海相黑色页岩甜点类型、特征及页岩气勘探意义——以四川盆地南部五峰组—龙马溪组为例

王红岩 施振生 周天琪 赵 群 孙莎莎 祁 灵 梁萍萍

1.中国石油国家卓越工程师学院 2.国家能源页岩气研发（实验）中心 3.中国石油勘探开发研究院

0 引言

1997年，Surdam 首次将甜点这一术语引入油气领域，用以指油气储层中可获取开发效益的优质储渗体。1999年，美国地质调查局把甜点定义为可持续提供30年产量的含油气区块[1]。随之，这一名词延伸到了非常规地质研究领域，并依据不同需求对其含义加以界定。其中，部分学者强调甜点形成的地质作用，如Law[2]认为气藏甜点是沉积和构造作用造成的局部高产气区。部分学者强调其技术经济条件，如李映艳等[3]认为甜点指在现有经济技术条件下、具有实际开发效益的地质单元；赵仲祥等[4]认为气藏甜点是特定研究区在当前经济、技术条件下，能够实现经济、稳定生产的区域；蔡勋育等[5]认为气藏甜点是满足目前商业产出条件的连续油气富集区域。更多的学者从油气富集程度方面界定甜点。如张金川等[6]将“甜点”定义为气藏中孔隙度、渗透率相对发育的天然气富集区；杨升宇等[7]认为“甜点”是在物性整体较差背景下的局部高孔隙度、渗透率、且能提供较高天然气日产量和持久经济产量的气藏发育区；Shurr 和Ridgley[8]将“甜点”定义为盆地中含气或产气区。甜点分为“甜点段”和“甜点区”[9-10]，其中，“甜点段”是指非常规油气富集的层段，“甜点区”是指非常规油气富集的区域。笔者认为，页岩气“甜点”是指非常规层系中，目前经济技术条件下具有勘探开发可行性的页岩气富集高产的目标段和目标区，其包括“甜点段”和“甜点区”两个空间类型。

非常规油气储层发育多种类型甜点。例如，依据甜点储层的储集空间类型和形成机制，致密砂岩甜点可分为“孔隙型”“裂缝型”[7]和“孔隙—裂缝型”3 大类[11]，“原生型”和“次生型”2 类[12]，或“异常高孔带”和“裂缝发育带”2 类[11]。依据控制致密砂岩甜点储层形成、分布的主要地质作用，可分为相控型、缝控型和壳控型3 大类[5]。四川盆地南部（以下简称川南地区）上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组黑色页岩广泛发育，页岩气分布存在“甜点段”和“甜点区”，甜点区可划分出“构造型甜点区”和“连续型甜点区”2 种类型[13]，“甜点段”具有高有机碳含量（TOC）、高硅质含量、高孔隙度、高含气量、层理和微裂缝发育等特征[10,14-17]。但是，五峰组—龙马溪组页岩气甜点研究仍局限于龙马溪组最底部的高硅质组分含量段，对甜点成因类型的多样性及复杂性缺乏系统认识，从而大大限制了五峰组—龙马溪组的页岩气勘探开发进程。为此，笔者以四川盆地南部五峰组—龙马溪组为例，综合分析相对海平面变化和裂缝特征与页岩储层品质之间的关系，明确了五峰组—龙马溪组黑色页岩的甜点成因类型、识别标准及分布规律，以期该研究成果能对页岩气勘探开发提供理论支撑。

1 甜点成因类型

以页岩气甜点储层形成的主要控制因素为基础，以相对海平面位置及裂缝特征为判识依据，将甜点分为沉积型和裂缝型2 大类型。沉积型甜点形成主要受沉积作用控制，裂缝型甜点形成主要受裂缝特征及分布控制。此外，也可见到沉积型甜点与裂缝型甜点叠合的情况，可定义为复合型甜点类型。

1.1 沉积型甜点

沉积型甜点是指细粒沉积物沉积过程中，由于相对海平面升高导致古水体的还原性增强、沉积物沉积速率降低和表层水体初级生产力增高而形成的页岩气甜点。根据甜点形成与相对海平面升降及岸线之间的关系，可划分出早期海进型、快速海进型、晚期海进型和近滨海进型4 种甜点类型。沉积型甜点储集空间以孔隙为主，页岩基质孔隙度和基质渗透率高。

1.1.1 早期海进型甜点

早期海进型甜点形成于相对海平面缓慢上升时期。相对海平面上升早期，古洋盆水深整体较浅，水体整体处于富氧状态。古洋盆局部低洼地区由于水深较大、水体含氧量较低，故有机质富集形成富有机质黑色页岩[13-15]（图1-a、表1）。随着海平面缓慢上升，古洋盆水体变深，洋盆中心部位黑色页岩分布范围逐渐扩大。早期海进型甜点赋存于早期海进黑色页岩中，其下伏为不整合面或海进侵蚀面，向上则为上覆快速海进型页岩。

表1 川南地区五峰组—龙马溪组页岩气甜点类型及其特征表

图1 川南地区五峰组—龙马溪组沉积型甜点成因类型图

1.1.2 快速海进型甜点

快速海进型甜点形成于相对海平面快速上升时期（图1-b、表1）。该时期可容空间增加速率远大于沉积物供给速率，故水深快速增加，沉积滨线向岸快速收缩，缺氧水体大面积分布[16]。古洋盆大部分区域由于水体缺氧、沉积速率低，从而形成薄层的富有机质页岩。快速海进型甜点赋存于富有机质硅质页岩中，其常直接超覆于不整合面、海进侵蚀面或早期海进型甜点之上（图1-b），向上演变为上覆海进中期和晚期沉积。

1.1.3 晚期海进型甜点

晚期海进型甜点形成于相对海平面缓慢上升时期（图1-c、表1）。该时期虽然可容空间增加、沉积滨线向岸退缩，但由于沉积物供给速率增大，水深变浅。缓慢海进时期，由于陆源供给增加、波浪和风暴作用增强，高陆源碎屑输入通量导致有机质稀释，上下部水体垂向对流增强，缺氧水体面积减少。盆地较深部位的深水平原至深水洼地位置，由于整体处于氧化—还原界面之下，形成富有机质的晚期海进型黑色页岩。晚期海进型甜点赋存于晚期海进型黑色页岩中，其常覆盖于快速海进页岩之上，上覆形成最大海泛期页岩。

1.1.4 近滨海进型甜点

近滨海进型甜点形成于相对海平面快速上升晚期（图1-d、表1）。该时期可容空间增加，沉积滨线向岸推进。水深较浅的浅水陆棚，丰富的营养物质供给导致初级生产力增加，从而导致大量氧气消耗引起水体缺氧，在温跃层之下形成富有机质黑色页岩[17-18]。近滨海进型甜点赋存于富有机质黑色页岩中，其常覆盖于不整合面之上，上覆最大海泛期页岩。近滨海进型甜点常与晚期海进型甜点相伴生，盆地边缘位置发育近滨海进型甜点，而盆地较深部位则发育晚期海进型甜点。

1.2 裂缝型甜点

黑色页岩在成岩演化过程中，由于异常高压、局部或区域构造应力等作用可形成大量网状裂缝。裂缝从观测尺度上可划分为宏观裂缝和微裂缝2 种类型。宏观裂缝指岩心和露头上肉眼可识别和描述的裂缝，裂缝长0.3～8.0 cm，多数小于1.0 cm，裂缝多贯穿岩心，裂缝开度多为0.1～3.0 mm；微裂缝指借助显微镜和扫描电镜才能识别和描述的裂缝，裂缝开度多小于0.1 mm[19]。页岩气在网状裂缝中富集所形成的甜点被称为裂缝型甜点。根据甜点的裂缝组成及其成因机理，分为网状微裂缝型和网状宏观裂缝型2 种甜点类型。裂缝型甜点页岩储集空间以宏观裂缝和微裂缝为主，其基质孔隙度和基质渗透率不一定高。

1.2.1 网状微裂缝型甜点

网状微裂缝型甜点页岩微裂缝发育，微裂缝有顺层缝和垂直缝2 类，二者相互交织成网状（图2-a、表1）。网状微裂缝型甜点多发育于富有机质的硅质页岩或富有机质黏土质硅质页岩中，其形成多与成岩作用有关。成岩演化过程中，黏土矿物转化脱水、烃类生成、水热增压等作用形成异常高压，从而产生大量顺层缝；同时，垂向载荷作用产生大量垂直缝[20]。区域挤压或伸展过程中，沿着页岩层面顺层滑动的剪切应力产生大量与岩层面大致平行或低角度滑脱裂缝，同时在高脆性地层中产生大量垂直裂缝。

图2 川南地区五峰组—龙马溪组裂缝型甜点成因类型示意图

1.2.2 网状宏观裂缝型甜点

该类甜点的形成多是区域构造作用的结果。页岩内部发育高角度构造缝、低角度层理缝和滑脱缝，二者共生构成复杂裂缝网络系统。宏观裂缝开度一般较大，主要介于毫米—厘米级。高角度裂缝一般以一定角度切穿或终止于层理面（图2-b、表1）。低角度滑脱缝倾角较小，一般呈水平或低角度，缝面上常见擦痕、阶步或光滑镜面[21]。高角度缝主要由局部或区域构造应力作用下页岩剪切/张性破裂形成，常与褶皱或断层伴生；低角度滑脱缝主要由顺层剪应力作用产生。网状宏观裂缝型甜点常发育于贫有机质黏土质硅质混合页岩[22]，且一般发育于构造转换带与调节带等变形程度较大的位置，工区断裂规模为四级至五级。三级及以上断裂发育区域由于断层多切穿上覆盖层造成保存条件破坏，从而不利于甜点的形成。

五峰组—龙马溪组黑色页岩早期形成的沉积型甜点由于后期的成岩及构造作用的影响，多形成沉积—构造复合型甜点。在此情况下，甜点类型命名可以采用构造型＋沉积型共同命名的原则。如，甜点为快速海进型沉积成因，后期又形成大量网状微裂缝，这类甜点即可称为网状微裂缝型—快速海进型复合甜点。

1.3 纵向分布

测井、地球化学、岩石矿物、岩性和笔石带的综合分析结果表明，川南地区五峰组—龙马溪组沉积时期，发生1 次二级相对海平面升降旋回和4 次三级相对海平面升降旋回（图3）。二级相对海平面升降旋回中，WF1—WF4 形成于早期海进时期，LM1 形成于快速海进时期，LM2—LM5 下部形成于晚期海进时期，LM5 上部—LM8 形成于海退时期。4 次三级相对海平面升降旋回中，五峰组构成SQ1，LM1—LM4 构成SQ2，LM5 构成SQ3，LM6—LM8构成SQ4。

沉积型甜点分布受二级和三级相对海平面升降旋回共同控制（图3）。其中，早期海进型甜点分布于二级相对海平面升降旋回的早期海进时期及SQ1的海侵和高位时期；快速海进型甜点分布于二级相对海平面升降旋回的快速海进时期及SQ2 的海侵时期；晚期海进型甜点分布于二级相对海平面升降旋回的晚期海进时期；近滨海进型甜点分布于二级相对海平面升降旋回的快速海进和晚期海进时期。

裂缝型甜点分布主要受成岩作用和裂缝发育带控制。其中，网状微裂缝型甜点分布主要受成岩作用控制，网状宏观裂缝型甜点分布主要受裂缝发育带控制。纵向上，网状微裂缝型甜点主要分布于龙一11小层，该层段由于自生石英和TOC高，在成岩作用过程中易产生大量网状微裂缝。网状宏观裂缝型甜点纵向上各个层段均有分布。

2 甜点储层特征

甜点储层特征指甜点页岩的层理类型、结构、矿物组成、有机质特征及孔隙类型等。这些特征受古沉积环境、成岩作用及构造作用等因素共同影响，任何一个因素的改变都会导致甜点储层特征差异。

2.1 沉积型甜点

川南地区五峰组—龙马溪组发育4 类沉积型甜点。不同类型甜点形成时期由于沉积物供给速率、物源远近、古水动力条件等存在差异，从而导致页岩储层特征差异。

2.1.1 早期海进型甜点

早期海进型甜点以半远洋沉积为主[23]，页岩发育递变型水平层理（图4-a、表2），偶见透镜状层理[24-26]。页岩矿物组分有石英、黏土矿物、方解石、白云石和斜长石等，局部黄铁矿富集。其中，石英平均含量57.9%，黏土矿物平均含量15.9%，方解石平均含量14.4%，白云石平均含量7.3%。页岩以细粉砂和细粒泥为主，细粉砂颗粒含量大于50%，杂基支撑结构（图5-a）。扫描电镜下，微晶石英平均粒径小于4.0 μm，方解石平均粒径13.7 μm，白云石平均粒径10.2 μm。9 口井共264 块样品分析结果表明，早期海进型甜点页岩TOC较低（平均值为1.4%），TOC由钙质陆棚向深水洼地方向逐渐升高（图6）。有机质多呈分散状分布（图5-a），局部富集。12 口井共83 块样品分析结果表明，有机孔和无机孔占比平均值分别占总孔隙度的46.5%和46.1%（图7）[27]。

表2 川南地区五峰组—龙马溪组页岩气甜点储层特征表

图4 川南地区五峰组—龙马溪组甜点页岩层理特征照片

图5 川南地区五峰组—龙马溪组甜点页岩结构特征照片

图6 川南地区五峰组—龙马溪组甜点页岩TOC 分布特征图

图7 川南地区五峰组—龙马溪组甜点页岩孔隙组成特征图

2.1.2 快速海进型甜点

快速海进型甜点以远洋沉积为主[28]，页岩发育书页型水平层理（图4-b、表2），偶夹砂泥岩递变型水平层理[29-30]。矿物组分有石英、方解石、白云石和黏土矿物等，石英含量高（平均64.8%），方解石（平均6.5%）、白云石（平均4.8%）和黏土矿物（平均15.9%）含量低。页岩中细粒泥含量大于75.0%，杂基支撑结构（图5-b）。扫描电镜下，石英多以自生微晶石英（粒径小于3.9 μm）为主（含量达85%），陆源细粉砂级（粒径介于3.9～31.2 μm）石英含量低；方解石多为不规则粒状细粉晶，溶蚀孔发育；白云石多为菱形细粉晶，溶蚀孔发育。快速海进型甜点页岩TOC高（平均5.4%），TOC由钙质陆棚向深水洼地逐渐降低（图6）。有机质多呈分散状（图5-b），有机孔发育（平均值大于50.0%），无机孔和微裂缝占比较低（图7）。

2.1.3 晚期海进型甜点

晚期海进型甜点以等深流沉积为主[31]，页岩中发育砂泥岩互层型水平层理（图4-c、表2），偶见书页型水平层理。矿物组分有石英、黏土矿物、方解石和白云石等，局部黄铁矿富集。其中，石英平均含量40.1%，黏土矿物平均含量40.8%，方解石平均含量4.4%，白云石平均含量3.3%。页岩以细粉砂和黏土为主，细粉砂含量大于50.0%，杂基支撑结构（图5-c）。扫描电镜下，陆源石英平均粒径7.6 μm，微晶石英平均粒径小于4.0 μm；方解石平均粒径10.23 μm，溶蚀孔发育；白云石平均粒径13.83 μm，溶蚀孔发育。晚期海进型甜点页岩TOC较低（平均值为2.7%），TOC由钙质陆棚向深水洼地逐渐升高。页岩中有机质多呈分散状分布（图5-c）。页岩有机孔占比平均值大于50.0%，无机孔占比也较高（图7）。

2.1.4 近滨海进型甜点

近滨海进型甜点以远洋沉积为主，页岩发育书页型水平层理（图4-d，表2），偶见砂泥岩互层型水平层理。页岩矿物组分有石英、黏土矿物、方解石、白云石和斜长石等，局部见到黄铁矿富集。其中，石英平均含量60.1%，黏土矿物平均含量18.9%，方解石平均含量2.4%，白云石平均含量7.2%，斜长石平均含量5.4%。页岩以细粒泥为主，细粒泥含量大于75.0%，杂基支撑结构（图5-d）。扫描电镜下，微晶石英平均粒径小于4.0 μm，方解石平均粒径8.5 μm，白云石平均粒径8.7 μm。晚期海进型甜点页岩TOC较高（平均值为3.6%），TOC由临滨相向深水斜坡相逐渐升高（图6）。有机质多呈分散状分布（图5-d），局部有机质富集。页岩有机孔占比平均值大于50.0%，无机孔占比相对较低（图7）。

2.2 裂缝型甜点

川南地区五峰组—龙马溪组发育2 类裂缝型甜点，裂缝发育特征受区域和局部构造应力、硅质含量、总有机碳含量、层理类型、异常高压等因素的影响。

2.2.1 网状微裂缝型甜点

网状微裂缝型甜点页岩TOC＞4.0%，硅质含量大于50.0%，发育书页型水平层理（图8-a）。页岩粒径以细粒泥为主，细粒泥含量大于50.0%，杂基支撑结构。有机质多呈分散状分布，有机孔占比平均值大于50.0%，无机孔占比较低。网状微裂缝型甜点多是快速海进型页岩和近滨海进型页岩在成岩演化过程中，由于黏土矿物转化脱水、烃类生成、水热增压等作用而形成大量网状微裂缝。网状微裂缝型甜点因其高裂缝孔隙度和渗透率而与快速海进型甜点和近滨海进型甜点相区分。

图8 川南地区龙马溪组裂缝型甜点页岩特征照片

2.2.2 网状宏观裂缝型甜点

网状宏观裂缝型甜点页岩TOC＜4.0%，常发育于黏土质硅质混合页岩中（图8-b），页岩发育砂泥岩互层型水平层理或砂泥岩薄互层型水平层理。页岩粒径以细粉砂为主，细粉砂含量大于50.0%，颗粒支撑结构。有机质多呈块状分布，有机孔占比平均值小于50.0%，无机孔占比较高。与网状微裂缝型甜点类似，网状宏观裂缝型甜点也以高裂缝孔隙度和渗透率为特征，基质孔隙度和渗透率较低。该类甜点多发育于构造转换带与调节带位置，甜点储层的矿物组成、孔隙度和渗透率、TOC等与其所赋存的页岩密切相关。

3 不同类型甜点平面分布特征

川南地区五峰组—龙马溪组沉积型甜点分布受相对海平面升降旋回控制，裂缝型甜点分布主要受裂缝发育位置控制。

3.1 早期海进型甜点

早期海进型甜点形成于二级相对海平面上升早期及三级层序SQ1 形成时期。该时期相对海平面由于经历大规模海退，故水深较浅，在波浪、潮汐、风暴浪等作用下，大部分水体中溶解氧含量高。盆地局部相对低洼的地区由于水深较大、水体封闭性较强，故水体含氧量低，从而形成小面积的富有机质页岩。该时期富有机质页岩主要分布于Lu206 井区、YS201井区和YS145 井区3 个区域（图9-a），纵向上分布于WF2 上部。随着相对海平面逐渐升高，盆地内缺氧的水体分布范围扩大，YQ3 井、Lu211 井—H202井—JY1 井区也开始沉积富有机质页岩（图9-a），纵向上主要分布于WF3 早期。随着相对海平面进一步上升，甜点分布范围进一步扩大，除了北部的威远和自贡外，其他地区均接受富有机质页岩沉积。早期海进型甜点形成时期，由于相对海平面较低、沉积物沉积速率较大、水体含氧量较高，故富有机质页岩厚度较大（4.0～6.0 m），但TOC较低。

图9 川南地区五峰组—龙马溪组页岩甜点平面分布图

3.2 快速海进型甜点

快速海进型甜点形成于二级相对海平面快速上升时期。该时期水深相对较大，相对海平面快速上升导致还原水体快速向滨岸迁移，从而形成富有机质页岩大面积分布。该时期除了北部的Z204 井—W233 井—Zu201 井以北发育近滨海进型甜点外（图9-b），其他地区均发育快速海进型甜点。快速海进型甜点由于形成时期陆源供给少、沉积物沉积速率低，页岩厚度整体较薄（1.0～2.6 m）、TOC高。

3.3 晚期海进型甜点

晚期海进型甜点形成于二级相对海平面上升晚期。该时期由于相对海平面上升速度变缓，沉积物沉积速率大于相对海平面上升速率，水体变浅，还原水体分布面积向盆地中心位置迁移。该时期，富有机质页岩分布于道真巴渔—YQ3 井—Z205 井—Zuo3井围绕的范围内（图9-c）。其他地区由于水体富氧，富有机质页岩不发育。晚期海进型甜点由于形成时期沉积物沉积速率较大，TOC偏低、页岩厚度较大，一般介于0～30.0 m。

3.4 近滨海进型甜点

近滨海进型甜点形成于二级相对海平面的快速海进和晚期海进时期。该时期由于相对海平面上升，在近滨位置营养物质丰富，藻类繁盛导致初级生产力提高，洋底缺氧良好保存条件下形成富有机质页岩。近滨海进型甜点主要分布于自贡—Lu206 井—Zu203井区以北（图9-d），富有机质页岩厚度一般为3.0～9.0 m。

3.5 裂缝型甜点

平面分布主要受研究区的断裂带控制。其中，网状微裂缝型甜点主要分布于小型断裂带附近，网状宏观裂缝型甜点主要分布于四级及五级断裂带附近。

4 页岩气勘探意义

4.1 沉积型甜点储层特征成因

4.1.1 早期海进型甜点

早期海进型甜点页岩陆源物质含量高，TOC较低，TOC由盆地边缘向中心逐渐升高（图6-a）[33]。高陆源物质含量和低TOC是古沉积期高陆源碎屑风化输入通量和相对低的海平面导致形成。相对低的海平面造成水深较浅及滨线位置较近，从而导致陆源碎屑供给较为充分。同时，较浅的水深造成水体含氧量高，只有盆地相对低洼的地区才发育小面积的富有机质页岩。随着相对海平面上升，水深变大，水体还原性增强，页岩TOC增高。同时，由盆地边缘到盆地中心方向，由于水深增大，水体还原性增强，TOC向盆地中心升高。

4.1.2 快速海进型甜点

快速海进型甜点页岩中微晶石英及TOC高，TOC由盆地边缘向中心逐渐降低（图6-b）。页岩高微晶石英含量与高初级生产力有关，高TOC是强还原水体、低沉积速率和高初级生产力共同作用的结果[34]。快速海侵时期，由于海平面快速上升，陆源供给大量减少。同时，地表水带来了大量营养元素，从而导致初级生产力提高。在此背景下，放射虫、硅质海绵等生物大量繁盛，从而导致硅质大量富集[26]。同时，强烈的火山作用及全球气候变暖[35-36]造成大洋水体整体处于贫氧/缺氧状态[37]，有利于有机质保存。该时期大洋的沉积速率仅为1.7～7.5 m/Myr[27]，非常有利于有机质的大规模聚集。晚奥陶世至早志留世，藻类、放射虫、笔石和其他生物广泛分布于扬子陆架海，地表水营养元素如Ba、P、Ni、Zn 等含量高[38]，均表明快速海进型页岩具有高生产力背景。

快速海进型甜点页岩的TOC从盆地边缘向中心逐渐降低。水深的增加和黏土矿物含量的降低是TOC向盆地方向降低的主要原因。海相页岩中分散有机质主要来源于海洋浮游植物，藻类有机质向海洋沉积物的输入与初级生产力和水深密切相关。从表层生产力沉降到底层沉积物中的碳含量受水深影响较大。水体中有机质的降解和再循环（无论是氧化或缺氧）显著降低了水体中的氧含量。一般情况下，由于表层生产力降低和水体再矿化，藻类有机质向底部沉积物的供应能力随着水深和距海岸线距离的增加而减少。因此，海侵页岩的TOC向盆地中心逐渐降低。此外，黏土矿物有利于吸收和保存大量有机碳，有利于TOC提高。离海岸线距离的增加导致黏土矿物含量减少，降低了盆地方向TOC。

4.1.3 晚期海进型甜点

晚期海进型甜点页岩以等深流沉积为主，TOC整体偏低，由盆地边缘向中心逐渐升高（图6-c）。高位体系域发育时期，由于沉积速率大于沉降速率，水体逐渐变浅。在盆地整体处于回弹隆升的背景下，盆地流通性变好，底流活动增强。页岩低TOC是由于盆地水体较高含氧量及沉积物高沉积速率共同导致的。该时期，由于水体上下对流作用强，水体含氧量低，不利于有机质保存。同时，高沉积速率造成有机质稀释，TOC降低。由盆地边缘向中心位置，由于水深变大，水体还原性增强，有机质保存能力增强。同时，陆源供给减少，页岩TOC增高。

4.1.4 近滨海进型甜点

近滨海进型甜点页岩TOC向盆地方向逐渐升高，且整体较高（图6-d）。页岩高TOC是丰富的营养物质供给导致的。近滨海进型甜点形成时期，由于相对海平面上升，在水体较浅的浅水陆棚位置，丰富的营养物质供给造成有机质生产力增加，从而导致水体缺氧及富有机质页岩形成。此外，由临滨向较深水方向，由于水深增大，沉积物沉积速率降低，向盆地方向TOC逐渐升高。

4.2 页岩气下一步勘探方向

4.2.1 早期海进型甜点和晚期海进型甜点是下一步勘探方向

川南地区快速海进型甜点和近滨海进型甜点勘探已取得重大突破。该地区页岩气勘探目前集中于昭通、长宁、泸州、渝西和威远地区。昭通、长宁、泸州、渝西地区页岩气勘探有利层位分布于龙一11小层，为快速海进型甜点；威远地区页岩气勘探有利层位分布于龙一12—龙一13小层，为近滨海进型甜点。截止2022年，昭通地区页岩气累计产量为85.80×108m3，长宁地区页岩气累计产量为252.34×108m3，泸州地区页岩气累计产量为36.10×108m3，威远地区页岩气累计产量为198.40×108m3。

川南地区五峰组—龙马溪组早期海进型甜点和晚期海进型甜点大面积分布。其中，早期海进型甜点发育层位为五峰组WF2—WF3，分布于NX202 井—Z202 井—Zu203 井—JY1 井—JYT1 井—N216 井—N219 井范围内（图10-a）；晚期海进型甜点发育于LM2—LM5，分布于Z202 井—DS1 井—N216 井区及TH1 井—JY1 井区（图10-b）。

图10 川南地区五峰组—龙马溪组早期海进型甜点和晚期海进型甜点有利区分布图

川南地区五峰组—龙马溪组早期海进型和晚期海进型甜点页岩储层品质和含气性好，是下一步勘探的重要目标。以涪陵地区JY1 井为例，该井五峰组发育早期海进型甜点，页岩厚度为4.7 m，石英、长石等脆性矿物含量介于50.9%～80.3%（平均值为62.4%），TOC平均值为4.6%，平均孔隙度为5.3%[39]。该井在垂深2 385～2 415 m 层段进行水平钻探，测试日产天然气20.30×104m3。以泸州地区Y101H2-7井为例，该井LM2—LM4 笔石带（龙一12—龙一13小层）发育晚期海进型甜点，页岩厚度为12.9 m，石英、长石等脆性矿物含量为56.0%，TOC平均值为3.8%，平均孔隙度为4.9%。该井在垂深2 385～2 415 m 层段进行水平钻探，测试日产天然气50.69×104m3。

4.2.2 裂缝型甜点勘探目标

对于川南地区五峰组—龙马溪组封闭条件好的地区，成岩演化过程中黏土矿物脱水转化可产生大量成岩收缩缝，从而易于形成网状微裂缝型甜点。成岩演化过程中，以蒙脱石转化脱水量最大。蒙脱石向混层黏土转化，混层黏土再向伊利石、绿泥石转化，最后形成伊利石和绿泥石。由于基质受压缩等过程是不可逆的，不会因为没有储存空间而停止进行，所以富含黏土矿物的层段会产生大量成岩收缩裂缝。随着地层压力系数增大，高流体压力有利于收缩缝的保持和扩大，从而导致成岩收缩裂缝密度的增大。

川南地区深层龙马溪组龙一2亚段黏土矿物含量高，以伊利石为主，下部层段裂缝密度大。富裂缝发育段由于与下伏的优质页岩段相邻，在裂缝的有效沟通下，可形成甜点发育段。以Y101H3-8 井为例，其龙一2亚段黏土矿物含量约44.0%，含气量为4.1 m3/t，成岩收缩缝发育，裂缝密度达6 条/m，该亚段目前页岩气日产气量为4.6×104m3，累产气量3 874×104m3。Y101H2-7 井龙一2亚段黏土矿物含量约43.0%，含气量为1.85 m3/t，成岩收缩缝发育，裂缝密度达3.5条/m，该亚段测试日产气量为10.20×104m3，展示出良好的勘探潜力[19]。

川南地区五峰组—龙马溪组构造转换带及调节带具有弱变形与弱改造特征，网状宏观裂缝发育，从而形成网状宏观裂缝型甜点。以昭通示范区为例，高产井所处的黄金坝、紫金坝、云山坝及大寨有利区块所在的建武、罗场及叙永中生界复向斜，均位于构造转换带与调节带范围内，网状宏观裂缝发育，页岩气富集高产[40]。以建武复向斜为例，其主要发育基底卷入型的背冲、对冲、叠瓦逆冲等基本构造样式，向斜较宽缓，向斜斜坡—槽部断裂不发育、地层倾角15°～20°，后期改造相对较弱。构造转换带与调节带内的页岩气圈闭至少有侧向和垂向2 组方向气源供给，加上多期埋藏生烃与多期多组断裂运聚，中生界复向斜具有多源汇聚与复合成藏优势。

5 结论

1）根据甜点储层形成的主控因素，海相黑色页岩可分为沉积型和裂缝型2 大类型。沉积型甜点根据形成时期相对海平面位置可进一步划分为早期海进型、快速海进型、晚期海进型和近滨海进型；裂缝型甜点根据裂缝组成及成因机理分为网状微裂缝型和网状宏观裂缝型。

2）早期海进型和近滨海进型甜点页岩以半远洋沉积为主，粉砂和黏土混杂堆积，TOC较低；快速海进型以远洋沉积为主，微晶石英发育，TOC高，有机孔发育；晚期海进型以等深流沉积为主，粉砂含量相对较高，TOC偏低，无机孔相对发育；裂缝型甜点宏观裂缝和微裂缝发育，但基质孔隙度和渗透率不一定高。

3）黑色页岩早期海进型甜点分布于五峰组WF2—WF3，快速海进型甜点分布于龙一11小层，晚期海进型分布于龙一12—龙一13小层及龙一14小层，近滨海进型甜点分布于龙一11—龙一13小层，网状微裂缝型甜点主要分布于龙一11小层，网状宏观裂缝型甜点分布受断层和构造转换带控制。

4）川南地区沉积型甜点中的快速海进型和近滨海进型勘探已取得重大突破，早期海进型和晚期海进型页岩储层品质和含气性均好，是下一步勘探的重要目标。对于裂缝型甜点，龙一2亚段黏土矿物含量高，成岩收缩缝发育，局部可能形成网状微裂缝型甜点；构造转换带与调节带具有弱变形与弱改造特征，网状宏观裂缝发育，可能形成网状宏观裂缝型甜点。