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论文以湘中南地区下石炭统测水组和上二叠统龙潭组泥页岩为研究对象,通过多种实验测试手段,重点对研究区泥页岩的沉积展布特征、地球化学特征、储层物性特征和资源潜力特征进行了研究分析,并在此基础上预测了页岩气条件较好的有利区。论文取得的主要认识如下:1.通过资料调研和野外踏勘工作,得到了研究区下石炭统测水组及上二叠统龙潭组泥页岩的沉积环境特征及空间展布特征,研究区测水组地层分布广泛,岩性为一套以碎屑岩为主的潮坪和泻湖沉积,可划分为上下两段,测水组上段为主要泥页岩发育层段。测水组上段厚度在20~133m之间,湘中涟源、娄底和湘南攸县地区沉积厚度较大,在100m以上。龙潭组下段泥页岩主要沉积于潮坪和泻湖环境,厚度在30~200m。在湘中新华、双峰地区和湘南永兴、资州地区厚度较大,多在100m以上。2.通过一系列的地化分析,测水组泥页岩有机质类型主要为Ⅲ型,有机碳含量在0.84%~5.2%之间,平均2.7%。成熟度较高,Ro最小为1.95%,最大为9.5%,平均在3.06%。龙潭组下段泥页岩有机质干酪根类型以Ⅲ型(腐殖型)为主。有机碳含量变化幅度较大在0.07%~13.37%之间,平均4.65%,Ro普遍较高,Ro最小为0.9%,最大为7.88%,平均在2.78%。研究区测水组及龙潭组泥页岩的地化特征较有利于页岩气的富集。3.通过系统的实验室工作发现,研究区测水组和龙潭组泥页岩具有较好的脆性特征,石英、长石、云母等脆性矿物含量较高。节理和裂隙较为发育,多见张性裂隙,压性裂隙次之;少见剪性裂隙。孔隙普遍发育,但分布不均匀。孔隙度中等在0.7%~13.2%之间,平均为2.4%,渗透率普遍较低,大多在0.2×10-3μm3以下。平均孔径在4.3nm~22.4nm之间,平均为13.9nm;比表面积0.464m2/g~19.81m2/g之间,平均为2.342m2/g。总孔体积在0.00121ml/g~0.0179ml/g之间,平均为0.0065ml/g,孔容体积较大。微孔对总孔容和总比表面贡献最大,平均可达90.18%和94.92%。较高的比表面积和较大的孔容有利于页岩气的赋存。孔隙形态主要以一端封闭的II型不透气性孔为主,也存在开放型I类孔和相互倾斜的开放性平行板狭缝毛细孔,可能存在少量的墨水瓶孔。4.综合研究区测水组和龙潭组页岩的各主要地质特征,运用类比法预测研究区测水组页岩气资源量为0.234×1012m3~0.465×1012m3,龙潭组页岩气资源量0.259×1012m3~0.514×1012m3.合计页岩气资源量为0.493×1012m3~0.979×1012m3。并通过综合分析预测出下石炭统测水组湘中的涟源-娄底和攸县,湘南的郴州三个有利区;上二叠统龙潭组湘中新华和湘南安仁-资兴两个有利区。