， .

(1.中國石油化工股份有限公司華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京 210011；2.湖南航天天麓新材料檢測有限責(zé)任公司，湖南長沙 410600)

下?lián)P子地區(qū)西北以郯廬斷裂與華北板塊為界，東南以江山—紹興斷裂與華夏隆起為界，總面積為23×104km2，可供油氣勘查的面積為17×104km2。大地構(gòu)造位置隸屬揚(yáng)子板塊在長江下游地段的范圍，是我國南方海相地層沉積及油氣分布的重要地區(qū)之一。海相油氣顯示活躍，全區(qū)共發(fā)現(xiàn)海相層系油氣顯示424 處，其中下古生代油氣顯示130 處，具有良好的油氣勘探前景[1-4]。下?lián)P子上古生界目前已經(jīng)獲得了勘探突破，多口探井獲得穩(wěn)定的工業(yè)油流，華東油氣分公司在下?lián)P子地區(qū)黃橋區(qū)塊龍?zhí)督M首次提交了探明儲量；而下古生界經(jīng)過多年的工作卻遲遲未能獲得大的發(fā)現(xiàn)，究其原因，最重要的一條是海相油氣系統(tǒng)的后期改造強(qiáng)烈。因此，對于下古生界油氣系統(tǒng)保存條件的研究就顯得至關(guān)重要。下?lián)P子下古生界發(fā)育多套頁巖層系，包括寒武系荷塘組、志留系高家邊組、墳頭組等，其中最主要的蓋層為志留系頁巖層系[5-7]。志留系蓋層的封蓋作用對下古生界油氣藏的形成和保存具有極其重要的作用。

目前，隨著蓋層封堵油氣機(jī)理研究的深入及試驗測試手段的提高，用于蓋層封堵能力評價的參數(shù)和方法越來越多。但下?lián)P子下古生界由于研究程度相對較低，對于志留系蓋層的研究還處于定性評價階段，即側(cè)重于宏觀地質(zhì)條件(如蓋層巖性、厚度、成巖程度和沉積環(huán)境等)的分析[8-10]。本文將嘗試從志留系封閉性動態(tài)演化過程入手，以期定量描述建造階段和構(gòu)造改造階段志留系蓋層封閉性動態(tài)演化過程。

1 下?lián)P子志留系蓋層現(xiàn)今封閉性

下?lián)P子區(qū)志留系發(fā)育下統(tǒng)高家邊組、中統(tǒng)墳頭組、上統(tǒng)茅山組，其中高家邊組下部為頁巖，上部為頁巖和泥質(zhì)粉砂巖互層；墳頭組為黃綠色砂巖和砂質(zhì)頁巖；茅山組為一套碎屑巖沉積，志留系總體是一個砂泥巖互層剖面，由上至下泥巖增多，至底部主要為泥巖。下志留統(tǒng)雖經(jīng)加里東、海西、印支、燕山和喜山等多期構(gòu)造運(yùn)動的破壞和改造，但現(xiàn)今在揚(yáng)子區(qū)主體仍連片分布，主要分布在下?lián)P子區(qū)的大部分中新生界覆蓋區(qū)，厚度100～2 000 m[11-13]。下?lián)P子地區(qū)有多口鉆井(N1井、N4井、N8井、S174井)揭示了志留系泥巖蓋層，近期完鉆的東深1井為一口針對下?lián)P子中部下古生界設(shè)計的鉆井，鉆遇第四系、志留系茅山組、墳頭組、高家邊組、奧陶系、寒武系觀音臺組、炮臺山組、荷塘組，鉆至震旦系燈影組完鉆，實鉆地層與設(shè)計地層基本吻合，地層產(chǎn)狀平緩，未見重復(fù)。下志留統(tǒng)高家邊組為灰—深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖互層，局部夾泥質(zhì)粉砂巖薄層，厚度1 977 m。鉆探結(jié)果表明，下?lián)P子中部地區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定，巨厚的志留系高家邊組泥頁巖蓋層是下?lián)P子中部地區(qū)下古生界最重要的區(qū)域蓋層，巨厚的泥頁巖滑脫層在作為蓋層的同時，也起到了消減斷層和減輕后期構(gòu)造運(yùn)動的破壞作用。

來自下?lián)P子地區(qū)33個志留系泥頁巖樣品的常規(guī)測試分析結(jié)果顯示：志留系泥頁巖蓋層總體上表現(xiàn)為低孔、低滲特征，除少數(shù)幾個存在明顯可觀察到裂縫的樣品之外(表1)?？紫抖冉橛?.61%～10.86%，平均為3.03%2.3%；密度為2.44～2.77 cm3/g，平均為2.670.06 cm3/g；滲透率為0.005～0.5 mD，平均0.050.01 mD(表1，圖1)。

來自下?lián)P子地區(qū)33個志留系泥頁巖樣品的突破壓力測試分析結(jié)果顯示：突破壓力差異性很大(圖2)。突破壓力大于20 MPa的樣品數(shù)占45%，小于5 MPa的樣品數(shù)占33%，介于5～20 MPa的樣品數(shù)占22%，大于5 MPa的占67%。從突破壓力這個參數(shù)看，下?lián)P子中部地區(qū)志留系泥頁巖蓋層總體上封閉性較好，具有封閉天然氣的能力[14-17]。

表1 下?lián)P子地區(qū)志留系泥頁巖蓋層物性測試數(shù)據(jù)表Table 1 Data of physical test on Silurian argillaceous shale cap rocks in the lower Yangtze region

續(xù)表

圖1 下?lián)P子地區(qū)志留系泥頁巖蓋層滲透率特征Fig.1 Data of permeability on Silurian shale cover argillaceous shale cap rocks in the lower Yangtze region

圖2 下?lián)P子地區(qū)志留系泥頁巖蓋層排替壓力Fig.2 Data of displacement pressure on Silurian argillaceous shale cap rocks in the lower Yangtze region

從孔隙度、滲透率、排替壓力等參數(shù)看，下?lián)P子地區(qū)志留系泥頁巖現(xiàn)今封閉性總體上很好，具有低孔、低滲、高排替壓力的特征，但也存在偏差大的特點，反映裂縫對蓋層封閉性的影響是存在的，而且是顯著和較為普遍的[18-19]。

2 志留系蓋層孔隙度史恢復(fù)

2.1 復(fù)雜巖性條件下地層孔隙度—深度關(guān)系模型

盆地地史模擬由Van Hinte首次提出[20]，至今已經(jīng)得到長足發(fā)展。地史模擬的關(guān)鍵是恢復(fù)地層的古厚度，即把某一地層單元的現(xiàn)今實測厚度恢復(fù)到沉積時或埋藏中途某一時刻的厚度。這一過程即地層壓實校正過程。

沉積地層埋藏史恢復(fù)模型主要有正演和反演2種模型，二者均基于沉積壓實原理[21]。目前，應(yīng)用沉積壓實原理重建盆地埋藏史的方法主要有沉積速率法、物質(zhì)平衡法和回剝法等，其中，反演模型中的回剝法(Back-stripping)[22]被認(rèn)為是適用于正常壓實帶的較為精確的埋藏史恢復(fù)方法。

“回剝法”屬反演方法的范疇，其原理基于沉積物在壓實過程中地層骨架體積和橫向?qū)挾仁冀K保持不變(除非遭受抬升剝蝕和斷缺等事件)，地層體積的變小由孔隙流體排出、孔隙度降低所致；且假設(shè)地層壓實程度由埋深所決定，在埋深不超過最大古埋深時，地層壓實程度保持不變。這樣，地層體積的變化就可歸結(jié)為厚度的變化。埋藏史恢復(fù)，本質(zhì)上即恢復(fù)地層的古厚度(或古埋深)，亦即地層 “去壓實”過程。

沉積物的壓實作用從開始埋藏一直可持續(xù)到埋深9 000多米，壓實過程中沉積物的孔隙度隨深度增加而減小。在正常壓實的情況下，碎屑巖的孔隙度隨深度增加而逐漸減小，砂泥巖孔隙度衰減曲線近似遵循指數(shù)分布[23-25]：

Ф=Ф0e-cZ

(1)

式中 Ф——深度Z處的巖石孔隙度，小數(shù)；

Ф0——沉積物在地表的原始孔隙度，小數(shù)；

Z——深度，m；

c——因次常數(shù)，m-1。

c值反映正常壓實狀態(tài)下孔隙度隨深度變化的快慢程度，在孔隙度(橫坐標(biāo)，對數(shù))與深度(縱坐標(biāo)，算術(shù))的壓實曲線上為正常壓實趨勢線的斜率，即壓實系數(shù)。c值一般變化在0.000 1～0.001 0 m-1之間[26]。

由于不同巖性的壓實系數(shù)不同，比如砂巖和泥巖之間的壓實系數(shù)差別很大。不同時代的地層往往由多種巖性組成，甚至可能同時包含碎屑巖和碳酸鹽巖。在地層由多種巖性組成的復(fù)雜巖性條件下，地層孔隙度隨深度變化的關(guān)系式可改進(jìn)為：

Ф=P1Ф1e-c1Z+P2Ф2e-c2Z+
P3Ф3e-c3Z+…+PnФne-cnZ

(2)

式中 Ф——地層孔隙度，小數(shù)；

P1,P2,…,Pn——地層巖性百分含量，小數(shù)；

Ф1,Ф2,…,Фn——對應(yīng)巖性沉積物初始孔隙度，小數(shù)；

c1,c2,…,cn——對應(yīng)巖性壓實系數(shù)，m-1。

可見，只要已知初始孔隙度、壓實系數(shù)和埋深，就可以計算出地層孔隙度。本文提及的地層孔隙度指地層總孔隙度?？偪紫抖确从沉四鄮r的壓實程度。地層孔隙度演化非常復(fù)雜，受諸多因素影響，如成巖后生變化、次生孔隙度、欠壓實作用、構(gòu)造運(yùn)動、抬升剝蝕、構(gòu)造裂縫等[27-28]。在模擬過程中，要全面考慮每個因素在孔隙度演化中的作用幾乎是不可能的。對于泥質(zhì)蓋層而言，埋藏壓實作用是影響孔隙度變化的最主要的因素，成巖后生變化對孔隙度的影響相對較弱，因此，本次研究僅考慮埋藏壓實作用對孔隙度演化的影響。

2.2 典型鉆井志留系蓋層孔隙度演化史

根據(jù)復(fù)雜巖性條件下地層孔隙度的演化模型，計算獲得了句容、黃橋代表性鉆井和常州地區(qū)虛擬井的志留系泥頁巖孔隙度演化史(圖3)。

句容和黃橋地區(qū)的志留系底部孔隙度經(jīng)歷了兩期快速降低，一期是在志留紀(jì)期間，孔隙度由初始孔隙度60%降至23%～35%；另一期是在早三疊世—中侏羅世，孔隙度由23%～30%降至5%～10%，現(xiàn)今孔隙度一般小于5%。

由于志留系厚度大，常州地區(qū)虛擬井CZ1志留系底部孔隙度在志留紀(jì)末就已經(jīng)由初始孔隙度60%降至7%；志留紀(jì)以后，孔隙度僅小幅度降低，最終降至2.2%。

3 志留系蓋層排替壓力動態(tài)演化

3.1 蓋層封閉能力與排替壓力的關(guān)系

依據(jù)中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SY/T 6942—2013)，常壓氣藏、高壓氣藏、超高壓氣藏的泥質(zhì)蓋層排替壓力范圍分別為：5～10 MPa、10～15 MPa和>15 MPa。

3.2 建造階段蓋層排替壓力史恢復(fù)方法

在正常壓實的情況下，碎屑巖的孔隙度隨深度的增加而逐漸減小，砂泥巖孔隙度的衰減曲線近似遵循指數(shù)分布[29-32]：

Ф=Ф0e-cZ

(3)

通過埋藏史恢復(fù)，可以計算泥巖孔隙度演化史：

Ф(Z,t)=Ф0e-cZ(t)

(4)

則建造階段蓋層的排替壓力史：

pc(Z,t)=f[Ф(Z,t)]=f[Ф0e-cZ(t)]

(5)

函數(shù)關(guān)系f可由樣品實測排替壓力與孔隙度數(shù)據(jù)擬合計算得到。Ф(Z,t)即在地質(zhì)時間t(Ma)、埋深為Z(m)時的孔隙度(%)；pc(Z,t)即地質(zhì)時間t(Ma)、埋深為Z(m)時的排替壓力(MPa)。

試驗數(shù)據(jù)顯示，地層孔隙度與排替壓力之間存在明顯的相關(guān)性。總孔隙度越小，壓實程度越高，孔隙喉道半徑越小，泥巖孔隙毛細(xì)管力越大，滲透率越低，排替壓力越大，封閉性能越好。因此，泥頁巖蓋層總孔隙度是反映蓋層封閉質(zhì)量的重要參數(shù)。

泥頁巖總孔隙度與排替壓力呈非線性函數(shù)變化，由收集到的120對孔隙度—排替壓力數(shù)據(jù)擬合得到孔隙度與排替壓力的關(guān)系式[33-35]：

pc= 24.799×power(Ф,-0.818 9)

(6)

當(dāng)總孔隙為25%時，排替壓力趨于極小穩(wěn)定值；當(dāng)總孔隙度為0.5%左右時，排替壓力趨于極大穩(wěn)定值。當(dāng)總孔隙度在2%～7%之間變化時，排替壓力變化于5～14 MPa之間，對排替壓力的影響最為顯著，是影響蓋層質(zhì)量的敏感區(qū)間。

在已知地層孔隙度演化史時，由上述孔隙度—排替壓力關(guān)系式，即可求得地層排替壓力演化史。

3.3 改造階段蓋層排替壓力史恢復(fù)方法

在構(gòu)造改造過程中，如抬升剝蝕、地層卸壓作用，使得原來深埋地下的蓋層巖石可能產(chǎn)生微裂縫，導(dǎo)致滲透率增大、排替壓力減小。如何獲取排替壓力與地層卸壓之間的關(guān)系，是研究構(gòu)造改造過程中蓋層封閉性動態(tài)演化的關(guān)鍵。已有的測試數(shù)據(jù)分析表明，抬升剝蝕過程中蓋層巖石的孔隙度隨圍壓變化不大，但滲透率與圍壓之間關(guān)系密切[36-39]，因此，在不考慮斷裂破壞作用等其他復(fù)雜因素對蓋層封閉性影響的情況下，改造階段的排替壓力史可用pc(Z,t)=f[K(Z,t)]求取。K(Z,t)即在地質(zhì)時間t(Ma)、埋深為Z(m)時的滲透率(mD)。通過測試分析地層圍壓條件下蓋層的滲透率數(shù)據(jù)，求取滲透率與圍壓之間的相關(guān)關(guān)系，再將圍壓與隆升剝蝕量相關(guān)聯(lián)，就可以獲得隆升剝蝕過程中排替壓力的演化規(guī)律，從而獲得隆升改造階段蓋層的封閉性演化史。

借鑒已有的研究成果，進(jìn)一步的試驗數(shù)據(jù)結(jié)果表明，泥質(zhì)蓋層滲透率與圍壓之間存在明顯的相關(guān)性。在對數(shù)坐標(biāo)系下，泥質(zhì)蓋層的滲透率隨圍壓的降低而增大。

在相同的卸壓條件下，不同初始滲透率的泥巖最終的滲透率也不同。高圍壓下滲透率較高的泥巖完全卸壓之后的滲透率亦較高，高圍壓下滲透率較低的泥巖完全卸壓之后的滲透率亦較低。不同初始滲透率的樣品滲透率隨圍壓的變化呈相互平行關(guān)系，可見滲透率的改變量與圍壓的改變量之間存在明顯的相關(guān)性。

在線性坐標(biāo)系下，初始滲透率較大的泥巖，在相同圍壓加載條件下滲透率變化亦較大；初始滲透率較小的泥巖，滲透率變化較小?？梢?，在相同圍壓加載與卸壓條件下，滲透率的變化與初始滲透率有關(guān)。

泥質(zhì)蓋層滲透率隨圍壓的變化而變化，圍壓增加，滲透率降低；卸壓過程中，滲透率增大。通過深入研究發(fā)現(xiàn)：在加壓、卸壓過程中，泥質(zhì)蓋層滲透率的改變量與圍壓的改變量之間具有如下函數(shù)關(guān)系：

ΔKp=-0.2K0×ln(Δp)-0.2K0

(7)

式中ΔKp——滲透率的改變量，mD；

Δp——圍壓的改變量，MPa；

K0——初始滲透率(常壓下的滲透率)，mD。

因此，只要知道初始滲透率、圍壓的改變量，即可求出滲透率的改變量和不同圍壓下的滲透率。

由于改造階段(隆升卸壓過程中)蓋層滲透率的演化既與抬升卸壓之前的初始滲透率有關(guān)，又與圍壓的改變量有關(guān)；因此，要計算隆升過程中滲透率的變化，首先要確定抬升卸壓之前的初始滲透率，然后結(jié)合隆升過程和剝蝕量恢復(fù)結(jié)果確定圍壓改變量，即可求取滲透率的變化情況。

初始滲透率K0可由孔隙度—滲透率擬合關(guān)系計算得到。將137件樣品的孔隙度—滲透率數(shù)據(jù)對[29-33]在對數(shù)坐標(biāo)系下繪制散點圖，擬合獲得滲透率—孔隙度相關(guān)關(guān)系式：

K=exp(0.514 7×Ф)×0.005 94

(8)

圍壓的改變量Δp可由隆升剝蝕量計算獲得，從而可以獲得隆升過程中泥質(zhì)蓋層滲透率的演化史。隆升過程和地層剝蝕量已經(jīng)在前面章節(jié)進(jìn)行過闡述。

基于141件泥質(zhì)蓋層樣品的實測數(shù)據(jù)資料，在對數(shù)坐標(biāo)系下，排替壓力隨滲透率呈線性變化，數(shù)據(jù)擬合獲得了排替壓力與滲透率之間的相關(guān)關(guān)系式：

pc=power(K,-0.747)×0.253

(9)

可見，排替壓力與滲透率之間呈冪指數(shù)函數(shù)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2高達(dá)0.919。

4 下?lián)P子典型鉆井排替壓力演化史

依據(jù)以上孔隙度—排替壓力、滲透率—排替壓力數(shù)學(xué)模型，在埋藏史、孔隙度史恢復(fù)基礎(chǔ)上，計算獲得句容、黃橋地區(qū)代表性鉆井，常州地區(qū)CZ1虛擬井的排替壓力演化史(圖4)。

圖4 下?lián)P子志留系泥頁巖底部排替壓力演化史Fig.4 Evolutionary history of the displacement pressure at the bottom of Silurian argillaceous shale cap rocks in the lower Yangtze region

由蓋層排替壓力和封閉能力的關(guān)系可知，志留系泥頁巖蓋層在志留紀(jì)末排替壓力超過1.0 MPa，具備封油的能力。在句容和黃橋地區(qū)，志留系泥頁巖在中—晚三疊世排替壓力超過5 MPa，具備封閉天然氣的能力；中侏羅世末—早白堊世初，排替壓力達(dá)到最高值(10～23 MPa)，具備封閉高壓和超高壓氣藏的能力；現(xiàn)今排替壓力為5～15 MPa，具備封閉天然氣的能力。在常州地區(qū)，由于志留系厚度大，志留系泥頁巖早期壓實強(qiáng)烈；在志留紀(jì)期間，排替壓力就快速增加，至志留紀(jì)末，志留系底部泥頁巖排替壓力達(dá)到9 MPa，已經(jīng)具備封閉天然氣的能力；中侏羅世末—早白堊世初，排替壓力達(dá)到23 MPa；現(xiàn)今排替壓力仍然大于10 MPa，微觀封閉性好。

5 志留系蓋層超固結(jié)比(OCR)動態(tài)演化

在土力學(xué)中將超固結(jié)比(OCR)定義為最大垂直有效壓力σ'vmax(MPa)和現(xiàn)今垂直有效壓力σ'v(MPa)之比，即

(10)

當(dāng)剪切應(yīng)力大于剪切強(qiáng)度時，巖石發(fā)生剪切破壞，但并不是所有的剪切破壞都形成剪切裂縫。剪切裂縫形成與否，還與巖石的脆性和塑性有關(guān)。脆性泥巖發(fā)生剪切破壞時形成裂縫，而塑性泥巖發(fā)生剪切破壞時產(chǎn)生擴(kuò)散變形。脆性泥巖發(fā)生剪切破裂時，隨著剪切變形的增加，滲透率增大；塑性泥巖發(fā)生剪切破壞時，隨著變形的增加，滲透率降低。因為前者表現(xiàn)為膨脹和瞬時破壞，而后者表現(xiàn)為壓縮變形。因而，不同脆性和塑性的泥巖在后期的構(gòu)造改造過程中產(chǎn)生裂縫和封閉油氣的能力也完全不同。因此，在評價泥頁巖蓋層封閉性時，不僅要考慮在構(gòu)造應(yīng)力作用下是否發(fā)生剪切破壞，而且要明確是何種類型的剪切破壞，是塑性變形還是脆性破裂？泥頁巖的超固結(jié)比(OCR)可以很好地判識剪切破壞的性質(zhì)[39-42]。

以上OCR參數(shù)定義的前提條件是不考慮構(gòu)造應(yīng)力作用，且最大垂直有效壓力為最大有效主應(yīng)力，水平方向有效壓力為最小有效主應(yīng)力。參數(shù)超固結(jié)比(OCR)揭示泥頁巖蓋層的脆性破裂特征，評價脆性損傷產(chǎn)生微裂縫的可能性。

5.1 泥頁巖超固結(jié)比(OCR)門限值的確定

對不同巖性的三軸試驗結(jié)果采用SHANSEP法進(jìn)行處理，建立了歸一化剪切強(qiáng)度與OCR的關(guān)系。

擬合公式：

(11)

式中qu——三軸試驗中對應(yīng)的峰值主應(yīng)力差，

MPa；

σ3——三軸試驗中對應(yīng)的圍壓，MPa；

OCR——為泥頁巖的超固比，小數(shù)；

a——正常固結(jié)巖泥頁巖(OCR=1)的歸一化剪切強(qiáng)度，小數(shù)；

b——擬合參數(shù)，小數(shù)。

基于OCR和泥頁巖脆性指數(shù)的概念，Nygard(2006)建立了OCR與脆性指數(shù)的關(guān)系[43]:

(12)

式中BRI——反映巖石脆性的指標(biāo)，小數(shù)；

(σc)oc和(σc)Nc——超固結(jié)和正常固結(jié)巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，小數(shù)。

Ingram和Urai認(rèn)為當(dāng)BRI>2時[40]，泥頁巖表現(xiàn)為脆性。根據(jù)歸一化剪切強(qiáng)度和OCR的擬合關(guān)系，可得到泥頁巖發(fā)生脆性剪切破裂的OCR門限值。

當(dāng)τ≥qu時，發(fā)生剪切破壞，剪切破壞的類型受OCR的影響。不同類型的泥頁巖OCR的門限值不同，一般地，成巖演化程度越高，OCR門限值越小。

依據(jù)單軸應(yīng)變試驗獲得的前期固結(jié)壓力數(shù)據(jù)計算獲得的OCR值與三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)擬合得到了中揚(yáng)子地區(qū)上下志留統(tǒng)龍馬溪組泥頁巖的OCR門限值為2.6。雖然中揚(yáng)子地區(qū)下志留統(tǒng)泥頁巖和下?lián)P子地區(qū)下志留統(tǒng)泥頁巖在成巖演化程度、礦物組成上存在一定差異，但屬于相同層位的沉積地層，具有一定的相似性。因此，本文暫時采用2.6作為下?lián)P子地區(qū)志留系泥頁巖的OCR脆性破裂門限值。也就是說，如果志留系泥頁巖的OCR大于2.6，則發(fā)生的剪切破壞為脆性破裂，產(chǎn)生裂縫，并導(dǎo)致泥頁巖滲透率的增加、蓋層封閉性破壞；如果OCR小于2.6，則發(fā)生的剪切破壞為塑性破裂，不形成裂縫，因而也不會導(dǎo)致泥頁巖滲透率的增加和蓋層封閉性的破壞。

5.2 代表性鉆井OCR演化史

依據(jù)OCR的定義，通過埋藏史恢復(fù)、垂直有效壓力恢復(fù)，計算獲得下?lián)P子地區(qū)代表性鉆井和CZ1虛擬井的OCR演化史(圖5)。

如果采用志留系泥頁巖的OCR脆性破裂門限值2.6，則句容地區(qū)的圣科1井和N3井兩口鉆井的OCR值在燕山期的抬升剝蝕過程中達(dá)到2.6左右，容易發(fā)生脆性破裂，導(dǎo)致志留系泥頁巖蓋層封閉性失效。而黃橋地區(qū)的S174井和長1井，OCR值一致小于脆性破裂門限值，不容易發(fā)生脆性破裂。

6 結(jié)論

(1)東深1井的鉆探結(jié)果表明，志留系高家邊組泥頁巖蓋層是下?lián)P子中部地區(qū)下古生界最重要的區(qū)域蓋層，巨厚的泥頁巖滑脫層在作為蓋層的同時，也起到了消減斷層和減輕后期構(gòu)造運(yùn)動的破壞作用。

圖5 下?lián)P子地區(qū)志留系泥頁巖OCR演化史Fig.5 Evolutionary history of OCR on Silurian argillaceous shale cap rocks in the lower Yangtze region

(2)從微觀的角度，以排替壓力(pc)參數(shù)評價，下?lián)P子志留系泥頁巖蓋層封閉性較好。地質(zhì)歷史時期最大排替壓力達(dá)到10～23 MPa，現(xiàn)今排替壓力大于5 MPa，具備封閉天然氣的能力。

(3)從細(xì)觀的角度評價，以超固結(jié)比(OCR)參數(shù)評價，下?lián)P子志留系泥頁巖蓋層封閉性在黃橋和常州地區(qū)較好，在句容地區(qū)較差。句容地區(qū)志留系泥頁巖蓋層OCR曾經(jīng)一度達(dá)到2.6，容易發(fā)生脆性破裂，下古生界的保存條件可能發(fā)生破壞，而黃橋和常州地區(qū)志留系泥頁巖蓋層的OCR從未達(dá)到脆性破裂門限值，下古生界保存條件相對較好。