雪峰山复杂构造区获寒武系页岩气新区新层系重要发现

湘张地1井是中国地质调查局武汉地质调查中心部署并组织实施的一口页岩气调查井，该井主探下寒武统牛蹄塘组页岩气，兼探中寒武统敖溪组含气性，设计井深2000米。该井位于湖南省张家界市永定区沅古坪镇柏杨坪村，其构造位置处于雪峰隆起带北侧、慈利-保靖断裂以东的复杂构造区内。该区断层发育，保存条件成为影响页岩气聚集成藏的关键因素，因此，项目组将该井部署于慈利-保靖断裂上盘所发育的两条逆冲断层之间的相对稳定区内。

湘张地1井完钻井深2018.25米，开孔层位为奥陶系底部锅塘组，从上至下依次钻穿寒武系追屯组、比条组、车夫组、花桥组、敖溪组、清虚洞组、杷榔组和牛蹄塘组，钻至震旦系顶部灯影组完钻，获得了雪峰山地区寒武系斜坡带敖溪组新区新层系页岩气、清虚洞组下部裂缝型天然气、以及牛蹄塘组页岩气等一系列重要发现:

一是钻获中寒武统敖溪组页岩气，为雪峰山地区新区新层系的重要发现。湘张地1井钻至中寒武统敖溪组白云岩、灰岩之下1375.5-1551.6米时黑色泥页岩大量出现，主要岩性变为泥页岩夹泥质灰岩，泥页岩岩心累计厚度超过90米，其水浸实验均有气显，其中1387.7-1411.6米与1434.4-1483.2米两段气显较为强烈，尤其是裂缝发育的岩心段气显异常强烈，对两段泥页岩样品采用燃烧法解析测试的含气量为0.64-2.31立方米/吨，解释为较好含气层段，两段岩心累计厚度达72.7米，反映出该段泥页岩高含气性纵向上跨度大。敖溪组黑色泥页岩广泛发育于湘西吉首-张家界地区的寒武系斜坡相带上，分布面积广，是本项目发现的寒武系除牛蹄塘组之外的一个新层系，该层系的发现拓宽了整个湘西地区页岩气勘探层位和勘探区。

二是钻获寒武系清虚洞组碳酸盐岩、泥页岩互层中的裂缝型天然气，为探索清虚洞组天然气成藏理论提供了新的材料。湘张地1井钻至清虚洞组井深1692.9-1708.3米泥页岩、泥灰岩段时，现场录井气测值迅速升高，录井全烃值最高达到10.4%，并对录井仪收集的随钻井液返排气体直接点火成功，火焰呈淡蓝色，同时对该段泥页岩样品现场解吸的含气量值分布在0.77-1.98立方米/吨，显示该层段除微裂缝气外的泥岩吸附气量较高，为清虚洞组中的一个优质含气层。结合岩心及地表露头综合分析，该层段灰岩及泥岩中纵向裂缝发育，且裂缝遇不同岩性往往尖灭，该层段录井气测值的迅速蹿升，正是微裂缝发育的表征。该含气层的发现为今后碳酸岩、泥页岩共存层位的油气勘探增添了新的关注点，为探索清虚洞组天然气成藏理论提供了新的材料。

三是钻获寒武系牛蹄塘组优质泥页岩含气层，提振了在复杂构造区勘探该层系页岩气的信心。湘张地1井牛蹄塘组泥页岩从上至下共分为三段，其岩心水浸实验均有气显，气测全烃值主要分布在1%-7%，从含气性现场解析测试来看，中段（1909.2-1982.4米）含气性最好，其岩性主要为灰黑色炭质泥岩夹少量薄层泥质灰岩，其样品解析气含量0.12-1.59立方米/吨，含气量超过0.5立方米/吨的连续泥岩段厚度达到32米(1933-1965米)，为牛蹄塘组的主含气层，体现出该区牛蹄塘组泥页岩良好的含气性。同时，该组泥页岩纵向上含气性存在差异，在裂缝发育段含气量明显较高，反映出裂缝对该组泥页岩含气性的改善作用。湘张地1井钻获牛蹄塘组页岩气，是继宜昌黄陵隆起周缘寒武系水井沱组页岩气重大发现之后，中扬子地区（含雪峰山地区）在寒武系页岩气勘探的又一重要发现，大大提振了雪峰隆起构造带寒武系页岩气勘探的信心。

四是钻遇震旦系灯影组孔缝型白云岩储层，气显明显，揭示了该区新生古储常规天然气勘探巨大潜力。湘张地1井钻至井深1998.0-2010.4米震旦系灯影组白云岩、硅质白云岩段时，现场录井气测全烃值升高，且稳定在3%左右，解析气含量相对较低，表明该段为较好的常规储层段。该段泥晶白云岩裂缝与溶孔极为发育，且低角度缝与高角度缝均有发育，局部形成网状裂缝系统，缝中多见方解石不完全充填；溶孔多分布在裂缝边缘或内部，尤其在裂缝交汇处较为发育，以团簇状、狭长条带状、针孔状为主，部分溶孔中充填沥青质，表明该层段地质历史时期曾发生过油气充注。孔缝的发育极大的改善了该层段白云岩的储集空间。灯影组白云岩上覆的寒武系牛蹄塘组黑色页岩为优质烃源岩层，同时，牛蹄塘组与杷榔组泥岩盖层条件优越，形成了良好的生、储、盖配套组合，揭示了该区新生古储常规天然气勘探巨大潜力。

灯影组白云岩储层段岩心裂缝分布

清虚洞组页岩气点火试验