页岩主要发育在中、新生代盆地，热演化程度偏低，Ro主体小于1．1%，以生油为主，但在凹陷中心区已进入生气阶段，具有一定的页岩气勘探潜力。如渤海湾盆地古近系发育多套富有机质页岩，岩性以钙质页岩、厚层黑色页岩为主，广泛分布于各断陷
2中，面积约1．8万～2．3万km，厚10～600m。有
合、多期次、多旋回的复杂构造特征，形成了多类型、结
构复杂、多期叠合、多期构造变动的沉积盆地。虽然我国发育三大类、多套富有机质页岩，但整体保存条件比
尤其是海相页岩，后期改造强烈，页岩气藏很美国差，
容易遭受破坏。如处于四川盆地南部稳定区的宁203
3
井，下志留统龙马溪组实测含气量为3．5～6．5m/t，压力系数2．03；而处于四川盆地之外改造区的昭101井，
3
下寒武统牛蹄塘组实测含气量为0．33m/t，且90%为氮气，说明遭受了破坏。
地层压力是反映页岩气藏保存条件好坏的关键指标。美国热成因型的页岩气，大多表现为超压异常（见表1）。我国的海相页岩在广大的南方地区大多呈现低压异常，仅在四川盆地等构造相对稳定的如四川盆地南部的长宁地地区气藏压力系数较高，区，下志留统龙马溪组页岩气藏压力系数普遍大于2．0，页岩含气量和单井产量较高。海陆过渡相与煤系页岩低压与高压异常并存，含气性差别很大。如鄂尔多斯盆地东部石炭—二叠系页岩地层普遍为低
33
压异常，含气量均小于1m/t，甚至低于0．05m/t；
机质为湖相富藻类生物，有机质类型为I～II1型，热
演化程度大部分处于液态烃范围，在埋深大于4000m区域进入生气范围。沙一段Ro为0．7%～1．8%，沙三段Ro为0．4%～2．0%，沙四段Ro为0．6%～3．0%。页岩发育粘土矿物间孔、无机矿生物骨架孔、碳酸盐岩与黄铁矿晶间孔、物粒间孔、
页岩干缩缝等，孔隙直径44～250nm，平均76nm，孔隙度0．5%～9．8%，平均5．6%；渗透率0．06～1．6mD。由于陆相湖盆砂质碎屑供给丰富，石英等脆性矿物含量较高，一般大于40%，但粘土矿物含量一般大于30%，且伊蒙混层等水敏矿物含量偏高。如四川盆地下侏罗统页岩中石英等脆性矿物含量平均49．6%，粘土矿物含量平均48．7%。粘土矿物主要为伊利石（23%～54%）、绿泥石（0%～36%）、伊蒙混层（10%～66%），伊蒙混层中混层比低（2．5%～16%）。2．3
保存条件
页岩超低的孔隙度和渗透率使其本身就可以作为盖层，因此页岩气对于盖层的要求不像常规气藏那么苛刻，不需要特定的圈闭条件就可以成藏。当然，如果存在良好的封盖层条件，页岩气可以得到更加有效的保存。如美国FortWorth盆地Barnett页岩，顶底均发育致密灰岩，页岩内部还发育一套For-estburg组灰岩［4］，使得Barnett页岩成为目前全球累计产气量最高的页岩。
页岩中的天然裂缝有利于页岩气的运聚，但如果
独立封闭体系容易遭受破坏，页岩气很裂缝过于发育，
容易通过裂缝散失，因此构造运动频繁、断裂过于发育页岩气反而难以成藏。北美地台整体相对稳的地区，
构造运动比较简单，因此美国的产气页岩保存条件定，
一般较好。中国大陆处于太平洋、印度和西伯利亚等板块交汇处，动力学体系复杂，地质构造具多块体拼
而四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组页岩地层压
力系数可达1．8以上，须一、三段页岩实测含气量接
3
保存条近3m/t。湖相页岩大多表现为常压—高压，
件较好，在部分地区已获得工业气流。如川西坳陷元
坝9井在下侏罗统自流井组东岳庙段页岩初期日产气
3
超过1万m，元坝21井在下侏罗统自流井组大安寨段
3
常规射孔测试日产气50．7万m，元坝102—侧1井、元坝11井、元坝101井和元坝5—侧1井在大安寨段均
［3］
获页岩气流；鄂尔多斯盆地东部的柳评177井和新57井在上三叠统延长组7段页岩压裂获气［10］。我国页岩气成藏条件可概括为：a．页岩发育具广泛性，不同时代、不同地区都发育规模不等的富有机质页岩；b．页岩展布具非均衡性，海相页岩厚度大、分布稳定，海陆过渡相与煤系页岩厚度小、横向变化快，湖相页岩盆地凹陷中心区厚度大、分布较稳
有机质含量总体丰定；c．页岩成气潜力具多样性，
富，高有机碳含量（TOC＞2%）页岩发育程度和集
中程度不一；页岩有机质类型存在腐泥型、腐殖型和混合型等多种类型；页岩形成时代、赋存地质背景不同，热成熟度变化范围大；d．页岩储层具差异性，不同页岩岩性组合、含气量、矿物组成与含量、纳米孔隙发育程度等存在明显差异。
3中美页岩气分布特征分析
“U”美国产气页岩绝大多数为海相，呈型分布在
2012年第14卷第6期
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页岩气,非常规能源
Appalachian早古生代逆冲褶皱带、Ouchita晚古生代逆冲褶皱带和Laramide中生代逆冲褶皱带前缘的前陆盆
［11］
地及其相邻地台之上的克拉通盆地中，时代以晚古生代泥盆纪、石炭纪为主，其次为中生代侏罗纪、白垩纪（见表1），横向上大面积厚层连续展布，页岩气勘探开发主体深度为1500～3500m。
我国海相页岩主要分布在坳拉槽和克拉通边缘坳陷盆地中，时代以早古生代寒武纪和志留纪为主，区域上分布于华北、南方、塔里木和青藏4个地区，纵向上位于各层系的中下部。除四川盆地、塔里木盆地等构造稳定的地台区保存较好外，其余多处于现今盆地范围之外的褶皱造山带，遭受过多期构造改造，地下构造变形强烈，地表多为山地。华北和塔里木地区埋深一般大于4500m，青藏地区海拔高、气候恶劣，南方大部地区保存条件较差，且地表多为山地和丘陵，综合评价认为目前最现实的页岩气勘探领域是四川盆地及其周缘地区
［12～16］
上三叠统须家河组页岩气潜力较大。
湖相页岩主要分布在中新生代陆相盆地，其次
为二叠系，区域上分布于东北、华北、南方和西北4个地区的各主要产油气盆地，富有机质页岩集中段纵向上厚度大，横向上大面积连续分布。由于埋深适中，主体在2000～4000m，地表条件良好，且地
如能解决水平井和分段压裂等关键面管网较发达，
工程技术问题，在进入生气阶段的各盆地凹陷中心
区应能实现规模开发。初步研究认为，松辽盆地中央凹陷区上白垩统青一段、渤海湾盆地凹陷中心区沙河街组、四川盆地川北地区中下侏罗统、鄂尔多斯盆地东部上三叠统长7、长9段等有一定的页岩气勘探前景。