◎  李世臻 李飞

　　页岩气是重要的战略性矿产资源，近年来已成为我国天然气产量增长的重要力量。我国南方广泛发育二叠系富有机质页岩，页岩气资源潜力较大，主要分布在四川盆地、鄂西-渝东、滇东-黔西、下扬子等地区。近期，四川盆地内二叠系已获页岩气勘探重大突破，与四川盆地相比，鄂西-渝东地区处于四川盆地外复杂构造区，二叠系页岩发育广泛，但富集条件与勘探有利区不明确、勘探开发前景不明朗，直接制约了该区的页岩气勘探开发进程。

　　该成果主要完成单位为中国地质调查局油气资源调查中心、中国地质调查局武汉地质调查中心、湖北省地质局、中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心、国家地质实验测试中心、北京探矿工程研究所、深圳市百勤石油技术有限公司。主要完成人为李世臻、李海、李飞、张保民、周志、蔡隽、宋腾、杨明银、徐秋晨、李旭兵、王超、陈林、杨晓光、刘安、邢翔。

　　项目聚焦鄂西-渝东复杂构造区二叠系大隆组富有机质页岩分布规律不明、页岩气保存有利区认识不足、富集成藏主控因素不清，以及资源家底有待落实等重大理论和实践问题，历时4年持续攻关，通过实施页岩气基础地质调查和战略选区评价，综合运用地震、钻井、实验测试、试气求产等工作手段，在找矿突破、地质创新、应用服务等方面取得了一系列重要成果。2024年6月18日，以戴金星院士为组长的专家组对该成果进行评审，一致认为其具有战略性指导和引领作用。

　　一是重庆巫山地区大隆组试获页岩气工业气流，首次实现复杂构造区二叠系页岩气重要突破。部署在四川盆地外利川复向斜的渝巫地1井，在二叠系大隆组钻遇50米厚优质页岩，气测全烃最高14.76%，解析气含量平均3.34立方米/吨。对井深1306米~1358米井段实施直井2段储层压裂改造和试气，获得4234立方米/日页岩气工业气流，累产超20万立方米，实现了鄂西-渝东复杂构造区二叠系大隆组页岩气地质调查的重要突破，对南方复杂构造区新区新层系页岩气勘查具有重要的引领和带动作用。部署在湖北建始的鄂建页2井实现页岩气新发现，大隆组埋深2350米～2402米，岩性为灰黑色含钙碳质页岩，气测全烃最高值16.18%，甲烷最高值15.67%，中下部总含气量平均值4.4立方米/吨，达到一类含气页岩储层标准。突破和发现成果进一步证实二叠系大隆组页岩气有利区优选结果，夯实了接续基地资源基础。

　　二是恢复落实了鄂西-渝东地区晚二叠世盆地原型与现今有利保存单元，明确了找矿突破方向。厘定了晚二叠世大隆组地层年代为255百万年～251.9百万年，为吴家坪阶晚期到长兴阶沉积产物；查明了晚二叠世鄂西-渝东地区海槽发育范围，主要发育深水台盆相沉积，提出了双海槽交汇共同控制了鄂西-渝东地区大隆组富有机质页岩沉积，改变了前人对沉积相的传统认识；指出了巫山-建始-恩施-鹤峰一带为页岩沉积厚度中心，富有机质页岩厚度一般为30米～50米，进一步明确了页岩气战略选区方向。通过解译区域构造改造过程，落实了残留面积较大的复向斜为有利保存单元；系统查明了页岩气地质条件，建立了二叠系海相大隆组页岩气有利储层标准，优选大隆组纵向上2个甜点层段。

　　三是创新提出复杂构造区二叠系页岩气“四控”成藏富集地质理论，建立了自封闭页岩气保存模式。提出了“海槽控页岩、物源控储层、温压控赋存、构造控富集”地质新认识，即鄂西裂陷海槽的大小、形态控制了富有机质页岩的发育规模和分布特征；物质来源的多样多变性控制了储层的强非均质性；现今不同埋藏深度的差异温压条件控制了页岩气的赋存状态；构造改造过程和现今构造特征控制了页岩气的富集程度；盆外复杂构造区具有高含水页岩侧向封堵的自封闭保存模式。地质认识创新为复杂构造区页岩气地质研究、调查评价及勘探开发提供了理论依据，对相关地方地勘单位的二叠系页岩气地质调查评价工作提供了重要指导和借鉴意义。

　　四是探索创新了复杂构造区含钙、富硅、高吸附比、低压页岩储层改造试气工艺技术，对相似地质条件页岩气具有重要指导作用。渝巫地1井大隆组页岩气储层具有埋深浅、地层低压、低温、页岩气吸附气占比高、下部储层致密特低渗的特点，针对性构建了高低粘压裂液体系、缝内粉末和投球暂堵的高效造缝压裂技术，并采取了二氧化碳置换助排、关井压恢逆向导流提渗等试气措施，取得了良好的压裂试气效果。

　　五是系统开展了鄂西-渝东地区二叠系“三位一体”页岩气资源综合评价，有力支撑了资源基地建设和矿业权出让工作。建立了鄂西-渝东复杂构造区页岩气选区评价参数体系，优选利川复向斜、花果坪复向斜等6个远景区，面积2.19万平方千米，圈定利川-巫山、建始-宣恩等15个有利区，面积1.32万平方千米；采用地质条件、生态环境、技术经济“三位一体”页岩气资源评价方法，评价远景区地质资源量4.5万亿立方米，有利区地质资源量3.19万亿立方米，上述数据夯实了鄂西-渝东地区页岩气资源基地的资源基础；提交了巫山南、建始、建始南、七里坪等4个页岩气勘查区块资料包，目前已被纳入自然资源部油气探矿权储备库，有力支撑了国家油气探矿权出让。

　　该成果是二叠系页岩气调查的重大成果，开辟了我国南方复杂构造区页岩气勘探新局面，拓展了页岩气调查新区新层系，创新形成的理论认识对二叠系海相页岩气勘探开发具有战略性指导和引领作用。