页岩气藏超压演化过程:来自四川盆地南部五峰组-龙马溪组裂缝流体包裹体的证据

四川盆地南部(以下简称川南地区)上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气藏普遍存在着超压现象,部分井页岩地层压力系数远高于1.50,目前对于该区页岩气藏压力演化的过程认识尚不清楚。为了揭示该区五峰组—龙马溪组页岩气藏超压的形成机制与演化过程,以川南地区泸州、威远两地典型井页岩裂缝复合脉体样品为研究对象,通过薄片分析、阴极发光扫描电镜观察,明确裂缝复合脉体胶结物的充填期次,开展不同期次裂缝脉体矿物中包裹体测温和激光拉曼分析,结合埋藏史—地热史研究成果,揭示了不同期次裂缝的开启时间,进而探讨了其与页岩气藏超压演化过程的关系。研究结果表明:①研究区典型井页岩裂缝中主要存在着两期脉体充填,第一期脉体主要分布在裂缝壁,矿物颗粒较小,脉体中流体包裹体均一温度与主生气期温度相符,表明第一期裂缝开启过程与生烃增压作用有关,第二期裂缝脉体主要分布在裂缝中部,矿物颗粒较大,脉体中流体包裹体温度范围较广,与抬升过程地层温度相符,指示第二期裂缝开启过程与构造抬升泄压有关;②研究区页岩最大埋深前甲烷包裹体捕获压力介于103.06~139.82 MPa、压力系数介于2.05~2.50,储层抬升过程中甲烷包裹体捕获压力介于101.32~127.73 MPa、压力系数介于1.89~2.18;③页岩气藏超压来自液态烃裂解生气增压作用,抬升阶段是持续泄压的过程。结论认为,川南地区五峰组—龙马溪组页岩气藏具有良好的保存条件,现今仍能保持较高的压力系数。