1.3　山东省及渤海湾地区页岩气概况

本书的研究区是山东及渤海湾一带，包括山东省、河北省、河南省、天津市、北京市、辽宁省以及渤海海域地区，最北端为辽宁省的沈阳市，最南部为河南省的开封市，最西边为河北省的石家庄市，最东部边界为山东省的潍坊和辽宁省的营口市，属于新生代的沉积平原，新近纪大面积覆盖其上。

渤海湾盆地内部发育的多条断裂带，将整个区域分割成隆坳相间的坳陷区，包括济阳、辽河、黄骅、渤中以及冀中坳陷等，而坳陷区又被次一级的断裂分割成次一级的凹陷[87-92]。

2013年2月，山东省第一口页岩气井在菏泽地区开始钻探，由煤田地质局的工作人员负责该口井的参数记录工作，开启了山东省页岩气勘查开发的新篇章。

渤海湾盆地作为中国东部区域主要的含油气盆地之一，是值得关注的天然气勘探新领域。济阳坳陷、黄骅坳陷以及下辽河坳陷都是油气比较聚集的区域，区域内的泥岩居多，且颜色多为深灰色和暗色为主，大部分属于古近系的沙河街组地层；且在沙一段、沙三下段以及沙四上段等层位大量发育页岩[4，5]。其中，济阳坳陷内的东营凹陷地区，泥页岩多发育在沙四上段，页岩厚度最厚处约120m，最薄不低于40m；沙三下亚段的烃源岩在济阳坳陷内均匀分布，页岩厚度最薄约为150m，最厚不超过200m；沙一段的烃源岩基本处于沙一段的下部，页岩厚度最薄50m，最厚处约120m。沙四上亚段和沙三下亚段的TOC含量分别为1.5%～10.0%以及1.0%～9.0%，最高含量分别可达18.6%以及10.5%；沙一段TOC最大值为11.6%，平均分布在2.0%～5.0%。三套页岩的有机质类型大部分以腐泥和偏腐泥混合型为主，有机质类型较好；沙三下亚段以及沙四上亚段的页岩大部分处于成熟演化阶段，仅有少部分进入高成熟演化阶段，其Ro含量在0.5%～1.9%，沙一段主要还处在低成熟甚至未成熟阶段，Ro含量处于0.3%～0.7%[5]。通过对济阳坳陷内众多地区多个钻井进行的上述三套页岩发育段进行页岩气测定，结果均显示为较高的异常，为页岩气存在的有力证据，使得在渤海湾盆地范围内进行对比分析成为可行。

根据大量资料的研究发现，泥页岩在古近系沙河街组中含量较高且分布广泛，有机质含量较高，且为腐泥型～混合型，其成熟度的跨度范围较大；大量走向及角度各异的裂隙在各凹陷的泥页岩中大量发育，经测定，在页岩产出层位出现大量气测异常，上述种种表明渤海湾盆地内部蕴含大量的页岩气资源[107-123]。

李志明等[6]认为渤海湾盆地东营凹陷内沙三下以及沙四上亚段的页岩矿物组成大致相同，均含有较多的脆性矿物以及较少的黏土矿物，导致裂隙极易产生，便于压裂的同时也便于对页岩气进行开采。同时分析研究得出东营凹陷内的民丰洼陷以及利津洼陷的主洼区是页岩气富集的重要区域。

前人对山东省及渤海湾地区页岩气研究和开采研究，比较多地集中在古近系沙河街组，尤其是济阳、辽河和黄骅等坳陷。而上古生界地层埋藏较深，这部分的研究较少。因此，本书在前人页岩气研究的基础上，对山东省及渤海湾地区上古生界的泥页岩有机地球化学特征、烃源岩的展布以及页岩气的储集和含气性特征进行研究，同时利用野外和钻井资料、采样进行实验测试分析，对山东省及渤海湾地区页岩气的生烃、储集和保存条件进行分析，最终得出山东省及渤海湾地区上古生界页岩气的有利目标区。

本书对山东省及渤海湾地区的主要研究内容如下：

（1）山东省及渤海湾地区页岩气成藏地质背景

①构造特征：区域构造的位置及其演化特征；

②地层特征：地层发育的特征及页岩气的主要目的层段；

③沉积特征：泥页岩的沉积模式演化、沉积体系及岩相古地理特征。

（2）山东省及渤海湾地区上古生界页岩生烃条件及有机地球化学特征

①富含有机质泥页岩的类型、厚度、埋深、岩性及分布特征；

②富含有机质泥页岩的有机地球化学的特征（如泥页岩有机质丰度、有机质和热干酪根类型、热成熟度）；

③主要目的层页岩热演化现状及热演化史（从构造埋藏史、火山岩浆活动及构造热变质等方面分析影响烃源岩热演化的主要因素）。

（3）页岩气保存条件

①泥页岩气的盖层特征及分布；

②构造作用对页岩气保存的影响。