川南长宁地区下古生界五峰组—龙马溪组一段页岩岩相与含气性特征
2023-11-29单玄龙苏思远赵振铎李雪松张家浩
单玄龙, 邢 健, 苏思远, 李 昂, 赵振铎, 杨 钦, 李雪松,井 翠, 张家浩, 孙 越
1.吉林大学地球科学学院,长春 130061
2.中国石油西南油气田勘探开发研究院,成都 610000
3.四川长宁天然气开发有限责任公司,四川 宜宾 644399
4.中国石油集团测井有限公司华北分公司,河北 任丘 062552
0 引言
美国是世界上最早从事页岩气勘探开发的国家[1-3]。作为一种新兴的非常规能源,北美页岩气的快速开发有效地缓解了全球油气资源的供需压力,改变了天然气的供应格局,影响了全球能源供给格局的变化,页岩气迅速成为重要的天然气勘探开发新目标[4-7]。中国在南方古生界寒武系—志留系、四川盆地三叠系—侏罗系、鄂尔多斯盆地三叠系等层系发现页岩气[8]。中国页岩气资源的勘探开发热潮始于2005年,建立了四川威远—长宁、云南昭通等多个国家级页岩气工业化开发先导性示范区。目前, 中国页岩气勘探开发正处于快速发展阶段。迄今为止,中国已在四川、鄂尔多斯、渤海湾、沁水、泌阳等盆地实现了中国海相(古生界)页岩气的突破,以及海陆过渡相煤系(二叠系)页岩气与陆相(中生界)页岩气/油的发现[4]。2010年中国石油钻探的四川盆地威201井在寒武系、志留系页岩中获工业气流, 实现了中国页岩气的首次工业化突破[9]。川南地区是中国页岩气资源最丰富、开发最成熟的区块。中国南方地区是海相页岩气较有利地区[4,10-11],四川盆地奥陶系五峰组—志留系龙马溪组海相页岩是靶点目标,已探明焦石坝、长宁—威远等千亿立方米级的大气田,2016年页岩气产量达到78×108m3,展现出良好的勘探开发潜力[12]。中国页岩气富集特征受盆地类型、沉积环境、构造背景及岩相等多种因素的影响。岩相古地理研究是页岩气勘探评价和选层、选区工作的基础[13]。不同岩相的开发潜力不同,页岩岩相划分及特征分析是页岩油气勘探开发中关键的一步。因此,找寻有利的页岩岩相段是页岩系统寻找主要勘探开发目的层的关键所在,对其开展分析研究具有重要意义[14]。
近年来,页岩岩相的划分已被国内外多位学者所关注[15]。针对页岩岩相,前人已进行了分类划分,并提出了多种划分方案,大体可划分为3类:一类是利用矿物组成+结构构造特征+古生物组合来划分岩相,如王志峰等[16]依据岩石组分、颗粒大小、结构及构造、生物遗迹、化石组合及成岩作用将四川盆地页岩岩相划分为硅质页岩、含钙硅质页岩、泥晶钙质页岩、钙质纹层页岩、介壳泥灰岩、波状层理页岩、白云质页岩和磷质页岩等8种页岩岩相;赵建华等[17]根据页岩矿物组成、沉积构造和生物组成的特征,识别出硅质页岩、粉砂质页岩、黏土质页岩、灰质页岩、含介壳泥灰岩/灰质泥岩、粉砂岩-细砂岩和斑脱岩等7种页岩岩相。第二类是根据单一的矿物组成三端元法划分岩相,如王玉满等[13]依据岩石学、沉积环境(即成因)等关键因素,将川南地区五峰组—龙马溪组页岩划分为硅质页岩、黏土质页岩、钙质页岩、黏土质硅质混合页岩、黏土质钙质混合页岩和钙质混合页岩岩相。第三类是利用矿物组分和有机质丰度的差异进行划分,如刘超等[18]将五峰组—龙马溪组页岩划分为低有机质贫硅页岩、中等有机质贫硅页岩、低有机质富硅页岩、中等有机质富硅页岩和富有机质富硅页岩岩相。不同页岩岩相的含气性存在显著差异[18],但是造成该差异的原因尚不明确,还需进一步研究。
本文以四川盆地长宁地区下古生界五峰组—龙马溪组一段海相页岩为研究对象,综合利用露头、测井资料、钻井资料和实验测试资料,划分长宁地区页岩岩相,建立该地区页岩岩相空间分布模式,明确页岩岩相对含气性的控制作用,探讨优质页岩岩相类型,以期为长宁地区页岩气藏的进一步勘探开发提供地质依据。
1 区域地质概况
四川盆地构造演化经历了古生代—中三叠世克拉通盆地和晚三叠世—新生代陆相盆地两大阶段,包括四川省和重庆市大部分地区,形成于印支期,后经喜马拉雅期水平褶皱运动,形成现今构造面貌(图1a、b)[19-20]。在晚奥陶世—早志留世,川中隆起、黔中隆起和雪峰隆起出露于海平面之上,使得早—中奥陶世的广海特征海域转变为被隆起所包围的局限海域,形成了大面积低能、欠补偿、缺氧的沉积环境[21]。长宁地区位于四川盆地西南部,横跨宜宾、泸州两地市,由江安、长宁、珙县、兴文和叙永等县管辖,总面积约4 230 km2。研究区自沉积以来, 经历了长期的构造沉降和短期的构造抬升[22-27]。
图1 四川盆地长宁地区地理位置(a)、井位分布(b)与地层柱状图(c)
五峰组—龙马溪组页岩为南方海相页岩气的主力产层。其中,五峰组发育黑色硅质页岩,厚度一般小于10 m;五峰组顶部的观音桥层沉积时期,受到广西运动和全球海平面下降的影响,沉积一套富含介壳的钙质薄层。早志留世龙马溪组时期冰川消融,海平面迅速上升,沉积一套厚度较大的黑色页岩(图1c)[28-29]。
2 页岩岩相划分方案
晚奥陶世和早志留世两次大规模的海进事件,使得五峰组—龙马溪组发育稳定沉积的黑色页岩。目前,页岩岩相的分类划分方案没有统一的标准,鉴于增加基质组构、沉积构造等要素的辅助分类会导致页岩岩相命名趋于复杂、繁多,建立测井响应难度较大,且对研究和生产应用指导意义不大[13],因此,本文应用三端元法划分页岩岩相,不再增加其他要素的辅助分类。
首先建立以硅质矿物(石英+长石)、碳酸盐岩矿物(方解石+白云石)、黏土矿物三矿物法的岩相类型定量划分标准,对研究区页岩岩相类型进行分类确定。当硅质矿物体积分数大于50%时,为硅质页岩相组合;当碳酸盐岩矿物体积分数大于50%时,为钙质页岩相组合;当黏土矿物体积分数大于50%时,为黏土质页岩相组合;而当硅质、碳酸盐岩以及黏土矿物的体积分数均小于50%且大于25%时,为混合质页岩相组合。
以研究区9口取心井为例,对五峰组—龙马溪组一段黑色页岩岩相类型及特征进行分析。基于样品X-衍射分析测试数据,将矿物体积分数投影到三端元图内,得出研究区内主要发育5种岩相:黏土质硅质混合页岩、混合质页岩、硅质页岩、钙质硅质混合页岩和钙质页岩岩相(图2)。
图2 四川盆地长宁地区五峰组—龙马溪组一段页岩岩相散点图
3 页岩岩相基本特征
研究区硅质页岩镜下见大量毫米级水平纹层,纹层中亮色颗粒物以球状颗粒为主,主要包括石英、长石、硅质生物骨架颗粒等,硅质矿物体积分数一般在50%~75%之间(图3a、b);黏土质硅质混合页岩镜下偶见毫米级水平纹层,颗粒物主要为黏土质絮凝状颗粒,黏土矿物和硅质矿物体积分数均在25%~50%之间(图3c);混合质页岩中黏土矿物、硅质矿物和碳酸盐岩矿物体积分数相近(图3d);钙质硅质混合页岩碎屑主要包括生物骨架颗粒、方解石、白云石颗粒等,碳酸盐岩矿物和硅质矿物体积分数均在25%~50%之间(图3e);钙质页岩中碎屑成分主要为硅质、方解石和白云石,碳酸盐岩矿物体积分数在50%~75%之间(图3f)。
a. 硅质页岩;b. 硅质页岩;c. 黏土质硅质混合页岩;d. 混合质页岩;e. 钙质硅质混合页岩;f. 钙质页岩。
4 页岩岩相展布特征
4.1 岩相垂向演化特征
通过对长宁地区五峰组—龙马溪组一段页岩样品进行全岩X-射线衍射实验分析发现,其矿物成分主要为脆性矿物,其次为黏土矿物(表1)。脆性矿物体积分数在29.4%~92.8%之间,平均为69.0%;黏土矿物体积分数在1.3%~58.1%之间,平均为25.9%;此外还有少量的黄铁矿。脆性矿物中石英体积分数最大,其次为长石。龙一12小层的黏土矿物体积分数最低,由下至上呈现先降低后增高的趋势,龙一14小层黏土矿物体积分数在12.1%~51.7%之间,平均为31.5%,黏土矿物体积分数最高。碳酸盐岩矿物体积分数由下至上逐渐降低,五峰组体积分数在6.2%~85.0%之间,平均为40.8%,龙一11小层体积分数在21.0%~62.8%之间,平均为34.5%,龙一12小层体积分数在10.8%~55.0%之间,平均为25.8%,龙一13小层体积分数在5.5%~45.0%,平均为18.2%,龙一14小层体积分数在3.2%~65.8%之间,平均为13.9%。硅质矿物体积分数在龙马溪组一段中部最高。
表1 四川盆地长宁地区五峰组—龙马溪组一段不同层位矿物组分
为分析矿物成分的纵向变化及岩相与总有机碳(TOC)的对应关系,统计、绘制A井五峰组—龙马溪组一段岩相矿物组分综合柱状图(图4)。以小层划分为垂向剖析单元,对页岩岩相发育类型和垂向演化特征进行系统分析。
图4 四川盆地长宁地区A井五峰组—龙马溪组一段岩相矿物组分综合柱状图
研究结果表明,五峰组—龙马溪组一段页岩岩相垂向演化整体具有三分性特征。纵向上由五峰组至龙马溪组一段,碳酸盐岩矿物体积分数逐渐降低;硅质体积分数在龙马溪组一段中部最高;黏土矿物体积分数在龙马溪组一段上部体积分数最高。其中:五峰组—龙一11小层岩相以钙质页岩和钙质硅质混合页岩为主,钙质硅质混合页岩占比大于50%;龙马溪组一段中部(龙一12与龙一13)岩相类型由下部的钙质类及钙质硅质混合岩过渡为硅质页岩,硅质页岩体积分数大于80%,偶见薄层状黏土质硅质混合页岩和混合质页岩发育;龙马溪组一段顶部发育厚层状黏土质硅质混合页岩岩相。
五峰组—龙马溪组一段黑色页岩发育于外陆棚环境,主要发育钙质硅质混合页岩、硅质页岩,偶见钙质页岩薄层,黏土矿物体积分数少。五峰组下部发育黑色页岩,在观音桥段时期海平面下降,发育碳酸盐岩沉积;龙马溪组底部受全球冰川消融的影响海平面上升,发育大套硅质页岩;龙马溪组一段上部主要岩相类型以黏土质硅质混合页岩、硅质页岩为主,钙质矿物体积分数降低,黏土质矿物体积分数增加。龙一段顶部岩石颜色逐渐变浅,经历了海平面下降、水体能量变强、陆源碎屑物质供应量增多的沉积演化过程[13,19]。
4.2 岩相横向展布特征
4.2.1 南北向页岩岩相展布特征
以单井岩相分析和测井资料为基础,通过连井对比,系统分析研究区五峰组—龙马溪组一段页岩岩相横向展布特征。研究结果表明,长宁地区页岩岩相南北向展布整体相对稳定。自南(A井)向北(C井),五峰组—龙马溪组一段沉积的页岩厚度逐渐增大,硅质页岩厚度体积分数增高,五峰组底部发育稳定的钙质硅质混合页岩,五峰组顶部发育观音桥层的钙质页岩,观音桥层沉积期总体对应于五峰组沉积期较深水沉积之后的一次大范围海退事件[19]。全球海平面的突然降低导致全球性的生物大灭绝,在研究区普遍形成一套碳酸盐岩沉积,受水体深度变化的影响,由古隆起向盆地方向碳酸盐岩沉积的层位逐渐升高,反映了由古陆向盆地内部水体消退速度变慢的特征。在龙一12和龙一13小层,混合质页岩呈尖灭状局部分布,黏土质硅质混合页岩呈薄层状分布,硅质页岩呈厚层状稳定分布,由南至北硅质页岩沉积厚度逐渐增大(发育厚度由19.8 m增加至40.1 m)。龙一14小层以黏土质硅质混合页岩相为主,在平面分布稳定,北部黏土质硅质混合页岩相发育比例较南部低(图5)。
井号位置见图1b。
4.2.2 东西向页岩岩相展布特征
自西(D井)向东(B井),页岩沉积厚度大体呈增大趋势。其中五峰组可见稳定发育的钙质硅质混合页岩,钙质页岩呈薄层状分布,厚度小于5 m。混合质页岩主要分布在五峰组和龙马溪组一段上部,呈透镜状发育。黏土质硅质混合页岩稳定分布于龙马溪组一段上部,厚度在10 m左右。由西至东岩相由大段的钙质硅质混合页岩(厚度16.4 m,占比46.9%)逐渐过渡至以硅质页岩(厚度27.4 m,占比68.2%)为主(图6)。
在龙马溪组早期,海平面上升,有机质类型为腐泥型,有机质丰度和热演化程度均较高,是龙马溪组有效烃源岩发育的主要时期,沉积中心位于四川盆地长宁地区的东北部,页岩层厚度大于20 m[21]。从页岩岩相连井沉积剖面可以看出,由南至北、由西至东,外陆棚环境的硅质页岩岩相厚度占比增高,侧面说明长宁地区的东北部为沉积中心。
5 页岩岩相对含气性的控制作用
5.1 各岩相含气性特征
通过对长宁地区五峰组—龙马溪组一段页岩39块样品进行含气量实验测试分析发现:硅质页岩的含气量介于1.74~4.35 m3/t之间,平均值为2.52 m3/t;混合质页岩的含气量介于1.54 ~2.97 m3/t之间,平均值为2.07 m3/t;黏土质硅质混合页岩的含气量介于0.91 ~1.42 m3/t之间,平均值为1.17 m3/t;钙质硅质混合页岩的含气量介于0.52~2.11 m3/t之间,平均值为1.68 m3/t;钙质页岩的含气量介于0.77 ~2.40 m3/t之间,平均值为1.88 m3/t。因此,硅质页岩含气性最好,混合质页岩、钙质页岩、钙质硅质混合页岩次之,黏土质硅质混合页岩含气性最差(图7)。
图7 四川盆地长宁地区五峰组—龙马溪组一段各页岩岩相的含气性
5.2 岩相对含气性的影响
页岩气在页岩中的赋存主要受到包括有机地球化学特征、无机地球化学特征及孔隙结构的内在因素和温度、压力以及深度在内的外在因素的共同影响,不同页岩岩相的TOC、矿物组成和孔隙发育等特征不同,显示出不同的含气性。
5.2.1 有机质丰度
总有机碳质量分数是页岩气运聚成藏的主要控制因素之一,同时也控制着页岩气的含气量[30]。长宁地区页岩气藏生产表明,页岩含气量与总有机碳质质量分数呈现较好的正相关关系(图8),页岩气含气量随着有机质质量分数的增加而增大,表明有机质对页岩含气量的控制作用显著。进一步揭示页岩的有机质质量分数不仅影响到生烃潜力的大小,还能够控制页岩的含气量。高有机质丰度是页岩气富集成藏的基本前提。以A井为例,结合X-衍射测试数据与总有机碳检测数据,研究区硅质页岩的w(TOC)在2.76%~4.06%之间,平均值为3.43%;黏土质硅质混合页岩的w(TOC)在1.95%~2.52%之间,平均值为2.19%;混合质页岩的w(TOC)在1.64%~3.12%之间,平均值为2.46%;钙质硅质混合页岩的w(TOC)在0.56%~3.12%之间,平均值为2.33%;钙质页岩w(TOC)平均值为2.36%。硅质页岩w(TOC)最高,混合质页岩、钙质页岩及钙质硅质混合页岩次之,黏土质硅质混合页岩w(TOC)最低。
图8 四川盆地长宁地区五峰组—龙马溪组一段页岩含气量与总有机碳质量分数关系图
前人研究表明,五峰组—龙马溪组黑色页岩主要由浮游藻类、细菌和笔石等成烃生物及其早期生成的原油演化形成的固体沥青组成[31]。五峰组沉积早期,气候温暖湿润,海平面上升至高位,海底出现大面积缺氧环境,藻类、放射虫、笔石等浮游生物生产率高,生物碎屑颗粒、有机质和黏土矿物等复合体以“海洋雪”方式缓慢沉降;五峰组中晚期,海平面下降,以浮游生物为食物的笔石大量灭绝,水中营养物质质量分数剧增;龙马溪组沉积早期,海平面再次快速上升,藻类、放射虫、笔石等浮游生物再次大量繁盛并缓慢沉积[8,32-33]。
海相页岩中生物成因硅的存在对优质烃源岩的发育有重要的影响[34]。该区五峰组—龙马溪组黑色页岩的硅质成分包含生物成因和碎屑成因两类,并以生物成因硅质为主(硅藻、放射虫、海绵骨针等)[16],反映静水和相对深水的陆棚沉积环境,对生物死亡后的埋藏和保存起到积极作用。海洋水体中较高含量的硅质不仅是放射虫、海绵骨针等硅质生物发育、富集的基本条件,而且也是其他海洋生物生长所必需的重要营养物质。前人[35]研究调查结果显示,硅元素的质量分数与水体的初级生产力息息相关,硅质生物大量发育时藻类也一同繁盛,藻类是一种保持其生物形态特征的水生浮游生物,是一种重要的生烃生物。生物来源硅质的富集层多是高的初级生产力层,充足的有机物质供给为优质烃源岩的发育提供了物质保证。放射虫个体及与其共生的藻类可形成较大的富硅、富有机质团粒,放射虫与藻类的共生体在死亡后快速沉降,增大沉积效率的同时也降低了有机质在水中被氧化的速率,生物生产率高,使得沉积有机质得以保存,有利于形成富有机质页岩[36]。国内部分学者也认为放射虫是古生代海洋高有机质生产力的主要贡献者之一,其有机质中脂类物质体积分数较高,容易保存,是古生代海相烃源岩有机质的主要贡献者[37]。同时,放射虫囊体表面及囊内发育的小孔和空腔为页岩气提供大量的赋存空间[38],因此,硅质生物的大量繁盛是该时期有机碳富集的重要因素。从C井五峰组—龙马溪组硅质页岩中总有机碳与硅质体积分数的关系来看,w(TOC)与硅质体积分数呈明显的正相关关系(图9),随着硅质体积分数的增加(54.4%→79.3%),w(TOC)相应增加(1.34%→4.77%),页岩含气量随之增大。这是硅质页岩含气性能好的重要原因。
R. 相关系数。
5.2.2 岩石矿物组成
除有机质外,页岩的岩石矿物组成是影响页岩含气量的另外一个因素[39-40]。为准确研究长宁地区五峰组—龙马溪组海相页岩岩石矿物组成对含气量的影响,以C井为例建立包含矿物组成-含气量-有机质丰度3种因素的统计图,以便控制w(TOC),更客观科学地判断矿物成分对含气量的影响,使结果更可信。可以看出,当w(TOC)一定时,页岩含气量与硅质矿物体积分数呈明显正相关关系(图10a),而随黏土矿物体积分数的增加呈先增大后减小的趋势(图10b),与碳酸盐矿物体积分数相关性不明显(图10c)。
图10 四川盆地长宁地区C井五峰组—龙马溪组一段不同矿物组分体积分数、w(TOC)、含气量关系
硅质与有机碳的富集密切相关,且硅质体积分数的增高导致岩石脆性增大,利于形成天然裂缝和诱导裂缝[3]。生物成因硅质重结晶可以形成石英,增加页岩脆性[30],进而对页岩岩石渗透性的提高、储集空间的扩大、气体的解吸与运移起到积极影响。因此,高硅质矿物体积分数对页岩气的富集成藏、压裂开发及有利层位选择有重要意义。页岩含气量与碳酸盐矿物体积分数相关性不明显,碳酸盐矿物为易溶矿物,在成岩演化过程中容易受到酸性流体的溶蚀,但多以孤立状形式存在,故对含气性影响不显著[10]。而相对页岩中的其他成分,黏土矿物的岩石力学属性为塑形,黏土矿物虽然能够通过成岩转化形成次生孔隙,但其易受到压实变形而难以保存。页岩含气量随黏土矿物成分的变化呈现先增加后减小的趋势,表明黏土矿物虽具有很强的吸附能力和较大的比表面积,能够为吸附态页岩气提供一定的赋存空间,但随着其体积分数持续增大,过高的黏土矿物体积分数将大大降低岩石脆性,导致裂缝不易形成,同时页岩的抗压实能力也相应降低,对孔隙发育不利,从而不利于页岩气的开采,影响压裂效果[41]。
5.2.3 孔隙结构
孔隙结构与页岩气的赋存有密切的关系。页岩气通常以游离态赋存于中孔、宏孔与裂缝中,故游离气量主要与孔体积大小有关。吸附气吸附于有机质与黏土矿物微孔、中孔表面上,故吸附气量主要与比表面积有关[41]。
该区不同岩相页岩的孔隙结构参数见表2,页岩样品的平均比表面积为27.27 m2/g,平均孔体积0.12 cm3/g。硅质页岩岩相的比表面积与孔体积最大,比表面积为35.12 m2/g,孔体积为0.17 cm3/g;黏土质硅质页岩孔体积和平均孔径偏小,而比表面积偏大。研究区海相页岩普遍处于高过成熟阶段,干酪根裂解与迁移有机质裂解生气,能够产生大量有机质孔隙,为页岩气赋存提供绝大部分储集空间[42]。生物硅的发育一定程度上增加了页岩的抗压实能力,利于无机孔隙的保存,为后期迁移有机质充填提供了有利空间[43]。过高的黏土矿物体积分数会降低页岩抗压实能力,不利于孔隙的发育。因此,硅质页岩由于富有机质而具有最大的孔体积,黏土质硅质混合页岩孔体积最小。比表面积则由有机质孔和黏土矿物提供,有机质的内部广泛发育微孔与中孔[44],同时内部的孔隙形成了复杂的网络空间结构,因此有机质的存在大大增加了孔隙比表面积。黏土矿物由于自身形态的特性,呈现絮状、书页状,使得其具有较其他脆性矿物更大的比表面积。因此,高有机质质量分数极大增加了页岩比表面积,黏土矿物对比表面积也有一定贡献,致使硅质页岩、黏土质硅质混合页岩由于高w(TOC)或高黏土矿物体积分数而具有较高的比表面积。
表2 研究区不同岩相页岩样品孔隙结构参数
根据BJH(Barret-Joyner-Halenda)法计算该区各页岩岩相样品的孔径分布曲线。从图11中可以看出,页岩峰值孔径集中在3~5 nm之间,表明在这个范围内孔出现的概率最大,各页岩岩相样品的平均孔径为15.61~24.46 nm(表2),页岩孔隙以中孔为主,同时含有一定量的大孔,造成孔径分布图中的“拖尾”现象。硅质页岩岩相样品的累积孔体积(V)与孔隙在峰值孔径时对应的孔体积(dV/dD)最大。综合不同页岩岩相比表面积、孔体积、平均孔径数据发现,硅质页岩岩相孔隙结构最好,表现出更优越的游离气及吸附气储集能力。
a. 硅质页岩;b. 黏土质硅质混合页岩;c. 混合质页岩;d. 钙质硅质混合页岩;e. 钙质页岩。
6 结论
1)四川盆地长宁地区五峰组—龙马溪组一段共发育黏土质硅质混合页岩、混合质页岩、硅质页岩、钙质硅质混合页岩和钙质页岩五类页岩岩相。与龙马溪组一段上部相比,五峰组—龙马溪组一段中下部具有高硅质、钙质矿物体积分数,黏土矿物体积分数低。
2)长宁地区五峰组—龙马溪组一段页岩岩相垂向演化整体具有三分性特征,随海平面的变化,岩相呈钙质硅质混合页岩—硅质页岩—黏土质硅质混合页岩过渡;横向上研究区页岩岩相南北展布整体相对稳定,由西至东岩相由大段钙质硅质混合页岩逐渐过渡到以硅质页岩为主,沉积中心位于长宁地区东北部,由南至北、由西至东,硅质页岩岩相沉积厚度占比增高。
3)页岩含气量主要受到有机质丰度、矿物成分、孔隙结构等因素的影响,不同页岩岩相的含气性存在明显差异,研究区硅质页岩含气性最好,而黏土质硅质混合页岩含气性最差。主要由于硅质页岩具有高生物成因硅质体积分数、高w(TOC)、高脆性及高孔隙结构参数等特征,为页岩气的形成、储存及富集成藏提供了有利条件。