四、年度计划
研究内容 （1）开展文献资料调研，对南方古生代地层代表性地区、典型钻井进行野外采样，实测剖面，开展沉积环境、储层评价研究，获得典型泥页岩样品。 （2）开展南方典型盆地类型与动力学分析，盆地现今地热特征及古地温研究。 （3）研究南方古生界富有机质泥页岩地球化学特征、油气生成演化及与页岩生烃强度；研究有机质丰度、类型和成熟度对页岩气形成和页岩含气性的影响。 （4）对比研究南方古生代页岩与美国代表性页岩气盆地页岩在地质地球化学特征、含气性等方面的异同。 （5）以黔北及安徽芜湖中海油页岩气区块为重点研究靶区，通过地质地球物理资料分析与解释，研究古生界层序地层格架。 （1）研究南方古生界典型富有机质泥页岩样品的气体地球化学特征、矿物组成特征、有机质特征与温压条件对气体吸附与解吸附的影响； （2）研究南方古生界页岩储层微观孔裂隙结构，特别是纳米级孔隙结构；研究页岩气的吸附态、游离态、溶解态等各相态间耦合关系； （3）开展南方典型盆地重点剖面构造变形特征与变形机制研究，研究不同组构页岩的储层物性。 （4）研究南方古生界页岩气的温压流体场等页岩气成藏动力学特征及页岩气系统的“源岩—储层—盖层”组合特征。 （5）研究南方古生界页岩气评价的限定指标，包括TOC的下限、成熟度Ro上限与下限标准、页岩的最小厚度；页岩地层脆性矿物特征。 （6）对勘探示范区块，研究沉积环境、油气生成地质模型，预测黑色页岩分布。 预期目标 （1）确定南方典型盆地类型及动力学背景，构建南方典型盆地典型剖面/典型钻井古温标数据库。 （2） 总结南方古生代页岩的地质地球化学特点与含气性，及其与美国页岩气盆地的异同。 (3) 建立南方古生代页岩有机质特性、成烃演化与页岩气形成的关系 （4）发表相关论文10－15篇，其中EI/SCI论文3－5篇。 （5）与产业部门联合，建立页岩气研究与实践基地。 第 一 年 （1）建立我国南方古生界富有机质页岩热演化程度与页岩气生成量和保存量的地质演化模型。 （2）揭示纳米级孔隙结构与页岩气赋存富集的关系，揭示页岩气的赋存机理。 （3）建立南方古生界盆地构造-热演化模型，揭示构造抬升条件下页岩气储层物性的响应特征和含气性变化机制。 （3）根据中国南方古生界页岩的地质地球化学特点，构建适合的页岩气评价指标体系。 （5）对勘探示范区块，确定主要层位页岩的地质地理分布； 圈定有效页岩气源灶； （6）发表相关论文20－25篇，其中EI/SCI论文10－15篇。 第 二 年
研究内容 预期目标 （1）建立南方古生界典型页岩气体组成、有机质特性、矿物组成、温度和压力与气体生成量和保存量的关系。 （2）建立南方典型盆地原型特征与构造演化模型，确定关键构造变革时期重点页岩层系储层物性的主要影响因素。 （3）针对南方古生代页岩的地质地球化学特点与勘探程度，建立有针对性的资源潜力评价方法。 （4）建立页岩储层缝孔发育模式、识别技术方法,构建页岩气成藏动力学特征“五史”“四场”配臵关系及其对页岩气赋存机理的控制作用。 （5）发表相关论文20－25篇，其中EI/SCI论文10－15篇。 （1）研究南方古生界富有机质泥页岩气体保存量的地质记录，研究湿度对页岩气保存的影响； (2) 针对南方古生代埋藏特点,研究深层高温高压条件下页岩气形成机制，烃类气体、矿物组成、CO2以及水之间的化学反第 应对页岩储集性能和含气性的影响作用。 （3）研究原型盆地恢复及后期构造改造， 进行不同组构页岩压裂实验与裂缝系统形成与演化的数值模拟。 三 （4）评价页岩气资源潜力有多种方法的应用条件，针对南方古生代不同区块、不 同层位页岩的地质地球化学特点，勘探程度，建立有针对性的资源潜力评价方法 年 （5）对勘探示范区块，研究页岩储层缝孔特征、成因机制与主控因素研究, 揭示地质历史演化过程中页岩孔-裂隙的演变规律, 研究页岩气成藏动力学特征“五史”“四场”配臵关系。 （1）研究南方古生代富有机质泥岩游离气和吸附气的地质记录；研究有机质纳米孔形成演化与有机质热演化的关系，研究页岩中微孔缝结构网络系统及页岩气的赋存机理。 （2）研究南方古生代构造抬升造成的页第 岩储层压力的演变，及其对页岩气含气性能的影响，研究构造改造程度与页岩含气 性的关系。 （3）研究南方古生代有页岩气资源潜力四 的页岩的地质地理分布与评价模型。重点研究层位包括：上二叠统暗色页岩、下志 留统暗色页岩、下寒武统暗色页岩；重点建立的模型包括：气体吸附与解吸附地质年 模型，游离烃地质模型，其它赋存气扩散模型，页岩总含气地质模型。 （4）对勘探示范区块，研究页岩含气性、赋存特点及富集主控因素，开展页岩含气量分布的工业成图，圈定页岩气富集区带。 （1）量化各种地质地球化学因素对页岩含气性的控制作用，建立相关定量评价模型。 （2）确定中国南方典型盆地页岩气主要生烃期次及构造改造对页岩储层物性及含气性的影响。 （3）圈定南方古生代有页岩气资源潜力的页岩的地质地理分布，建立不同区块、不同层位页岩含气量地质模型。 （4）提供勘探示范区块页岩含气量分布的工业成图，圈定页岩气富集区,评价勘探潜力。 （5）发表相关论文20－25篇，其中EI/SCI论文10－15篇。
研究内容 预期目标 （1）量化各种地质地球化学因素对页岩含气性的控制作用，建立页岩气赋存富集的地球化学理论。 （2）明确构造改造过程中页岩气散失与保存机理，确定中国南方典型盆地页岩气有利成藏层系及区块。 （3）提交我国南方古生界页岩气资源潜力评价报告及相关图件。 （4）对勘探示范区块，形成中国南方古生界的页岩气地质勘探评价技术与方法的示范。 （5）发表相关论文20－25篇，其中EI/SCI论文10－15篇。 （6）项目结题，提交综合研究报告。 （1）综合评价影响页岩气保存量的主要控制因素，综合研究页岩气赋存机理和成藏富集规律。 (2)综合评价南方古生代深层页岩的储集物性与含气性的主控因素。 （3）综合研究构造改造地区页岩气的散第 失与保存条件、机理，分析构造作用对页 岩气保存与开采的影响。 （4）对南方古生代地层，根据优选适合的资源潜力评价方法、确定的地球化学限五 定指标、页岩典型含气数据，模拟计算南 方古生代页岩气资源量，预测有利的勘探开发区。 （5）对勘探示范区块，综合评价勘探潜年 力和有利的页岩气富集区带，实施钻井勘探，开展页岩气层测井评价和高效测试方法先导研究。 （6）项目结题总结。
一、研究内容
1．关键科学问题
页岩气评价与勘探面临与常规油气评价完全不同的科学问题与理论，加之我国在该领域实质性研究工作做得不多，国外现有理论与方法对于我国南方古生界页岩气评价不可直接应用，有关南方古生界页岩气的形成、含气性、赋存特点、富集成藏机理、资源潜力等方面都存在许多基础研究的难点。本项目将重点攻克如下关键科学问题：
（1）页岩气的赋存机理
尽管页岩气以吸附或游离态为主要存在方式这一机理得到了普遍的认可，但却难以解释美国Fort Worth 盆地Barnett 页岩惊人的高产页岩气系统等问题。页岩具有多微孔性、孔径小、低渗透等特点。页岩中纳米级孔隙结构赋气的复杂性，成为建立页岩气赋存机理的一个瓶颈。目前的研究表明，页岩气的赋存形式可能存在游离态、吸附态、溶解态和其它状态（如固溶态）等多种形式。因此，从纳米级孔隙结构的研究入手，分析纳米孔隙与微裂缝之间的复杂孔裂隙结构或网络，揭示页岩中页岩气的多态耦合关系，探讨页岩气成藏的赋存机理，是当前急需解决的科学问题。
（2）构造改造对页岩含气性的影响
构造改造(地层抬升)导致地层的温压条件发生变化,页岩原有的孔裂隙系统遭到破坏, 吸附气解吸为游离气而快速逸散, 导致页岩含气量减少。同时，也使页岩基质膨胀，微裂缝发育，页岩储层物性显著改善。因此，构造改造涉及到非常复杂的吸附与解吸附机理问题。在构造改造过程中页岩储层压力的动态演化过程及对页岩储层物性的影响，页岩中气体的存在形式、数量等如何演化、页岩气散失机理，构造变动条件下页岩储层物性变化的宏观和微观机制等重要力学理论问题，均缺乏深入研究，成为制约页岩气勘探和开发的重要科学问题。
（3）深层页岩储集物性
深层页岩的储集物性以及含气性是一个在世界范围内尚缺乏研究、但又极具中国地质特色的科学问题。与北美地区页岩气产层大多埋深在2000－3000m以内不同，中国南方古生界页岩在地质历史时期埋藏深度普遍达到7000－10000m,