坡型的新場東部、東溪東部、良村北、永樂—古藺等目標最為有利。

2）構造類型對于研究區深層頁巖氣藏具有雙重控制作用。一方面，不同構造類型在構造形態和構造強度上對頁巖含氣性及產量具有一定的控制作用，兩者均具有盆緣背斜型高于盆緣斜坡型高于盆內高陡型的特征。另一方面，構造類型控制了深層頁巖的深度分布特征，從而間接控制了工程改造的效果和資源分布特征，其中改造效果較好的3 500～4 500 m 深層主要分布在盆緣背斜型和盆緣斜坡型，但其資源量占比相對較小，深度大于4 500 m 的超深層在4 種構造類型中都有分布，其資源量占主體地位。

3）綜合考慮構造類型、深度分段、資源規模和工程技術條件，認為研究區深層頁巖氣的勘探應分3 個層次逐步開展：①效益攻關盆緣背斜型和盆緣斜坡型3 500～4 500 m 深度段；②突破攻關盆緣背斜型、盆緣斜坡型和盆內高陡型4 500～5 000 m 深度段；③跟蹤評價盆內向斜型深度大于5 000 m 深度段。

致謝：論文編寫過程中，參考并引用了中國石化勘探分公司、西南油氣分公司和華東油氣分公司的寶貴資料，在此表示衷心感謝！