渝东北地区五峰组-龙马溪组页岩气保存条件分析

摘要

本论文以渝东北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为研究对象，分析其页岩气保存条件。研究区受多期次构造活动的影响，地质构造复杂、断裂及褶皱均较为发育，势必会影响页岩气富集保存。因此，本文拟通过区内断层封闭性、盖层封盖性以及水文地质条件等研究来讨论该地区的五峰组—龙马溪组页岩气保存条件，以期为今后的页岩气研究及勘探工作提供一定的参考。
　　本文主要通过断裂带内方解石脉的碳氧同位素及石英脉内的包裹体特征来研究断层封闭性:据方解石脉的碳氧同位素可知区内断裂带内流体基本来源于碳酸盐岩围岩，但也有外源流体混入的特征，且跟大气降水的渗入有关;据流体包裹体的成分及均一温度，可知大巴山前陆构造带是气体逸散的主要通道，且城口断裂经历了较高的热演化，往南方向其热演化程度呈逐渐降低趋势;计算出区内古大气水的下渗深度:城口断裂与坪坝断裂之间，下渗深度达2400m;坪坝断裂至鸡鸣寺断裂间，下渗深度1800～2000m;鸡鸣寺断裂以南下渗深度1200～1600m。综合分析认为坪坝断裂以南地区的流体封闭性受区域构造运动的影响有限，断层封闭性良好，仅叠瓦断层带内地区封闭性较差。
　　本文通过研究盖层类型及厚度、岩石学特征、目的层厚度及埋深、底板条件等来综合分析区内盖层封盖性。结果显示研究区内发育三套盖层，志留系盖层、二叠系盖层、中下三叠统盖层;坪坝断裂到鸡鸣寺断裂之间断裂比较发育，地层产状多呈高陡形态，上覆地层已基本失去保存意义;鸡鸡鸣寺断裂—沙市隐伏断裂地区断裂相对较少，背斜核部和向斜核部地层产状较平缓，除田坝背斜核部出露剥蚀区外，上覆盖层主要为二叠系—三叠系地层，断裂较少，且埋深在2800～4000m之间，普遍小于4500m。
　　本文通过地下水的氘氧同位素值分析其来源，通过地下水特征系数分析其水文地质封闭条件。结果显示研究区内地下水来自大气降水;深层地下水矿化度高、变质系数低，处于还原的、稳定的水体环境。温泉水温度推算而得的循环深度在500～710m，表明710m以下地层进入水文地质封闭条件相对较好的交替阻滞带，大气水下渗作用减弱，保存条件好。
　　通过断层封闭性、盖层封盖性及水文地质条件综合分析，对五峰组—龙马溪组页岩气保存有利区进行预测。鸡鸣寺断裂以北地区保存条件差。鸡鸣寺断裂以南、沙市隐伏断裂以北划分出三个保存有利区，分别为岩水、巫溪宁厂、巴东沿渡河附近三个地区，保存有利区面积分别为218km2、132 km2、89 km2。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外页岩气保存条件研究现状

1．2．1 断层封闭性研究现状

1．2．2 盖层封盖性研究现状

1．2．3 地下水对保存条件影响研究现状

1．3 研究区页岩气保存条件研究现状及存在问题

1．3．1 研究现状

1．3．2 存在问题

1．4 研究思路与研究内容

1．4．1 研究思路及路线

1．4．2 研究内容

1．4．3 主要工作量

1．5 主要成果及创新点

2．1 研究区范围

2．2 区域地层概况

2．3 区域构造概况

2．3．1 构造单元

2．3．2 断裂特征

第3章 断层封闭性分析

3．1 断层封闭性宏观评价

3．1．1 断裂分布

3．1．2 断裂性质

3．1．3 构造运动影响

3．2 断层封闭性微观评价

3．2．1 碳氧同位素特征

3．2．2 流体包裹体特征

3．3 小结

第4章 盖层封盖性分析

4．1 区域盖层发育及分布特征

4．1．1 志留系盖层

4．1．2 二叠系盖层

4．1．2 中下三叠统盖层

4．2 顶底板条件

4．3 目的层厚度及埋深

4．4 小结

第5章 地下水化学特征与保存条件分析

5．1 地下水来源特征

5．1．1 地下水采集情况

5．1．2 地下水来源分析

5．2 地下水特征系数

5．2．1 水型及矿化度

5．2．2 水文地质垂直分带

5．2．3 特征系数与保存条件分析

5．3 小结

第6章 页岩气保存条件综合分析

6．1 保存条件评价参数及标准

6．2 保存有利区评价

6．2．1 岩水保存有利区

6．2．2 巫溪宁厂保存有利区

6．2．3 巴东沿渡河保存有利区

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果