页岩储层非构造裂缝研究进展与思考

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.12.5

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (1): 297-314.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.12.5

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页岩储层非构造裂缝研究进展与思考

丁文龙¹^,²^,³(), 王垚¹^,²^,³^,^*(), 王生晖¹^,²^,³, 刘霆锋¹^,²^,³, 张子游¹^,²^,³, 勾通¹^,²^,³, 张梦阳¹^,²^,³, 贺湘¹^,²^,³

1.中国地质大学(北京) 能源学院, 北京 100083
2.中国地质大学(北京) 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室, 北京 100083
3.中国地质大学(北京) 自然资源部页岩气资源战略评价重点实验室, 北京 100083

收稿日期:2023-09-11 修回日期:2023-10-05 出版日期:2024-01-25 发布日期:2024-01-25
通讯作者: *王垚(1994—),男,博士研究生,从事石油构造分析、非常规油气储层裂缝形成机制与定量表征及工程甜点评价预测工作。E-mail: yaowang@cug.edu.cn
作者简介:丁文龙(1965—),男,教授,博士生导师,长期从事石油构造分析与控油气作用、非常规油气储层地应力分析及裂缝形成机制与定量表征及地质工程一体化研究方面的教学与科研工作。E-mail: dingwenlong2006@126.com
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(42072173);国家自然科学基金面上项目(42372171)

Research progress and insight on non-tectonic fractures in shale reservoirs

DING Wenlong¹^,²^,³(), WANG Yao¹^,²^,³^,^*(), WANG Shenghui¹^,²^,³, LIU Tingfeng¹^,²^,³, ZHANG Ziyou¹^,²^,³, GOU Tong¹^,²^,³, ZHANG Mengyang¹^,²^,³, HE Xiang¹^,²^,³

1. School of Energy Resources, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China
2. MOE Key Laboratory for Marine Reservoir Evolution and Hydrocarbon Abundance Mechanism, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China
3. MNR Key Laboratory of Strategy Evaluation for Shale Gas, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China

Received:2023-09-11 Revised:2023-10-05 Online:2024-01-25 Published:2024-01-25

摘要/Abstract

摘要：

随着我国对非常规油气勘探理论的完善和技术的提高,页岩油气勘探开发不断获得突破,其战略地位也在不断上升。页岩储层的品质通常是制约其资源潜力的主要因素,其中裂缝是页岩油气富集、高产、稳产的关键。因此裂缝作为富有机质页岩储层重要的储集空间和渗流通道,其相关研究一直都是该领域内的重点。我国页岩储层内天然裂缝大量发育,而非构造裂缝同样比较发育,对页岩油气的富集和保存评价亦具有重要意义。目前对页岩储层构造裂缝的研究比较深入,而对页岩非构造裂缝的研究则相对薄弱。为此本文在充分调研近年来国内外页岩非构造裂缝研究成果的基础上,重点梳理了非构造裂缝的分类、识别与表征、主控因素、期次及演化序列等方面的研究进展。页岩储层非构造裂缝以成因和形态复杂、分布不规则、尺度较小为特征,依据成因机制差异可将其分为成岩缝、异常高压缝、层理缝和表生缝4个大类,它们的识别与表征目前主要还停留在定性描述的阶段;尽管不同类型的非构造缝主控因素存在差异,但均在不同程度上受控于沉积作用、成岩作用、矿物组分及含量、岩石力学性质,呈现出一定的共性。综合分析并指出了页岩储层非构造裂缝研究的关键问题及发展趋势:一是基于页岩储层岩心、薄片、成像测井、常规测井的典型特征,结合先进图像技术,建立不同类型不同尺度非构造裂缝综合有效识别与定量化表征新方法。二是针对页岩储层非构造裂缝的形成发育具有“多成因类型、多控制因素、多期次演化”的特点,并且页岩非构造裂缝的形成与演化与“古温压、古流体、古成岩”过程联系紧密。据此提出了利用页岩储层非构造裂缝中普遍存在的方解石等充填物的流体地球化学、同位素地球化学(C,O,Sr)及微区原位同位素年代学(U-Pb,Sm-Nd)等先进实验分析技术,综合确定页岩储层非构造裂缝形成时间和活动期次及演化序列是未来研究的关键手段。三是由页岩储层非构造裂缝发育程度与单因素主控因素之间的定性-半定量分析,向多个主控因素耦合控制下的非构造裂缝发育程度的定量研究方向发展,即采用数学方法确定不同主控因素对于裂缝发育程度影响的权重,并构建适合我国页岩非构造裂缝发育程度的综合指数与多个主控因素之间的定量关系模型。

关键词: 页岩油气, 非构造裂缝, 裂缝分类, 主控因素, 裂缝发育程度, 裂缝期次

Abstract:

Shale oil and gas exploration and development in China has become increasingly important strategically, as breakthroughs are continually to be made with the improvement of unconventional oil and gas exploration theory and technology. The resource potential of shale reservoirs is largely constrained by reservoir quality, where fracture development is key to oil/gas enrichment and reservoir productivity. Fractures have always been a research focus of organic-rich shale oil and gas reservoirs as they play an important role in petroleum storage space and seepage channels. Shale reservoirs in China are naturally fractured in general and have relatively wide distribution of non-tectonic fractures. Presently, tectonic fractures have been studied more in depth. This paper, therefore, focuses on non-tectonic fractures with comprehensive review of recent domestic and foreign research achievements, focusing on fracture classification, identification and characterization as well as fracture controlling factors, stages and evolutionary sequences. Non-tectonic fractures are characterized by complex formation mechanism and morphology, irregular distribution pattern and small scale. According to their formation mechanism, non-tectonic fractures can be divided into four categories: diagenetic fractures, abnormal high-pressure fractures, bedding fractures and supergene fractures; whereas fracture identification and characterization are still largely based on descriptive analysis. Although the main fracture controlling factors differ between different fracture types, they share certain commonalities as all fractures are controlled, to some degrees, by sedimentation, diagenesis, mineral composition/content and rock mechanical properties. This paper further analyzes the key research challenges and points out key development trends in the field. First, a novel method should be developed to perform comprehensive and effective identification and quantitative characterization of non-tectonic fractures of different types and scales, based on typical characteristics of shale reservoir core, thin section, imaging logging and conventional logging, combined with advanced image technology. Second, as non-tectonic fractures exhibit “multi-genetic type, multi-control factor, multi-stage evolution” characteristics, with paleotemperature/paleopressure, paleofluids and paleodiagenesis playing a key role in their generation and evolution, advanced experimental analysis techniques, such as fluid geochemistry, isotope geochemistry (C, O, Sr) and in situ isotope chronology (U-Pb, Sm-Nd) of common filling materials such as calcite should be the key techniques to determine their formation time, active stages and evolutionary sequence. Last, the future trend is a shift from qualitative/semi-quantitative analyses of fracture development under a single controlling factor to quantitative, multi-factor coupling analysis. That is, using mathematical methods to determine the weights of different controlling factors and construct a quantitative relationship model to quantify the relationship between a comprehensive fracture development index and multiple controlling factors.

Key words: shale oil and gas, non-tectonic fracture, fracture classification, main control factor, fracture development degree, fracture formation period

中图分类号:

TE132.2

丁文龙, 王垚, 王生晖, 刘霆锋, 张子游, 勾通, 张梦阳, 贺湘. 页岩储层非构造裂缝研究进展与思考[J]. 地学前缘, 2024, 31(1): 297-314.

DING Wenlong, WANG Yao, WANG Shenghui, LIU Tingfeng, ZHANG Ziyou, GOU Tong, ZHANG Mengyang, HE Xiang. Research progress and insight on non-tectonic fractures in shale reservoirs[J]. Earth Science Frontiers, 2024, 31(1): 297-314.

图/表 9

表1 页岩非构造缝分类方案

Table 1 Different classification schemes for non-tectonic fractures

学者	页岩非构造缝分类
曾联波和肖淑蓉^[69]	干燥裂缝、矿物相变裂缝、卸载裂缝、脱水裂缝、热收缩裂缝、风化裂缝和成岩裂缝
郭璇等^[51]	表生裂缝、收缩裂缝、溶蚀裂缝、缝合线、差异压实裂缝、压裂缝、冰冻裂缝、重力滑塌有关的裂缝
龙鹏宇等^[43]	层间页理缝、成岩收缩微裂缝和有机质演化异常压力缝
丁文龙等^[62]	成岩收缩裂缝、成岩压溶缝合线、超压裂缝、热收缩裂缝、溶蚀裂缝和风化裂缝
袁玉松等^[55,63]	干裂裂缝、水下收缩裂缝、成岩层理裂缝、欠压实超压裂缝、生烃超压裂缝和现代表生裂缝
徐翔^[70]	成岩收缩缝、成岩岩溶缝合线、超压裂缝、热收缩裂缝、溶蚀裂缝和风化裂缝
郭旭升等^[40]	有机质演化异常压力缝、成岩收缩缝和层间页理缝
田鹤等^[71]、马诗杰等^[72]	2个大类(成岩裂缝和异常高压裂缝)3个亚类(页理缝、收缩裂缝和异常高压裂缝)
王幸蒙等^[73]	页理缝、成岩缝和异常超压缝
董大忠等^[74]	页理缝
马军^[75]	层理缝、解理缝、收缩缝和晶间缝
王濡岳等^[76⇓-78]	宏观上产出层理缝和层间缝,微观上为层间缝、粒间缝和粒内缝
曾维特等^[79]	成岩收缩缝、溶蚀缝和异常高压缝
曾联波等^[80]	2大类(成岩裂缝和异常高压裂缝)3个亚类(层理缝、收缩裂缝和异常高压裂缝)

表2 页岩非构造裂缝分类及成因机制

Table 2 Classification and genetic mechanisms of non-tectonic fractures in shale

类型	亚类	主控作用	发育频率
成岩缝	成岩收缩缝	收缩作用	高
异常高压缝	欠压实超压裂缝	欠压实作用	高
异常高压缝	生烃超压裂缝	生烃作用	高
层理缝	压溶层理缝	压实压溶作用	中
	收缩型层理缝	收缩作用	高
	异常高压型层理缝	异常高压作用	高
	复合型层理缝	沉积、成岩、异常高压多种作用	高
表生缝	卸载裂缝	剥蚀作用	低
表生缝	风化裂缝	风化作用	低

图1 海相页岩储层成岩缝及异常高压缝宏观和微观特征(图a,b,c,d,e据文献[79]修改;f据文献[95]修改) a—成岩脱水收缩缝,呈“鸡笼状”,渝页1井,龙马溪组,118 m;b—黏土矿物收缩缝,岑页1井,牛蹄塘组,1 418 m;c—黏土矿物脱水收缩缝,呈丝缕状、卷曲片状,酉科1井,牛蹄塘组,1 360 m;d—异常高压缝,沿层理发育,松科1井,牛蹄塘组,288 m;e—异常高压缝,被有机质充填,岑页1井,牛蹄塘组,1 459 m;f—异常高压缝,N201井,龙马溪组。

Fig.1 Characteristics diagenetic fractures (a-e, adapted from [79]) and abnormal high-pressure fractures (f, adapted from [95]) in marine shale reservoirs

图2 海相页岩储层层理缝及溶蚀缝宏观和微观特征(图a, b据文献[95]修改; c, d据文献[37]修改) a—水平层理缝,黄铁矿全充填,YS107井,龙马溪组,2 274.25~2 275.5 m;b—层理缝,N216井,龙马溪组;c—收缩成因层理缝,页岩,B1井,1 433.7 m;d—异常高压成因层理缝,B1井,1 438.9 m。

Fig.2 Characteristics of bedding fractures and dissolution fractures in marine shale reservoirs. A, b adapted from [95]; c, d adapted from [37].

图3 焦石坝地区XX6井页岩缝综合指数与黏土矿物、硅质矿物含量交汇图(据文献[40])

Fig.3 Plots of foliation fracture index vs. clay (a) and silica (b) contents for rock samples from well XX6, Jiaoshiba area. Adapted from [40].

表3 页岩非构造裂缝发育程度与总有机碳含量关系(据文献[39])

Table 3 Relationship between the development degree of shale non-tectonic fractures and organic carbon content. Adapted from [39].

总有机碳(TOC)含量	裂缝发育程度
<2%	差
2%~<4.5%	中等
4.5%~7%	好
>7%	最好

图4 裂缝密度与TOC含量关系图(a据文献[74]修改; b据文献[111]修改)

Fig.4 Relationship between fracture density (a, adapted from [74]) or bedding fracture density (b, adapted from [111]) and TOC for the studied rock samples

图5 渝东南-黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝密度与储层参数关系(据文献[76]修改)

Fig.5 Relationships between fracture density and reservoir parameters in shale reservoirs of the Lower Cambrian Niutitang Formation in southeastern Chongqing-northern Guizhou area. Modified after [76].

表4 埋藏阶段泥页岩非构造裂缝形成演化模式(据文献[63])

Table 4 Formation and evolutionary patterns of non-tectonic fractures in shale during burial. Adapted from [63].

埋藏阶段	裂缝类型	成岩阶段	深度区间/m
表层	干裂裂缝	未成岩阶段	地表-潜水面
浅层	水下收缩裂缝	未成岩阶段	10~100
中-深层	欠压实超压裂缝	早成岩阶段	可至2 500
深层	生烃超压裂缝	中-晚成岩阶段	2 000~5 000
超深层	闭合裂缝	晚成岩阶段	>5 000

参考文献 145

[1]	邹才能, 陶士振, 杨智, 等. 中国非常规油气勘探与研究新进展[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2012, 31(4): 312-322.
[2]	邹才能, 杨智, 孙莎莎, 等. “进源找油”: 论四川盆地页岩油气[J]. 中国科学: 地球科学, 2020, 50(7): 903-920.
[3]	赵文智, 贾爱林, 位云生, 等. 中国页岩气勘探开发进展及发展展望[J]. 中国石油勘探, 2020, 25(1): 31-44. DOI
[4]	邹才能, 杨智, 董大忠, 等. 非常规源岩层系油气形成分布与前景展望[J]. 地球科学, 2022, 47(5): 1517-1533.
[5]	张金川, 金之钧, 袁明生. 页岩气成藏机理和分布[J]. 天然气工业, 2004(7): 15- 18, 131-132.
[6]	HAO F, ZOU H, LU Y. Mechanisms of shale gas storage:implications for shale gas exploration in China[J]. AAPG Bulletin, 2013, 97(8): 1325-1346. DOI URL
[7]	金之钧, 胡宗全, 高波, 等. 川东南地区五峰组-龙马溪组页岩气富集与高产控制因素[J]. 地学前缘, 2016, 23(1): 1-10. DOI
[8]	郭旭升, 胡东风, 李宇平, 等. 涪陵页岩气田富集高产主控地质因素[J]. 石油勘探与开发, 2017, 44(4): 481-491. DOI
[9]	邹才能, 赵群, 董大忠, 等. 页岩气基本特征、主要挑战与未来前景[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(12): 1781-1796.
[10]	马永生, 蔡勋育, 赵培荣. 中国页岩气勘探开发理论认识与实践[J]. 石油勘探与开发, 2018, 45(4): 561-574. DOI
[11]	杨威, 蔡剑锋, 王乾右, 等. 五峰-龙马溪组海相页岩生-储耦合演化及对页岩气富集的控制效应[J]. 石油科学通报, 2020, 5(2): 148-160.
[12]	GAO Z, XIONG S. Methaneadsorption capacity reduction process of water-bearing shale samples and its influencing factors: one example of Silurian Longmaxi Formation shale from the Southern Sichuan Basin in China[J]. Journal of Earth Science, 2021, 32(4): 14.
[13]	QIU Z, TAO H, LU B, et al. Controllingfactors on organic matter accumulation of marine shale across the Ordovician-Silurian transition in South China: constraints from trace-element geochemistry[J]. Journal of Earth Science, 2021, 32(4): 887-900. DOI
[14]	谢佳彤. 复杂构造区页岩裂缝及其对页岩气保存的影响[D]. 成都: 西南石油大学, 2020.
[15]	张金川, 陶佳, 李振, 等. 中国深层页岩气资源前景和勘探潜力[J]. 天然气工业, 2021, 41(1): 15-28.
[16]	ZHANG J, LI X, ZOU X, et al. Characterization of full-sized pore structure of coal-bearing shales and its effect on shale gas content[J]. Energy & Fuels, 2019, 33(3): 1969-1982. DOI URL
[17]	CAVELAN A, BOUSSAFIR M, MILBEAU L C, et al. Effect of organic matter composition on source rock porosity during confined anhydrous thermal maturation:example of Kimmeridge-clay mudstones[J]. International Journal of Coal Geology, 2019, 212: 103236. DOI URL
[18]	李恒超. 构造挤压对页岩孔隙特征及含气性的影响[D]. 广州: 中国科学院广州地球化学研究所, 2017.
[19]	LOUCKS G, REED M, RUPPEL C, et al. Spectrum of pore types and networks in mudrocks and a descriptive classification for matrix-related mudrock pores[J]. AAPG Bulletin, 2012, 96(6): 1071-1098. DOI URL
[20]	王飞腾, 郭少斌, 毛文静, 等. 基于热模拟实验的泥页岩黏土矿物演化及成岩阶段划分[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(12): 174-179.
[21]	CURTIS E, CARDOTT J, SONDERGELD H, et al. Development of organic porosity in the Woodford Shale with increasing thermal maturity[J]. International Journal of Coal Geology, 2012, 103: 26-31. DOI URL
[22]	曾祥亮, 刘树根, 黄文明, 等. 四川盆地志留系龙马溪组页岩与美国Fort Worth盆地石炭系Barnett组页岩地质特征对比[J]. 地质通报, 2011, 30(2): 372-384.
[23]	曾秋楠. 鄂尔多斯盆地东南部延长组陆相页岩储层特征与评价[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2013.
[24]	蔡毅, 朱如凯, 吴松涛, 等. 泥岩与页岩特征辨析[J]. 地质科技通报, 2022, 41(3): 96-107.
[25]	周立宏, 蒲秀刚, 邓远, 等. 细粒沉积岩研究中几个值得关注的问题[J]. 岩性油气藏, 2016, 28(1): 6-15.
[26]	姜在兴, 梁超, 吴靖, 等. 含油气细粒沉积岩研究的几个问题[J]. 石油学报, 2013, 34(6): 1031-1039. DOI
[27]	彭军, 曾垚, 杨一茗, 等. 细粒沉积岩岩石分类及命名方案探讨[J]. 石油勘探与开发, 2022, 49(1): 106-115. DOI
[28]	邵龙义, 张天畅. 泥质岩定义及分类问题的探讨[J]. 古地理学报, 2023, 25(4): 742-751.
[29]	邹才能, 赵群, 丛连铸, 等. 中国页岩气开发进展、潜力及前景[J]. 天然气工业, 2021, 41(1): 1-14.
[30]	郭旭升. 四川盆地涪陵平桥页岩气田五峰组-龙马溪组页岩气富集主控因素[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(1): 1-10.
[31]	郭彤楼, 张汉荣. 四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式[J]. 石油勘探与开发, 2014, 41(1): 28-36.
[32]	何治亮, 聂海宽, 张钰莹. 四川盆地及其周缘奥陶系五峰组-志留系龙马溪组页岩气富集主控因素分析[J]. 地学前缘, 2016, 23(2): 8-17. DOI
[33]	郭彤楼. 涪陵页岩气田发现的启示与思考[J]. 地学前缘, 2016, 23(1): 29-43. DOI
[34]	CLARKSON C, SOLANO N, BUSTIN R, et al. Pore structure characterization of North American shale gas reservoirs using USANS/SANS, gas adsorption, and mercury intrusion[J]. Fuel, 2013, 103: 606-616. DOI URL
[35]	久凯, 丁文龙, 李玉喜, 等. 黔北地区构造特征与下寒武统页岩气储层裂缝研究[J]. 天然气地球科学, 2012, 23(4): 797-803.
[36]	SLATT R, O’BRIEN N. Pore types in the Barnett and Woodford gas shales:contribution to understanding gas storage and migration pathways in fine-grained rocks[J]. AAPG Bulletin, 2011, 95(12): 2017-2030. DOI URL
[37]	曾联波, 吕文雅, 徐翔, 等. 典型致密砂岩与页岩层理缝的发育特征、形成机理及油气意义[J]. 石油学报, 2022, 43(2): 180-191. DOI
[38]	李彦录, 陆诗磊, 夏东领, 等. 鄂尔多斯盆地南部延长组长7油组页岩层系天然裂缝发育特征及主控因素[J]. 地质科学, 2022, 57(1): 73-87.
[39]	丁文龙, 李超, 李春燕, 等. 页岩裂缝发育主控因素及其对含气性的影响[J]. 地学前缘, 2012, 19(2): 212-220.
[40]	郭旭升, 胡东风, 魏祥峰, 等. 四川盆地焦石坝地区页岩裂缝发育主控因素及对产能的影响[J]. 石油与天然气地质, 2016, 37(6): 799-808.
[41]	余川, 聂海宽, 曾春林, 等. 四川盆地东部下古生界页岩储集空间特征及其对含气性的影响[J]. 地质学报, 2014, 88(7): 1311-1320.
[42]	CURTIS J. Fractured shale gas systems[J]. AAPG Bulletin, 2002, 86(11): 1921-1938.
[43]	龙鹏宇, 张金川, 唐玄, 等. 泥页岩裂缝发育特征及其对页岩气勘探和开发的影响[J]. 天然气地球科学, 2011, 22(3): 525-532.
[44]	王玉满, 王宏坤, 张晨晨, 等. 四川盆地南部深层五峰组-龙马溪组裂缝孔隙评价[J]. 石油勘探与开发, 2017, 44(4): 531-539. DOI
[45]	汪虎, 何治亮, 张永贵, 等. 四川盆地海相页岩储层微裂缝类型及其对储层物性影响[J]. 石油与天然气地质, 2019, 40(1): 41-49.
[46]	丁文龙, 姚佳利, 何建华. 非常规油气储层裂缝识别方法与表征[M]. 北京: 地质出版社, 2015.
[47]	聂海宽, 何发岐, 包书景. 中国页岩气地质特殊性及其勘探对策[J]. 天然气工业, 2011, 31(11): 111-116.
[48]	郭彤楼, 刘若冰. 复杂构造区高演化程度海相页岩气勘探突破的启示: 以四川盆地东部盆缘JY1井为例[J]. 天然气地球科学, 2013, 24(4): 643-651.
[49]	刘树根, 邓宾, 钟勇, 等. 四川盆地及周缘下古生界页岩气深埋藏-强改造独特地质作用[J]. 地学前缘, 2016, 23(1): 11-28. DOI
[50]	丁文龙, 聂海宽, 樊春. 页岩气构造地质[M]. 上海: 华东理工大学出版社, 2017.
[51]	郭璇, 钟建华, 徐小林, 等. 非构造裂缝的发育特征及成因机制[J]. 石油大学学报(自然科学版), 2004, 28(2): 6-11.
[52]	久凯, 丁文龙, 王哲, 等. 黔北凤冈地区龙马溪组海相页岩储层储集空间划分与演化过程分析[J]. 地学前缘, 2016, 23(1): 195-205. DOI
[53]	ZHAO G, DING W, SUN Y, et al. Fracture characteristics and controlling factors for reservoirs in the Lower Silurian Longmaxi Formation marine shale of the Sangzhi block, Hunan Province, China[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2020, 184: 106470, 2-14.
[54]	GU Y, DING W, MIN Y, et al. Nanoscale pore characteristics and fractal characteristics of organic-rich shale:an example from the Lower Cambrian Niutitang Formation in the Fenggang block in northern Guizhou Province, South China[J]. Energy Exploration & Exploitation, 2019, 37: 273-295.
[55]	袁玉松, 周雁, 邱登峰, 等. 泥页岩非构造裂缝形成机制及特征[J]. 现代地质, 2016, 30(1): 155-162.
[56]	丁文龙, 张博闻, 李泰明. 古龙凹陷泥岩非构造裂缝的形成[J]. 石油与天然气地质, 2003, 24(1): 50-54.
[57]	赵振宇, 郭彦如, 顾家裕, 等. 不同成岩期泥质岩非构造裂缝发育规律、形成机理及其地质意义[J]. 沉积学报, 2013, 31(1): 38-49.
[58]	ANDERSON J, EVERETT R. Mudcrack formation studied by timelapse photography[J]. Geological Society of America Specialist, 1964, 82: 4-5.
[59]	RAM W. Evolution of polygonal patterns in stratified mud during desiccation:the role of flaw distribution and layer boundaries[J]. GSA Bulletin, 2001, 113(1): 20-31. DOI URL
[60]	JENKINS R, PLUMMER P, MORIARTY K. Late Precambrian pseudofossils from the Flinders Ranges, South Australia[J]. Transactions of the Royal Society of South Australia, 1981, 105 (1/2) : 67-81.
[61]	王志刚. 涪陵页岩气勘探开发重大突破与启示[J]. 石油与天然气地质, 2015, 36(1): 1-6.
[62]	丁文龙, 许长春, 久凯, 等. 泥页岩裂缝研究进展[J]. 地球科学进展, 2011, 26(2): 135-144.
[63]	袁玉松, 周雁, 邱登峰, 等. 埋藏过程中泥页岩非构造裂缝的形成演化模式[J]. 石油与天然气地质, 2015, 36(5): 822-827.
[64]	DICKINSON G. Geological aspects of abnormal reservoir pressures in the Gulf Coast region of Louisiana, USA[J]. AAPG Bulletin, 1953, 37: 410-432.
[65]	PENCE R. Hydrocarbon generation as a mechanism for overpressuring in Rocky Mountain region[J]. AAPG Bulletin, 1987, 71(4): 368-388.
[66]	REED R, PEACOR D. Geopressured shale and sealing effect of smectite to illite transition[J]. AAPG Bulletin, 1989, 73(10): 1223-1232.
[67]	LUO X, VASSEUR G. Contributions of compaction and aquathermal pressuring to geopressure and the influence of environmental conditions[J]. AAPG Bulletin, 1992, 76(10): 1550-1559.
[68]	郝芳, 董伟良. 沉积盆地超压系统演化、流体流动与成藏机理[J]. 地球科学进展, 2001, 16(1): 79-85.
[69]	曾联波, 肖淑蓉. 低渗透储集层中的泥岩裂缝储集体[J]. 石油实验地质, 1999(3): 266-269.
[70]	徐翔. 四川盆地东南部海相页岩多尺度裂缝及对含气性影响研究[D]. 北京: 中国石油大学(北京), 2021.
[71]	田鹤, 曾联波, 徐翔, 等. 四川盆地涪陵地区海相页岩天然裂缝特征及对页岩气的影响[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41(3): 10.
[72]	马诗杰, 曾联波, 石学文, 等. 四川盆地泸州地区海相页岩天然裂缝特征及主控因素[J]. 地球科学, 2023, 48(7): 2630-2642.
[73]	王幸蒙, 姜振学, 王世骋, 等. 泥页岩天然裂缝特征及其对页岩气成藏、开发的控制作用[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(8): 34-42.
[74]	董大忠, 施振生, 孙莎莎, 等. 黑色页岩微裂缝发育控制因素: 以长宁双河剖面五峰组-龙马溪组为例[J]. 石油勘探与开发, 2018, 45(5): 763-774. DOI
[75]	马军. 页岩裂缝成因及其对含气性影响: 以渝东南地区阳春沟构造带五峰-龙马溪组为例[J]. 油气藏评价与开发, 2020, 10(3): 126-134.
[76]	王濡岳, 丁文龙, 龚大建, 等. 渝东南-黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝发育特征与主控因素[J]. 石油学报, 2016, 37(7): 832-845. DOI
[77]	王濡岳, 胡宗全, 刘敬寿, 等. 中国南方海相与陆相页岩裂缝发育特征及主控因素对比: 以黔北岑巩地区下寒武统为例[J]. 石油与天然气地质, 2018, 39(5): 631-640.
[78]	王濡岳, 胡宗全, 周彤, 等. 四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝发育特征及其控储意义[J]. 石油与天然气地质, 2021, 42(6): 1295-1306.
[79]	曾维特, 丁文龙, 张金川, 等. 渝东南-黔北地区下古生界页岩非构造裂缝发育特征与主控因素[J]. 地球科学, 2023, 48(7): 2652-2664.
[80]	曾联波, 马诗杰, 田鹤, 等. 富有机质页岩天然裂缝研究进展[J]. 地球科学, 2023, 48(7): 2427-2442.
[81]	李子龙, 范昌育, 惠潇. 非常规沉积储层层理缝研究进展及趋势[J/OL]. 沉积学报: 1-20[2023-10-10]. DOI: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.124.
[82]	吴娟, 陈学忠, 刘文平, 等. 川南五峰组-龙马溪组页岩流体活动及压力演化过程[J]. 地球科学, 2022, 47(2): 518-531.
[83]	UNGERER P, BEHAR E, DISCAMPS D. Tentative calculation of the overall volume expansion of organic matter during hydrocarbon genesis from geochemistry data:implications for primary migration[J]. Advances in Organic Geochemistry, 1981, 10: 129-135.
[84]	MEISSNER F. Petroleum geology of the Bakken Formation, Williston Basin, North Dakota and Montana[J]. Petroleum Geochemistry and Basin Evaluation: AAPG Memoir, 1984, 35:159-179.
[85]	BARKER C. Calculated volume and pressure changes during the thermal cracking of oil to gas in reservoirs[J]. AAPG Bulletin, 1990, 74(8): 1254-1261.
[86]	孙波, 蒋有录, 石小虎, 等. 渤海湾盆地东濮凹陷压力演化与超压形成机制[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2013, 37(2): 28-35.
[87]	陈迎宾, 郑冰, 袁东山, 等. 大邑构造须家河组气藏裂缝发育特征及主控因素[J]. 石油实验地质, 2013, 35(1): 29-35.
[88]	李鑫海, 崔耀科, 穆睿, 等. 致密砂岩中层理缝的赋存特征及其与油气分布的关系[J]. 地球科学前沿(汉斯), 2021, 11(3): 384-393.
[89]	张君峰, 兰朝利. 鄂尔多斯盆地榆林-神木地区上古生界裂缝和断层分布及其对天然气富集区的影响[J]. 石油勘探与开发, 2006, (2): 172-177.
[90]	OLSON J, LAUBACH S, LANDER R. Natural fracture characterization in tight gas sandstones: integrating mechanics and diagenesis[J]. AAPG Bulletin, 2009, 93(11): 1535-1549. DOI URL
[91]	JIU K, DING W, HUANG W, et al. Fractures of lacustrine shale reservoirs, the Zhanhua Depression in the Bohai Bay Basin, eastern China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2013, 48: 113-123. DOI URL
[92]	刘敬寿, 丁文龙, 肖子亢, 等. 储层裂缝综合表征与预测研究进展[J]. 地球物理学进展, 2019, 34(6): 2283-2300.
[93]	王淼, 陈勇, 徐兴友, 等. 泥质岩中纤维状结构脉体成因机制及其与油气活动关系研究进展[J]. 地球科学进展, 2015, 30(10): 1107-1118. DOI
[94]	刘冬冬, 张晨, 罗群, 等. 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层裂缝发育特征及控制因素[J]. 中国石油勘探, 2017, 22(4): 36-47. DOI
[95]	唐小梅, 曾联波, 岳锋, 等. 鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩油储层裂缝特征及常规测井识别方法[J]. 石油天然气学报, 2012, 34(6): 95-99.
[96]	ZENG L, LYU W, LI J, et al. Natural fractures and their influence on shale gas enrichment in Sichuan Basin, China[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2016, 30: 1-9. DOI URL
[97]	COBBOLD P, ZANELLA A, RODRIGUES N, et al. Bedding-parallel fibrous veins (beef and cone-in-cone):worldwide occurrence and possible significance in terms of fluid overpressure, hydrocarbon generation and mineralization[J]. Marine and Petroleum Geology, 2013, 43(4): 1-20. DOI URL
[98]	LI C, ZHAO L, LIU B, et al. Origin, distribution and implications on production of bedding-parallel fractures:a case from the Carboniferous KT-Ⅰ Formation in the NT oilfield, Precaspian Basin, Kazakhstan[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2021, 196: 107655. DOI URL
[99]	UKAR E, LOPEZ R GALE J, et al. New type of kinematic indicator in bed-parallel veins, Late Jurassic-Early Cretaceous Vaca Muerta Formation, Argentina: E-W shortening during Late Cretaceous vein opening[J]. Journal of Structural Geology, 2017, 104: 31-47. DOI URL
[100]	吴建发, 赵圣贤, 范存辉, 等. 川南长宁地区龙马溪组富有机质页岩裂缝发育特征及其与含气性的关系[J]. 石油学报, 2021, 42(4): 428-446. DOI
[101]	赵圣贤, 夏自强, 李海, 等. 页岩储层天然裂缝定量评价及发育主控因素: 以泸州地区五峰组-龙马溪组深层页岩为例[J/OL]. 沉积学报: 1-17[2023-09-25]. DOI: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.015.
[102]	DING W, WAN H, ZHANG Y, et al. Characteristics of the Middle Jurassic marine source rocks and prediction of favorable source rock kitchens in the Qiangtang Basin of Tibet[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2013, 66: 63-72. DOI URL
[103]	DING W, ZHU D, CAI J, et al. Analysis of the developmental characteristics and major regulating factors of fractures in marine-continental transitional shale-gas reservoirs:a case study of the Carboniferous-Permian strata in the southeastern Ordos Basin, central China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2013, 45: 121-133. DOI URL
[104]	NELSON R. Geologic analysis of naturally fractured reservoirs:contributions in petroleum geology and engineering[M]. Houston: Gulf Publishing Company, 1985: 320.
[105]	赵杏媛, 何东博. 粘土矿物与页岩气[J]. 新疆石油地质, 2012(6): 643-647.
[106]	PIREH A, ALAVI S, GHASSEMI M, et al. Analysis of natural fractures and effect of deformation intensity on fracture density in Garau Formation for shale gas development within two anticlines of Zagros fold and thrust belt, Iran[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2015, 125: 162-180. DOI URL
[107]	RYBACKI E, REINICKE A, MEIER T, et al. What controls the mechanical properties of shale rocks? Part I: strength and Young's modulus[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2015, 135: 702-722. DOI URL
[108]	RICKMAN R, MULLEN M, PETRE J, et al. A practical use of shale petrophysics for stimulation design optimization: all shale plays are not clones of the Barnett shale[R]. SPE 115258, 2008.
[109]	YUAN B, WANG Y, WEI N. The effects of fracturing fluid retention on permeability of shale reservoirs[J]. Energy Procedia, 2019, 158: 5934-5939. DOI URL
[110]	TEIXEIRA M, DONZ F, RENARD F, et al. Microfracturing during primary migration in shales[J]. Tectonophysics, 2017, 694: 268-279. DOI URL
[111]	XU X, ZENG L, TIAN H, et al. Controlling factors of lamellation fractures in marine shales: a case study of the Fuling Area in Eastern Sichuan Basin, China[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2021(12): 109091.
[112]	EMMANUEL S, ELIYAHU M, DAY-STIRRAT R, et al. Impact of thermal maturation on nano-scale elastic properties of organic matter in shales[J]. Marine and Petroleum Geology, 2016, 70: 175-184. DOI URL
[113]	GASPARRINI M, SASSI W, GALE J. Natural sealed fractures in mudrocks: a case study tied to burial history from the Barnett Shale, Fort Worth Basin, Texas, USA[J]. Marine and Petroleum Geology, 2014, 55: 122-141. DOI URL
[114]	OUGIER-SIMONIN A, RENARD F, BOEHM C, et al. Microfracturing and microporosity in shales[J]. Earth-Science Reviews, 2016, 162:198-226. DOI URL
[115]	曾联波, 赵继勇, 朱圣举, 等. 岩层非均质性对裂缝发育的影响研究[J]. 自然科学进展, 2008, 18(2): 216-220.
[116]	贺振建, 刘宝军, 王朴. 准噶尔盆地永进地区侏罗系层理缝成因及其对储层的影响[J]. 油气地质与采收率, 2011, 18(1): 15-17.
[117]	施振生, 邱振. 海相细粒沉积层理类型及其油气勘探开发意义[J]. 沉积学报, 2021, 39(1): 181-196.
[118]	赵杏媛, 陈洪起. 我国含油盆地粘土矿物分布特征及控制因素[J]. 石油学报, 1988, 9(3): 28-37. DOI
[119]	JARVIE D, HILL R, RUBLE T, et al. Unconventional shale gas systems: the Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment[J]. AAPG Bulletin, 2007, 91(4): 475-499. DOI URL
[120]	ZHANG J, JIANG Z, WANG S, et al. Bedding-parallel calcite veins as a proxy for shale reservoir quality[J]. Marine and Petroleum Geology, 2021, 127: 104975. DOI URL
[121]	曾维特, 丁文龙, 张金川, 等. 渝东南—黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝有效性研究[J]. 地学前缘, 2016, 23(1): 96-106. DOI
[122]	LAUBACH S, OLSON J, GROSS M. Mechanical and fracture stratigraphy[J]. AAPG Bulletin, 2009, 93(11): 1413-1426. DOI URL
[123]	刘庆, 张林晔, 沈忠民, 等. 东营凹陷富有机质烃源岩顺层微裂隙的发育与油气运移[J]. 地质论评, 2004, 50(6): 593-597.
[124]	王兴华. 黔北岑巩区块下寒武统牛蹄塘组页岩储层裂缝表征与控气作用[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2020.
[125]	李雨桐, 杨西燕, 范存辉. 富有机质页岩天然裂缝表征研究进展[J]. 石油地质与工程, 2023, 37(1): 32-38.
[126]	范存辉, 李虎, 钟城, 等. 川东南丁山构造龙马溪组页岩构造裂缝期次及演化模式[J]. 石油学报, 2018, 39(4): 379-390. DOI
[127]	李文. 涪陵与宜昌地区海相页岩裂缝脉体成因及流体包裹体古温压特征[D]. 武汉: 中国地质大学(武汉), 2018.
[128]	马军, 房大志, 张培先, 等. 渝东南地区阳春沟构造带五峰组-龙马溪组页岩构造裂缝特征及形成期次解析[J]. 天然气地球科学, 2022, 33(7): 1117-1131.
[129]	何建华, 李勇, 邓虎成, 等. 川东南永川地区龙马溪组页岩储层构造裂缝特征及期次演化研究[J/OL]. 地学前缘: 1-16[2023-09-19]. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.3.2.
[130]	席斌斌, 腾格尔, 俞凌杰, 等. 川东南页岩气储层脉体中包裹体古压力特征及其地质意义[J]. 石油实验地质, 2016, 38(4): 473-479.
[131]	FERTL W. 异常地层压力[M]. 宋秀珍, 译. 北京: 石油工业出版社, 1985.
[132]	高键. 渝东地区五峰-龙马溪组页岩裂缝脉体古温压及古流体成因[D]. 武汉: 中国地质大学(武汉), 2018.
[133]	王大锐, 张映红. 渤海湾油气区火成岩外变质带储集层中碳酸盐胶结物成因研究及意义[J]. 石油勘探与开发, 2001, 28(2): 40-42.
[134]	刘立, 孙晓明, 董福湘, 等. 大港滩海区沙一段下部方解石的地球化学与包裹体特征: 以港深67井为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2004, 34(1): 49-54.
[135]	蔡春芳, 李开开, 李斌, 等. 塔河地区奧陶系碳酸盐岩缝洞充填物的地球化学特征及其形成流体分析[J]. 岩石学报, 2009, 25(10): 91-96.
[136]	曹剑, 胡文瑄, 姚素平, 等. 准噶尔盆地石炭系—二叠系方解石的碳、氧、锶同位素组成与含油气流体运移[J]. 沉积学报, 2007(5): 722-729.
[137]	石书缘, 胡素云, 刘伟, 等. 综合运用碳氧同位素和包裹体信息判别古岩溶形成期次[J]. 天然气地球科学, 2015, 26(2): 208-217.
[138]	沈安江, 赵文智, 胡安平, 等. 碳酸盐矿物定年和定温技术及其在川中古隆起油气成藏研究中的应用[J]. 石油勘探与开发, 2021, 48(3): 12.
[139]	胡安平, 沈安江, 潘立银, 等. 二元同位素在碳酸盐岩储层研究中的作用[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(1): 11.
[140]	胡安平, 沈安江, 陈亚娜, 等. 基于U-Pb同位素年龄和团簇同位素(Δ47)温度约束的四川盆地震旦系灯影组构造-埋藏史重建[J]. 石油实验地质, 2021, 43(5): 896-905.
[141]	沈安江, 赵文智, 胡安平, 等. 碳酸盐矿物定年和定温技术及其在川中古隆起油气成藏研究中的应用[J]. 石油勘探与开发, 2021, 48(3): 476-487. DOI
[142]	CHERNIAK D, ZHANG X, WAYNE N, et al. Sr, Y, and REE diffusion in fluorite[J]. Chemical Geology, 2001, 181(1/2/3/4): 99-111. DOI URL
[143]	TURNER W, HEAMAN L, CREASER R. Sm-Nd fluorite dating of Proterozoic low-sulfidation epithermal Au-Ag deposits and U-Pb zircon dating of host rocks at Mallery Lake, Nunavut, Canada[J]. Revue Canadienne Des Sciences De La Terre, 2003, 40(12): 1789-1804. DOI URL
[144]	WAYNE N, JOHN B. Origin of fracture porosity: example from Altamont Field, Utah[J]. AAPG Bulletin, 1982, 66(9): 1231-1247.
[145]	JOCHUM J, FRIEDRICH G H, LEYTHAEUSER D, et al. Hydrocarbon-bearing fluid inclusions in calcite-filled horizontal fractures from mature Posidonia Shale (Hils Syncline, NW Germany)[J]. Ore Geology Reviews, 1995, 9(5): 363-370. DOI URL

页岩储层非构造裂缝研究进展与思考

Research progress and insight on non-tectonic fractures in shale reservoirs

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[1]	童晓光, 郭建宇, 王兆明. 非常规油气地质理论与技术进展[J]. 地学前缘, 20140101, 21(1): 9-20.
[2]	李瑞磊, 杨立英, 朱建峰, 刘玉虎, 徐文, 李忠博, 樊薛沛, 冷庆磊, 张婷婷. 松辽盆地南部断陷层火山岩储层特征及油气成藏主控因素[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 100-111.
[3]	马子杰, 唐玄, 张金川, 翟刚毅, 王玉芳, 梁国栋, 罗欢. 上扬子地区寒武系牛蹄塘组页岩有机质孔隙发育特征及主控因素[J]. 地学前缘, 2023, 30(3): 124-137.
[4]	牟汉生, 薛欣宇, 姜在兴. 燕山构造带东段中生界盆地页岩油气地质研究现状与展望[J]. 地学前缘, 2023, 30(2): 282-295.
[5]	卢双舫, 王峻, 李文镖, 曹怿昕, 陈方文, 李吉君, 薛海涛, 王民. 从能耗比论低熟富有机质页岩原位改质转化的经济可行性及增效途径[J]. 地学前缘, 2023, 30(1): 187-198.
[6]	殷志强, 魏刚, 秦小光, 李文娟, 赵无忌. 青藏高原东北缘黄河上游滑坡与堰塞湖研究进展[J]. 地学前缘, 2021, 28(2): 46-57.
[7]	彭博, 刘成林, 祁柯宁, 刘大鹏, 王嘉琦, 李宗星, 马寅生, 胡俊杰. 柴达木盆地东部上泥盆统—下石炭统沉积分异特征及其主控因素讨论[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 104-114.
[8]	张满郎, 郭振华, 张林, 付晶, 郑国强, 谢武仁, 马石玉. 四川安岳气田龙王庙组颗粒滩岩溶储层发育特征及主控因素[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 235-248.
[9]	唐华风, 王寒非, BenKENNEDY, 张芯语, MarcosROSSETTI, AlanPatrickBISCHOFF, AndrewNICOL. 水下喷发火山碎屑岩储层特征及主控因素:以新西兰Taranaki盆地中新世Kora火山为例[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 375-387.
[10]	曾维特，丁文龙，张金川，李玉喜，王濡岳，久凯. 渝东南—黔北地区牛蹄塘组页岩微纳米级孔隙发育特征及主控因素分析 [J]. 地学前缘, 2019, 26(3): 220-235.
[11]	肖萌，袁选俊，吴松涛，曹正林，唐勇，谢宗瑞，王瑞菊. 准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组砾岩储层特征及其主控因素[J]. 地学前缘, 2019, 26(1): 212-224.
[12]	田雨，徐洪，张兴阳，王红军，张良杰，张宏伟，郭同翠，尉晓玮. 碳酸盐岩台内滩储层沉积特征、分布规律及主控因素研究：以阿姆河盆地台内滩气田为例[J]. 地学前缘, 2017, 24(6): 312-321.
[13]	杨胜雄，梁金强，陆敬安，曲长伟，刘博. 南海北部神狐海域天然气水合物成藏特征及主控因素新认识[J]. 地学前缘, 2017, 24(4): 1-14.
[14]	张英，冯建赟，何治亮，李朋威. 地热系统类型划分与主控因素分析[J]. 地学前缘, 2017, 24(3): 190-198.
[15]	何治亮, 聂海宽, 张钰莹. 四川盆地及其周缘奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩气富集主控因素分析[J]. 地学前缘, 2016, 23(2): 8-17.