细粒沉积与页岩气生储——以山东省及渤海湾地区为例

油气作为重要的战略资源，对国民经济和社会发展起着至关紧要的作用。能源是国家和社会发展的支柱，随着煤炭、石油等资源的大规模开采和消耗，资源储量正在逐渐减少，能源消耗带来的污染等问题也逐渐日益加重。因此，转变能源结构，向新型、清洁、环保资源转变迫在眉睫。
我国现在处于新旧能源转换的关键时期，资源不可再生和能源使用污染日渐严重。页岩气是高效、干净、清洁的能源，可以缓解我国传统资源短缺的问题。我国页岩气资源储量非常丰富，在我国四川、重庆、渤海湾等地区进行了开采，取得了很好的进展，但和国际先进水平相比还存在一定的差距。
目前，山东省及渤海湾地区页岩气研究和开采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。在黄河北和菏泽地区页岩气钻井产气量也不太理想。因此，本书对山东省及渤海湾地区上古生界页岩气成藏条件做研究，分析海陆过渡相泥页岩的分布和生烃条件，供从事非常规天气勘探开发的工作者和页岩气研究的师生们阅读参考。衷心地希望读者们能够关注我国非常规天然气的发展。
页岩气是从暗色泥页岩、炭质泥页岩等地层中开采出来的天然气，属于非常规天然气，资源储藏潜力较丰富。细粒沉积是相对常规油气储层中的砂砾等粗粒沉积而言。细粒沉积是研究页岩气成藏的基础。
本书编写了山东省及渤海湾地区页岩气的研究和勘探情况，综合了沉积学、有机地球化学、构造学等多学科，包括页岩气的地质、资源、沉积、生储和勘探开发等多个方面，绘制了较多的图、表，收集了野外、实验和钻井数据。本书可供从事页岩气理论研究和勘探开发的科研人员阅读，也可供从事新能源研究的人员及石油、地质、矿业等院校相关专业的师生参考。
全书共分为6章，主要包括页岩气发展概述、山东省及渤海湾地区地质背景及上古生界地层发育、细粒沉积体系与岩相古地理、泥页岩的生烃条件、页岩气的保存条件和页岩气勘探开发前景等内容。第1章介绍了页岩气的基本概念、方法、技术和国内外发展情况；第2章概述了山东省及渤海湾地区的地质构造、地层划分与特征；第3章详细描述了4种沉积体系和岩相古地理，以及3种沉积模式；第4章重点介绍了山东省及渤海湾地区泥页岩的厚度与分布、有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度；第5章介绍了页岩气的盖层条件和构造作用。
本书在编写的过程中得到了山东科技大学李增学教授和刘海燕教授的指导和帮助，他们为本书提供了宝贵的建议与思路，笔者在此深表感谢！在野外工作和学习研究的过程中，笔者得到了山东科技大学吕大炜教师和王东东老师的指导与帮助，在此表示感谢！同时，也感谢枣庄学院赵全科教授、吴元芳教授和杜霞教授对本书的关怀和指导。
本书的成果得到山东省自然科学基金项目“山东省及邻区细粒沉积岩储层特征与页岩气成藏条件研究”（批准号：ZR2016DB34）和国家自然科学基金项目“不同盆地背景下细粒沉积纹层成因机制与演化模式的比较研究”（批准号：41672096）的联合资助，在此表示感谢！
著者水平有限，书中难免出现不当之处，敬请读者批评指正。
 
孟彦如
2020年6月

《细粒沉积与页岩气生储——以山东省及渤海湾地区为例》总结了国内外页岩气的研究现状和存在问题，介绍了山东省及渤海湾地区的细粒沉积发育与页岩气的成藏条件，介绍了山东省和渤海湾地区上古生界的地层发育、细粒沉积体系、岩相古地理、泥页岩的生烃条件和保存条件，并总结了山东省及渤海湾地区页岩气的有利勘探前景。全书内容包括页岩气的地质、资源、沉积、生储和勘探开发等多个方面，对山东省及渤海湾地区页岩气的理论研究和勘探开发具有一定的指导意义。
《细粒沉积与页岩气生储——以山东省及渤海湾地区为例》可供从事沉积学和非常规天然气理论研究和勘探开发的科研人员阅读，也可供从事页岩气能源研究的开发人员和石油、地质、矿业等院校相关专业的师生参考。

第1章绪论1
1.1页岩气研究及勘探开发的意义2
1.2国内外页岩气研究概况4
1.2.1国外页岩气研究概况4
1.2.2国内页岩气研究概况11
1.3山东省及渤海湾地区页岩气概况19
1.4页岩气的研究方法与技术22
1.4.1页岩气的研究方法22
1.4.2页岩气的研究技术23

第2章山东省及渤海湾地区地质背景及上古生界地层发育26
2.1山东省及渤海湾地区区域位置及大地构造背景27
2.1.1华北板块的形成27
2.1.2构造地质背景28
2.2山东省及渤海湾地区上古生界地层发育特征29
2.2.1山东省及渤海湾地区上古生界地层划分与对比29
2.2.2山东省及渤海湾地区上古生界各组地层特征31

第3章细粒沉积发育的主要沉积体系与古地理特征39
3.1沉积体系与泥页岩发育40
3.1.1潮坪沉积体系41
3.1.2障壁-潟湖沉积体系46
3.1.3河控浅水三角洲沉积体系51
3.1.4河流湖泊沉积体系58
3.2岩相古地理特征61
3.2.1晚石炭世岩相古地理特征61
3.2.2早二叠世岩相古地理特征63
3.2.3中二叠世岩相古地理特征63
3.2.4晚二叠世岩相古地理特征67
3.3沉积模式68
3.3.1潟湖沼泽沉积模式68
3.3.2潮坪沉积模式70
3.3.3河控浅水三角洲沉积模式71

第4章泥页岩的生烃条件73
4.1泥页岩厚度与分布74
4.2泥页岩有机质丰度75
4.3泥页岩有机质类型87
4.4泥页岩有机质成熟度92

第5章页岩气的保存条件101
5.1盖层条件102
5.1.1盖层特征及分布102
5.1.2盖层评价103
5.2构造作用106

第6章页岩气勘探开发前景107
6.1页岩气有利勘探开发前景108
6.2页岩气勘探开发的当前问题及建议109
6.2.1页岩气勘探开发当前存在的问题109
6.2.2页岩气勘探开发的几点建议110

参考文献112