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湘西北地区是我国海相页岩勘探的重点区域,研究区下志留统龙马溪组具备良好的页岩气聚集条件。论文以龙马溪组页岩发育地质背景、页岩气形成条件、页岩含气特征、含气性主控因素分析为主线,对湘西北地区下志留统龙马溪组页岩含气性进行评价,主要取得以下认识。湘西北地区先后历经了多期次改造,形成以北北东向构造为主的构造格架。研究区龙马溪早期为深水陆棚沉积,后期随着沉积水体变浅,沉积环境逐渐过渡到浅水陆棚。龙马溪组潜质页岩远离沉积中心,岩性以炭质页岩、硅质页岩、含炭泥质粉砂岩和砂质页岩等为主,黑色页岩段厚度不大,最厚可达50m。受区域沉积相约束与构造控制,龙马溪组潜质页岩有机质类型为Ⅰ和Ⅱ1型,以Ⅱ1为主。有机碳含量为0.55%～7.14%,中位数值为2.06%,有机碳含量适中。有机质成熟度为2.33%～3.35%,中位数值为2.85%,有机质成熟度较高,处于过成熟阶段。表现出较好的页岩气形成地球化学特征。受沉积相控制,越靠近沉积中心,粘土矿物含量越高、脆性矿物含量越低。龙马溪组潜质页岩脆性矿物含量大于40%,以石英为主。石英含量为45%～53%,平均为49.3%;粘土矿物含量为38%～46%,平均为43%,粘土矿物主要为伊利石和伊蒙混层。孔隙度主要分布在1.8%～15.3%之间,渗透率大部分小于O.O1mD,具有良好的储集条件。利用等温吸附、测井解释和现场解吸方法获得龙马溪组页岩含气量。页岩含气量主控因素为有机碳含量、石英含量、黄铁矿含量、粘土矿物含量、比表面积和总孔体积。定量分析主控因素并建立含气量地质模型。研究区龙马溪组页岩含气量范围为0.5m3/t～2.5m3/t。剖面上,页岩气有效富集段主要位于页岩层下部;平面上,龙马溪组页岩气富集区位于永顺-桑植-龙山-保靖一带。湘西北页岩气资源潜力较大,具有良好的页岩气开发价值。通过对页岩的含气性研究,改进和完善了含气量预测和计算方法,丰富了含气量研究方法。论文建立的湘西北地区龙马溪组页岩含气量地质模型,有利于湘西北地区及周缘相似地质条件区域的页岩气选区评价及勘探预测。