研究区下侏罗系自流井组为一套滨浅湖—浅湖陆源碎屑岩沉积，钻井揭示东岳庙段黑色含介壳页岩发育，见少量黄铁矿，表明沉积时期有大量有机质供给、较快的沉积速度和封闭性较好的还原环境，为烃类的大量生成提供了必需物质基础。已有井的录井显示目标层主要为泥、页岩，有轻微扩径。全岩分析及XRF测量分析结果显示产气段矿物主要为石英、黏土、方解石、长石及含铁矿物；黏土主要为伊利石、高岭石、绿泥石及伊蒙混层（大体平均分布），主要气层在页岩层段（如图5—52所示）。在泥页岩层段，有比较明显的扩径、密度降低、声波时差增大等现象。在含气层段，电阻率出现轻微的差异。
图5—52 HF-1井目标层测井、岩性测试、录井及气测综合
从左到右依次为地层，地层特征曲线，三孔隙度曲线，电阻率，黏土［伊利石（Illite）、高岭石（Kaolinite）、绿泥石（Chilorite）、伊蒙混层（I/S）］，矿物组分［方解石（Calcite）、石英（Quartz）、黏土（Clay）、长石（Feldspar）、铁白云石（Ankerite）、菱铁矿（Siderite）、黄铁矿（Pyrite）］，流体，录井岩性，深度，全烃
（1）矿物特征
目标层段泥页岩储层岩性复杂，含有黏土、方解石、石英、长石、铁白云石、菱铁矿、黄铁矿等，其中主要成分为石英、方解石、黏土。该区的矿物与美国Barnett主要产气层段的岩性基本类似，其中，方解石的含量整体略高于Barnett地区（如图5—53所示）。
图5—53 （a）目标层矿物组分分析；（b）美国Barnett页岩样品矿物组分分析（Jarvie等，2007）
（2）孔渗特征
目标层总孔隙度主体在1%～4%（建页HF—1井584.7～644.07 m），渗透率总体在4.5 mD①以下，80%的岩样为0.5 mD以下，属于低渗透率类型（如图5—54所示），但作为页岩气储层，按照北美的标准（Sondergeld等，2010），比如Barnett页岩，目标层的孔隙度较低，而渗透率相对较高（如图5—55所示）。
图5—54 目标层孔隙度与渗透率直方图
① 1 mD＝0.986 9×10—9 m2。
图5—55 北美主要页岩气产区（Wang等，2009）及研究区孔隙度和渗透率的关系
（3）有机质(www.xing528.com)
含有有机质是泥页岩的重要特征，在目标层段，部分岩心表现为黑色、黑灰色页岩。整体统计TOC含量介于0.5～2.2，在目标层下段其值高，在目标层上段其值低。有机质主要为镜质组，为Ⅱ1型干酪根（如图5—56所示）。
图5—56 目的层段TOC含量分布直方图及干酪根类型
（4）孔隙特征
含气层段在宏观上有两种类型，一种有机质含量高；另一种有机质含量低，但裂缝比较发育。其中，含气层段上部［如图5—57（a）所示］为灰黑色含介壳页岩为主，夹薄层介壳灰岩（585.0～644.0 m），普遍见显示。而下部［如图5—57（b）所示］则集中发育介壳体的边缘缝、介壳富集成层的层面缝及少量的页岩层面缝（614.0～620.0 m）。
图5—57 目标层段含气层典型岩心（HF—1井）
（a）灰黑色含介壳页岩为主，夹薄层介壳灰岩（585.0～644.0 m）；（b）网状方解石脉及孔洞发育（614.0～620.0 m）
目标层段不同尺度上都可以观察到明显的裂缝发育（如图5—57、图5—58所示），从岩心可见的宏观裂缝，到铸体薄片可见的微裂缝，再到电镜可见的裂缝及晶体颗粒间的裂纹，还有泥岩颗粒及孔隙的定向排布。
图5—58 目标层段铸体薄片及电镜下典型特征（HF—1井）
（1）含气泥页岩储层为低孔—低渗、致密储层；矿物成分较为复杂，以黏土、石英、方解石为主；
（2）含有一定量的有机质；
（3）在不同尺度上发育裂缝和微裂隙，片状泥质颗粒呈定向排列，小颗粒泥质成分包裹大颗粒砂质成分；
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